数控加工的后置处理

合集下载

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法五轴数控加工是一种高精度、高效率的加工方法,广泛应用于航天、航空、汽车、模具等行业。

在五轴数控加工中,刀具补偿是提高加工精度的关键技术之一。

本文将介绍五轴数控加工中的3D刀具补偿及其后置处理方法。

我们需要了解什么是刀具补偿。

刀具补偿是一种通过调整刀具轨迹来修正刀具尺寸偏差的技术。

在五轴数控加工中,由于刀具的形状和尺寸,以及加工过程中的刀具磨损等因素,会导致加工件的形状和尺寸与设计要求不一致。

通过刀具补偿可以在加工过程中实时调整刀具轨迹,使加工件的形状和尺寸达到设计要求。

刀具补偿主要有刀尖半径补偿和刀具长度补偿两种。

在五轴数控加工中,常用的刀具补偿方法有三种:固定坐标系法、刀尖法和刀具中心法。

固定坐标系法是将刀具补偿向量与刀具运动轴系列相联系,通过调整刀具补偿向量的大小和方向来实现刀具补偿。

刀尖法是将刀具补偿向量与刀尖坐标系相联系,刀具补偿向量与刀尖坐标系是相对固定的,通过调整刀具补偿向量的大小和方向来实现刀具补偿。

刀具中心法是将刀具补偿向量与刀具中心坐标系相联系,刀具补偿向量与刀具中心坐标系是相对固定的,通过调整刀具补偿向量的大小和方向来实现刀具补偿。

刀具补偿的后置处理方法主要是指在加工完毕后对加工件的尺寸偏差进行修正。

常用的后置处理方法有两种:自动补偿和手动调整。

自动补偿是通过测量加工件的尺寸偏差,自动计算出补偿量,并输入到数控系统中进行补偿。

自动补偿可以大大提高加工精度和效率。

手动调整是指根据实际情况对加工件进行手动调整,帮助加工件达到设计要求。

手动调整一般适用于一些对加工精度要求不高的加工件。

除了以上提到的方法,还有一些其他的刀具补偿及其后置处理方法。

基于仿真的5轴刀具补偿方法,通过将刀具补偿向量与仿真模型相联系,实现刀具的准确补偿。

还有一种基于机器学习的刀具补偿方法,通过训练机器学习模型,实现刀具补偿的智能化。

五轴数控加工中的3D刀具补偿及其后置处理是提高加工精度的重要技术。

数控加工程序后置处理

数控加工程序后置处理
或资源浪费可能由多种因素造成,如程序优化不足、切削
参数设置不合理、机床维护不当等。
03
解决方案
优化加工程序结构,减少不必要的计算和操作;合理设置切削参数,提
高切削效率;定期对机床进行维护保养,确保设备处于良好状态。
06
后置处理技术的发展趋势与 展望
智能化后置处理技术
自动化识别加工需求
05
后置处理中的常见问题与解 决方案
机床无法正确识别刀具
总结词
刀具识别错误
详细描述
在数控加工过程中,如果机床无法正确识别刀具,可能会导致加工失败或精度损失。这可能是由于刀具参数设置错误 、刀具库数据不匹配或刀具更换过程中出现问题。
解决方案
检查刀具参数设置,确保与机床数据库中的数据一致;更新或重新导入刀具库数据;检查刀具更换流程, 确保操作正确无误。
后置处理是数控加工流程中的重要环 节,它能够将刀位轨迹文件转换为机 床可执行的程序,实现工件的加工。
后置处理的质量直接影响到数控加工 的精度、效率和安全性,因此选择合 适的后置处理软件和参数设置对于提 高加工质量至关重要。
02
后置处理流程
输入原始加工程序
原始加工程序
通常以文本格式存储,包含了加工零件所需的全部指令和参数。
冷却液参数
根据加工要求和机床冷却系统配置,合理设置冷却液压力、流量和 温度,以降低切削热和减小刀具磨损。
机床特性的模拟与仿真
机床运动学模型
建立机床的运动学模型,模拟机床的实际运动轨迹和动态特性,为加工过程的优化和控 制提供依据。
加工过程仿真
通过仿真软件对加工过程进行模拟,预测刀具路径、切削力和热量的分布,以及可能出 现的过切、欠切等问题,以便及时调整加工参数和优化刀具路径。

