硕士论文-基于CATIA平台五轴数控加工编程后置处理技术研究

1、沈阳航空工业学院硕士学位论文基于CATIA平台五轴数控加工编程后置处理技术研究姓名：胡乾坤申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：鲁墨武20070101沈阳航空工业学院硕士学位论文，；，；，：；哂一原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立完成的。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其它个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果，也不包含本人为获得其它学位而使用过的成果。对本文研究做出重要贡献的个人或集体均已在论文中进行了说明并表示谢意。本声明的法律后果由本人承担。论文作者签名：栅埘厶年移月）版权授权说明本人授权学校“有权保留送交学位论文的原件，允许学位论文被查阅

2、和借阅，学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以影印、缩印或其它复制手段保存学位论文；愿意将本人学位论文电子版提交给研究生部指定授权单位收录和使用。学校必须严格按照授权对论文进行处理，不得超越授权对毕业论文进行任意处置。掀人：翔齄呻汾年。月潞沈阳航空工业学院硕士学位论文第章绪论数控加工技术的发展及五轴数控加工的应用数控加工技术是世纪年代后期为适应加工复杂外形零件而发展起来的一种自动化加工技术，其研究起源于飞机制造业。年美国空军为了能在短时日内制造出经常变更设计的火箭零件，与帕森斯公司和麻省理工学院（）伺服机构研究所合作，于年研制成功世界上第一台数控机床一三坐标立式铣床，可控制铣刀进行连续空间

3、曲面的加工，从而揭开了数控加工技术的序幕。数控技术是机械加工现代化的重要基础与关键技术。应用数控加工可大大提高生产率、稳定加工质量、缩短加工周期、增加生产柔性、实现对各种复杂精密零件的自动化加工，易于在工厂或车间实行计算机管理，还使车间设备总数减少、节省入力、改善劳动条件，有利于加快产品的开发和更新换代，提高企业对市场的适应能力并提高企业综合经济效益。数控加工技术的应用，使机械加工的大量前期准备工作与机械加工过程联为一体，使零件的计算机辅助设计（）、计算机辅助工艺规划（）和计算机辅助制造（）的一体化成为现实，使机械加工的柔性自动化水平不断提高。目前，数控加工从两轴加工、两轴半加工、三轴加工发展

4、到多轴加工。两轴加工是指机床坐标系的和轴两轴联动，而轴固定，机床在同一高度下对工件进行切削。两轴加工适宜于铣削平面图形。两轴半加工是指在两轴的基础上增加了轴的移动，当机床的、轴固定时，轴可以上下移动。利用两轴半可以实现分层加工，每层在同一高度上进行两轴加工，层问有向移动。三轴加工可实现机床坐标系的、三轴联动。三轴加工适合于进行各种非平面图形，即一般曲面的加工。五轴加工是指在一台机床上至少有五个坐标轴（三个直线坐标和两个旋转坐标），而且可在计算机数控（）系统的控制下同时协调运动进行加工】。由于多轴加工在加工复杂形状零件的能力、质量和效率等诸多方面的显著优势，现在，五轴数控加工在工厂中越来越得到广

5、泛地应用，五轴加工机床已成为现代机床企业竞相开发的主流产品。在国外，五轴联动加工中心应用极为广泛。统计数字显示，德国一些专门化机床生产厂家全部产品的提供给模具制造厂家，其中有至少，最多达到的是五轴联动控制机沈刚航空工业学院硕七学位论文床。随着我国现代化进程的不断加快，为了满足我国航空航天、军事、汽车制造、精密模具等工业的发展，我国从国外进口或者自主生产了大量的多轴加工中心，其中以五轴联动加工中心居多。五轴联动加工中心是加工复杂异型曲面类零件的有效工具，可以实现自由曲面、复杂型腔等类型零件的加工。五轴加工机床是在三轴的基础上增加了两个旋转轴，从而实现了刀具和工件位置的任意控制，可以随时调整刀具轴

