基於UG/NX10.0的數控車床（chuáng）後置（zhì）處理的研究（jiū）
2020-6-2 來源： 濱州（zhōu）渤海活塞公司（sī） 濱州盟威戴卡輪轂 作者：許海軍 張沛霞 徐敏 張厚茂 張新文
摘要：數（shù）控（kòng）車床主要用於加工（gōng）回轉零部件，對於簡單的（de）回轉工件，可以通過人工進行點位計算進（jìn）行手工編程即可，但對於複雜（zá）的回轉零部件，由（yóu）於點位較多，需要單（dān）個點分別輸入進行程序編製，工（gōng）作量較大，嚴重影響生產效率。因此通過對UG/NX10.0軟件後處理功能的探索（suǒ），利用UG/Post Build 功（gōng）能, 針對配置FANUC數（shù）控係（xì）統的數控車床開發後置處理器（qì），使（shǐ）得所生成的程序代碼能夠（gòu）直（zhí）接應用於數控車床。
關鍵詞：數控車床；UG/Post Build；FANUC數控係統；後置處理器（qì）
1 、引言
後置處理（Post Processing）是數控（kòng）加工自動編程（chéng）中需要（yào）考慮的（de）一個重要問題，是數控編（biān）程技術的關鍵技術之一（yī）。作為（wéi）CAD/CAM係（xì）統與（yǔ）機械製造（zào）連（lián）接的（de）紐帶，後置處理的主要任務是根據（jù）具體機床運動（dòng）結構和控製指（zhǐ）令格式，將前置處理計算的刀位數據變換成機床各軸的運動（dòng）數據，並按其控製指令格式進行（háng）轉換，成（chéng）為數控機床（chuáng）的加工程序。因此（cǐ），配（pèi）置和開發有效的後置處理程序對解決從設計到製造過程存（cún）在的瓶頸、提高編程效率和加工的可靠性有著重要意義。為提高自動編程效率，充分發揮數控車床的優勢，本文通過 UG/Post Build 功能，針對配置（zhì） FANUC 數控係統的數控車床開發了專用後置處理程（chéng）序，並通過產（chǎn）品加工驗證了該後置處理的正確性。
2、 數控車床（chuáng）主要參數
機床：FT450；數控係統：FANUC_ 0i _D；工作行（háng）程：x軸為450mm、Z軸為500mm，刀庫容量8把。
3、 FANUC_ 0i _D 數控係統輔助（zhù）功能的應（yīng）用
一個完整的數控加工程序由開始符、程序名、程序加工指（zhǐ）令、結束（shù）符等（děng）組成。常用的指令有：G 功能（néng）（準備功能）、M功能（輔助功（gōng）能）、F功能（進給功能（néng））、S功能（主軸旋轉功能）、T功能（刀補功能）等指令。G功能（準備功（gōng）能）：使機床（chuáng）和數控係統之間建立（lì）起某種加工方式的指令，分為模態代碼和非模態代碼。M 功能（輔助（zhù）功（gōng）能）：控製機床及其輔助裝置的開、關功能的（de）一種命令，如開、停（tíng）冷（lěng）卻泵；主軸正（zhèng）反轉、停轉；程序結束；刀具的更換等功能。本文中 FT450 數控（kòng）車床數控程（chéng）序常用 G 功能、M功能的代碼及含義分別如表1、表2所示。
表1 常用G功能代碼及含義
表2 常用M功能代碼及含（hán）義
4 、加工程序對後置處理的要求
（1）NC程序自動換刀。
（2）每一程序結束後，機床主軸停轉，冷卻關閉，Z方向回零，便於檢（jiǎn）查（chá）工件加工質量。
（3）在每一程序結尾處增加加（jiā）工時間顯示，便於（yú）工時計算。
5 、應用UG/Post Build開發FANUC係統數控車床後置處（chù）理
UG/Post Build 是 UG 提供的一個可視化的編製後置處理程序的工具，應（yīng）用非常方便，它有一個（gè）非常重要（yào）的優（yōu）點：所見即所得。它使用 UG 內部刀軌數據作為輸入，經後處理後直接將刀具軌跡轉換成機床能夠識別的NC代碼，不用再輸出（chū）CLS文件[1]。本（běn）文主要以FANUC數控係統為（wéi）論（lùn）述對象創建一個（gè）數控車床的後置處理程序（xù），步驟如下：
（1）在電（diàn）腦左下角點擊“開始”按鈕，在所有程序目錄下，打開 NX\Post Build 後置處理程序構造器，如圖1所示。
圖1 後置處理程（chéng）序構造器界麵
（2）新（xīn）建一個後處理。在（zài）新（xīn）建後置處理“Creat New Post Processor”對話（huà） 框 中 ，Post Name 為 FANUC_ 0i _D，輸（shū）出單位“Post Output Unit”設置為米製，機床類型選擇 Lathe（車床），機床控製（zhì）係統從Library中選擇FANUC，如圖2所示（shì），控製係統的選擇非常重要，一定要正（zhèng）確選擇所用（yòng）數控係統。