数控加工的后置处理技术

数控加工的后置处理技术

数控加工的后置处理技术数控加工是现代制造技术中的重要部分,可以精确地加工出复杂形状的零件,但是加工完成之后还需要进行后置处理技术,才能得到更好的加工效果和使用效果。

本文主要介绍数控加工的后置处理技术。

一、去毛刺加工完成的零件表面通常会存在一些毛刺,影响着零件的质量和外观,因此需要进行去毛刺处理。

目前比较普遍的方法是使用化学方法或者机械方法去除毛刺。

化学方法主要使用化学溶剂和电解液进行腐蚀去除,但是容易污染环境;机械方法包括打磨、抛光、喷砂等,效果好但是耗时和成本高。

因此,要根据具体情况选择适合的方法进行去毛刺。

二、打磨、抛光零件加工完成后,表面还会存在一些凹坑、毛刺和瑕疵,这时需要对其进行打磨或抛光。

打磨一般使用研磨机和砂带机,可以平整表面并去除粗糙度;抛光则是对打磨后的表面进行更进一步的处理,通常使用磨盘和磨料等工具,可以让表面变得更光滑。

打磨和抛光处理可以提高零件的质量,使其更加光滑和美观。

三、喷漆一些零件需要表面进行涂漆处理,为了美观以及保护表面。

常用的喷涂方法有手动喷涂和自动喷涂两种方式。

手动喷漆需要涂漆技术要求较高,操作难度也比较大,自动喷漆则是速度更快、效率更高,但是成本相对更高,需要根据具体情况选择。

四、氧化处理氧化处理是一种表面处理技术,可以在表面形成一层氧化膜,具有防腐、防污、抗磨、美观等优点。

常见的氧化处理有硫酸氧化和硬质阳极氧化两种方式。

硫酸氧化工艺简单,可以获得均匀的氧化膜,并且氧化层较薄。

硬质阳极氧化能够形成较厚的氧化层,具有较好的耐磨性和耐蚀性,但是工艺较为复杂,成本更高。

五、热处理热处理是一种改变零件物理和化学性质的表面处理技术,可以增强零件的强度、硬度和抗腐蚀性。

热处理的方式有淬火、回火、退火等多种方法。

不同的热处理方式对零件的性质和效果不同,需要根据实际情况进行选择。

六、镀层处理镀层处理是一种表面处理技术,是在零件表面进行涂覆金属、非金属或合金材料的一种方式,常用的镀层有镀铬、镀锌、镀镍等。

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法五轴数控加工是一种高精度的加工方法,可以用来加工复杂形状的工件。

在五轴数控加工中,刀具的位置和方向会随着加工路径的变化而不断改变,因此需要进行刀具补偿来保证加工质量。

本文将介绍五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法。

介绍五轴数控加工中的刀具补偿方法。

刀具补偿是通过改变刀具的切削点位置或刀具半径,来使加工轮廓与设计轮廓相吻合的方法。

在五轴数控加工中,刀具的补偿主要有以下几种方式:1. 刀具半径补偿:根据加工路径的方向变化,改变刀具半径,使其与设计轮廓吻合。

刀具半径补偿可以通过在数控程序中设置补偿码来实现。

2. 刀具长度补偿:当刀具的长度影响到加工轮廓时,需要进行刀具长度补偿。

通常情况下,刀具长度补偿是通过改变切削点位置来实现的。

3. 刀尖半径补偿:在五轴数控加工中,刀尖半径的大小会影响到加工精度和表面质量。

为了保证加工精度,需要根据刀具的切削点位置和方向来进行刀尖半径补偿。

刀具补偿后置处理方法主要包括以下几个步骤:1. 加工路径生成:根据工件的CAD模型生成五轴数控加工路径。

加工路径应包括刀具移动轨迹和切削点位置信息。

2. 刀具补偿计算:根据加工路径和刀具补偿方法,计算出需要进行的刀具补偿量。

刀具补偿计算可以根据刀具运动方向、切削点位置和加工轮廓等因素进行。

3. 刀具补偿修正:根据刀具补偿计算结果,对加工路径和切削点位置进行修正。

修正后的加工路径和切削点位置应与设计轮廓相吻合。

4. 五轴数控加工:根据修正后的加工路径和切削点位置进行五轴数控加工。

在加工过程中,需要根据刀具补偿的要求调整刀具的位置和切削参数。

5. 加工后验证:对加工后的工件进行后验证,检查加工轮廓和尺寸是否符合设计要求。

如果不符合要求,则需要重新进行刀具补偿。

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法五轴数控加工是一种高效、高精度的加工技术,可以实现复杂形状零件的加工。

