基于MasterCAMX版五軸加工的后處理定制

歐陽德祥， 詹華西

（武漢職業技術學院，武漢430074）

0 引言

多軸加工技術在我國數控技術應用領域已越來越多地受到關注，許多流行的CAM軟件也都提供多軸加工的刀路設計功能［1］，然而其后置處理能支持的機床控制系統及多軸結構模式缺乏靈活性，通常都是針對某一機床專門定制的。由于對CAM軟件后置處理的定制方法了解不夠，當用戶添置新機床類型后必須找軟件商或專業人員重新定制，并且需要支付可觀的費用。對編程者而言，往往都希望其后置處理的定制技術能自由掌控，可憑借自身對數控技術的了解，能方便地根據機床狀況及時進行后置處理的修改設置。本文僅就MasterCAM X版雙擺臺結構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建

和V9版不同，在MasterCAM X版中，要改換機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文檔那樣簡單，它涉及到一組文件名相同而擴展名不同的幾個文件，包括PST檔、PSB檔、機床結構模型MMD檔以及控制系統CONTROL檔，其中除PST檔可用文本形式打開進行編輯修改外，其余文檔都是不可編輯的二進制文件。若在X版中要構建一個可供選用的新機床后置處理系統，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，復制更改其主文件名后，同時對同名的PSB檔、cnc_machines文件夾下同名的MMD檔、CONTROL檔進行主文件名的復制更改，并使這幾個新文檔的主文件名相同。

2）升級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制更名，然后在X版下按ALT+C運行外部程序，選擇并執行CHOOKS下的UpdatePost.DLL應用程序，在升級對話框中選用已更名的V9版后處理檔，這樣，在升級的同時系統將同時生成同名的新MMD檔和CONTROL檔。

相比之下，以上第二種方法比較簡便。但無論采用何種方法，在選擇已有后置處理的原始PST檔藍本時，應選用其系統及機床結構模型與所需定制的機床盡可能類同的，以使得后續定制修改的內容較少。

2 五軸后置處理文檔中主要參數設置解析

有關MasterCAM后置處理的線圓插補及鉆鏜循環等基本格式輸出參數的修改已有很多相關研究文章［2］，在此不再探討，但需要注意的是X版下這些設置很多不再是通過修改PST文檔內容來實現，而是需要由菜單“設置”→“控制器定義”，在系統界面下經對話框設置而修改。

MasterCAM X版的五軸參數是在PST文檔的5 Axis Rotary Settings區段中設置，主要包括第一/第二旋轉軸代碼及正方向、擺頭/擺臺五軸結構模式、軸線間偏置距離、旋轉軸角度極限等參數設置。在此以Generic Fanuc5X Mill.pst后置處理文檔為藍本，對雙擺臺五軸結構模式，由原始BC軸NC代碼控制輸出改換為AC軸輸出時其設置修改狀況進行解析說明，主要修改項見表1，其余設置不變，適用于搖籃式及3+2雙擺臺五軸加工機床。

表1 雙擺臺五軸主要參數設置及含義解析

3 五軸后置處理控制下可變數據的前臺設置

對某一機床而言，其五軸結構模式及布局是既定不變的，但多軸加工時考慮到工件裝夾對刀的便利，其工件零點的設定將會隨著加工對象的不同而改變。對雙擺臺五軸模式來說，在以上設置中受到影響的主要就是各軸線之間的偏移值數據。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來快捷修改，為此，必須將上述后置處理文檔中shft_misc_r項設為1，以允許通過雜項變量的設置隨時修改各軸的偏移值。

在MasterCAM中選定上述定制好的五軸后置處理文檔組后，即可在刀路設計的參數中設置用于五軸加工的雜項變量，如圖1所示，根據雙擺臺的AC或BC結構布局分別設置其中雜項實變量［8］/［9］或［7］/［9］的值。其中，實變量［7］/［8］為BC/AC結構時第二回轉軸與第一回轉軸在X/Y方向軸線間的偏置距離，實變量［9］為工件Z0平面到第二回轉軸線間的Z向偏置距離。

圖1 雜項變量中軸間偏置距離的設置

4 結語

以上雖然只是對MasterCAM雙擺臺五軸后置處理的定制進行了設置解析，但從其中涉及的參數項也可看出，這一后置處理文檔同樣可用于雙擺頭及擺頭+擺臺的五軸結構模式。編程者只需對PST文檔中5 Axis Rotary Settings區段的相關參數項稍加探究，參照上述方法即可自由定制出所需的后置處理文檔組。由于這些參數設置僅影響到五軸坐標數據的計算，所以由FANUC系統拓展到SINUMERIK及其它系統NC格式輸出的定制仍可參照相關文章所介紹的方法［3］。

［1］ 吳軍.用MasterCAM X進行多軸自動編程加工的方法［J］.機械工程師，2011（1）：100－101.

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

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