【《小型五轴联动机床的后置处理开发设计案例》4600字】

小型五轴联动机床的后置处理开发设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u22785小型五轴联动机床的后置处理开发设计案例 1103791.1PMpost介绍 1243611.2五轴后置处理过程 71.1PMpost介绍刀位文件它有一个导航器两个选项卡，编辑是针对后置处理的，从安装目录里寻找并输入一个后置处理程序模板，我们选择的是海德汉系统，双击即可编辑后置处理的内容。我们这里需要一个刀位文件，我们可以通过powermill生成一个刀位文件。打开powermill，打开一个文件。如果文件为只读，这时候我们查看，打开工具栏的命令，这个时候我们从下方调用一个命令“projectclaim”，这个时候我们就可以保存了。我们点工具里的选项找到NC程序，选择输出，文件类型选择输出刀位，双击左侧NC程序1，设置，这时候不能选择机床选项文件，写入。这个时候我们就得到了一个刀位文件，这个时候我们在pmpost中调用刀位文件，这时候我们右键处理得到程序。（2）PMPost后置处理各节点详述后置处理有几个节点：设置、初始化、命令、移动、刀具控制、圆弧处理、钻孔循环、多轴模式、常规、用户命令、参数、格式、脚本功能等。其中命令是通过参数来读取powermill的刀具路径和信息，参数中这些变量中具体的值是通过powermill读取的刀路信息得到的，最终通过命令调用这些变量来写出我们的NC程序，这就是命令与参数的关系。这里的格式是控制参数的输出形式的。行号能不输出就不输出，我们选择的海德汉需要输出行号，所以我们要选择无限制，行号增量我们根据习惯设置。多轴配置：海德汉的旋转顺序为ZYX。坐标控制：我们是五轴地，所以打开自动协调控制。进给配置：默认即可。圆弧插补最好多改成线性，对于五轴联动，不会输出圆弧插补，我们用直线来拟合线性输出。钻孔配置选择多轴，其他默认。机器运动学：相关参数配置，与坐标控制相配合，配置线性轴与旋转轴，格式选用绕那个轴旋转，哪个位置的矢量改为1。初始化：可以选择参数，在后置处理过程中需要某些参数可以在这里对参数进行初始化，可以越过powermill刀路对参数赋值，最终方便按照我们的要求输出NC程序。命令运行机制：在刀具路径起始之前我们得powermill后处理时会运行StartProgram，在点之前会检查换刀，接着调用常规里的刀补主轴等，这些执行完以后才会执行刀轨。走完firstmove，快速移动输出。命令格式的输出：结果影响NC格式的输出，program安插了很多参数和字符串，这里的G0等初始代码与我们的机床编程刀路无关，后置处理的每个操作都要执行命令，这个命令里面安插了哪些变量或者参数，它就会一一输出，调用变量，例如安全平面的高度与powermill设置安全平面高度有关，它读取了powermill里设置安全平面高度，这里的时间是读取系统时间，这些可增可减，例如后置处理版本这些可以不要，我们可以从项目中删除，让程序更加简洁，我们可以加一些字符串，例如百分号，格式改为自由，若读取刀路变量输出，在常规刀具路径开始，可以在里面增加一个输出，选择参数和刀路相关的信息toolname加入进去，可以右键编辑，前缀（道具名称；后缀写），虽然看起来程序很长，参数很多，但一个nc程序大多数都是由移动和圆弧处理命令构成的，每个单节都对应着线性移动或者快速移动，按照项目顺序输出，最后再把当前刀位点的x、y、z的值写在后面，这就是它们的输出方式。三轴换好刀以后，第一步先让坐标x、y回到坐标系原点去，然后执行安全高度，删除掉加zfrom。换刀与刀号分别一行，记住必须执行的命令，自编辑改变字符串之类的达到输出效果。钻孔：默认都可以用，点钻、深钻。多轴模式是在我们执行第一个刀具路径点之前执行的，可以选择适合的执行。Startprogram、moverapid、刀具控制、多轴模式、常规命令、Probingcycles机床有自动分装功能，这些都是在第一个刀位点之前执行的。参数：读取并保存信息，供命令输出，参数的输出形式是由格式来确定的，每一个参数都对应着格式，参数一般有两种类型，一种是数据输出的，一种是状态描述的。格式：每一个参数对应一个格式，但一个格式可供很多参数输出，我们找到参数的格式可进行编辑从而达到我们输出的结果。