基于UG不同數(shù)控系統(tǒng)后處理程序定制研究

王科健

摘要：高檔數(shù)控機(jī)床后置處理模塊價(jià)格昂貴，編程和操作復(fù)雜，國(guó)外技術(shù)封鎖后置處理資料很少，這是周所眾知問(wèn)題。為了更好發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的功能，本文以UGNX為后處理平臺(tái)，首先解決數(shù)控編程后處理難的問(wèn)題，其次不同的數(shù)控機(jī)床有不同的數(shù)控系統(tǒng)，后處理程序提供一種解決問(wèn)題的方法，最后用后置構(gòu)造器生成的數(shù)控程序通過(guò)軟件傳至不同的數(shù)控系統(tǒng)，達(dá)到后處理程序適應(yīng)不同數(shù)控系統(tǒng)的目的。

關(guān)鍵詞：后處理;數(shù)控系統(tǒng);數(shù)控編程;定制

0? 引言

裝備制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展的基石，它關(guān)系著一個(gè)國(guó)家的工業(yè)生產(chǎn)能力，繼而直接影響國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和國(guó)際地位。尤其是數(shù)控機(jī)床更是裝備制造業(yè)里的重中之重。隨著“工業(yè)4.0和中國(guó)制造2025”的逐步邁進(jìn)，在信息化的時(shí)代，高檔數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用越來(lái)越廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)及其零件產(chǎn)業(yè)、醫(yī)療器材產(chǎn)業(yè)、模具加工及其零件產(chǎn)業(yè)。以高、精、尖為代表的數(shù)控加工新技術(shù)，具有高精、高速、智能化的特點(diǎn)。

目前國(guó)內(nèi)制造企業(yè)用戶(hù)中應(yīng)用CAD/CAM軟件普遍只停留在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和少量計(jì)算機(jī)輔助制造，對(duì)計(jì)算機(jī)輔助制造的模塊運(yùn)用較少，這就導(dǎo)致設(shè)備和資源的閑置和浪費(fèi)，機(jī)床后置處理文件一般為機(jī)床廠商或軟件廠商為客戶(hù)提供，但很多企業(yè)在購(gòu)買(mǎi)機(jī)床和軟件的時(shí)候，應(yīng)用層次較低，忽略了后置處理文件的購(gòu)買(mǎi)，導(dǎo)致機(jī)床在后續(xù)運(yùn)行的過(guò)程中不能得到及時(shí)應(yīng)用，機(jī)床設(shè)備的閑置率較高，國(guó)外數(shù)據(jù)表明，數(shù)控機(jī)床尤其是高檔數(shù)控機(jī)床利用效率，不能高效利用，主要是不能及時(shí)準(zhǔn)確獲取數(shù)控加工程序造成的，而NX軟件，正是這種交互式CAD/CAM（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造）系統(tǒng)，它除了實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建模以外，還能提供有效的自動(dòng)編程，本文以NX軟件自帶后處理工具-NX/Post為例，為廣大機(jī)床工作者提供一種CAM機(jī)床解決思路，達(dá)到提高生產(chǎn)效率，節(jié)約編程成本的目的。

1? NX如何實(shí)現(xiàn)后處理程序定制

NX軟件其實(shí)自身提供了一個(gè)性能較好的后處理工具-NX/Post，工程技術(shù)人員可以利用NXCAM的模塊生成相應(yīng)的加工刀軌文件，然后經(jīng)過(guò)軟件自身后處理程序，輸出符合機(jī)床控制系統(tǒng)需要的NC代碼。為完成不同復(fù)雜基礎(chǔ)的后處理程序，機(jī)床操作人員可以通過(guò)NX/Post提供的機(jī)床事件處理文件和事件定義文件，由NX軟件整合在一起，生成不同數(shù)控系統(tǒng)使用的程序，NX/Post后處理軟件解決方案包括下面幾部分：