6、线相对于工件加工面的方向，使铣刀轴线与工件表面夹角和实际切削速度保持不变，也可以更为灵活地设定走刀路径【】与三轴联动铣削比较，五轴联动加工中心具有如下的优点【，（）可以加工一般三轴数控机床所不能加工或很难一次装夹完成加工的连续、平滑的自由曲面。如航空发动机和汽轮机的叶片，舰艇用的螺旋推进器，以及具有特殊曲面和复杂型腔、孔位的壳体和精密模具等。（）可以提高空间自由曲面的加工精度、质量和效率等。由于刀具工件位姿角随时可调，可充分利用刀具的最佳切削点来进行切削，或用线接触成形的螺旋立铣刀来代替点接触成形的球头铣刀，从而获得更高的切削速度、切削线宽、切削效率和更好的加工表面质量。（）实现工件的一次装夹

7、，集中工序进行高精、高效和复合加工，从而保证了工件各个表面间的位置精度等，这也是当今机床的发展趋势。五轴联动数控技术是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术，它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体，应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。五轴联动数控机床是发电、船舶、航天航空、模具、高精度仪器等民用工业和军工部门迫切需要的关键加工设备【田。人们早已认识到五轴数控技术的优越性和重要性。但到目前为止，五轴数控技术还未能得到广泛普及，而且仍然存在尚未解决的难题同。如刀具干涉、刀具在加工空间的位姿控制、五轴后置处理器还有待进一步开发等。因此，要扫除五轴数控技术发展推广中的障碍，就必须对五轴

8、数控技术开展广泛地研究，探索新的解决方案。后置处理技术一般来说，数控加工技术涉及数控机床加工工艺和数控编程技术两方面，数控编程沈刚航空丁业学院硕士学位论文是目前系统中最能明显发挥效益的环节之一。对于复杂零件，特别是具有空日曲线、曲面的零件，如叶片、叶轮、复杂模具等，或者程序量很大的零件，数控编程通常采用自动编程系统，其在实现设计、加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。后置处理是数控编程技术的关键技术之一，作为系统与机械制造连接的纽带，后置处理直接影响自动编程系统的使用效果和零件的加工质量效率以及机床的可靠运行【舢。在数控编程中，将刀具轨迹计算过程称为前置处理

9、。为使前置处理通用化，按照相对运动原理，将刀位轨迹计算统一在工件坐标系中进行，而不考虑具体机床结构及指令格式，从而简化系统软件。因此，要获得数控机床加工程序，还需要将前置计算所得的刀位数据换成具体机床的程序代码，该过程称为后置处理（）。后黄处理的任务是根据具体机床运动结构和控制指令格式，将前置计算的刀位数据变换成机床各轴的运动数据，并按其控制指令格式进行转换，成为数控机床的加工程序。后置处理技术发展自从世纪年代由（麻省理工学院）设计（）数控语言后，后置处理就成为自动编程的重要组成部分。在中，后置处理采用批处理方式，在编辑状态下，利用汇编语言，将前置处理语句与数控输出程序字或程序段一一对应。对于

10、不同的数控系统，需要编写不同的后置处理程序。由于数控系统种类繁多，机床配置不尽相同，代码差异大，因此必须为每种数控机床配置专用后置处理程序。年公司为解决刀位源文件的处理推出了（）系统，系统提供给用户生成后置处理系统所需的一些程序和文件，如输入模块、输出模块、数据处理模块等。该系统将一些计算、分析模块公共化、标准化，使后置处理系统向通用化发展迈进了一步。但它采用高级语言编写描述机床运转的程序，要求用户既熟悉数控知识，又具备较丰富的软件编程经验，因此给程序编写、修改和维护带来一定困难。随着计算机技术的发展，编程系统向一体化迅速发展，目前应用较为广泛的自动编程软件系统有：法国达索飞机公司研制的、美国

11、公司的、美国参数技术公司（）的、美国公司的、以色列公司的、英国公司的等；一一沈阳航空工业学院硕士学位论文国内北航海尔公司的制造工程师也有一定的应用。各种系统，功能有强有弱，但其部分都由五个基本模块组成：交互工艺参数输入模块、刀位轨迹计算模块、刀位轨迹编辑模块、三维加工动态仿真模块和后置处理模块，其中后置处理模块是系统的一个重要部分。后置处理技术现状国外对后置处理技术研究十分重视，各软件厂家都研究开发了各自的后置处理系统，如系统采用了、系统采用、系统采用等。部分软件厂家采用了捆绑式专业后置处理系统犁，如采用，采用公司的，系统采用了，除采用外，还可采用德国的。此外还有独立的后置处理系统，如加拿大公

