基于NX的车铣加工中心后置处理的开发

董晓岚

(苏州市职业大学机电工程系，江苏苏州215104)

奥地利车铣技术公司生产的WFL M35 能实现四轴联动车削、五轴联动铣削，可在多面体、任意斜面上铣削、钻孔等，图1 是M35 车铣加工中心工作区。WFL M35 采用西门子840D 数控系统，从结构运动图看(如图2)，机床具有X1、Y1、Z1、B1、C1、Z2、Z4、S1、S39 个运动轴，S1既是车削模式下的车削主轴，又是铣削模式下的C1轴;S3是铣削模式下的铣削主轴;Z2是中心架;Z4是尾座。

图1 M35 车铣加工中心工作区

图2 机床结构运动图

1 后置处理技术路线

为实现WFL M35 多面定位加工功能及主要车铣复合指令的后处理输出，后置处理开发的主要内容包括:

(1)实现WFL 与西门子系统共同开发的常用车铣加工指令。M35 主要车铣指令见表1。

(2)实现机床多轴联动，包括铣削模式下X1、Y1、Z1、B1、C1五轴联动、车削模式下X1、Y1、Z1、B1四轴联动。

表1 M35 主要车铣指令

(3)完成后置处理中的关键问题:实现复合加工中心多轴定位加工;坐标平移与变换;五轴加工指令输出等功能。

2 后置处理开发流程

(1)新建UG NX Post Builder 后处理:WFL_M35_5AXIS，单位:mm;启用UDE 编辑器;机床类型:5 轴带一摆头一转台。

(2)机床参数配置:根据机床实际参数设置行程X =600、Y =250、Z =2 150;Traversal Feed Rate为12 000;B 轴摆角为－110° ～110°;Initial Spindle Axis 为Z 轴。

(3)通过Post Link 连接车削后置处理:五轴铣削后处理文件与两轴车削后处理文件可以完成M35大部分的应用需求。Post Link 图见图3。

图3 Post Link 图

(4)在Program ＆ Tool Path 的用户自定义命令中添加PB_CMD_set_csys 命令，完成刀位点从UG 几何坐标系到MSYS 的坐标平移与变换以及WFL 车铣指令的实现与输出。

部分代码如下:

这段程序指定了 MITRANON、MILL5AON、TLCH1 等指令的输出。其中，PB_CMD_tlch1 用来指定B1轴、C1轴换刀后的角度，实现机床的多轴定位加工，旋转轴换刀后角度计算如下:

B1轴换刀后的角度计算代码:

C1轴换刀后的角度计算代码:

(5)在Program ＆ Tool Path 的用户自定义命令中添加PB_CMD_recalculate 命令，用来实现五轴加工时的程序格式输出，旋转坐标系下刀轨坐标点的换算程序代码如下:

(6)将PB_CMD_recalculate 添加至Tool Path－Motion，设置直线运行与圆弧运动，见图4。

图4 刀轨运动设置

(7)修改PB_CMD_end_of_path，在操作尾写入MITTRANOF，MILL5AOF 等命令，修改PB_CMD_end_of_program，写入程序结束时的标准代码“GOHOME;M3 =5;M66;TLEND;M30”。

(8)将后置处理程序添加入template_post.dat 文件，加工程序后置输出测试。

XZC+XZ 模式样例程序:

五轴模式样例程序:

3 总结

上述后置处理程序基本能实现WFL M35 机床的多轴定位加工、多轴联动加工等功能。鉴于篇幅，复合机床的配置、程序指令地址符、输出格式等基本步骤修改，以及车削的后处理开发等内容文中没有赘述。M35 的多轴定位钻孔与B 轴联动车削的实现拟另起篇幅。

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