1.1 事件生成器

事件生成器是UG關(guān)鍵提供的一個(gè)程序，它是從UG軟件中提取刀軌數(shù)據(jù)，利用相關(guān)的參數(shù)設(shè)置確定機(jī)床的動(dòng)作，形成機(jī)床后面要處理的一個(gè)數(shù)據(jù)集，通過(guò)軟件確定數(shù)控機(jī)床的每一步的動(dòng)作，如圖1。此過(guò)程可以通過(guò)單擊NX加工環(huán)境中后處理（Post Process）圖標(biāo)或通過(guò)選擇Tools→Operation Navigator→Output→Postprocessor命令來(lái)調(diào)用。

1.2 事件處理文件

事件處理器是為特殊基礎(chǔ)及控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的特殊的程序，每個(gè)事件在處理的過(guò)程中包含很多機(jī)床需要執(zhí)行的指令，這些指令去處理UG用戶(hù)希望處理的事件，用于定時(shí)處理器指令的語(yǔ)言是TCL（Tool Command Language）語(yǔ)言，它是一個(gè)功能強(qiáng)大、小巧靈活、易于擴(kuò)充的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，它可以通過(guò)Post Builder建立。

1.3 事件定義文件

定義事件處理后輸出的數(shù)據(jù)格式，它包含與特定機(jī)床相關(guān)的靜態(tài)信息，因?yàn)闄C(jī)床系統(tǒng)的多樣性，至少每一類(lèi)機(jī)床需要定義相應(yīng)的文件，NC機(jī)床使用的地址由基礎(chǔ)各個(gè)參數(shù)的地址碼來(lái)定制，UG/Post實(shí)現(xiàn)了一定的定制，使他定義的文件能信息化NC指令。它也可以通過(guò)Post Builder建立生成.def文件。

1.4 輸出文件

NX/Post后置處理相應(yīng)機(jī)床系統(tǒng)的NC程序。

1.5 后處理用戶(hù)界面文件（.pui）

用戶(hù)可利用UG軟件中的Post Builder來(lái)修改、定義事件文件。

后處理軟件中的事件生成器、事件處理文件和事件定義文件，三者是相互關(guān)聯(lián)的，它們作用在一起把NX刀軌文件處理成機(jī)床可接受的NC文件。

UG軟件自帶的Post Builde可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床后處理的定制，模塊見(jiàn)圖2。

NX軟件利用TCL語(yǔ)言進(jìn)行規(guī)范編程后處理，TCL指令會(huì)從UG編程的文件中抽取刀軌信息，依照特定的規(guī)則處理這些信息，最后生成NC文件后被數(shù)控系統(tǒng)識(shí)別并執(zhí)行，Post Builder是一個(gè)圖形用戶(hù)界面的后處理程序，編程人員可以靈活地定義文件的程序頭、程序尾、刀具走刀路線(xiàn)、換刀點(diǎn)和一些循環(huán)指令等，這些都為最終生成NC文件提供了極其便利的條件。

2? 結(jié)束語(yǔ)

后置處理技術(shù)研究在制造業(yè)有舉足輕重的作用，各個(gè)CAM 軟件廠家都在極力開(kāi)發(fā)各自的后置處理系統(tǒng)，以適應(yīng)不斷發(fā)展的制造行業(yè)，UG后置處理功能模塊解決了常見(jiàn)數(shù)控機(jī)床的后置處理，但也有局限性，如零件中涉及到孔的加工，將不能生成相應(yīng)的程序代碼等，通過(guò)例子我們可以看出后處理的制作過(guò)程并不復(fù)雜，實(shí)際工作過(guò)程中編程人員可以有效利用后處理器來(lái)提高編程效率，減少編程出錯(cuò)率，為不同系統(tǒng)機(jī)床定制不同的編程方式和參數(shù)，這樣可以大大減少編程人員的重復(fù)勞動(dòng)、提高工作效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]北京兆迪科技有限公司.UG NX 11.0數(shù)控加工教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2017.

[2]寇文化.工廠數(shù)控編程技術(shù)實(shí)例特訓(xùn)[M].清華大學(xué)出版社，2017.