廣數25l系統PowerMill后處理開發

李小敏

（廣東工程職業技術學院，廣東 廣州 510520）

廣數25l系統PowerMill后處理開發

李小敏

（廣東工程職業技術學院，廣東 廣州 510520）

文章針對廣州某技工學校組裝型號為廣數25l系統的加工中心，闡述運用PowerMill里的PMPOST制定適合該設備后置處理的開發思路；并且通過VERICUT模擬仿真得以驗證，最終投入生產與教學使用。

廣數25l系統；PowerMill；PMPOST；VERICUT

我國加入世貿組織后，很多企業為了能夠成為制造業的龍頭企業，紛紛購置了進口的五軸機床（如MIKRON、DMG等品牌五軸機床設備）。但由于國內的多軸加工技術相當落后，具體表現在多軸加工工藝、后置處理的開發，從而無法發揮五軸設備高速加工的性能。完善多軸機床后置處理程序的開發已慢慢的開始發展中，但很多的技術資源還要通過國外，所以就算公司已購置了多軸加工的軟件，但還要支付后置的開發費用。因此企業迫切的需要開發通用后置處理，使得NC程式的標準化、企業化管理。從而讓五軸機床設備更安全、更高效地使用。

文章針對廣州數控設備廠的GSK25I五軸聯動控制系統、煙臺的可傾臺等零部件。由于GSK25I是廣州數控設備有限公司最新推出的產品，有很多技術都需要完善與攻關，其中開發后置處理工作尤為重要。

1 PM P0ST[1]后處理的編寫

PMpost是英國DELCAM公司后處理編寫軟件，它能根據機床的特性，定制后處理器；并把POWERMILL產生的刀具路徑轉換為三軸、五軸機床的使用。

1.1 機床結構與技術參數及控制系統類型

（1）機床結構如圖1、圖2所示。在機床結構方面，應注意約定工件不動、刀具運動，在此前提下來看B軸和C軸的擺動，此時符合笛卡爾坐標系（直角坐標系）下的右手定則，而工作臺B軸和C軸的實際轉動方向是與右手定則相反的，如圖3所示。由此得出下面結論：圍繞X直線軸轉動的軸稱為A，矢量方向為（1，0，0）；圍繞Y直線軸轉動的軸稱為B，矢量方向為（0，1，0）；圍繞Z直線軸轉動的軸稱為C，矢量方向為（0，0，1）。

圖1 廣數25l系統五軸聯動加工中心

圖2 各軸示意圖

圖3 坐標系

（2）機床參數（如上圖所示）X軸行程800mm，Y軸行程650mm，Z軸行程550mm，B軸行程-5～90°，C軸行程0～360°（不連續），工作臺面：600×600，主軸轉速（r/min）：0～6000rpm，快速進給：8000（mm/ min）。

（3）控制系統為GSK25I操作簡單、人機對話較靈活，可以控制三個直線軸、兩個轉動軸，采用ISO代碼編程。啟動PMPOST后置軟件、打開樣板文件（選擇FANUC. PMOPT[2]，因為GSK25I與該系統編程的語言相類似）。切換到編輯界面、按機床的特點設置相關的參數如圖4。

圖4 后處理界面

1.2 操作步驟

（1）相關參數設置，①設置全局參數如最大行號、行號的增量、輸出的單位、小數隔開符號、程序的擴展名等；②設置坐標控制參數，由于GSK25I不具備RTCP功能，因此在PROFILE選項里選擇“Multi-Axis machine without RTCP”。還有對刀點選項選擇“Tool Tip”；③設定最大進給速度為8000MM/MIN，最大切削進給速度4000MM/MIN；④設定圓弧輸出的方式，如圓弧的最大、最小半徑，以及圓弧平面等；⑤設定鉆孔循環參數、選上多軸鉆孔選項。

（2）設置機床結構、行程、偏置距離等參數如圖5所示。①定義機床結構：在Kinematic Model[3]選項里選擇5-Axis Table Table（雙工作臺型的五軸機）；②定義行程、轉動軸：分別按機床實際行程設定X、Y、Z、B、

C五個軸的行程。特別要注意的是在轉動軸里需指定B（0，1，0）、C（0，0，1），分別點擊EDIT，在prefix選項里輸入B、C；③設置機床偏置參數：由于可傾臺的第四軸轉軸與第五軸回轉工作臺臺面存在偏心距所以需在B軸輸入實際偏心距z-97.78MM。

圖5 機床各軸偏置示意圖

（3）設置可傾軸（B）超程時所采取的策略。因為當五軸聯動加工超過-5度時，機床必需首先采取Z軸抬刀，然后BC回轉，再XY定位，最后Z重新下刀一系列動作。否則將有可能發生機床的碰撞、工件過切等現象。進入Multi-Axis Configuration，在 at angular limit里選擇Retract And Reconfigure。如圖6所示。

圖6 第四軸與第五軸超程時采用策略

（4）定義快速與線性移動。在多軸機床快速下刀定位時，必需考慮到機床的安全性，應先移動轉動軸然后移動直線軸。設置如圖7所示。

圖7 設置

（5）設定程序頭、程序尾的一些輔助功能以及鉆孔功能（略），最后存盤退出。

2 廣數25l系統后置的驗證

2.1 五軸加工中心程序的編制

啟動PM，導入測試零件，用R3球刀在工件銑出一條角度從0到180、深度為了0.5的小槽、采用參考線多軸加工方式編寫測試刀軌。

2.2 NC在模擬防真軟件的驗證

Vericut是美國CGTech公司開發的一款集數控加工仿真、干涉校驗、工時工況分析、代碼優化等多種功能于一體的軟件。已廣泛應用于航空、模具制造等行業，其最大特點是可仿真各種CNC系統下的刀位文件及CAD/ CAM后置處理的NC程序。Vericut分以下幾步去完成：①建立機床模型：裝配時要注意部件之間的運動聯接之間的關系；②選擇控制系統文件（本例機床的操作系統是FANUC，因為GSK21M的NC代碼格式與FUNUC相似）；③建立刀具庫；④設定加工坐標系；⑤添加加工程序（NC程序）。調入測試程式在VERICUT上模擬切削加工，如圖8所示；⑥經過VERICUT的坐標模擬沒問題后，再上機床試加工，注意觀察NC的軸向是否與機床方向一致，坐標位置是否正確。

圖8 程序的驗證

3 結束語

文章通過研究開發廣州數控25I多軸數控系統后置處理，解決了企業與學校的軟件自動編程問題。同時，也積累了多軸后置處理軟件的開發，將為后續的進口數控系統的后處理開發起到借鑒作用。

[1]張磊.Siemens PLM應用指導系列叢書：UG NX6后處理技術培訓教程[M].北京:清華大學出版社.2009.

[2]湯振寧.高級數控培訓叢書：UG五軸數控編程實例詳解[M].北京:化學工業出版社.2013.

[3]謝龍漢.UGNX8.0數控編程[M].北京:清華大學出版社.2013.

Development of PowerMill Post Processing for GSK 25I Department

Li Xiaomin
(Guangdong Engineering Polytechnic College,Guangdong Guangzhou 510520)

In this paper, a technical school in Guangzhou processing center assembly model number 25I wide system, set forth in the application of PowerMill PMPOST develop the device for post-processing of the development of ideas; and can be verified through VERICUT simulation, and ultimately into production and teaching.

GSK 25I Department;PowerMill;PMPOST;VERICU

TG659

A

2096-2789（2016）11-0230-02

李小敏（1980-），女，湖北天門人，碩士，講師，機械設計及理論專業。