12、司的，美国公司的，公司的等。国内对后置处理理论与技术也进行了深入研究，取得了一定的研究成果。针对自行开发的系统，张立、波【】等提出了一种基于配置文件的开放式数控编程通用后置处理模型，定义了配置文件的语法规则，给出了配置文件的语言描述及相应的解释算法，并在系统中实现；程筱胜【等对南京航天航空大学的超人系统的通用后置处理进行了研究，开发了具有交互式图形用户界面的通用后置处理程序，尽管该后置处理系统具有很好的可靠性和较强通用性，但超人系统和系统都没能走向商品化。卢红【等阐述了基于串口通信协议的网络数控加工系统的构建和后置处理技术的研究与应用。近年来国内开发的商品化的系统中，制造工程师是目前应用最广泛

13、的系统，其后置处理功能模块解决了常见数控机床的后置处理，但有较大的局限性，只适用于一般的铣削加工，在解决类型机床的数控代码时，如果零件中涉及到孔的加工，将不能生成相应的程序代码。对于三维曲面多坐标数控加工及其编程技术，刘雄伟探索了其后置处理的算法，韩向利【等对五坐标数控机床的后置处理算法原理和后置处理配置文件参数进行了探索和设计；刘同良等研究解决了五坐标数控机床转动轴与主轴成角情况下的后置处理；周艳红等提出通用后置处理实现数控机床几何误差软件补偿的原理和算法。沈阳航空：业学院硕士学位论文在数控编程加工领域，国外系统出现较早，开发和应用的时间也较长，发展比较成熟，占据绝大多数数控自动编程市场。因

14、此，国内对现役主要系统进行后置处理研究，探索其与数控系统及数控机床结合，解决数控加工的矛盾，具有较大的工程应用价值和意义。近年来，运用为开发平台进行数控加工例子很多。开发应用实例）明兴祖等分析了后置处理系统的基本组成和结构，探索对其开发的途径。）张迸春【开发基于的后置处理程序设计。）邓奕等陋介绍后置处理方法，叙述了刀位源文件的组成和机床配置文件的结构，探讨了和后处理器之间的信息处理与代码转换。）孙小捞等脚】介绍软件后置处理文件及其在数控系统下的设置方法。开发应用实例）李吉平等鲫基于嘞正，提出一种新的五坐标数控机床的后置处理。）关耀奇等【勰柳介绍了运用后置处理软件包开发后处理器。）杨树财等卿对卿

15、僵的后置处理器进行二次开发，开发数控系统的专用后置处理器。开发应用实例）陈辉等针对其开发的并联机床，在等基础上开发了并联机床后置处理器，用于六轴或七轴并联机床的后置处理。）丘立庆等】介绍了使用的二次开发数控后处理器的研究。）周莹君】开发了基于的轴联动高速铣削加工中心后置处理软件。）赵世田等刚基于开发了五轴加工中心专用后置处理器。吼开发应用实例王启富等【利用语言开发了针对五轴数控加工中心专用后置处理器。总之，根据我们目前所掌握和收集的资料来看，后置处理研究开发平台大多以、等国外软件为主，直接利用为平台进行后置处理的开沈阳航空工业学院硕士学位论文发和研究目前还相对较少。后置处理面临的问题由于使用多

16、种系统，多种类型数控机床系统，这导致后置处理面临如下纷繁复杂的情况蚓：刀具路径文件格式的多样性；程序格式的多样性；技术需求的多样性。因此，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。特别是对于多轴数控加工机床，各大软件厂家提供的多轴后置处理器还有很大的局限性，通用性不好，有的软件仅提供了三轴后置处理器。而针对五轴数控机床，目前只有一些经过改良的后置处理器，五轴数控机床的后置处理器还有待进一步开发。现代的集成化系统能实现从设计到制造过程的高速、高效化。但国内很多系统的用户对软件的使用主要是其模块，对模块应用效率不高，其中一个关键的原因是

17、没有配备相应的专用后置处理器，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，严重影响了模块的应用效果。后置处理软件的开发方法经过阅读大量参考文献来看，后置处理软件的开发一般有以下种方法。）利用高级语言将刀位记录转换成数控指令代码，这种方式的优点是灵活性高，缺点是工作量大，编制困难。）软件商提供一个交互式后处理书写器（），用来确定些具体参数，用户回答后，就形成了针对具体机床的后处理软件。这种方式的优点是简单方便，缺点是形成的数控文件灵活性差，难以令用户随心所欲。）软件厂家为各种控制系统和不同布局的机床编制专用后处理程序，优点是无需用户自己开