但是,在加工过程中由于刀具的磨损和加工误差,会导致零件加工精度下降。

为了解决这一问题,需要对刀具进行补偿。

本文将介绍五轴数控加工中的3D刀具补偿及其后置处理方法。

一、3D刀具补偿原理3D刀具补偿是在五轴数控加工中,通过对刀具与工件的几何关系、刀具的运动轨迹以及数学模型进行研究,通过数学计算控制刀具运动轨迹,实现对零件形状误差的补偿,提高加工精度。

具体地说,3D刀具补偿可以分为两类:一类是基于机床坐标系的补偿方法,另一类是基于工件坐标系的补偿方法。

基于机床坐标系的补偿方法,是根据机床坐标系下的机器误差以及刀具在机床坐标系下的位置和姿态,利用数学模型对刀具运动轨迹进行计算,实现对零件加工误差的补偿。

基于工件坐标系的补偿方法,则是先采用编程加工零件的CAD模型,进行虚拟物理仿真,将仿真结果转化成机床加工指令,最后通过机床控制系统进行加工,实现对零件形状误差的补偿。

基于机床坐标系的3D刀具补偿,通常采用如下步骤:1.测量并记录刀具位置和姿态在加工之前,需要根据机床坐标系设置初始的刀具位置和姿态,并通过测量仪器进行精确的测量,记录刀具在机床坐标系下的位置和姿态。

2.建立刀具几何模型和数学模型针对不同类型的刀具,需要先建立其几何模型和数学模型。

几何模型可以通过三维建模软件来实现,而数学模型则是根据刀具所在位置、刀具直径、切削刃刃数、切削方向等参数进行计算。

3.计算刀具运动轨迹在进行加工时,通过数学模型将刀具的运动轨迹进行计算,并实时地对加工过程进行跟踪和监测,以便及时调整刀具的运动轨迹。

4.实施刀具补偿根据运动轨迹的计算结果,通过控制机床坐标系的变换关系,实施刀具补偿。

1.设置工件坐标系和CAD模型导入首先需要设置工件坐标系,然后导入工件的CAD模型,并进行虚拟物理仿真。

在仿真过程中,可以根据刀具与工件的碰撞及避让情况,进行刀具轨迹的计算和调整。

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法五轴数控加工是一种高精度、高效率的加工方式,它可以在多个方向上对工件进行复杂的加工,提高了加工效率和加工质量。

在五轴数控加工中,刀具补偿是一个重要的环节,它可以保证加工效果的精度和质量。

在本文中,将介绍五轴数控加工中的刀具补偿技术以及其后置处理方法。

一、五轴数控加工3D刀具补偿原理五轴数控加工中的刀具补偿是指为了保证工件加工的精度,使得实际加工轨迹与数控编程轨迹重合而对刀具轨迹进行微调的技术。

在刀具加工过程中,由于刀具的磨损、工件材料的不均匀性等因素,会导致实际切削轨迹和编程轨迹产生偏差,而刀具补偿就是为了对这些偏差进行调整,使得工件加工的精度和质量达到要求。

五轴数控加工中的刀具补偿一般分为两种类型:磨具补偿和尺寸补偿。

磨具补偿是指在加工中对磨损的刀具进行补偿,保证了切削刃的尺寸和形状不变;而尺寸补偿则是在加工中对于工件材料的不均匀性进行调整,确保工件加工的精度和质量。

在实际的五轴数控加工中,需要通过传感器、测量仪器等设备实时监测刀具的状态和工件的加工情况,并根据监测结果对刀具进行及时的补偿调整,从而达到精确的加工效果。

在五轴数控加工中,刀具补偿一般可以采用以下几种方法:1. 在加工前进行预补偿在五轴数控加工中,可以通过预先编程的方式对刀具进行一定程度的预补偿,即通过加工前的数学分析和模拟,提前对刀具轨迹进行微调,从而避免加工过程中由于刀具磨损或工件材料不均匀性引起的加工误差。

