四轴加工 - 图文 (8)

（2）半精加工和精加工（Finish）：选用直径φ12mm的合金球头刀，以平行铣削方式，横向进刀加工，刀具轨迹取与加工中心OX轴线成225°方向ZigZig来回双赂进刀切削加工。半精加工裕留量δ=0.15mm留作精加工切削，塑件上所有R8.0mm圆角可由刀具直接加工出来。但是，前模沉下的方形凹槽R1.0的圆角没办法加工到尺寸，只能得出R6.0的刀具半径。精加工刀具路径与加工成品见图3

所示。

4、前模R1.0清角铜电极（铜公）的CNC加工过程

前模型腔通过以上的加工过程，大部分型面已加工到位，只有沉下的方形凹槽R1.0的圆角没办法加工到尺寸。我们可以用电蚀加工方法来处理。通过采用电火花机床的电极（铜公）与被加工模具之间的脉冲性放电，来蚀去多余的金属，达到表面质量和设计尺寸的要求。电极借助于辅助夹具，如平动头、旋转头等，能扩大和修正型腔，以满足不同工件的要求。铜电极（铜公）一般有粗、精之分，材料一般用紫铜加工，谷称粗公、精公。对于特别精细的塑件，如手表、呼机、电话机、移动通讯设备等等外壳，通常还啬一个中电极（中公）。铜公的放电间隙一般与工件的尺寸有关。一般粗公的单边放电间隙为0.8mm、中公的为0.5mm、精公的为0.2mm.本文所叙的稳压电源后壳的前模加工,由于没到设计尺寸的金属量很少,所以仅用一精公便 可满足尺寸要求.铜公的加工过程如下:下料粗加工外形(CONTOUR)、粗加工大面、精加工大面、精加工外形，最后加工打表分中基准（电火花加工基准，即铜

公尺底部凸台）粗加工外形（CONTOUR）、精加工大面刀具路径与加工成品见图4。

5、后模CNC加工过程

要求生产20万塑件不修模，我们选用了瑞典718镜面模具钢作为模材料，其硬度较高，难切削。

取胶位（粒厚）的方法，一般有两种：

（1）刀具补正法：如需取胶位2.0mm，可以采用R14mm球刀编写CNC程序，用R16mm球刀来加工，但是，必须注意一点在刀具对刀后应从分型面降低2.0mm来加工工件（此点可以由CNC加工中心控制

台来保证，也可由CNC程序中平移2.0mm来保证）。

（2）裕留量法：采用加工余量-2.0mm来处理。本文我们采取后一方法加工，其加工工艺如下：（1）开粗（I）：用2D外形（CONTOUR）加工，以φ30合金平底球刀圆弧切线进刀（合金刀粒半径R5.0mm），

每刀切深2.5mm；加工出轮廓线-2.3mm的柱体，便于后续工序加工。

（3）开粗（II）：同样用φ30mm合金平底球刀以外形（CONTOUR）方式开粗程序，从后模体外弧

线入刀等高切削，裕留量δ=-2.3mm，刀具转速n=3500r/min。粗加工刀具路径见图5。

（4）精加工（I）：分别用φ12mm、φ5.0mm合金球头刀，取加工余量-2.4mm、-2.5mm进行加工，刀具路径选用平等刀路，且与加工中心OX轴线成225°角处入刀，刀具转速n=3500r/min。在精加工刀具路径CNC编程过程中，庆特别留意刀具是否会过切分型面，本例就出现这一现象应及时处理掉过

切的刀路，否则后果不堪设想！处理后的精加工刀具路径见图6所示。

（5）精加工（II）：精加工-2.5mm裕留量处后模轮廓2D外形，用2D外形方式，选取φ12mm平底合金刀加工，刀具切削转速n=1500r/min。另外，由于处理前面精加工刀路过切分型面所造成的部分

地方加工不到，还需编写一后模侧面局部光刀程序来结束后模的加工。

基于MasterCAM9的MV-610加工中心的专用后置处理器的开发

作者:湖南工程?-来源:icad

摘 要：通过分析MasterCAM9后置处理程序的结构、设计方法，结合基于SINUMERIK810D

数控系统的MV-610加工中心的编程特点，开发了专用的后置处理程序，使MasterCAM9生成的程序能够直接应用于MV-610加工中心的加工。实际应用表明：该专用后置处理器可以提高MasterCAM9编程效率，

实现数控加工自动化。

关键词：MasterCAM9；MV-610；后置处理；刀具数据文件

1 引言

MasterCAM是一套应用广泛的CAD/CAM/CAE软件包，它采用图形交互式自动编程方法实现NC程序编制，在模具加工行业有着广泛的市场。交互式编程是一种人机对话的编程方法，编程人员根据屏幕提示的内容，反复与计算机对话，选择菜单目录或回答计算机的提问，将所有问题回答完毕即可自动生成NC程序。NC程序的自动产生是受软件的后置处理功能控制的，不同的加工模块和不同的数控系统对应着不

同的后处理文件。

后置处理（Post processing）是数控加工中自动编程要考虑的一个重要问题。自动编程经过刀具轨迹计算产生的是刀具数据（Cutter location date）文件，而不是数控程序，因此，这时需要设法把刀位数据文件转变成指定机床能执行的数控程序，采用通信的方式或是DNC方式输入数控机床的数控系统，

