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隨著 CAD/CAM 技術(shù)的迅速發(fā)展，UG 軟件在制造領(lǐng)域占據(jù)了很大市場，但由于市場上數(shù)控機床結(jié)構(gòu)和數(shù)控系統(tǒng)的多樣性，造成了不同機床針對 NC 代碼的格式有不相同要求，UG 軟件自附的后置處理文件生成的 NC 程序不能完全地滿足實際生產(chǎn)要求，還需要做大量的修改工作，嚴(yán)重地影響加工效率，為提高自動編程效率，充分發(fā)揮自動編程的優(yōu)勢，解決好 UG 軟件后置處理文件優(yōu)化、修改等問題，文章擬在 UG8.5 軟件自附后處理文件的基礎(chǔ)上進行修改、優(yōu)化，制定出符合 V8 立式加工中心的后置處理文件，即通過此后置處理文件生成的 NC 程序不需要修改，可以直接上傳至 V8 立式加工中心，并通過濾咀排列鼓產(chǎn)品加工驗證了該后置處理文件的正確性。
1   四軸機床結(jié)構(gòu)和程序格式特點分析及問題提出
1.1   V8 加工中心結(jié)構(gòu)特點及相關(guān)參數(shù)
V8 為立式加工中心，配置 FANUC 數(shù)控系統(tǒng)，采用三軸直線機床加第四軸數(shù)控回轉(zhuǎn)臺的形式，第四軸數(shù)控回轉(zhuǎn)軸為 A 軸，X 軸、Y 軸、Z 軸的工作行程分別為850mm、500mm、500mm；回轉(zhuǎn)軸 A 軸的行程為 9999.999°～99999.999°；機床的工作臺面大小尺寸為 950mm×500mm；主軸最大轉(zhuǎn)速 8000r/min；功率 7.5kW，刀庫容量 16把刀。
機床的結(jié)構(gòu)及各運動軸的行程參數(shù)，是后處理內(nèi)容的核心，因為在優(yōu)化 UG8.5 后置處理文件時，需要把機床的 X 軸、Y 軸、Z 軸、A 軸的相關(guān)參數(shù)進行設(shè)置，控制系統(tǒng)是決定了 NC 程序結(jié)構(gòu)（程序頭、程序尾）及程序中 G 代碼、M 代碼的格式。因此，在進行機床后處理文件構(gòu)建之前，必須充分了解機床的結(jié)構(gòu)參數(shù)和控制系統(tǒng)，才能保證運行后處理出來的 NC 程序能滿足機床安全性及系統(tǒng)兼容性的要求。
1.2   V8 加工中心程序格式要求及特點
①V8 機床NC 程序格式包括程序名、程序頭、取消上一次加工的循環(huán)指令、刀具半徑補償、長度補償、坐標(biāo)系代碼、回參考點指令、換刀指令、加工過程代碼、切削循環(huán)代碼和程序結(jié)尾等部分組成，F(xiàn)ANUC 數(shù)控系統(tǒng)的程序名以%開頭，程序名為以 o 開頭后面帶 4 位整數(shù)，如o1234。②四軸功能：手動或手輪方式下控制第四軸旋轉(zhuǎn)，在自動和 MDI 的方式下，用程序控制第四軸旋轉(zhuǎn)，M10、M11 指令控制旋轉(zhuǎn)控制臺的夾緊與放松，并且旋轉(zhuǎn)臺松開的狀態(tài)下才能旋轉(zhuǎn)，即在 NC 程序中 A 角度前要有 M11 出現(xiàn)，對工件夾緊了才可以加工，A 角度后要有 M10 出現(xiàn)。③一個NC 程序里面只允許出現(xiàn)一個坐標(biāo)系。④換刀返回參考點時，返回第二參考點即 G30 Z0，G30 X0，Y0。⑤機床在攻螺紋時時需要剛性攻絲，否則會出現(xiàn)亂牙（即螺紋的起始位置不一致），需要在 G84 攻絲代碼前有 M29 指令+攻絲時的主軸轉(zhuǎn)速。
1.3   問題的提出