通过预补偿的方法,可以有效地提高加工的精度和效率。

在五轴数控加工中,还可以通过对加工后的工件进行测量,对加工误差进行修正补偿。

即通过对工件进行三维测量,获取加工误差信息,并根据误差信息对数控编程进行修正,从而实现对加工误差的补偿。

修正补偿的方法可以在加工后对加工误差进行更加精确的纠正,确保加工效果的精度和质量。

在五轴数控加工中,除了刀具补偿技术,还需要对加工后的工件进行一些后置处理,以确保加工效果的稳定和一致性。

第8章-数控加工程序的后置处理


四.通用后置处理系统的原理及实现途径
1.通用后置处理
8.5 数控编程中的工艺策略
1、粗精加工的工艺选择 2、刀具的切入和切出引导 3、加工路线的确定及优化
1、粗精加工的工艺选择
刀具的选用
粗加工:是切除绝大部分多余材料,切削用量较大,刀具 负荷重,一般选用平底铣刀,刀具的直径尽可能选大。 精加工:是保证加工面精度要求,切削用量较小,刀具负 荷轻,根据加工表面形状可选择平底刀、球头刀或圆角铣 刀。应优先选用平底刀,应尽量选择圆角铣刀,而少用球 头刀。 在刀具直径选择上:先用大直径刀具完成大部分的曲面加 工,再用小直径刀具进行清角或局部加工。
加工路径的选择
粗加工:加工路径一般选择单向切削,可保证切削过程
稳定,可避免顺逆铣工作状态的变化。 精加工:切削力较小,对顺逆铣反映不敏感,加工路径 可采用双向切削,以减少空行程,提高切削效率。
进刀方式的选择
粗加工:主要考虑刀 具切削刃强度; 精加工:主要考虑被 加工表面质量。
铣刀端面刃切削能 力差,对于型腔加工 可采用斜角切入。
根据机床的脉冲当量值大小进行圆整, 有时还需换算成脉冲当数。
4).编排数控机床的指令格式。
N-G-X-Y-I-J-K-A-B-C等
8.3、后置处理算法简介
三.后置处理算法简介
1.带回转工作台的四坐标数控机床后置 处理算法原理 2. 五坐标数控机床后置处理算法原理
三.后置处理算法简介
1. 带回转工作台的四坐标数控机床后置处理算法
第8章 数控பைடு நூலகம்工程序的后置处理
8.1 基本概念
8.2 后置处理的一般过程
8.3 后置处理算法简介 8.4 通用后置处理系统的原理及实现途径 8.5 数控编程中的工艺策略

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法随着制造业的不断发展,数控加工技术越来越成熟,其中五轴数控加工技术已经成为现代制造业中不可或缺的一部分。