才能进行零件的数控加工。

把CAD/CAM软件生成的刀位数据文件转换成指定数控机床能执行的数控程序的过程就称为后置处理。刀位数据文件必须经过后置处理转换成数控机床各轴的运动信息后，才能驱动数控机床加工出设计的零件。后置处理程序是自动编程系统的一个重要组成部分。后置处理程序的功能是根据刀位数据文件及机床特性信息文件的信息，将处理成相应数控系统能够接受的控制指令格式。也即根据刀位数据文件中各种不同的加工要求，将刀位数据文件及机床特性信息文件处理成一个个字，然后把字组成一个适当

的程序段，将其输出。

图形化编程软件所生成的NCI代码，都需要经过特定的后置处理设置，才能生成适应于特定数控系统的NC代码。当今较为流行的几种CAM软件的后置处理系统，大致可分为专用后置处理系统和通用后置处理系统两种。像P ro/E、UG、CAXA制造工程师等CAM软件的后置处理，就应用图形交互及对话框的方式来设置特定机床的后处理器，属于通用后置处理系统。而像MasterCAM等软件则采用的是专用后置处理系统，软件本身提供了多种数控系统（如FANUC、A-B数控系统）的标准后置处理文件，可生成供多种数控机床使用的NC代码。如果在使用过程中遇到软伯没有提供后置处理器的数据控系统，则用户必须根据数控系统的程序格式、各种功能代码及格式、各种参数初始值和默认值，来编写MasterCAM的后处理

文件，以生成所需的加工程序。

MV-610加工中心配置的数控系统是西门子的SINUMERIK810D，MasterCAM9软件生成的NC代码不能直接应用，需要人工做大量的修改，既不方便又易出差错。因此有必要为MV-610加工中心开发专用的后

置处理程序，发挥软件CAM模块的最佳效果。

本文根据MasterCAM9的通用后置处理程序，结合MV-610加工中心和SINUMERIK810D系统的特点，

开发出专用的后置处理程序，以便MasterCAM生成的NC程序能直接用于加工生产。

2 后置处理技术

2.1 后置处理原理

在后置处理中，系统要完成机床运动变换、非线性运动误差校验，进给速度校验和加工程序生成等任务。后置处理过程原则上是解释执行，即每读出刀位文件中的一个完整的记录（行），便分析该记录的类型，根据记录类型确定是进行坐标变换还是进行文件代码转换，然后根据所选的数控机床进行坐标转换或文件代码转换，生成一个完整的数据程序段，并写到数控程序文件中去，直到刀位原文件结束。

后置处理流程见图1所示。

图1 后置处理流程图

2.2 后置处理系统设定的前提条件

虽然不同类型的数控系统之间和不同类型的数控机床之间的指令和程序段格式不尽相同，彼此之间有一定的差异，但它们之间具有一些共同特性，如数控程序皆由意义基本相同的地址符组成，并采用标准化的准备功能G代码和辅助功能M代码等，这些共同特性是通用后置处理系统设计的前提条件。

3 MV-610加工中心的后置处理 3.1 MasterCAM9后置处理的文件格式

MasterCAM9系统的后置处理由两部分文件组成，可执行文件和机床特性文件。可执行文件是不允许用户修改的，如铣床为Mp.dll文件，车床为Mpl.dll文件；机床特性数据文件是用ASCII代码编写的，其扩展名为pst，称为pst文件，pst文件提供了更改NC代码的方法，以便适应于选定的数控系统和机床，其内容包括：机床类型、坐标输出格式、G代码和M代码的分配、文件头数据、控制系统名及注释数据的输出等信息。后置生理器Mp文件和pst文件必须相互依赖才能正常工作，Mp文件按pst文件来

设置其开关量，pst不能用于其它软件的后处理器。

3.1.1 MasterCAM9的nci文件

MasterCAM9中刀位文件是nci为扩展名，它是一个中间文件，以ASCII码编写，包含了完成一个零件加工并产生NC程序的所有必须信息，主要有：确定机床运动模式、计算移动距离、计算轮廓运动、将运动置于机床坐标下，进给速度计算等。这些信息大都来源于参数屏幕的定义参数。信息按两行排列，第一行是操作行，用简单的数字表示操作类型，如直线运动、圆弧运动、孔加工循环等；第二行是数据

行，包含了定义操作所需的信息。

其中操作类型分为四组：①运动操作指令：快速进给、直线和圆弧插补、5轴插补等指令；②循环操作类指令：孔加工循环及车、铣加工固定循环等指令；③文件格式指令：NC程序开始、结束格式；④

杂项操作指令：定义杂项整数、参数等。 3.1.2 MasterCAM9的pst文件

由于Mp文件不可修改，因此MasterCAM9的后置处理的任务是对pst文件进行修改和定制，以设置Mp文件的开关量。不同系统的后处理文件它们的指令代码和格式定义虽各不相同中，但MasterCAM9系

统的所有pst文件基本上都由以下11个部分组成：

⑴ 注解 后置处理的有关注释和信息，在程序的每一行前用符号“#”开头，其后的文字的注解不

影响程序的执行。

如：# Post Name: MV-610(定义后置处理器名称)

# mi3 – Select G28 or G30 reference point return(定义#mi3为返回参考点的变量) ⑵ 调试 插入变量“bug1”、“bug2”、“bug3”、“bug4”和“whatno”来调试后置处理器，并

在屏幕上显示相关资料。

如：bug1：2 #0=No display，1=Generic list box，2=Editor 表示变量bug1为0不显示NC代码，为1显示NC代码的列表框，为3则进入NC编辑器。这是调试后处理文件的辅助工具，一般不需对其进

行修改。

⑶ 格式描述 定义所使用变量的数据类型，在“格式指定”前必须先对变量进行“格式描述”。根据实际数控系统允许的数据格式，使用变量名和常量值对其进行修改。如图2为变量Fs的格式描述。

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