18、发，缺点是购新机床时，需补充定购该机床的专用后处理程序。）软件厂家提供一个软件编制工具包，它提供一套语法规则，由用户编制针对具体机床的专用后处理程序，特点是既灵活又简便，不过用户需要额外掌握一种“语言”。一般提供一个通用的软件包，做后处理操作时，负责调入机床文件及刀位文件，并根据刀位文件语句，由去调用机床文件中的相应的宏（子程序），该宏将刀位记录转换成相应机床的指令格式并进行必要的计算。沈刚航空丁业学院硕士学位论文本文所研究的机床是一台五轴铣削龙门加工中心，由于该机床开发商没有提供后置处理程序开发包以及软件还不具备该机床专用后置处理器，同时考虑到语言的强大功能和优势，本文决定采用第一种开发方法

19、，即用语言开发适合专用的后置处理软件。软件及其通用后置处理介绍（）是法国达索系统（）公司于年起开始发展的一套完整的一体化软件。它的内容涵盖了产品从概念设计、工业设计、三维建模、分析计算、动态模拟与仿真、工程图的生成到加工生产成产品的全过程、其中还包括了大量的电缆与管道布线、各种模具设计与分析、人机交换等实用模块。不但能够保证企业内部设计部门之间的协同设计功能而且还可以提供企业整个集成的设计流程和端对端的解决方案。大量应用于航空航天、汽车及摩托车行业、机械、电子、家电与产业、加工等方面。该软件的后处理程序支持铣床、车床和多轴加工。利用高级加工模块可以很方便地进行编程，加工那些复杂的零件（如：航空

20、航天产品，水轮机产品，涡轮发动机产品等），该模块提供的加工操作涵盖了铣削加工中包括固定轴加工在内的从轴半到轴的所有加工流程。的新产品开发非常的迅速。目前的覆盖了产品开发的整个周期，并且一直保持着技术领先的优势。开始之初，受计算机硬件的限制，是工作站版本，运行在下面，随着计算机硬件的飞速发展，推出了运行于个人计算机（）之上的版本队。本文正是基于软件作为开发平台的。当用完成数控加工步骤的设置后，要使生成的刀位文件转换成数控（）程序，驱动和控制机床实施加工，还必须进行后置处理。后置处理部分挂靠了三个通用后置处理器：技术公司生产的通用后置处理开发器，讧公司开发的基于宏汇编的后置处理程序编辑器以及公司开

21、发的后置处理器。在中，这三个处置理器能够支持当今流行的不同数控系统的后置处理文件，能够根据要求得到不同数控系统的数控加工程序代码。但是遗憾的是目前后置处理并不支持数控系统的轴沈阳航空工业学院硕士学位论文数控加工程序代码输出。而（菲迪亚）数控系统是意大利菲迪亚集团开发的，它支持二轴半加工到五轴加工。在数字控制技术、仿形技术及高速铣床技术等方面，意大利菲迪亚集团始终处于行业的领导者地位。目前许多有实力的企业都先后购买了配备数控系统的大型数控机床。本论文主要内容本课题来源是根据某航空公司五轴数控龙门加工中心（数控系统）在数控生产加工中遇到的实际问题以及企业的实际需要，开发适合该厂数控机床的专用后置处

22、理器。即：利用提供的数控加工功能，针对数控五轴铣削中心机床，重点进行专用后处理技术的研究与开发。同时在开发专用后置处理器的基础上，也适当对通用后置处理作了初步探讨。本课题是在环境下，以软件前置处理处理得到的刀位文件（在中该刀位文件扩展名用表示，以下简称盯）为依据，利用完成的。本文研究的主要内容：分析刀位文件格式（语言格式）并利用提供的五轴零件加工模型，用软件生成机床加工所需的刀位文件，本文直接用的是刀位文件。这一部分是编写后置处理器的基础。分析五轴数控机床的结构特点，完成铣削加工中心坐标转换数学模型的建立，进行机床运动变换和运动求解计算。从分析刀位文件和机床代码格式特点入手，完成从刀位文件信息