在五轴数控加工中,刀具补偿及其后置处理方法是十分重要的环节,对于加工精度和效率的提升起着至关重要的作用。

一、五轴数控加工3D刀具补偿原理1. 刀具路径与工件表面垂直的情况下,由于工艺因素的影响,导致刀具产生误差,这时需要对刀具进行补偿,以保证加工精度。

2. 刀具补偿是校正了刀具的位置或轨迹,使刀具的轨迹偏移量与实际加工轨迹相一致,从而达到精确加工的目的。

3. 3D刀具补偿是在五轴数控加工中常用的一种补偿方式,它是根据实际加工数据计算出刀具偏差,并在程序中进行相应的补偿。

1. 轨迹补偿法:根据实际刀具轨迹与理论轨迹之间的偏差,通过特定的算法计算出刀具的偏差,并在程序中进行相应的补偿。

2. 高斯球面拟合法:通过对刀具实际运动轨迹进行采样,然后利用高斯球面拟合算法计算出刀具轨迹的偏差,再在程序中进行补偿。

3. 延时测量法:通过在加工过程中对刀具的实际轨迹进行延时测量,然后根据测量结果进行相应的补偿。

4. 基于传感器的实时监测法:利用传感器对刀具轨迹进行实时监测,然后通过反馈控制系统对刀具轨迹进行实时调整,以实现实时的刀具补偿。

1. 数据归一化:对于测得的加工数据进行归一化处理,将其转化为标准数据,以便后续的计算和分析。

2. 数据平滑:对于加工数据中的噪声进行平滑处理,以保证数据的准确性和稳定性。

3. 数据配准:将不同时间点或不同位置下的加工数据进行配准,以确保数据的一致性和可比性。

1. 五轴数控车床的加工:在五轴数控车床的加工中,刀具补偿及其后置处理方法能够提高加工精度和效率,为复杂零件的加工提供便利。

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法在现代制造业中起着至关重要的作用。

通过刀具补偿,可以保证加工精度;通过后置处理,可以提高加工效率。

研究和应用这些方法对于提升制造业的整体水平具有重要意义。

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法

五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:随着制造业技术的不断进步,数控加工技术已经成为制造业中不可或缺的重要环节。

而在数控加工中,五轴数控加工技术由于其能够完成更为复杂、精密的加工工艺,受到了越来越多制造企业的青睐。

在五轴数控加工中,3D刀具补偿是一个至关重要的环节,它能够帮助提高加工质量和效率。

本文将从五轴数控加工3D刀具补偿的基本原理、常用方法以及后置处理方法等方面进行介绍。

一、五轴数控加工3D刀具补偿的基本原理1.1 3D刀具补偿的概念3D刀具补偿是指在数控加工过程中,通过对刀具轨迹进行补偿,使得实际加工轨迹与设计轨迹保持一致,从而达到精确加工的目的。

