图2 变量Fs的格式描述
⑷ 格式指定 指定变量的数据类型和该变量输出到NC文件的前缀,输出NC文件没有使用到的变量可不指定。如:在“fmt Z 4 depth”切削深度变量指令格式中,ftm表示格式指定命令,depth为定义的切削深度变量,转换成NC文件后,depth的前缀为Z,即切削深度的英文代码Z,4为数据类型(整数,
数值前没有零)。
⑸ 初始值 执行后置处理程序时,指定特定的数值给程序已定义或用户自定义的变量,要根据所用
数控系统允许的各种技术参数来进行修改。如:omitseq: No(忽略程序段号?No)。
⑹ 定义问题 根据机床加工需要,插入一个问题给后置处理程序执行。
⑺ 字符串列表 字符串起始字符为S,可以依照数值选择字符串。字符串可以由两个或两个以上的
字符组成。字符串sg17,表示指定XY加工平面,NC程序中出现的是G17。
⑻ 表格查找 定义一个可查的表格,从所列表格的整数中能选择所需的数值。如MV-610机床SINUMERIK810D系统的传动装置选择表如下,由“格式指定”部分已指定齿轮换档用字母M为前缀输出。
flktbl 1 6 (“flktbl”定义查表,1为表的号码,6为元素的个数)
40 0 (自动齿轮变换) 41 1 (齿轮1级) 42 2 (齿轮2级) 43 3 (齿轮3级) 44 4 (齿轮4级) 45 5 (齿轮5级)
这样,可在表中查找齿轮为自动换档及不同齿轮级数,NC程序则输出M40及M41-M45。 ⑼ 自定义模块 它是一个独立的程序段,每个后处理行可由一个或多个变量组成,变量之间用逗号分开,后处理行按NC程序结构作有组织的排列;它可以是公式、变量、特殊的字符串等。它是作为预定
义的后置处理块的一个变量来使用的。
⑽ 预定义的后置处理块 在NC程序的文件开始、刀具更换、固定循环、文件结尾和刀具运动等部分,用预先定义的格式来组织、规划。如FANUC系统钻孔固定循环切削输出为“G99(G98)G81 X_ Y_ Z_ R_
(P_)”,pst中表示为:
pdrlcommonb
pcanl,pbld,n,*sgdrlref,*sgdrill,pxout,pyout,pfzout,pcout,prdrlout,dwell,*feed,strcantext,e
pcom_movea
⑾ 系统问题 系统允许用户对后置处理的设置作少量的修改。如:
81.Date rate(110,150,300,600,1200,2400,4800,9600,14400,19200,38400)?9600表示若直接用
MasterCAM传输程序,其波特率为9600。
Pst文件中最复杂的是变量的使用。MasterCAM V6.0前的版本其后置处理部分采用了变量,而V7.0
以上版本程序中已大量采用变量编写pst程序,因此开发、定制pst文件就必须了解其变量的定义与用法。Pst中变量一般分为6组:位置变量、运动和刀具变量、补偿和偏移变量、固定循环变量、杂项参
数变量以及字符串和目标变量。
使用变量前需对变量先“格式描述”再“格式指定”,如在定制SINUMERIK810D系统孔加工循环格
式中新出现了paaa等变量,pst中需预定义:
paaa # Force Z axis output
azabs = zabs azinc = zinc
if absinc = zero, *azabs, ! zinc
else, *azinc, ! zabs
结合pst文件设置,Mp文件对nci文件进行读取和处理,因此,了解nci文件和pst文件的格式和
结构,是后置处理设计的基础。 3.2 MV-610加工中心及NC编程的特点
MV-610加工中心为台湾欧马公司生产的小型立式加工中心,刀库容量为20把刀,采用盘式自动换刀装置,刀库只需作左右移动,以刀座编码方式选刀,系统对刀库中每个刀座编码,换刀时,在换刀点先将主轴上的刀具取下,放到原来的刀座中,再取出程序指定的刀号,选刀动作与换刀动作是一个边续
的过程。但810D系统仍要求选刀程序和换刀程序放在两个程序段中:
Na T12 Na+1 M06
该加工中心通电后,必须先返回参考点,才能招待其它动作,之后可不必每次返回参考点。但该机床是半闭环控制,机床主轴上下运动及工作台运动处在控制环之外,随着加工过程的持续进行,机床主轴及工作台的移动会发生误差累积,而机床主轴又必须返回到指定位置后才能换刀。因此有必要在每道工序完成后返回参考点。在编制返回参考点后置处理程序,还需考虑工艺性问题,Z轴应先返回参考点
再XY轴同时回参考点,以避免碰刀。810D系统回参考点指令代码为G74,输出程序段为:
N_ G74 Z1=0 N_ G74 X1=0 Y1=0
该加工中心所配备的数控系统是德国西门子公司的SINUMERIK810D,SINUMERIK810D/840D是目前主要的数控系统之一,其编程指令与FANUC等系统相比有较大的差别:除G00-G99、M00-M99指令外,其中部分G、M代码未指定功能,还增加了G110-G112、G820-G829、G500-G599等三位数字表示的G指令;此外,缩写的英文单词,如TRANS/ATRANS(零点平移)、ROT/AROT(坐标旋转)、MIRROR/AMIRROR(镜像)、NORM/KNOT(接近和退出轮廓)、CYCLE(孔加工标准循环)等也成为重要的编程指令,使得SINUMERIK810D
系统程序更加复杂。
3.3 MV-610加工中心专用后置处理文件的设计