23、提取转化到代码的算法实现，进行后置处理器的编写。这一部分是本文讨论的核心和重点，也是实现专用后置处理软件的关键。最终将能实现后置处理时，根据编程约定的操作要求对刀位文件进行转换，生成加工代码，从而驱动机床直接进行数控五轴加工。最后一部分是利用编写外观精美并易于操作功能界面，从而实现人机对话功能。包括后置处理、文件管理、刀具管理等八个模块。沈阳航空工业学院硕七学位论文第章数控自动编程语言和刀位文件生成为了充分发挥铣削龙门加工中心和软件的强大功能，需要对该机床开发专用后置处理器。为此本文开发了专用后置处理器，以下简称。对于一个完整的五轴数控加工而言，我们首先要用模块进行建模，再用模块生成正确的刀位

24、文件，而后置处理只是加工中心进行加工时所必须的一个步骤，整个系统工作如图所示。图编制后置处理器所需的步骤从图可以看出，开发后置处理器首先要获得刀位文件。在中，刀位文件是由生成的刀轨路径文件，是由加工一个工件所需的若干个操作的刀轨按照加工顺序连接起来构成的语言格式的文本文件。该文件包含所有刀轨数据以及刀具运动命令（）、控制命令、进给率命令、显示命令等。对这些命令的描述定义在自带的文件中，所以对文件进行分析和研究是本文开发后置处理软件的一个关键。本章首先介绍数控自动编程及其语言，然后再讲述利用生成文件的步骤。数控自动编程介绍数控编程分手工编程和自动编程两种。当零件形状比较简单时，可以采用手工编程方

25、法进行加工程序的编制。但是，随着零件复杂程度的增加，数学计算量、程序段数目也将大大增加，这时如果单纯依靠手工编程将极其困难，甚至是不可能完成的。于是人们发明了一种软件系统，它可以代替人来完成数控加工程序的编制，这就是自动编程。自动编程的特点是编程工作主要由计算机完成。在自动编程方式下，编程人员只需采用某种方式输入工件的几何信息以及工艺信息，计算机就可以自动完成数据处理、编写零件加工程序、制作程序信息载体以及程序检验的工作而无需人的参与。在目前的技术水平下，分析零件图纸以及工艺处理仍然需要人工来完成，但随着技术的进步，将来的数沈阳航空工业学院硕士学位论文控自动编程系统将从只能处理几何参数发展到能

26、够处理工艺参数。即按加工的材料、零件几何尺寸、公差等原始条件，自动选择刀具、决定工序和切削用量等数控加工中的全部信息。自动编程按编程信息的输入方式分为三类：语言自动编程：这是在自动编程初期发展起来的一种编程技术。语言自动编程的基本方法是：编程人员在分析零件加工工艺的基础上，采用编程系统所规定的数控语言，对零件的几何信息、工艺参数、切削加工时刀具和工件的相对运动轨迹和加工过程进行描述形成所谓“零件源程序”。然后，把零件源程序输入计算机，由计算机内的数控编程系统软件自动完成机床刀具运动轨迹数据的计算，加工程序的编制和控制介质的制备（或加工程序的输入）、所编程序的检查等工作。语言自动编程出现最早，也

27、是迄今数量最大、形式最多、应用面最广的一种编程系统。图形自动编程：这是一种先进的自动编程技术，目前很多系统都采用这种方法。在这种方法中，编程人员直接输入各种图形要素，从而在计算机内部建立起加工对象的几何模型，然后编程人员在该模型上进行工艺规划、选择刀具、确定切削用量以及走刀方式，之后由计算机自动完成机床刀具运动轨迹数据的计算、加工程序的编制和控制介质的制备（或加工程序的输入）等工作。此外，计算机系统还能够对所生成的程序进行检查与模拟仿真，以消除错误，减少试切。其它输入方式的自动编程：除了前面两种主要的输入方式外，还有语音自动编程和数字化技术自动编程两种方式。语音自动编程是指采用语音识别技术，直

28、接采用音频数据作为自动编程的输入。使用语音编程系统时，操作人员使用记录在计算机内部的词汇，通过话筒将所要进行的操作讲给编程系统，编程系统自动会产生加工所需程序。数字化自动编程是指通过三坐标测量机，对已有零件或实物模型进行测量，然后将测得的数据直接送往数控编程系统，将其处理成数控加工指令，形成加工程序。由于技术难度较高，目前语音自动编程和数字化技术自动编程尚未进入实用阶段。编程系统的数控语言数控编程语言是一种用来描述工件刀具几何形状以及刀具相对于工件运动的一种特定的符号【】。语言是最典型的一种数控语言。一沈阳航空工业学院硕士学位论文从数控语言的结构和语义来分，可分为语汇式语言（如语言）和符号式语

