五轴数控机床后置处理的开发

　　3.2 后置处理程序的开发原理

　　DMC 70eV五轴数控机床后置处理程序的开发主要有两种方法。一种是利用数控机床所配置数控系统的特殊指令代码G7，其原理是：根据刀位点的刀轴矢量计算出工件坐标系旋转角度B、C，并赋值给G7指令，由G7指令控制操作，机床在执行时会自动实现刀具与工件相对位置的要求并进行加工。该方法的优点是后置处理只需要计算旋转角度，将刀位点新坐标值计算甩给了机床，缺点是G7是非标准代码，对后续仿真验证时必须要进行G7指令及其相关参数的功能定义与开发，具有一定的难度；另一种方法是不采用特殊指令代码，根据刀位点的刀轴矢量计算出机床工作台的旋转角度B、C，再将工件坐标系中所有刀位点的坐标值转换到机床坐标系中，此时需要知道工件坐标系在机床坐标系中的坐标位置。该方法的优点是不采用特殊非标准代码，避免了后续仿真验证时代码无法被识别的问题，但缺点是必须预先测量出工件坐标系在机床坐标系中的位置。目前，普遍采用第一种方法，以增强数控程序的可读性。本文采用特殊指令代码G7进行后置处理器的开发。

　　G7是倾斜工作平面指令代码，是DMC 70eV五轴加工中心配置的Millplus IT V530数控系统所具有的特殊指令代码，通过“倾斜工作平面”功能可以实现倾斜工作平面的位置，在倾斜工作平面内执行主要平面(G17)中已编程的操作，新的平面变为活动状态并具有零原点，再在新的平面中垂直定位刀具轴。实质上，G7功能是通过将刀轴矢量解算成为在笛卡尔坐标系下空间角度，Millplus数控系统根据其确定的空间角度来完成机床旋转轴的运动控制。

　　3.3 后置处理器的开发

　　基于IMSpost开发后置处理程序，在建立新的post processor后，需要进行机床设置、数控系统程序格式设置及修改、子程序的调用及宏程序编制等。这里就宏程序编制进行说明。

　　控制G7指令代码，利用IMSpost提供的宏程序功能，进行宏程序的编制。在进入宏程序管理器“Macro Manager”后，可以进行宏的增、删、改、查等操作，选择“GOTO/*”宏，添加如下宏程序，使后置处理器通过APT文件中的刀位方向输出G7指令，控制机床运动轴旋转到指定的加工角度。

　　代码：

　　代码结束。输出结果如图3所示。

    图3 编辑“GOTO/*”宏

　　其中全局变量Global是用户根据数控系统规定和使用要求自己创建的，其生命周期是在宏内外部使用均有效的，全局变量GLOBALI用来控制G7代码只输出一次。

　　后置处理程序开发后，就可以完成刀位源文件到数控程序的转换，CATIA软件与IMSpost有较好的集成，在CATIA软件中生成的刀位源文件，可以直接送入到IMSpost环境中进行转换。下面是五轴数控加工刀位源文件经开发的后置处理程序转换生成的数控加工程序的部分内容。