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)控機床后置處理模塊價格昂貴，編程和操作復雜，國外技術封鎖后置處理資料很少，這是周所眾知問題。為了更好發(fā)揮數(shù)控機床的功能，本文以UGNX為后處理平臺，首先解決數(shù)控編程后處理難的問題，其次不同的數(shù)控機床有不同的數(shù)控系統(tǒng)，后處理程序提供一種解決問題的方法，最后用后置構造器生成的數(shù)控程序通過軟件傳至不同的數(shù)控系統(tǒng)，達到后處理程序適應不同數(shù)控系統(tǒng)的目的。

關鍵詞：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)是一個國家工業(yè)發(fā)展的基石，它關系著一個國家的工業(yè)生產(chǎn)能力，繼而直接影響國家的經(jīng)濟實力和國際地位。尤其是數(shù)控機床更是裝備制造業(yè)里的重中之重。隨著“工業(yè)4.0和中國制造2025”的逐步邁進，在信息化的時代，高檔數(shù)控機床的應用越來越廣泛應用于航空工業(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，具有高精、高速、智能化的特點。

目前國內(nèi)制造企業(yè)用戶中應用CAD/CAM軟件普遍只停留在計算機輔助設計和少量計算機輔助制造，對計算機輔助制造的模塊運用較少，這就導致設備和資源的閑置和浪費，機床后置處理文件一般為機床廠商或軟件廠商為客戶提供，但很多企業(yè)在購買機床和軟件的時候，應用層次較低，忽略了后置處理文件的購買，導致機床在后續(xù)運行的過程中不能得到及時應用，機床設備的閑置率較高，國外數(shù)據(jù)表明，數(shù)控機床尤其是高檔數(shù)控機床利用效率，不能高效利用，主要是不能及時準確獲取數(shù)控加工程序造成的，而NX軟件，正是這種交互式CAD/CAM（計算機輔助設計與計算機輔助制造）系統(tǒng)，它除了實現(xiàn)各種復雜實體及造型的建模以外，還能提供有效的自動編程，本文以NX軟件自帶后處理工具-NX/Post為例，為廣大機床工作者提供一種CAM機床解決思路，達到提高生產(chǎn)效率，節(jié)約編程成本的目的。

1? NX如何實現(xiàn)后處理程序定制

NX軟件其實自身提供了一個性能較好的后處理工具-NX/Post，工程技術人員可以利用NXCAM的模塊生成相應的加工刀軌文件，然后經(jīng)過軟件自身后處理程序，輸出符合機床控制系統(tǒng)需要的NC代碼。為完成不同復雜基礎的后處理程序，機床操作人員可以通過NX/Post提供的機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關鍵提供的一個程序，它是從UG軟件中提取刀軌數(shù)據(jù)，利用相關的參數(shù)設置確定機床的動作，形成機床后面要處理的一個數(shù)據(jù)集，通過軟件確定數(shù)控機床的每一步的動作，如圖1。此過程可以通過單擊NX加工環(huán)境中后處理（Post Process）圖標或通過選擇Tools→Operation Navigator→Output→Postprocessor命令來調用。

1.2 事件處理文件

事件處理器是為特殊基礎及控制系統(tǒng)開發(fā)的特殊的程序，每個事件在處理的過程中包含很多機床需要執(zhí)行的指令，這些指令去處理UG用戶希望處理的事件，用于定時處理器指令的語言是TCL（Tool Command Language）語言，它是一個功能強大、小巧靈活、易于擴充的計算機語言，它可以通過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，它包含與特定機床相關的靜態(tài)信息，因為機床系統(tǒng)的多樣性，至少每一類機床需要定義相應的文件，NC機床使用的地址由基礎各個參數(shù)的地址碼來定制，UG/Post實現(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Post Builder建立生成.def文件。

1.4 輸出文件

NX/Post后置處理相應機床系統(tǒng)的NC程序。

1.5 后處理用戶界面文件（.pui）

用戶可利用UG軟件中的Post Builder來修改、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，三者是相互關聯(lián)的，它們作用在一起把NX刀軌文件處理成機床可接受的NC文件。

UG軟件自帶的Post Builde可以實現(xiàn)機床后處理的定制，模塊見圖2。

NX軟件利用TCL語言進行規(guī)范編程后處理，TCL指令會從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)識別并執(zhí)行，Post Builder是一個圖形用戶界面的后處理程序，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、換刀點和一些循環(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? 結束語

后置處理技術研究在制造業(yè)有舉足輕重的作用，各個CAM 軟件廠家都在極力開發(fā)各自的后置處理系統(tǒng)，以適應不斷發(fā)展的制造行業(yè)，UG后置處理功能模塊解決了常見數(shù)控機床的后置處理，但也有局限性，如零件中涉及到孔的加工，將不能生成相應的程序代碼等，通過例子我們可以看出后處理的制作過程并不復雜，實際工作過程中編程人員可以有效利用后處理器來提高編程效率，減少編程出錯率，為不同系統(tǒng)機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勞動、提高工作效率。

參考文獻：

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

[2]寇文化.工廠數(shù)控編程技術實例特訓[M].清華大學出版社，2017.