对特定的数控系统和机床定制后置处理是相当复杂的,必须先了解机床用户手册、机床原点和各坐标轴的行程、各轴进给速度、主轴转速范围、机床控制和编程手册、机床M代码和G代码、地址寄存器及其格式要求等情况的基础上,对MasterCAM中的pst文件的预定义的6个基本模块进行设计,再定制
组成基本模块的用户自定义后处理模块,接着修改或重新定义用户自定义后处理模块的变量。 810D系统文件开始与FANUC系统文件开始有很大的不同,包括设定程序名称,并显示编程日期、时
间等注解;810D系统的输出格式为:
%_N_ZK3_MPF ;PROGRAM NAME – ZK3
;DATE=DD-MM-YY - 3-10-05 TIME=HH:MM - 16:50
N100G71 N102G0G17G40G90
pst中预定义的后置处理模块为:
psof #Star of file for non-zero tool number
“%_N_”,*progno,“_MPF”,e “;PROGRAM NAME -”,program,e
“;DATE=DD-MM-YY -”,date,“TIME=HH:MM -”,time,e
pbld,n,*smetric,e
pbld,n,*sgcode,*sgplane,“G40”,*sgabsinc,e
与FANUC系统钻孔加工循环有很大的不同,810D系统的输出格式为:CYCLE81(RTP,RFP,SDIS,
DP,DTB);pst中预定义的后置处理模块为: pdrlcommonb #Canned Drill Cycle common call
n,*feed
n,“MCALL”,“ ”,*sgdrill,“(”,initht,“,”,prdrlout,“,”,“5.”,“,”,
paaa,“,”,dwell,“,”,“)”,e n,pfxout,pfyout,“(”,pzout,“)”,e
pcom_movea
其中的用户自定义后处理块和变量也需重新定制和定义。
3.4 MV-610加工中心专用后处理实例
某零件在MasterCAM9软件上钻孔循环生成的810D系统的加工程序如下:
%_N_ZK3_MPF ;PROGRAM NAME – ZK3
;DATE=DD-MM-YY - 01-03-05 TIME=HH:MM - 16:50
N100G71 N102G0G17G40G90
;TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 3.
N104T1 N106M6
N108G0G90G54X-60.Y96.A0.S600M3
N110Z10.F50.
N112CYCLE81( 10., 0.,5., -20., 20.,)
N114X0.
N116CYCLE81( 10., 0.,5., -20., 20.,)
N118X60.
N120CYCLE81( -20., 0.,5., -20., 20.,)
?? N166M5 N168G74Z1=0. N170G74X1=0.Y1=0.
N172M30 % 4.结束语
采用按照上述方法设计的专用后置处理程序所生成的NC代码,完全能够处理轮廓、内槽、曲面以及各种孔加工的刀具路径文件,不需人工作二次处理,可以在配有SINUMERIK810D系统的MV-610加工中心上直接应用,加工各种类型的零件;从而极大地提高了MasterCAM9编程效率,实现数控加工自动化。对
其它的数控系统,也可参照该方法进行定制。
基于MasterCAM加工三角开关凸模的刀
路分析
广东白云?-icad
摘 要:本文主要从三角开关凸模的曲面特点及加工难点出发,分析了如何使用MasterCAM
软件编制合理的刀具路径,使加工质量大为改善。 关键词:MasterCAM 刀具路径 加工质量
前 言:使用CAM软件编程,走刀路径是否合理直接影响加工质量。MasterCAM的曲面精加工刀具路径难以同时保证平坦面与陡峭面的加工质量,加之加工中心加工不宜使用过小的刀具,那么对于刀具难以加工到的地方和既含有平坦面又含有陡峭面的零件,应如何编制刀具路径以达到加工质量的要
求呢?
MasterCAM是一种应用广泛的CAD/CAM软件,由美国CNC Software公司开发,该软件操作简便实
用。
MasterCAM8.0提供了多种粗加工技术和丰富的曲面精加工功能。精加工走刀形式直接影响加工出来的表面质量,要达到图纸要求的尺寸精度和表面精度,需在编制刀具路径时针对曲面特点合理选择
走刀方式。对于同一个零件,可能在不同的部位需要不同的走刀方式,对于零件两个面之间的衔接部分,还需要用专门的清根刀路。此外,还要合理选择刀具,优化走刀路径,减少提刀、空刀及不必要
的重覆路径,在改善加工质量的同时使加工效率有所提高。
一、曲面特点及技术要求
(一)曲面特点:如图1所示,三角开关是一个比较典型的零件,曲面的外形尺寸50x60x15.6mm。图形的上部分曲面比较平坦,在 MasterCAM中称之为浅平面,如图1-B处,这种曲面适合选择平行刀路。下部分曲面陡峭,在 MasterCAM中称之为陡斜面,如图1-C处,这种曲面适合选择等高刀路。曲面与曲面之间是R2mm的圆角过渡。曲面最上面D处的局部放大图如图2所示,此处圆角半径为R0.4mm ,
高度是1.15mm。
(二)加工三角开关凸模的技术要求: 1、所有表面粗糙度要求Ra3.2 ; 2、工件表面无缺陷,圆角部位无残料;