小型五軸聯(lián)動機(jī)床的后置處理開發(fā)設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u22785小型五軸聯(lián)動機(jī)床的后置處理開發(fā)設(shè)計(jì)案例 1103791.1PMpost介紹 1243611.2五軸后置處理過程 71.1PMpost介紹刀位文件它有一個導(dǎo)航器兩個選項(xiàng)卡，編輯是針對后置處理的，從安裝目錄里尋找并輸入一個后置處理程序模板，我們選擇的是海德漢系統(tǒng)，雙擊即可編輯后置處理的內(nèi)容。我們這里需要一個刀位文件，我們可以通過powermill生成一個刀位文件。打開powermill，打開一個文件。如果文件為只讀，這時候我們查看，打開工具欄的命令，這個時候我們從下方調(diào)用一個命令“projectclaim”，這個時候我們就可以保存了。我們點(diǎn)工具里的選項(xiàng)找到NC程序，選擇輸出，文件類型選擇輸出刀位，雙擊左側(cè)NC程序1，設(shè)置，這時候不能選擇機(jī)床選項(xiàng)文件，寫入。這個時候我們就得到了一個刀位文件，這個時候我們在pmpost中調(diào)用刀位文件，這時候我們右鍵處理得到程序。（2）PMPost后置處理各節(jié)點(diǎn)詳述后置處理有幾個節(jié)點(diǎn)：設(shè)置、初始化、命令、移動、刀具控制、圓弧處理、鉆孔循環(huán)、多軸模式、常規(guī)、用戶命令、參數(shù)、格式、腳本功能等。其中命令是通過參數(shù)來讀取powermill的刀具路徑和信息，參數(shù)中這些變量中具體的值是通過powermill讀取的刀路信息得到的，最終通過命令調(diào)用這些變量來寫出我們的NC程序，這就是命令與參數(shù)的關(guān)系。這里的格式是控制參數(shù)的輸出形式的。行號能不輸出就不輸出，我們選擇的海德漢需要輸出行號，所以我們要選擇無限制，行號增量我們根據(jù)習(xí)慣設(shè)置。多軸配置：海德漢的旋轉(zhuǎn)順序?yàn)閆YX。坐標(biāo)控制：我們是五軸地，所以打開自動協(xié)調(diào)控制。進(jìn)給配置：默認(rèn)即可。圓弧插補(bǔ)最好多改成線性，對于五軸聯(lián)動，不會輸出圓弧插補(bǔ)，我們用直線來擬合線性輸出。鉆孔配置選擇多軸，其他默認(rèn)。機(jī)器運(yùn)動學(xué)：相關(guān)參數(shù)配置，與坐標(biāo)控制相配合，配置線性軸與旋轉(zhuǎn)軸，格式選用繞那個軸旋轉(zhuǎn)，哪個位置的矢量改為1。初始化：可以選擇參數(shù)，在后置處理過程中需要某些參數(shù)可以在這里對參數(shù)進(jìn)行初始化，可以越過powermill刀路對參數(shù)賦值，最終方便按照我們的要求輸出NC程序。命令運(yùn)行機(jī)制：在刀具路徑起始之前我們得powermill后處理時會運(yùn)行StartProgram，在點(diǎn)之前會檢查換刀，接著調(diào)用常規(guī)里的刀補(bǔ)主軸等，這些執(zhí)行完以后才會執(zhí)行刀軌。走完firstmove，快速移動輸出。命令格式的輸出：結(jié)果影響NC格式的輸出，program安插了很多參數(shù)和字符串，這里的G0等初始代碼與我們的機(jī)床編程刀路無關(guān)，后置處理的每個操作都要執(zhí)行命令，這個命令里面安插了哪些變量或者參數(shù)，它就會一一輸出，調(diào)用變量，例如安全平面的高度與powermill設(shè)置安全平面高度有關(guān)，它讀取了powermill里設(shè)置安全平面高度，這里的時間是讀取系統(tǒng)時間，這些可增可減，例如后置處理版本這些可以不要，我們可以從項(xiàng)目中刪除，讓程序更加簡潔，我們可以加一些字符串，例如百分號，格式改為自由，若讀取刀路變量輸出，在常規(guī)刀具路徑開始，可以在里面增加一個輸出，選擇參數(shù)和刀路相關(guān)的信息toolname加入進(jìn)去，可以右鍵編輯，前綴（道具名稱；后綴寫），雖然看起來程序很長，參數(shù)很多，但一個nc程序大多數(shù)都是由移動和圓弧處理命令構(gòu)成的，每個單節(jié)都對應(yīng)著線性移動或者快速移動，按照項(xiàng)目順序輸出，最后再把當(dāng)前刀位點(diǎn)的x、y、z的值寫在后面，這就是它們的輸出方式。三軸換好刀以后，第一步先讓坐標(biāo)x、y回到坐標(biāo)系原點(diǎn)去，然后執(zhí)行安全高度，刪除掉加zfrom。