国际标准化组织ISO、美国国家标准协会ANSI和电子工业协会EIA对刀位源文件、后置处理语句和数控指令都有相应的标准,但各数控系统生产厂商采用不尽相同的标准, 21数控系统的指令格式多样,由于竞争需要还会采用一些非标准的内容 ,有些数控系统的扩展功能己经超出了前置处理刀位数据的规定格式,如样条曲线、渐 22开线等,而目前的通用后置处理系统还只是考虑直线和圆弧 ,多数采用离散 23直线来逼近工件轮廓,零件形状越复杂,数控程序量越大 ,而且多轴加工时还要考虑非线性运动误差校验、进给速度的校核、特定数控系统数控加工程序的 24生成等问题,以保证数控加工安全、可靠的进行 。
随着产品加工精度及复杂程度的提高,使得数控系统和数控机床技术不断发展变化,造成通用后置处理器越来越难以适应这种现状。
目前,虽然国内很多制造企业拥有了先进的五坐标数控机床,但真正能充分发挥五坐标加工功能的还为数不多,并且多数企业在购买机床的同时,没有对CAD/CAM 软件引起足够的重视,在实际加工中普遍遇到了问题。
例如,中国电子科技集团某电子研究所 2004 年引进的五轴数控加工中心,由于 CAD/CAM 软件的后置处理问题,导致该机床一直无法进行五轴加工,只能作为普通的三轴数控机床使用。
实践表明,直接利用通用后置处理器生成的 NC 代码一般都与用户使用的数控机床和数控系统的要求不符,不能生成正确的加工程序,导致数控加工过程不能安全、可靠地进行,并且通用后置处理器不能输出机床数控系统所特有的辅助 25功能,使得数控机床特性功能的利用受到影响 。
MIKRON UCP600 Vario 五轴加工中心配置的 HEIDENHAIN iTNC530 数控系统,具有特有的辅助功能。
例如,辅助功能 M128 可以在倾斜轴定位时保持刀尖位置不变;辅助功能 M126 可以实现刀具的短路径行程;循环 32 功能可以实 ,刀具与工件表面保持接触。
现两个路径之间的轮廓平滑过渡(无论补偿与否)但这些辅助功能不能在 UG 通用后置处理器中直接调用。
在这种情况下,通过本课题的研究解决这个难题,对于五轴联动数控加工技术的推广,具有重要的现实意义和工程应用价值。
1.3 主要研究内容 本论文基于 UG NX 系统,针对 MIKRON UCP600 Vario 机床和 HeidenhainiTNC530 数控系统的后置处理技术进行研究。
具体的工作内容包括: 1通过 UG 后置处理器设置机床参数、NC 加工程序格式和输出文件格式,生成 MIKRON 五轴加工中心的特性数据文件。
2利用 UG 后置处理器实现模态辅助功能指令 M126、M128 的输出和非模态辅助功能指令循环 32 的输出。
3通过用户自定义功能以 TCL 语言为开发语言实现在生成 NC 程序的同时输出总加工时间、每道工序的加工时间和刀具信息。
4专用后置处理程序与 UG 集成。
第二章 UG 后置处理器介绍2.1 UG 提供的后置处理方法 Unigraphics NX是美国EDS公司推出的面向制造行业的CAD/CAE/CAM一体的高端软件。
它功能强大、内容丰富,为用户提供了集成最先进的技术和一流实践经验的解决方案,能够把任何产品构想付诸于实际。
UG NX涵盖了工业设计的造型、装配、加工、仿真和分析等领域的操作功能。
UG NX软件广泛应用于 26通用机械、模具、电器、汽车、化工及航天领域 。
UG提供了两种后置处理方法:图形后置处理模块GPM GraphicsPostprocessor Module和UG后置处理器UG/Post Builder。
目前应用最多的是 27UG/Post Builder 。
2.1.1 图形后置处理模块 GPM 用图形后置处理模块GPM对刀位源文件进行后置处理需要机床数据文件.MDF ,机床数据文件包含对刀位源文件进行后置处理时所需的机床数据。
GPM和.MDF文件相互依赖,GPM必须根据.MDF文件中的数据来设置其开关量,同时.MDF文件也只能用于GPM进行后置处理。
采用图形后置处理模块GPM进行.
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