在五轴数控加工中,由于加工对象通常是复杂曲面或立体结构,因此需要对刀具轨迹进行三维补偿,以确保加工精度。

1.2 刀具轨迹误差的原因在五轴数控加工中,刀具轨迹误差主要受到机床动态响应、刀具偏心、刀具长度变化等因素的影响。

这些因素会导致实际加工轨迹偏离设计轨迹,从而影响加工精度和表面质量。

在实际加工中,通过对刀具轨迹进行3D补偿,可以对刀具偏差、刀具长度变化等进行校正,从而使实际加工轨迹更加接近设计轨迹。

常用的方法包括刀具半径补偿、刀尖补偿、刀具长度补偿等。

刀具半径补偿是指通过对刀具轨迹进行半径方向的补偿,以校正刀具切削半径偏差。

在五轴数控加工中,刀具通常以不同的姿态进行切削,因此需要根据刀具当前姿态对刀具轨迹进行三维补偿。

刀具半径补偿是常用的3D刀具补偿方法之一。

2.2 刀尖补偿在数控编程中,对刀具补偿的参数进行正确设置是保证加工质量的关键。

根据刀具类型、刀具位置、加工轨迹等因素,正确设置刀具补偿参数,可以有效提高加工精度和效率。

通过对刀具轨迹进行优化,可以减小刀具加工轨迹误差,提高加工精度。

在五轴数控加工中,刀具轨迹优化是一种常用的后置处理方法,通过对刀具轨迹进行优化,可以有效提高加工质量。

3.3 加工参数优化在实际加工中,调整加工参数也可以对刀具补偿效果进行优化。

数控加工后置处理技术

数控加工后置处理技术随着工业技术的不断发展,数控加工已成为现代工业中不可或缺的一部分。

目前,数控加工技术已经广泛应用于航空、航天、汽车、电子、仪器仪表等领域。

数控加工技术的高效、高精度、高自动化等优点使得传统的机械加工逐步被替代。

然而,数控加工虽然能够高效地加工出产品,但需要进行后处理才能够满足产品的要求。

本文将对数控加工后置处理技术进行探讨。

一、数控加工后置处理技术的作用数控加工后置处理技术是指对数控加工加工出的产品进行后处理,使其满足规格要求。

数控加工后置处理技术的主要作用包括以下几点:1、改善表面光洁度:数控加工是通过高速运转的刀具去除原材料来制造零件的加工方法。

在加工过程中,会产生毛刺、螺纹等表面缺陷。

数控加工后置处理技术可以去除这些缺陷,改善表面的光洁度。

2、提高尺寸精度:数控加工中,加工尺寸会受到工具磨损、刀具尺寸、机床精度等因素的影响,导致加工出来的产品尺寸存在差异。

数控加工后置处理技术可以通过刮光、打磨等方法去除加工时的误差,提高加工尺寸的精度。

3、增强零件强度:数控加工中产生的毛刺、螺纹等表面缺陷会对零件的强度产生影响。

数控加工后置处理技术可以去除这些缺陷,增强零件的强度,提高其耐用性。

4、改善零件性质:数控加工后置处理技术可以通过表面处理、热处理、化学处理等方法改变零件的性质,提高其特殊性能和使用寿命。

二、数控加工后置处理技术的种类数控加工后置处理技术主要包括以下几种:1、磨光处理:磨光处理是通过磨光刀具对加工出来的产品进行表面处理的方法。

该方法可以消除表面毛刺、磨痕等加工缺陷,提高表面光洁度。

2、抛光处理:抛光处理是通过研磨、刷洗、喷砂等方法去除零件表面缺陷的一种方法,可以提高零件表面的光洁度和平滑度。

3、化学处理:化学处理是通过在零件表面涂覆化学药品,产生化学反应来改变零件表面的性质的一种处理方法。

该方法能够提高零件的硬度、耐腐蚀性和润滑性。

4、热处理:热处理是改变材料性能和结构的一种方法。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

数控加工后置处理技术本文分析了数控加工后置处理技术的特征、面临的问题和当前的发展趋势,介绍了应用通用后置处理器开发定制专用后置处理器的实践。

数控编程是CAM 的重要组成部分。

它包括加工刀具路径文件的生成和机床数控代码指令集的生成。

加工刀具路径文件可利用CAD/CAM 软件,根据加工对象的结构特征、加工环境特征(其中包括机床-夹具-刀具-工件所组成的具体工序加工系统的特征)以及加工工艺设计的具体特征来生成描述加工过程的刀具路径文件。

通过后置处理器读取由CAM 系统生成的刀具路径文件,从中提取相关的加工信息,并根据指定数控机床的特点及NC 程序格式要求进行分析、判断和处理,最终生成数控机床所能直接识别的NC 程序,就是数控加工的后置处理数控加工后置处理是CAD/CAM 集成系统非常重要的组成部分,它直接影响CAD/CAM 软件的使用效果及零件的加工质量。

目前国内许多CAD/CAM 软件用户对软件的应用只停留在CAD 模块上,对CAM 模块的应用效率不高,其中一个非常关键的原因就是没有配备专用的后置处理器,或只配备了通用后置处理器而没有根据数控机床特点进行必要的二次开发,由此生成的代码还需人工做大量的修改,严重影响了CAM 模块的应用效果。

目前,从技术上讲,由于CAD/CAM 系统硬件和软件的发展,对加工对象、加工系统建立三维模型、运用图形交互的方法实现刀具路径的生成、加工过程仿真和干涉碰撞检查已经是可行的。

北京市机电研究院在工程实践中已付诸实施,并取得了良好效果。

而要使生成的刀具路径文件转换成数控NC 程序,驱动和控制机床实施加工,还必须以相应的后置处理器开发为条件。

对于使用多种CAD/CAM 系统,配备多种机床各种类型数控系统的情况就更为复杂,这是因为后置处理面临如下纷繁的情况:一、刀具路径文件格式的多样性刀具路径文件采用APT 语言格式,这种语言接近于英语自然语言,它描述当前的机床状态及刀尖的运动轨迹。

它的内容和格式不受机床结构、数控系统类型的影响。

但不同的CAD/CAM 软件生成的刀具路径文件的格式均有所不同,如:“调用n 号刀具,长度补偿选用a 寄存器中的值”,表示这一功能的指令在不同的CAM 系统表述格式不同。

例如几种CAD/CAM 系统的表述格式如表1 所示。

NC 程序由一系列程序段组成,通常每一程序段包含了加工操作的一个单步命令。

程序段通常是由N、G、X、Y、Z、F、S、T、M.....地址字和相应的数字值组成的。

1.ISO-1056-1975 规范对其中的部分准备代码功能、辅助功能代码的功能作了统一的规定,如:G00 快速点位运动、G01 直线插补、G02 顺时针圆弧插补、G03 逆时针圆弧插补、G04 驻留。