29、言（如语言）。前者用词汇描述零件图形和加工过程，所编写出来的零件加工源程序直观、明了，但源程序较长，计算机处理复杂。后者是用一些特定的符号来描述图形和加工过程，源程序较短，系统较简单，针对性强，但比较抽象，不易掌握。编写零件加工的源程序，需要用语句来描述工件的形状尺寸、刀具的动作、指定的切削条件、机床的辅助功能等。描述源程序的数控语言由定义语句、切削语句和控制语句种语句构成。定义语句：定义语句是表达图形的语句，规定了点、线、圆等几何图形的表达方式。切削语句：切削语句是指定刀具的轨迹和动作顺序的语言。控制语句：控制语句是变更执行切削语句的顺序和改变定义语句作用的语句。用这种语句编制循环程序，以进

30、行两坐标切削和周期进给的三坐标切削。最具有代表性的数控语言有美国的语言、德国的语言、日本的语言。目前世界各国所制定的数控语言系统都与语言相类似。为了国际间的交流与合作的需要，在的基础上制定了数控语言标准，供各成员国参考使用。刀位文件的编程语言简介自动编程语言是一种用来对工件、刀具的几何形状及刀具相对于工件运动进行定义的，接近英语的符号语言。用语言编制的加工程序是由一系列语句所构成，每个语句由一些关键词汇和基本符号组成，也就是说语言由基本符号、词汇和语句组成。生成的刀位文件按其语言语句功能可简单分为以下三类语句。机床设置语句（）语句，说明：表示进给速度及起单位。进给速度值为（毫米分钟）。（）吾句

31、，沈阿航空丁业学院硕十学位论文说明；表示主轴的旋转速度、单位以及旋转方向。（或主轴开启或停止。（或）指定主轴顺时针转动或逆时针转动。（）语句，选择切削液的方式，是表示开启与上一个操作一样的使用方式，是喷雾，浸水，喷水，关闭切削液。（）语句，选择刀具补偿方式，是设置刀补，是取消刀补，表示左刀补，表示右刀补。（）、语句。：表示刀具编号，刀号为，刀直径为毫米。：表示刀具类型，号刀为钻头，直径为毫米。：表示刀具调用，调用号刀。（）语句表示程序结束停止。刀具运动语句（）语句，说明：表示快速无切削进给速度。前面的三个数字表示快速进给到终点坐标为（，）（在加工坐标系下），后面的三个数字表示了刀轴矢量（，）。

32、刀轴矢量是用来描述刀具的方向的，此处表示沿轴方向的。（）语句，说明：指定刀具运动点的加工坐标系下的坐标。前三个是终点坐标，后三个是相对沈阳航空工业学院硕士学位论文于轴运动点来表示的刀具轴矢量。（）语句。（取一，一，￥），（一，一，￥；，）说明：表示圆弧切削加工的事件。前三个数字表示的是圆弧中心点坐标，接下来的一个数字表示的是圆弧半径，最后三个数字表示圆弧终点坐标。（）语句，说明：表示钻孔加工事件。三个数字依次表示为快速定位点值、钻孔深度、钻孔速度；表示钻孔循环结束。辅助语句（）￥一双元号注释语句注释语句仅作为信息注释，不会影响数据。因此，后处理时不考虑该语句。（）语句表示零件源程序标识语句，它

33、是程序的开始。（）语句刀具参数说明语句，它的一般形式是：，。获取刀位文件的步骤【，】由前面介绍可知，数控加工前置处理获取的是刀位数据，最终生成一个刀位文件。本文利用己提供的零件模型，然后经过一系列数控加工设置后，获得一个刀位文件。零件模型见图所示。该零件为某型飞机尾翼盖板，其中有图零件加工模型一卜沈阳航空。业学院硕十学位论文一个曲面，如图中所指的五轴加工面，该面为一环形的倾斜曲面，并且在垂直于曲面上有六个左右对称的孔。由于普通数控机床加工时加工精度无法保证，同时钻孔时安装定位困难，因此需要用五轴加工机床加工。下面结合零件模型介绍一下获取刀位文件的步骤。必须强调说明的是：本文对前置文件的处理是有