机械坐标系：坐标系方位与我们机床的方位一致，正负方向与机床也完全一致，我们就叫做机械坐标系，它没有坐标原点。工件坐标系：我们装夹的时候在工件上进行分装、进行定位的坐标系就叫做工件坐标系，它是有原点有方位的，方位是随着旋转轴转动而相应变化的Rtcp：机床结构的主要补偿。如果机床的两个旋转轴的旋转中心在空间上不相交则需要rtcp进行结构补偿。旋转轴的摆动，对线性轴的补偿。这个功能主要针对机床摆头结构。工件坐标零点的坐标方位追踪。主要针对转台结构，例如双转台，如果我们的工件固定在C轴上，工件坐标系固定在工件上面，当A、C轴两个旋转轴转动时，那么固定在工件上的工件坐标系的方位和原点都会发生改变，这个时候rtcp可以实现追踪坐标系原点和方位。有无RTCP机床的区别：有RTCP功能的机床，编程上面的刀位点，会按照工件坐标系来移动，而无RTC功能的机床是在机械坐标系中移动。无RTCP功能的机床主要通过机床上，若某一点不动，作为参考点，以机床的坐标系的方位来移动的，也可以达到五轴联动的效果。（3）相关代码M128启动五轴联动功能，M128后面的坐标值和刀位点表示工件坐标系下的刀位点，若没有M128，则表示机床坐标系下的刀位点。下面以一个孔的编程模式为例子，了解海德汉相关编程代码：BEGINPGM...MM创建程序BLKFROM0.1...X...Y...Z,BLKFROM0.2X...Y...Z...定义毛坯TOOLCALLS...启动刀具LZ+100R0FMAXM3将刀具移动至安全高LX...Y...R0FMAXM3将刀具移动至起始位置LZ+...FMAX将刀具移动至安全高度处LZ-...F250钻孔LZ+2FMAX退刀LX...Y...FMAX将刀具移动至下一个位置LZ-...钻孔LZ+100R0FMAXM30将刀具退至安全高度ENDPGM...MM程序结束其他的程序代码，例如：SPASPBSPC：表示坐标系的旋转量，系统会根据这个来计算出我们的A、B、C轴的实际旋转量。cycldef200drilling（钻孔）Q200;安全高度，刀尖与工件表面之间的距离，输入正值。增量值Q201;深度，工件表面与孔底之间的距离，增量值Q206;切入进给速度Q202;切入深度，增量值，啄钻时每次下切的深度Q210;在顶部停留时间，刀具自孔内退出提成屑时，在安全高度处停留时间。Q203;表面坐标，绝对坐标。Q204;第二安全高度Q211;在孔底停留时间图1.1.1钻孔CYCLDEF201REAMING（铰孔）Q200;设置安全高度，刀尖与工件表面之间的距离Q201;深度，工件表面与孔底之间的距离。Q206;切入进给Q211;底部停留时间Q208;退刀速度Q203;表面坐标Q204;第二安全高度图1.1.2铰孔CYCLDEF202BORING（镗孔）Q200;安全高度，刀尖与工件表面之间的距离Q201;深度，工件表面与底孔之间的距离Q206;切进入给Q211;底部停留时间Q208;退刀速度Q203;表面坐标Q204;第二安全高度Q214;退离方向【0/1/2/3/4】0不退刀1沿参考轴负方向退刀3沿参考轴正方向退刀4没次要轴正方向退刀Q336;主轴定向图1.1.3镗孔CYCLDEF203UNIVSERSAL（万能钻孔）Q200;安全高度Q201;深度Q206;切入进给Q202;切入深度Q210;在顶部停留时间Q203;表面坐标Q204;第二安全高度Q212;缩减量，每次进给后，TNC将减小的切入深度Q202的值Q213;退刀前停的次数，在此之后，将从孔中退出经便排屑Q205；最少切入深度，如果输入了减量值，TNC将把切放深度限制在Q205Q211;在孔底停留时间Q208;退刀速度,如果输入0，TNC将以Q206的进给退刀Q256;断屑距离，断屑时TNC的退刀值图1.1.4万能钻孔CYCLDEF207RIGIDTAPPINGNEW（刚性攻丝）Q200;安全高度Q201;深度Q239;螺纹螺距正负号表示的是正反螺纹Q203;表面坐标Q204;第二安全高度图1.1.5刚性攻丝CYCLDEF206TAPPINGNEW（柔性攻丝）Q200;安全高度Q201;深度Q206;切入进给Q211;在孔底停留时间，以避免退刀时卡刀Q203;表面坐标Q204;第二安全高度进给速度计算方法：F=S*P（F进给S主轴转速P螺距）图1.1.6柔性攻丝我们在做后置处理之前，先对刀具路径进行判断，在程序开始时用Toolpathaxismode参数判断。