但还有大量的未作统一规定的‘不指定代码’,其中不指定的‘G’代码由数控系统厂家根据需要自行制定其代码功能,如表2 所示。

2. 未做统一规定的‘M’代码由数控机床制造厂根据其机床所具有的附属设备功能制定其代码功能。

如日本日立精机公司制造的柔性加工单元HG500,带有16 个托盘(PPL),托盘可自动交换,实现无人加工。

为了控制托盘自动进入主机,它用M87~M89 代码控制A.P.C 门的开关:3. 有些数控系统对部分G 代码的功能并不严守ISO-1056 规范的规定,而是自行定义,如表3 所示。

4. 个别数控系统的NC 程序采用了比较特殊的代码格式,如HEIDENHAIN TNC 426系统,右补偿直线插补语句格式: FL X 10 Y 10 RL ,对应于规范代码 :G01 G42 X10Y10。

三、技术需求的多样性随着技术的发展和应用的进展,现在的后置处理技术已不能停留在仅仅是对刀具路径文件的代码转换,而是增加了从具体的加工需求特征、具体的数控机床和数控系统的特征出发,赋予后置处理器以更多的功能要求。

高速数控加工的出现不仅对机床结构和数控系统提出了新的要求,对于加工工艺的策划、工艺参数的设置和加工约束的设置也提出了新的要求。

于是有的厂商开发了专门支持高速加工的后置处理器。

这种后置处理器对于配备有高速加工控制器的机床,可借助该后置处理器所配置的专家系统工具,描述自己的高速加工需求特征,后置处理器可生成相应的代码,激活/撤消相应的高速加工操作指令,可根据使用需求进行仿真。

对于未配备高速加工控制器的机床,该后置处理器还能设定进给速度变化的最大允许增量,根据允许惯性力设定允许的最大加/减速,设定加速时间常数和回路增益时间常数,设定速度超调数据等。

又如各种数控系统在曲面加工时,所用的曲面拟合模型不尽相同,有的用Nurbs 拟合模型,有的用Bezier 拟合模型,有的用Polymial 拟合模型,还有的用Spline 拟合模型,后置处理器就面临支持相应的多种曲面拟合模型的问题。

在工程实践中,当遇到相似加工对象的相似加工需求时,常常可以用已有的行之有效的N C 加工程序进行修改后使用。

然而如何确保修改结果的正确性则是个问题,不能都放到机床上去调试,这在单件加工时尤为重要。

此外,现有的许多CAD/CAM 系统的加工仿真只是以所生成的刀具路径文件为基础进行加工仿真和干涉检查,这显然是不够的。

因此,以NC 代码指令集及其相应参数设置为信息源的仿真(包括逻辑仿真和过程仿真)就显得十分重要。

因此,一个完善的后置处理器应具备以下功能:1、接口功能:后置处理器能自动地识别、读取不同的CAD/CAM 软件所生成的刀具路径文件。

2、NC 程序生成功能:数控机床具有直线插补、圆弧插补、自动换刀、夹具偏置、冷却等一系列的功能,功能的实现是通过一系列的代码组合实现的。

代码的结构、顺序由数控机床规定的NC 格式决定。

当前世界上一些著名的后置处理器公司开发出通用后置处理器,它提供一种功能数据库模型,用户根据数控机床的具体情况回答它所提出的问题,通过问题回答生成用户指定的数控机床的专用后置处理器。

用户只需要具有机床操作知识和NC编程知识,就能编出满意的专用后置处理器。

当所提供的数据库不能满足用户的要求时,它提供的开发器允许用户进行修改和编译。

因此可以按照数控机床的功能建立一个关系数据库,每个功能如何实现,由用户根据机床的结构、使用的数控系统指定控制的代码及代码结构。

3、专家系统功能:后置处理器不只是对刀具路径文件进行处理、转换,还要能加入一定的工艺知识。

如高速加工的处理、加工丝杠时切削参数的选择等。

4、反向仿真功能:以NC 代码指令集及其相应参数设置为信息源的仿真。

它包括两部分:NC 程序的主体结构检查和NC 程序语法结构检查;数控加工过程仿真。

以NC 程序为基础,模拟仿真加工过程,判断运动轨迹的正确性及加工参数的合理性。

不同结构的机床、不同的数控系统、不同的编程习惯,其NC 程序的结构和格式千差万别。

因此,反向仿真难度非常大。

目前,尚未有较成熟的商品性软件。

综上所述,要使所生成的数控程序不经手工修改,直接应用于数控机床加工,则必须针对每一台数控机床定制专用的后置处理器。

这就要求开发人员熟悉所用的C AM 系统及所生成的刀具路径文件的格式、熟悉所用数控机床及其数控系统代码功能及其表述格式,而这一工作是智力密集和劳动密集兼而有之的过程。