換刀與刀號分別一行，記住必須執(zhí)行的命令，自編輯改變字符串之類的達(dá)到輸出效果。鉆孔：默認(rèn)都可以用，點(diǎn)鉆、深鉆。多軸模式是在我們執(zhí)行第一個刀具路徑點(diǎn)之前執(zhí)行的，可以選擇適合的執(zhí)行。Startprogram、moverapid、刀具控制、多軸模式、常規(guī)命令、Probingcycles機(jī)床有自動分裝功能，這些都是在第一個刀位點(diǎn)之前執(zhí)行的。參數(shù)：讀取并保存信息，供命令輸出，參數(shù)的輸出形式是由格式來確定的，每一個參數(shù)都對應(yīng)著格式，參數(shù)一般有兩種類型，一種是數(shù)據(jù)輸出的，一種是狀態(tài)描述的。格式：每一個參數(shù)對應(yīng)一個格式，但一個格式可供很多參數(shù)輸出，我們找到參數(shù)的格式可進(jìn)行編輯從而達(dá)到我們輸出的結(jié)果。機(jī)械坐標(biāo)系：坐標(biāo)系方位與我們機(jī)床的方位一致，正負(fù)方向與機(jī)床也完全一致，我們就叫做機(jī)械坐標(biāo)系，它沒有坐標(biāo)原點(diǎn)。工件坐標(biāo)系：我們裝夾的時候在工件上進(jìn)行分裝、進(jìn)行定位的坐標(biāo)系就叫做工件坐標(biāo)系，它是有原點(diǎn)有方位的，方位是隨著旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動而相應(yīng)變化的Rtcp：機(jī)床結(jié)構(gòu)的主要補(bǔ)償。如果機(jī)床的兩個旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心在空間上不相交則需要rtcp進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)償。旋轉(zhuǎn)軸的擺動，對線性軸的補(bǔ)償。這個功能主要針對機(jī)床擺頭結(jié)構(gòu)。工件坐標(biāo)零點(diǎn)的坐標(biāo)方位追蹤。主要針對轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)，例如雙轉(zhuǎn)臺，如果我們的工件固定在C軸上，工件坐標(biāo)系固定在工件上面，當(dāng)A、C軸兩個旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，那么固定在工件上的工件坐標(biāo)系的方位和原點(diǎn)都會發(fā)生改變，這個時候rtcp可以實(shí)現(xiàn)追蹤坐標(biāo)系原點(diǎn)和方位。有無RTCP機(jī)床的區(qū)別：有RTCP功能的機(jī)床，編程上面的刀位點(diǎn)，會按照工件坐標(biāo)系來移動，而無RTC功能的機(jī)床是在機(jī)械坐標(biāo)系中移動。無RTCP功能的機(jī)床主要通過機(jī)床上，若某一點(diǎn)不動，作為參考點(diǎn)，以機(jī)床的坐標(biāo)系的方位來移動的，也可以達(dá)到五軸聯(lián)動的效果。（3）相關(guān)代碼M128啟動五軸聯(lián)動功能，M128后面的坐標(biāo)值和刀位點(diǎn)表示工件坐標(biāo)系下的刀位點(diǎn)，若沒有M128，則表示機(jī)床坐標(biāo)系下的刀位點(diǎn)。下面以一個孔的編程模式為例子，了解海德漢相關(guān)編程代碼：BEGINPGM...MM創(chuàng)建程序BLKFROM0.1...X...Y...Z,BLKFROM0.2X...Y...Z...定義毛坯TOOLCALLS...啟動刀具LZ+100R0FMAXM3將刀具移動至安全高LX...Y...R0FMAXM3將刀具移動至起始位置LZ+...FMAX將刀具移動至安全高度處LZ-...F250鉆孔LZ+2FMAX退刀LX...Y...FMAX將刀具移動至下一個位置LZ-...鉆孔LZ+100R0FMAXM30將刀具退至安全高度ENDPGM...MM程序結(jié)束其他的程序代碼，例如：SPASPBSPC：表示坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)量，系統(tǒng)會根據(jù)這個來計(jì)算出我們的A、B、C軸的實(shí)際旋轉(zhuǎn)量。cycldef200drilling（鉆孔）Q200;安全高度，刀尖與工件表面之間的距離，輸入正值。