圖2 新建FANUC_ 0i _D後處理器
（3）單擊“Creat New Post Processor”對（duì）話框（kuàng）中的“OK”按鈕，進入用戶編輯界麵，在“Mchine Tool”屬性（xìng）頁的左麵結構窗口中設置和FANUC數控係統相關的參數。設置完成後，點擊“Display Machine Tool”按鈕，係統顯示2-Axis Lathe數控車床簡圖，如圖3所示。
圖3 2-Axis Lathe數控（kòng）車床簡圖
（4）機床參數設（shè）置。床自身的數據輸入機床參數，如各軸的極限行程、最（zuì）大進給速率等，如圖4所（suǒ）示。
圖4 機床參數設置
（5）程序和刀軌參數設置。定義程序（xù）開始程序段：此處定義數控車程序開頭部分（fèn）需要書寫的程序（xù）段（duàn）。在 start of program 程序（xù）塊（kuài）裏輸入G40（取消（xiāo）刀具（jù）補償），否（fǒu）則會造成一定的安全隱患，M06實現自動換刀（dāo）功能，創建過（guò）程如圖5所示。
圖5 開始程序段的（de）創建
（6）定義數控程序加工過程程序段。程序加工過程中常用到的直線插補 G01，圓弧插補G02\G03等，不再贅述，如圖6所示。
圖6 數控程序結束程序段
（7）定（dìng）義數控程（chéng）序結束程序段。其中包括取消刀具補償（M40），關閉切（qiē）削液（M09），主軸停轉（M05），主軸 Z 方向（xiàng）回原點，以便檢查工件加工質量，如圖7所示。
圖7 數控程序結束程序段
（8）在（zài）程序結尾處增加加工時間的顯示（shì），以便工時計算。
點擊圖 7 中的下拉列表，選（xuǎn）擇 Custom Command添加到%後麵，彈出圖 8 所示對話框。在文本欄輸入（rù）Total_Time，對話框空（kōng）白處填寫：
圖8 顯示加工時間程序段
（9）保存退出（chū），在保存文件（jiàn）夾目錄下（xià）生成FANUC_0i _D_post.cdl，FANUC_ 0i _D.pui，FANUC_0i _D.tcl3個文件源代碼，圖9所示為生成的部分後置處理源代碼。
圖9 部分後置處（chù）理源（yuán）代碼
（10）數控車（chē）後（hòu）置處（chù）理（lǐ）程序與UG NX10.0的集成。為了在 UG/NX10.0 安裝程（chéng）序中順利找到（dào）新創建的機床後置處理程序，便（biàn）於加工程序的生成，必須把新生成的3個源文件 FANUC_ 0i _D_post.cdl，FANUC_ 0i _D.pui，FANUC_ 0i _D.tcl 集成安裝到Postprocessor文件夾內才能生效。
6 、運用UG/NX10.0編寫程序進（jìn）行（háng）實驗驗證
應（yīng）用UG/Post Build開發FANUC數控係統數（shù）控車專（zhuān）用後（hòu）置處理程（chéng）序[1]，對複雜外形回（huí）轉件加工刀軌文件進行後置處理（lǐ），輸出的數（shù）控加（jiā）工程序應用數控車進行加（jiā）工，驗證了該後置處理（lǐ）程（chéng）序的正確性。加工某一零件時（見圖 10），采用單向輪廓切削加工方式，切削（xuē）深度恒定，以避免突然變向或深度變化影響加工精度，其他的參數按常規參數設置，加工過程與仿真過（guò）程完全一致，沒有（yǒu）運動幹涉，加工的（de）零件經過檢驗後其尺寸精度等滿足工程要求。
圖10 計算機演示加工效果
下麵是該零件進行後置處理後生成的（de）部分（fèn）程序代碼：
7 、結束語
應用 UG/Post Build 開（kāi）發 FANUC_0i_D 數控（kòng）係統後置處理程序所（suǒ）生成的數控代碼（mǎ），無需生（shēng）成（chéng） CLS 文（wén）件，可以直接（jiē）生成用於數控車床的程序代（dài）碼，加工各種複雜（zá）回轉零部件，從而極大地（dì）提高數控車床的編程效率，同時，各個（gè）企業的數控係統及軟件版（bǎn）本各有不同，所開發的後處理並不能應用於不同的機床，但對其它後處理的開發起（qǐ）到一（yī）定的借鑒作用（yòng）。
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