当面临的C AM 系统众多,机床及其数控系统众多的情况下,从头开发专用后置处理器的工作就显得相当繁重。

因此,近年来出现了以开发通用后置处理器为基础,应用数控代码导向等相关技术定制数控机床专用后置处理器的做法,用通用后置处理器解决共性问题,用定制后置处理器解决个性问题。

实践表明,这是一种有效的方法。

该院应用这一方法从1996 年起,陆续开发定制了包括龙门式五面加工中心、龙门式立式加工中心、卧式柔性加工单元、立式加工中心、数控车床、车削中心等多种类型机床的十种专用后置处理器,数控系统包括FANUC、TOSNUC、MITSUBISH、A 2100、A850、MAZAK 等,覆盖了该院的产品和使用的数控设备,并在工程应用中取得了良好的效果。

其中,对三轴带回转工作台的卧式加工中心、五面加工中心的专用后置处理器的开发,建立了该类结构机床的后置处理结构模型,积累了开发的经验。

以下简要介绍该院应用通用后置处理器定制开发用于HC800/FANUC-15MA 的专用后处理器的方法:•使用的定制开发软件 Pro/E的NCPOST 模块。

该模块为加拿大ICAM 技术公司生产的ICAM 通用后置处理开发器。

•使用的CAM 软件 Pro/E 的CAM 模块。

应用Pro/E 的CAM 模块,设计加工环境,进行模拟加工仿真,生成刀具路径文件。

•NC程序应用对象卧式加工中心HC800。

该机床为日本日立精机公司制造生产,配备‘X’、‘Y’、‘Z’三条直线轴,一个回转工作台,一个容量为120 把刀的链状刀库,六个交换托盘;控制系统为FANUC-15MA 主要用于箱体类零件的加工。

1.首先了解机床的结构、机床配备的附属设备、机床具备的功能及功能实现的方式(手动还是自动)。

2.机床配备的数控系统,熟悉该系统的NC 编程包括功能代码的组成、含义,是否有不同于ISO-1056-1975 规范的代码格式。

3.应用通用后置处理器导向模板,根据以上掌握的知识,逐条回答模板提出的问题,定制专用后置处理器。

通用后置处理器根据外界输入的信息,调用其内部数据库模型,经判断、排列、组合后,生成用户要求的专用后置处理器。

应用按此方法定制的HC800/FANUC-15MA 专用后置处理器处理刀具路径文件,生成的NC 程序约80%可用,还有20%需作进一步开发。

4.当通用后置处理器提供的数据模型不能全部满足用户的要求,或者用户需要优化处理NC 程序时,则应用开发软件修改数据库模型。

这就需要开发人员掌握CAM 模块的使用方法,掌握刀具路径文件的格式,并具备软件开发和加工工艺方面的经验。

本专用后置处理器应用的机床为配备一个回转工作台的三轴卧式加工中心,工作台回转不能参与切削运动。

机床配备六个交换托盘,可实现托盘的自动交换。

刀库为链状结构,容量为120 把刀的,在加工的同时可预选下一把刀具。

在Pro/E的CAM 模块和NCPOST 模块中均无此类机床的数据库模型。

为完善该专用后置处理器,使其自动生成的NC 程序不再需要人工做修改,可对CAM 模块的加工环境参数进行特定的设置,并用NCPOST 模块的开发语言进行宏程序编制,建立此类机床的数据模型。

为优化生成的NC 程序,用宏程序修改通用后置处理器内部数据输出结构。

如:NC 程序中用到的所有工件坐标系与机床坐标系的数值关系,可在NC 程序开头自动设置,数控机床可直接辩识,不需手工输入;工作台回转前,主轴头退回最远;换刀前输出刀具名称等。

经过上述工作所定制的专用后置处理器生成的NC 程序已用于该院的主导产品VMC750B-30101 主轴箱体的加工,加工出的零件全部满足图纸要求。

相关文档
最新文档