增量值Q201;深度，工件表面與孔底之間的距離，增量值Q206;切入進(jìn)給速度Q202;切入深度，增量值，啄鉆時每次下切的深度Q210;在頂部停留時間，刀具自孔內(nèi)退出提成屑時，在安全高度處停留時間。Q203;表面坐標(biāo)，絕對坐標(biāo)。Q204;第二安全高度Q211;在孔底停留時間圖1.1.1鉆孔CYCLDEF201REAMING（鉸孔）Q200;設(shè)置安全高度，刀尖與工件表面之間的距離Q201;深度，工件表面與孔底之間的距離。Q206;切入進(jìn)給Q211;底部停留時間Q208;退刀速度Q203;表面坐標(biāo)Q204;第二安全高度圖1.1.2鉸孔CYCLDEF202BORING（鏜孔）Q200;安全高度，刀尖與工件表面之間的距離Q201;深度，工件表面與底孔之間的距離Q206;切進(jìn)入給Q211;底部停留時間Q208;退刀速度Q203;表面坐標(biāo)Q204;第二安全高度Q214;退離方向【0/1/2/3/4】0不退刀1沿參考軸負(fù)方向退刀3沿參考軸正方向退刀4沒次要軸正方向退刀Q336;主軸定向圖1.1.3鏜孔CYCLDEF203UNIVSERSAL（萬能鉆孔）Q200;安全高度Q201;深度Q206;切入進(jìn)給Q202;切入深度Q210;在頂部停留時間Q203;表面坐標(biāo)Q204;第二安全高度Q212;縮減量，每次進(jìn)給后，TNC將減小的切入深度Q202的值Q213;退刀前停的次數(shù)，在此之后，將從孔中退出經(jīng)便排屑Q205；最少切入深度，如果輸入了減量值，TNC將把切放深度限制在Q205Q211;在孔底停留時間Q208;退刀速度,如果輸入0，TNC將以Q206的進(jìn)給退刀Q256;斷屑距離，斷屑時TNC的退刀值圖1.1.4萬能鉆孔CYCLDEF207RIGIDTAPPINGNEW（剛性攻絲）Q200;安全高度Q201;深度Q239;螺紋螺距正負(fù)號表示的是正反螺紋Q203;表面坐標(biāo)Q204;第二安全高度圖1.1.5剛性攻絲CYCLDEF206TAPPINGNEW（柔性攻絲）Q200;安全高度Q201;深度Q206;切入進(jìn)給Q211;在孔底停留時間，以避免退刀時卡刀Q203;表面坐標(biāo)Q204;第二安全高度進(jìn)給速度計(jì)算方法：F=S*P（F進(jìn)給S主軸轉(zhuǎn)速P螺距）圖1.1.6柔性攻絲我們在做后置處理之前，先對刀具路徑進(jìn)行判斷，在程序開始時用Toolpathaxismode參數(shù)判斷。1.2五軸后置處理過程（1）五軸后置處理基本設(shè)置基于海德漢530系統(tǒng)，編輯設(shè)置全局參數(shù)，行號無限制，這時候要把格式里的blocknumber里的最大改為NotUsed.如圖1.2.1所示。圖1.2.1輸出文件后綴改為h。坐標(biāo)控制，我們是五軸，所以打開自動協(xié)調(diào)控制，我們這里選擇有RTCP和支持3+2的，選擇以后下面的就會發(fā)生變化，我們這里多軸的工作轉(zhuǎn)換是關(guān)閉的，RTCP模態(tài)是開啟的，刀具長度補(bǔ)償是關(guān)閉的機(jī)器附著點(diǎn)選擇刀尖。如圖1.2.2所示。圖1.2.2進(jìn)給率配置我們這里用固定值就可以。圓弧插補(bǔ)我們輸出面的弧采用線性的，這樣會少很多不必要的麻煩，機(jī)器運(yùn)動學(xué)的運(yùn)動模式選擇五軸雙擺頭，我們確定一下旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)范圍，這里我們在-90到90之間，改變格式為InitialCoordinates。如圖1.2.3所示。圖1.2.3接著我們進(jìn)行多軸的配置，因?yàn)槲覀兪呛５聺h的，所以我們選擇的是ZYX。我們是五軸的所以要選擇多軸鉆孔。綜上我們完成了后置處理的基本的設(shè)置。（2）后置處理基本格式的輸出打開命令進(jìn)入StartProgram，將一些不需要輸出的，輸出無意義的刪除掉，添加一些輸出項(xiàng)目PLANERESETSTAY、CYCLDEF7.0DATUMSHIFT、CYCLDEF7.1X+0、CYCLDEF7.2Y+0、CYCLDEF7.3Z+0，輸出形式為自由輸出。如圖1.2.4所示。圖1.2.4我們接著將常規(guī)StartToolpath里的一些無用項(xiàng)目刪除，接著我們輸入M140MBMAX，讓我們的機(jī)床，沿著刀具軸方向退離輪廓，以最快的速度回到最高點(diǎn)，接著我們輸入LZ-2.0R0FMAXM91，X、Y軸也要輸入LXQ-50Y50R0FMAXM91，定位程序段，相對于原點(diǎn)的坐標(biāo)，最后再加工之前，我們要將旋轉(zhuǎn)軸歸零LA+0.0C+0.0FMAX，這樣我們機(jī)床位置的初始化就完成了。