VTC160AN五軸加工中心UG后置處理器的研究

唐建林+王加年+管壘霖+沈利強(qiáng)

摘 要：五軸機(jī)床是高端制造不可或缺的加工母機(jī)，由于其特殊性，所以往往需要專用的后置處理器。本文重點(diǎn)研究了基于UG＼

PostBuilder8.5后置處理器構(gòu)造器構(gòu)造適用于VTC160AN的專用后置處理模塊，闡述了構(gòu)造后置處理模塊的方法和基本過程。以大力神杯為測試模型，使用該后置處理模塊將CAM軟件生成的刀軌轉(zhuǎn)換成機(jī)床可識(shí)別的加工程序。

關(guān)鍵詞：五軸機(jī)床；后置處理；UG＼PostBuilder

目前，以UG為代表的CAD/CAM軟件都配有針對2軸、3軸機(jī)床的通用后置處理器，但在處理多軸加工刀具軌跡文件的時(shí)候卻顯得“力不從心”。在UG等軟件平臺(tái)上，考慮多軸加工機(jī)床的參數(shù)及特性，開發(fā)針對特定機(jī)床的后置處理器，是實(shí)現(xiàn)UG等軟件與多軸機(jī)床無縫鏈接的關(guān)鍵。

1 VTC160AN五軸機(jī)床

VTC160AN機(jī)床（如圖1所示）屬于“3+2”形式的五軸加工中心，是在三軸立式加工中心（X軸行程560mm，Y軸行程410mm，Z軸行程510mm）的基礎(chǔ)上加裝A軸與C軸來實(shí)現(xiàn)的五軸四聯(lián)動(dòng)的機(jī)床，加裝A軸與C軸之后，原三軸行程會(huì)有所損耗，A軸轉(zhuǎn)角范圍為-120°～+30°，C軸轉(zhuǎn)角范圍為±360°。機(jī)床采用MAZATROL系統(tǒng)，編程有對話式編程和EIA/ISO編程兩種方式，以后一種方式編程時(shí)屬通用系統(tǒng)。

2 VTC160AN五軸機(jī)床后處理過程

2.1 建立新的后處理

新建一個(gè)VTC160AN的后處理文件，后處理單位選擇毫米，機(jī)床選擇5軸雙輪盤。設(shè)置完成點(diǎn)擊確定，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置界面，如圖2所示。

2.2 機(jī)床參數(shù)設(shè)置

（1）一般參數(shù)修改最大進(jìn)給率10000，初始主軸k1.0。

（2）第四軸參數(shù)修改軸限制最大值30，最小值-120，機(jī)床零點(diǎn)到第四軸中心z偏置-70。其余不改，如圖3所示。

（3）第五軸參數(shù)修改軸限制最大值360，最小值0，機(jī)床零點(diǎn)到第五軸中心z偏置70。其余不改，如圖4所示。

（4）設(shè)置完成，進(jìn)入程序和刀軌。

2.3 其他參數(shù)設(shè)置

一個(gè)后處理的參數(shù)除了機(jī)床參數(shù)以外，其他參數(shù)有許多，我們并不需要更改每個(gè)參數(shù)，只要使生成的NC程序符合控制系統(tǒng)的要求就可以。

（1）修改程序開始序列：MOM-set-seq-off

MOM-set-seq-on

（2）設(shè)置操作起始序列，在第一個(gè)刀具最后加上G5 P2（高速加工模式接通）。

（3）刀軌-運(yùn)動(dòng)設(shè)置線性移動(dòng)G17 G41 D1 G90 X Y Z A C F，圓周移動(dòng)G41 G2 G90 X Y Z I J F，快速移動(dòng)G0 G90 rap1 rap2 A C G0 G90 rap3 M8。

（4）設(shè)置現(xiàn)成循環(huán)深鉆、鉆端屑、攻絲、鉆等mazak編程固定格式。

（5）設(shè)置程序結(jié)束序列：M5 M9

G91 G28 G0 Z0

G91 G28 G0 Y0

M30

MOM-set-seq-off

PB-CMD-custom-command

2.4 保存后處理文件

單擊對話框“文件”下拉菜單中“保存”命令，選擇Ugde安裝文件夾中的：'F：/UGS/NX8.5/MACH/resource/postprocessor'命名為VTC160AN文件并保存。共三個(gè)文件：def：定義NC輸出格式；Pui：可以讓Post Builder再次打開后處理并修改參數(shù)；Tcl：處理事件生成器發(fā)送的事件，并提供處理方式。

3 大力神杯模型加工

以大力神杯為實(shí)例，進(jìn)行五軸加工，毛坯直徑80mm，長度160mm的圓柱形鋁料。根據(jù)圖形特點(diǎn)，按加工工藝的設(shè)計(jì)原則，制定加工工序及切削參數(shù)，粗加工以去除大部分毛坯為主，采取型腔銑，每刀0.5mm，留余量0.5mm。半精加工采用可變輪廓銑，留0.1mm余量，精加工采用可變輪廓銑，不留余量。

采用VTC160AN后置處理模塊進(jìn)行后置處理，自動(dòng)生存NC數(shù)控加工程序。部分程序如圖9所示。

4 結(jié)束語

大力神杯結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有大面積的不規(guī)則曲面，傳統(tǒng)的三軸加工無法完成加工任務(wù)，必須在五軸機(jī)床進(jìn)行加工。此次加工在UG8.5軟件中進(jìn)行CAM，設(shè)置切削參數(shù)，生成刀路軌跡，再利用UG8.5后置處理器模塊完成雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸加工中心后置處理模塊，生成NC數(shù)控加工程序，驗(yàn)證了后處理模塊的正確性。

參考文獻(xiàn)

[1]于斐，王細(xì)洋.基于UG的MIKRON五軸加工中心后置處理的研究[J].設(shè)計(jì)與研究，2007（12）：54-57.

[2]王文凱，黃杰.基于UG8.5五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床構(gòu)建后置處理模塊的研究[J].機(jī)床與液壓，2016（7）：11-17.

[3]伍文進(jìn).UGNX葉輪加工及MCV850-5五軸加工中心后置處理的研究[J].機(jī)床與液壓，2016（11）：19-23.

作者簡介：唐建林（1982-），江西臨川人，講師，2006年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械系，獲工學(xué)碩士學(xué)位，現(xiàn)任昆山登云科技職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系數(shù)控教研室主任，研究方向?yàn)閿?shù)控加工技術(shù)、數(shù)控裝調(diào)技術(shù)。