五轴加工中心及配置的数控系统后置处理研究

摘要: 通常，直接利用通用后置处理器生成的NC代码与用户使用的机床和系统的要求不符，不能生成正确的加工程序，导致加工不能安全、可靠地进行，并且通用后置处理器不能输出机床数控系统所特有的辅助功能，使得数控机床特性功能的利用受到影响。
本课题针对MIKRON UCP 600 Vario型五轴加工中心及配置的Heidenhain iTNC 530数控系统进行了专用后置处理的研究，开发了后置处理程序，该程序能够根据刀位源文件生成数控加工程序，且无需二次更改，就可以实现五轴联动数控加工。
Heidenhain iTNC 530数控系统除了具备ISO标准的辅助功能以外，还有其它特有的辅助功能，针对辅助功能和五坐标数控加工机床的特殊性，利用UG/Post Builder后置处理器，实现了模态辅助功能指令M126、M128的输出和非模态辅助功能指令循环32的输出。通过用户自定义功能，以Tcl语言为开发语言，实现了在生成NC程序的同时输出总加工时间、每道工序的加工时间和刀具信息。将专用后置处理程序与UG集成，实现了在UG中调用后置处理程序自动生成数控加工代码。

关键词：五坐标加工 数控编程 后置处理 加工仿真 整体叶轮

Study on Post Processing for NC Programming of Five-axis Machining Center

Student name:   Chen Rui Liang   Class: 0681053
Supervisor:   Yu Fei
Abstract：Usually, the NC code generated by the general post processor doesn't match with the request of the numerical control machine and the its system. Thus it cannot produce the correct processing procedure, results in the numerical control processing can not be carried out with safety and reliabitlity, furthermore, the general post  processor cannot output the unique auxiliary function of the machine numerical control system, which causes the characteristics and functions of the numerical control machine to be used efficaciously or correctly.
Aimed to MIKRON UCP 600Vario five-axis machining center and Heidenhain iTNC 530 numerical control system, the special-purpose post-processing was studied, and the post-processing programme was develope in this paper. This programme can produce NC processing procedure according to the cutter location source file, and it is not necessary to conduct second alteration, then it can realize five-axis simultaneously controlled NC processing.
Besides the ISO auxiliary function, HEIDENHAIN iTNC 530 numerical control system also has many other unique auxiliary functions. Aim to these functions and the particularity of five-axis NC machining and post-processing UG/Post Builder we conducted the output of the modality assistance function instruction M126, the M128 and the output of the non-modality assistance function instruction circulation 32. Through the user-defined functions, taking the Tcl as the development language, the subject has realized to output the total process time and each working procedure process time and tool-information while produces the NC procedure. The integration of special-purpose post-processing procedure and the UG has attained automatically to produce the numerical control processing code by transferring the post-processing procedure in UG.

Keywords：Five-axis machining  NC programming  Post processing  Machining simulation  Integral impeller

UG提供的后置处理方法
Unigraphics NX是美国EDS公司推出的面向制造行业的CAD/CAE/CAM一体的高端软件。它功能强大、内容丰富，为用户提供了集成最先进的技术和一流实践经验的解决方案，能够把任何产品构想付诸于实际。UG NX涵盖了工业设计的造型、装配、加工、仿真和分析等领域的操作功能。UG NX软件广泛应用于通用机械、模具、电器、汽车、化工及航天领域[26]。 [资料来源：http://THINK58.com]
UG提供了两种后置处理方法:图形后置处理模块GPM (Graphics Postprocessor Module)和UG后置处理器UG/Post Builder。目前应用最多的是UG/Post Builder[27]。

在UG中数控加工程序的生成过程如下所示：
（1）将要输出的程序节点下各个操作的排列顺序重新检查整理一遍，保证符合加工顺序；
（2）从操作导航器中选择要输出的程序节点；
（3）单击后处理图标弹出PostProcess对话框；
（4）在机床列表中选择指定加工机床的后置处理程序；
（5）通过Browse按钮选取存放数控加工程序的文件夹，输入程序名；
（6）在Output Units下拉菜单中选取输出单位为公制或英制；
（7）如果希望在输出过程中通过信息窗口显示输出的数据，选取list output，但是这样会降低输出速度；
（8）单击apply，完成输出，生成数控加工程序文件。
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五轴加工中心及配置的数控系统后置处理研究

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目 录    16000字
第一章 绪论    1
  1.1数控编程后置处理技术    1
1.2数控编程后处理技术研究现状    1
1.3主要研究内容    4
第二章  UG后置处理器介绍    4
  2.1 UG提供的后置处理方法    4
      2.1.1 UG图形后置处理模块    4
    2.1.2 UG后置处理器UG/Post Builder    4
2.2 UG/Post Builder主要参数    6
2.3 MIKRON五轴加工中心及配置的数控系统介绍    8
  2.4 Heidenhain iTNC 530数控系统的数控程序格式    9

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  2.5 双转台五坐标后置处理算法    10
第三章 MIKRON五轴加工中心后置处理的研究    13
  3.1 利用Post Builder建立机床特性数据文件    13
  3.1.1 设置机床参数    13
  3.1.2 设置程序的格式    15
  3.1.3 设置程序段格式    17
  3.1.4 设置输出文件    19
  3.2 输出辅助功能指令    20
  3.2.1 模态辅助功能指令的应用    20
  3.2.2 模态辅助功能指令的输出    24
  3.2.3 非模态辅助功能指令的应用与输出    25
3.3 实现用户自定义功能    26
    3.3.1输出每道工序的加工时间    26
    3.3.2输出加工总时间    27
    3.3.3输出刀具信息    27
  3.4 MIKRON五轴加工中心后置处理程序与UG集成    28
  3.5 UG中数控加工程序的生成    29 [资料来源：http://THINK58.com]
参考文献    31


参考文献
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