針對 V8 機床，需要根據(jù)機床數(shù)控系統(tǒng)、機床特點、加工操作者習(xí)慣等方面對 UG/Post Builder 8.5 軟件配置的后置處理文件進行優(yōu)化修改，8.5 軟件配置的后置處理文件不能滿足 V8 機床的 NC 代碼格式需求。例如：第一，V8 機床需要有程序頭和程序尾，但 UG/Post Builder8.5 配置處理文件處理出來的 NC 程序有相應(yīng)的程序頭和程序尾，如圖 1 所示，但不符合 V8 加工中心的 NC 程序格式要求。第二，V8 機床在自動和 MDI 的方式下，用程序控制第四軸旋轉(zhuǎn)時，M10、M11指令控制旋轉(zhuǎn)控制臺的夾緊與放松，并且旋轉(zhuǎn)臺在松開的狀態(tài)下才能旋轉(zhuǎn)，如果沒有出現(xiàn) M11、M10 指令機床就會報警，停止運行。但 UG/Post Builder8.5 配置處理文件處理出來的 NC 程序沒有 M11、M10 指令，不能滿足 V8加工中心的實際加工需求。第三，V8 機床的自動換刀返回參考點是第二參考點，即 G30 Z0，G30 X0，
Y0，而 UG/Post Builder8.5 配置處理文件處理出來的 NC 程序是自動換刀返回參考點是第一參考點，即 G28 Z0， G28 X0，Y0，也不能滿足 V8 加工中心的實際加工需求。第四，V8 機床在攻螺紋時需要剛性攻絲，即需要在 G84 攻絲指令前面有 M29+攻絲時的主軸轉(zhuǎn)速，但UG/Post Builder8.5 配置處理文件處理出來的 NC 程序沒有 M29+攻絲時的主軸轉(zhuǎn)速，它不能滿足 V8 加工中心的實際加工。因此，有必要對 V8 機床開發(fā)專用的后置處理文件，以滿足教學(xué)及工廠實際生產(chǎn)加工需求，充分發(fā)揮 UG8.5 軟件 CAM 模塊的效能，從而提高生產(chǎn)效益。
筆者經(jīng)過大量的探索嘗試，對 UG/Post Builder8.5 配置的后處理文件作一些修改、優(yōu)化，使其后置出來的 NC 程序不需要修改，直接可以在 V8 加工中心上運行。下面是筆者結(jié)合現(xiàn)有 V8 加工中心，對 UG/PostBuilder8.5 配置處理文件所做的修改、優(yōu)化的情況，并以圖2 所示的濾咀排列鼓零件編程加工為實例進行驗證 UG8.5軟件后置處理文件的準(zhǔn)確性。
2   問題解決方案
2.1   程序頭、程序尾及四軸機床參數(shù)設(shè)置解決方案
V8 加工中心在程序頭需要有%和程序名，需要出現(xiàn)公制代碼 G21、平面選擇代碼 G17、取消上一次加工的刀具半徑補償代碼 G40、刀具長度補償代碼 G49、取消上一次循環(huán)加工的代碼G80 和絕對值編程代碼 G90，旋轉(zhuǎn)軸是 A 軸，程序尾有 M30 代碼，V8 加工中心的自動換刀返回參考點是第二參考點，即 G30 Z0，G30 X0，Y0，而 UG/Post Builder8.5 配置后處理文件出來的是返回參考點是第一參考點，即 G28 Z0，G28 X0，Y0。由圖 1 可知， UG/Post Builder8.5 配置的后處理文件處理出來 NC 程序不能滿足V8 加工中心的實際加工需求。
解決上述問題的方案，打開 UG/Post Builder8.5 配置的后處理文件，在機床的一般參數(shù)界面輸入 X 線性軸行程限制方框里輸入 850，Y 線性軸行程限制方框里輸入500，Z 線性軸行程限制方框里輸入 500，第四軸的界面選擇旋轉(zhuǎn)平面為 YZ 平面，文字指引線為 A[1-5]。程序頭的設(shè)置如圖 3 所示，自動換刀的設(shè)置如圖 4 所示。單段程序結(jié)束設(shè)置如圖 5 所示[6]，程序尾的設(shè)置如圖 6 所示。

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筆者經(jīng)過反復(fù)修改與調(diào)試，成功地開發(fā)出了適合V8 加工中心機床應(yīng)用的 UG/Post Builder 8.5 后處理文件。通過實踐檢驗，結(jié)果表明，通過此后置處理文件后置出來的 NC 程序不需要修改，就可以直接上傳到機床加工，機床沒有出現(xiàn)報警情況，精度滿足要求，從而解決了實際教學(xué)和實際生產(chǎn)中的問題，大大縮短了程序的修改及加工時間，提高了生產(chǎn)效率。可以為企業(yè)和學(xué)校節(jié)約購置后置處理文件模塊的費用，適合在企業(yè)和學(xué)校進一步推廣應(yīng)用.

V8加工中心用UG8.5的后處理優(yōu)化

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