激活我們的EndToolpath，取消3+2，輸入PLANERESETSTAY，我們繼續(xù)輸入M129，將M128復(fù)位，接著我們對三個軸坐標(biāo)偏移進(jìn)行復(fù)位輸入CYCLDEF7.0DATUMSHIFT，CYCLDEF7.1X+0，CYCLDEF7.2Y+0，CYCLDEF7.3Z+0。并輸入M140MBMAX回到安全高度。如圖1.2.5所示。圖1.2.5接著我們回到startprogram，輸入CYCLDEF247DATUMSETTING~，Q339=0;DATUMNUMBER，這樣我們的格式就基本設(shè)置完畢了。(3)五軸聯(lián)動的基本輸出在執(zhí)行刀位點(diǎn)之前要執(zhí)行多軸模式命令，將它激活，這里輸入什么就會在程序中輸出，這里我們可以加一個;thisisa5axistoolpath，表明這是一個五軸刀具軌跡，而因?yàn)槭俏遢S所以會執(zhí)行SetMulti-a=AxisOn這個命令。接著我們輸入M128，讓我們的系統(tǒng)知道在M128以后的這些刀位點(diǎn)是相對于工件坐標(biāo)系的刀位點(diǎn)。(4)五軸聯(lián)動機(jī)床的優(yōu)化在我們處理的過程中會直接在移動里的Moverapid和Movelinear加上MachineB和MachineC，這樣無論是五軸還是3+2都會在這里輸出一個MachineB和MachineC的值，這個值是我們不希望看到的，那我們這是就可以通過腳本來實(shí)現(xiàn)對它們的控制。我們可以做兩個用戶命令，這里我們分別做五軸和3+2的線性。如圖1.2.6所示。圖1.2.6這里我們就是通過兩個用戶命令對應(yīng)一個命令，讓系統(tǒng)來判斷需要調(diào)用哪一個命令，我們把項(xiàng)目復(fù)制過去，然后刪除掉原來自定義命令刪掉。如圖1.2.7所示。圖1.2.7接著我們打開腳本功能，我們用的是VBScript腳本語言，所以把原有的內(nèi)容都刪掉，在里面補(bǔ)充一個line腳本，如下：Functionline()dimccifGetParam("%p(ToolpathAxisMode)%")="5AXIS"THENcc=AdvancedResponse("%b(line_5axis)%")endififGetParam("%p(ToolpathAxisMode)%")="3AXIS"thencc=AdvancedResponse("%b(line_3axis)%")endififGetParam("%p(ToolpathAxisMode)%")="3+2"thencc=AdvancedResponse("%b(line_3axis)%")endifline=ccEndFunctionFunctionrapid()dimrrifGetParam("%p(ToolpathAxisMode)%")="5AXIS"THENrr=AdvancedResponse("%b(rapid_5axis)%")endififGetParam("%p(ToolpathAxisMode)%")="3AXIS"thenrr=AdvancedResponse("%b(line_3axis)%")endififGetParam("%p(ToolpathAxisMode)%")="3+2"thenrr=AdvancedResponse("%b(rapid_3aixs)%")endifrapid=rrEndFunction這里需要檢查腳本語法構(gòu)造是否有問題，沒問題之后點(diǎn)擊系統(tǒng)命令，把剛剛做好的腳本復(fù)制上去。如圖1.2.8所示。圖1.2.8因?yàn)橐婚_始將系統(tǒng)的腳本刪掉了，所以我們要在用戶命令里加上一個FeedRate。如圖1.2.9所示。圖1.2.9同理的，我們MoveRapid快速移動也是一樣的，做兩個用戶命：rapid-3aixs以及rapid-5axis，生成一個腳本rapid，如下：Functionline()dimccifGetParam("%p(ToolpathAxisMode)%")="5AXIS"THENcc=AdvancedResponse("%b(line_5axis)%")endififGetParam("%p(ToolpathAxisMode)%")="3AXIS"thencc=AdvancedResponse("%b(line_3axis)%")endififGetParam("%p(ToolpathAxisMode)%")="3+2"thencc=AdvancedResponse("%