34、一定设置要求的（可见）。倘若未能按照我们的设置要求来做，用进行后置处理时输出的代码会有一些问题，甚至无法处理。零件操作定义零件操作定义主要是设置数控加工的机床、加工的坐标系、用于加工的零件毛坯、加工的目标零件、安全平面等。图特征树启动，选中要进行前置处理的文件。在特征树中，双击结点中结点，如图所示中所指的结点。结果弹出如图所示的对话框。选择加工机床。在对话框中单击按钮照弹出对话框，如图所示。这个对话框中列出了已定义的几种机床情况，主要有三轴机床（一）、四轴机床（）和五轴机床（）等。当选中机床后，在特征树中，在结点下会出现机床名称。设定加工坐标系。在图零件操作对话框一一沈目航空：】业学院硕士学位

35、论文对话框中，单击按钮置捌进行定义数控加工的加工坐标系，弹出如图所示的对话框。将鼠标移动到对话框中的坐标系上，单击三个轴和原点可以分别选择相应的元素进行定义，本文选取机床坐标系作为加工坐标系。选择加工目标零件。在对话框中，选择选项卡，如图所示的状态。单击按钮旦蔓选择一个目标加工零件。接着在特征树中，选择加工零件结点下的零件（加工零件），如图所示。选择零件后，双击鼠标，返回当对话框中。选择毛坯。在对话框中，单击“毛坯选择”按钮强，接着在特征树中选择毛坯零件结点下的零件，或者在几何显示区中选择所需的毛坯零件，选择完成后，双击鼠标返回对话框中。选择安全平面。在对话框中，单击“安全平面”按钮置，在几何

36、显示区中，选择毛坯零件的上表面，如图鼠标所指的平面。完成选择后，自动回到图机床选择对话框图机床坐标系对话框中。接着在几何显示区中，右击字样，在弹出的快捷菜单中选择命令，即对所选的平面进行偏置，重新建立一个安全平面。本文所给示例中安全平面高度设为默认状态。选择零件加工方式能实现轴半加工（）、轴曲面加工一一沈阳航空工业学院硕士学位论文（）、多轴曲面加工（）、车削加工（）、高级加工（）。能够进行平面铣削、型腔铣削、轮廓铣削、曲线铣削、点位加工、钻孔加工等各种铣削加工方式；能够进行投影粗加工和等高线粗加工以及投影加工、清根加工、等高线加工、轮廓驱动加工、沿面加工和螺旋加工等精加工。刀路仿真在完成刀路参

37、数设置后，可以进行刀路仿真。它可以让用户直接地观察刀具的运动过程，以验证各种参数定义的合理性。软件能够实现三维实体图形仿真，能够对加工环境刀具运动及工件形状随刀具运动的变化进行三维实体显示，同时对加工过程中各运动部件间的碰撞干涉及所形成的零件几何形状进行检验。在完成刀路检验后，就完成了前面所选零件加工方式的加工模拟，此时就做好了生成刀位文件的准备。生成文件当前面三步设置完成后，就可以生成文件了。图刀具运动参数设置提供了两种输出数控程序的方法，即批处理模式（）和交互处理模式（）。这两种处理方式操作方法基本相同，只是批处理模式可以在加工窗口中选择其它零件的加工过程文件进行输出数控程序操作；而交互处

38、理模式只能对当前加工窗口中的加工过程进行处理。交互处理模式方法如下：在工具栏中单击“生成数控程序”按钮，弹出如图所示的对话框。在这个对话框中共有四个标签，我们需要重新设置其中的两项，其它的采用默认设置。在“”标签中我们需要选择要处理的程序、前置文件的数据类型以及前置处理后文件的保存位置。如图所示，我们选择一沈阳航空工业学院硕士学位论文数据类型。在“”标签中，我们需要对刀具运动的相关参数进行设置，设置后的情形见图（图中画圆圈部分）。当设置全部完成后，点击“”按钮后，软件就自动生成一个前置处理文件，在中它是一个记事本文件。本文零件模型经软件前置处理后生成的汜文件内容如下（部分）：￥图输入输出（）设置邑：￥删￥。，￥蛆：￥寸一沈阳航空工业学院硕士学位论文，￥，￥：￥：，：，一，一，。，￥：本章小结介绍数控自动编程