基于MasterCAMX版五軸加工的后處理定制

歐陽(yáng)德祥， 詹華西

（武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院，武漢430074）

0 引言

多軸加工技術(shù)在我國(guó)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域已越來越多地受到關(guān)注，許多流行的CAM軟件也都提供多軸加工的刀路設(shè)計(jì)功能［1］，然而其后置處理能支持的機(jī)床控制系統(tǒng)及多軸結(jié)構(gòu)模式缺乏靈活性，通常都是針對(duì)某一機(jī)床專門定制的。由于對(duì)CAM軟件后置處理的定制方法了解不夠，當(dāng)用戶添置新機(jī)床類型后必須找軟件商或?qū)I(yè)人員重新定制，并且需要支付可觀的費(fèi)用。對(duì)編程者而言，往往都希望其后置處理的定制技術(shù)能自由掌控，可憑借自身對(duì)數(shù)控技術(shù)的了解，能方便地根據(jù)機(jī)床狀況及時(shí)進(jìn)行后置處理的修改設(shè)置。本文僅就MasterCAM X版雙擺臺(tái)結(jié)構(gòu)模式五軸加工的后置處理定制方法加以探討。

1 五軸后置處理文檔組的構(gòu)建

和V9版不同，在MasterCAM X版中，要改換機(jī)床后置處理而獲得所需的NC輸出，不僅僅只是選擇一新的PST文檔那樣簡(jiǎn)單，它涉及到一組文件名相同而擴(kuò)展名不同的幾個(gè)文件，包括PST檔、PSB檔、機(jī)床結(jié)構(gòu)模型MMD檔以及控制系統(tǒng)CONTROL檔，其中除PST檔可用文本形式打開進(jìn)行編輯修改外，其余文檔都是不可編輯的二進(jìn)制文件。若在X版中要構(gòu)建一個(gè)可供選用的新機(jī)床后置處理系統(tǒng)，可有以下兩種方法：

1）在X版的MILL文件夾下選擇一已有的五軸后置處理PST文檔，復(fù)制更改其主文件名后，同時(shí)對(duì)同名的PSB檔、cnc_machines文件夾下同名的MMD檔、CONTROL檔進(jìn)行主文件名的復(fù)制更改，并使這幾個(gè)新文檔的主文件名相同。

2）升級(jí)V9版五軸后處理檔。先選擇V9版下已有五軸后處理文檔并復(fù)制更名，然后在X版下按ALT+C運(yùn)行外部程序，選擇并執(zhí)行CHOOKS下的UpdatePost.DLL應(yīng)用程序，在升級(jí)對(duì)話框中選用已更名的V9版后處理檔，這樣，在升級(jí)的同時(shí)系統(tǒng)將同時(shí)生成同名的新MMD檔和CONTROL檔。

相比之下，以上第二種方法比較簡(jiǎn)便。但無(wú)論采用何種方法，在選擇已有后置處理的原始PST檔藍(lán)本時(shí)，應(yīng)選用其系統(tǒng)及機(jī)床結(jié)構(gòu)模型與所需定制的機(jī)床盡可能類同的，以使得后續(xù)定制修改的內(nèi)容較少。

2 五軸后置處理文檔中主要參數(shù)設(shè)置解析

有關(guān)MasterCAM后置處理的線圓插補(bǔ)及鉆鏜循環(huán)等基本格式輸出參數(shù)的修改已有很多相關(guān)研究文章［2］，在此不再探討，但需要注意的是X版下這些設(shè)置很多不再是通過修改PST文檔內(nèi)容來實(shí)現(xiàn)，而是需要由菜單“設(shè)置”→“控制器定義”，在系統(tǒng)界面下經(jīng)對(duì)話框設(shè)置而修改。

MasterCAM X版的五軸參數(shù)是在PST文檔的5 Axis Rotary Settings區(qū)段中設(shè)置，主要包括第一/第二旋轉(zhuǎn)軸代碼及正方向、擺頭/擺臺(tái)五軸結(jié)構(gòu)模式、軸線間偏置距離、旋轉(zhuǎn)軸角度極限等參數(shù)設(shè)置。在此以Generic Fanuc5X Mill.pst后置處理文檔為藍(lán)本，對(duì)雙擺臺(tái)五軸結(jié)構(gòu)模式，由原始BC軸NC代碼控制輸出改換為AC軸輸出時(shí)其設(shè)置修改狀況進(jìn)行解析說明，主要修改項(xiàng)見表1，其余設(shè)置不變，適用于搖籃式及3+2雙擺臺(tái)五軸加工機(jī)床。

表1 雙擺臺(tái)五軸主要參數(shù)設(shè)置及含義解析

3 五軸后置處理控制下可變數(shù)據(jù)的前臺(tái)設(shè)置

對(duì)某一機(jī)床而言，其五軸結(jié)構(gòu)模式及布局是既定不變的，但多軸加工時(shí)考慮到工件裝夾對(duì)刀的便利，其工件零點(diǎn)的設(shè)定將會(huì)隨著加工對(duì)象的不同而改變。對(duì)雙擺臺(tái)五軸模式來說，在以上設(shè)置中受到影響的主要就是各軸線之間的偏移值數(shù)據(jù)。為避免頻繁地修改PST文檔，有必要將軸間偏移值安排在前臺(tái)來快捷修改，為此，必須將上述后置處理文檔中shft_misc_r項(xiàng)設(shè)為1，以允許通過雜項(xiàng)變量的設(shè)置隨時(shí)修改各軸的偏移值。

在MasterCAM中選定上述定制好的五軸后置處理文檔組后，即可在刀路設(shè)計(jì)的參數(shù)中設(shè)置用于五軸加工的雜項(xiàng)變量，如圖1所示，根據(jù)雙擺臺(tái)的AC或BC結(jié)構(gòu)布局分別設(shè)置其中雜項(xiàng)實(shí)變量［8］/［9］或［7］/［9］的值。其中，實(shí)變量［7］/［8］為BC/AC結(jié)構(gòu)時(shí)第二回轉(zhuǎn)軸與第一回轉(zhuǎn)軸在X/Y方向軸線間的偏置距離，實(shí)變量［9］為工件Z0平面到第二回轉(zhuǎn)軸線間的Z向偏置距離。

圖1 雜項(xiàng)變量中軸間偏置距離的設(shè)置

4 結(jié)語(yǔ)

以上雖然只是對(duì)MasterCAM雙擺臺(tái)五軸后置處理的定制進(jìn)行了設(shè)置解析，但從其中涉及的參數(shù)項(xiàng)也可看出，這一后置處理文檔同樣可用于雙擺頭及擺頭+擺臺(tái)的五軸結(jié)構(gòu)模式。編程者只需對(duì)PST文檔中5 Axis Rotary Settings區(qū)段的相關(guān)參數(shù)項(xiàng)稍加探究，參照上述方法即可自由定制出所需的后置處理文檔組。由于這些參數(shù)設(shè)置僅影響到五軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)的計(jì)算，所以由FANUC系統(tǒng)拓展到SINUMERIK及其它系統(tǒng)NC格式輸出的定制仍可參照相關(guān)文章所介紹的方法［3］。

［1］ 吳軍.用MasterCAM X進(jìn)行多軸自動(dòng)編程加工的方法［J］.機(jī)械工程師，2011（1）：100－101.

［2］ 孟凡秋.MasterCAM后處理數(shù)控加工程序的修改［J］.模具制造，2007（4）：11-12.

［3］ 詹華西，陳亭志.MasterCAM下西門子鉆鏜循環(huán)的后處理定制技術(shù)［J］.制造技術(shù)與機(jī)床，2010（12）：155－157.