五轴联动机床后置处理中刀具三维补偿的研究

　　VMC850F五轴数控机床为回转台五轴加工中心，配置了FANUC Oi MC系统。基于UG7.5前置处理得到的刀位数据，打开由JAVA语言编写的后置处理器。在测量加工刀具参数与编程刀具参数是否一致，据此判断该后处理器的刀具三维补偿功能是否开启H1，如若打开，根据式(5)和式(6)进行坐标变换，得到带有三维刀补的NC代码。

　　3.1 VERICUT加工仿真比较

　　(1)编程刀具为Φ11，加工刀具为Φ 10，对比补偿与未补偿结果通过在UG中已建好的叶轮模型，定制加工工艺及编制加工程序，其中对流道精加工的程序进行对比，编程中用的刀具直径为Φ 11的源文件处理为两个NC文件，一个做刀具三维补偿，一个不做；图4所示。左图是经过刀具三维补偿之后且大于0.02残留量时的显示结果，显然大于0.02残留量很少，右图是未经过刀具三维补偿且大于0.5残留量，明显残留量很多。

　　(2)编程刀具为Φ11，加工刀具分别为Φ11与Φ10的对比。编程刀具为Φ11，加工刀具分别为Φ11与Φ10的模拟仿真如图5所示；图5a实际加工刀具为Φ10，但是采用了刀具三维补偿方法，图5b加工路径采用Φ11；通过对图5a、b比较可发现两者的残余量大致相同，因此，可以判断出本补偿方法有效。

　　3.2 机床加工验证

　　由UG生成刀位数据，在经过后置处理器得到带有刀补的数控程序。并在VERICUT上仿真验证后，在VMC850F五轴双转台加工中心上实现了某叶轮零件的切削加工，在加工叶轮零件的过程中，无过切现象，整体叶轮的尺寸与表面粗糙度均符合加T要求。从而验证了该后置处理器的正确性。加工后的实物图如图6所示。

4 结束语

　　本文以柳州数控机床研究所研发的VMC850F五轴双转台加工中心为例，经过分析提出了五轴机床加工中刀具三维补偿的估算方法，为解决在数控加工中程序的再用性提供了依据。在JAVA环境下，根据上述方法为该机床开发了带有刀具三维补偿功能的后处理软件。通过对叶轮零件的实体加工，验证了该方法的正确性。