1.2五轴后置处理过程（1）五轴后置处理基本设置基于海德汉530系统，编辑设置全局参数，行号无限制，这时候要把格式里的blocknumber里的最大改为NotUsed.如图1.2.1所示。图1.2.1输出文件后缀改为h。坐标控制，我们是五轴，所以打开自动协调控制，我们这里选择有RTCP和支持3+2的，选择以后下面的就会发生变化，我们这里多轴的工作转换是关闭的，RTCP模态是开启的，刀具长度补偿是关闭的机器附着点选择刀尖。如图1.2.2所示。图1.2.2进给率配置我们这里用固定值就可以。圆弧插补我们输出面的弧采用线性的，这样会少很多不必要的麻烦，机器运动学的运动模式选择五轴双摆头，我们确定一下旋转轴的旋转范围，这里我们在-90到90之间，改变格式为InitialCoordinates。如图1.2.3所示。图1.2.3接着我们进行多轴的配置，因为我们是海德汉的，所以我们选择的是ZYX。我们是五轴的所以要选择多轴钻孔。综上我们完成了后置处理的基本的设置。（2）后置处理基本格式的输出打开命令进入StartProgram，将一些不需要输出的，输出无意义的删除掉，添加一些输出项目PLANERESETSTAY、CYCLDEF7.0DATUMSHIFT、CYCLDEF7.1X+0、CYCLDEF7.2Y+0、CYCLDEF7.3Z+0，输出形式为自由输出。如图1.2.4所示。图1.2.4我们接着将常规StartToolpath里的一些无用项目删除，接着我们输入M140MBMAX，让我们的机床，沿着刀具轴方向退离轮廓，以最快的速度回到最高点，接着我们输入LZ-2.0R0FMAXM91，X、Y轴也要输入LXQ-50Y50R0FMAXM91，定位程序段，相对于原点的坐标，最后再加工之前，我们要将旋转轴归零LA+0.0C+0.0FMAX，这样我们机床位置的初始化就完成了。激活我们的EndToolpath，取消3+2，输入PLANERESETSTAY，我们继续输入M129，将M128复位，接着我们对三个轴坐标偏移进行复位输入CYCLDEF7.0DATUMSHIFT，CYCLDEF7.1X+0，CYCLDEF7.2Y+0，CYCLDEF7.3Z+0。并输入M140MBMAX回到安全高度。如图1.2.5所示。图1.2.5接着我们回到startprogram，输入CYCLDEF247DATUMSETTING~，Q339=0;DATUMNUMBER，这样我们的格式就基本设置完毕了。(3)五轴联动的基本输出在执行刀位点之前要执行多轴模式命令，将它激活，这里输入什么就会在程序中输出，这里我们可以加一个;thisisa5axistoolpath，表明这是一个五轴刀具轨迹，而因为是五轴所以会执行SetMulti-a=AxisOn这个命令。接着我们输入M128，让我们的系统知道在M128以后的这些刀位点是相对于工件坐标系的刀位点。(4)五轴联动机床的优化在我们处理的过程中会直接在移动里的Moverapid和Movelinear加上MachineB和MachineC，这样无论是五轴还是3+2都会在这里输出一个MachineB和MachineC的值，这个值是我们不希望看到的，那我们这是就可以通过脚本来实现对它们的控制。我们可以做两个用户命令，这里我们分别做五轴和3+2的线性。如图1.2.6所示。图1.2.6这里我们就是通过两个用户命令对应一个命令，让系统来判断需要调用哪一个命令，我们把项目复制过去，然后删除掉原来自定义命令删掉。如图1.2.7所示。图1.2.7接着我们打开脚本功能，我们用的是VBScript脚本语言，所以把原有的内容都删掉，在里面补充一个line脚本，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这里需要检查脚本语法构造是否有问题，没问题之后点击系统命令，把刚刚做好的脚本复制上去。如图1.2.8所示。图1.2.8因为一开始将系统的脚本删掉了，所以我们要在用户命令里加上一个FeedRate。如图1.2.9所示。图1.2.9同理的，我们MoveRapid快速移动也是一样的，做两个用户命：rapid-3aixs以及rapid-5axis，生成一个脚本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("%