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2017-06-10 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
摘要:本文針對應用FANUC數控系統的臥式鏜床,介紹了 UG NX8.0后處理構造器Post Builder編制后處理程序的方法和過程,實現臥式鏜床在旋轉B軸加工大型工件時,應用此后處理生成的數控程序無需任何手動修改,避免手動編程和修改程序時出現差錯,同時提高編程效率和產品一次通過率。
隨著經濟技術的不斷發展,機械制造行業的成本壓力越來越大,由此對機械加工效率的要求越來越高。對于單件小批量型制造企業,尤其是大型或超大型專用工程機械生產企業,提高一次成品率是企業的生存關鍵。同時數控機床技術應用越來越普遍,在實際生產中,加工制造復雜程度高和難度大的零件產品時,越來越多的依賴CAD/CAM軟件來完成數控程序的編制。然而不同的機床結構及數控系統又會對程序格式有不同的要求。因此,必須開發針對不同機床的后處理程序。本文以UG NX8.0后處理模塊Post Builder為基礎,研究開發應用FANUC數控系統的臥式鏜床專用后處理程序。
1.臥式鏜床后處理制作
(1)臥式鏜床的結構特征:充分了解機床的結構特點和數控系統是編制后處理的基礎。本文研究的數控臥式鏜床的控制系統為FANUC數控系統。機床結構有X軸、Y軸和Z軸,還有工作臺旋轉軸B軸,同時在Z軸方向上,有主軸運動Z軸和工作臺運動W軸。
(2)后處理開發制作:啟動UG NX/Post Builder后處理構造器, 新建一個后處理文件并命名,圖1所示為新建后處理文件設置, 根據機床結構設置相應參數。輸出單位Post OutputUnit選擇millimeters,機床類型Machine Tool選擇銑床Mill,控制系統Controller在Library中選在FANUC-Fanuc_30i,點擊確定OK。
圖1 新建后處理文件設置
(3)設置機床行程參數和旋轉軸: 在通用參數窗口中,設置機床行程參數, X 軸行程3 000mm,Y軸行程 2 500mm,Z軸行程1 000mm。第4軸參數窗口中,旋轉平面為ZX,旋轉軸為B軸。圖2所示為機床結構示意圖。
圖2 4軸后處理機床結構示意圖
(4)編程和刀具路徑的設置:此步驟是后處理的關鍵,關系到輸出的數控程序是否正確,程序結構是否清晰、方便閱讀,編程者使用時是否靈活。此步驟共包含五項內容:程序頭編制、操作頭編制、刀軌跡編制、操作結尾編制及程序結尾編制。
程序頭的編制。不同數控系統對于程序頭有不同的定義,FANUC數控系統要求程序一個字符為%。MOM_set_seq_off,程式序號關閉。第二行為程序名。為了便于程序閱讀,在此之后增加相應的注釋內容,包括零件號、程序版本號、程序名稱、機床類型、編程者和編程日期。圖3所示為程序頭設置。程序名和注釋內容在同一PB_CMD_start中進行編寫,內容如下。
圖3 程序頭設置
MOM_output_literal “$mom_output_file_basename”
MOM_output_literal “( PARTNUMBER = $part_name )”
MOM_output_literal “( REVISION= )”
M O M_ o u t p u t _ l i t e r a l “ (PROGRAM# = O$mom_output_file_basename )”
MOM_output_literal “( MACH =HBM_FANUC )”
M O M_ o u t p u t _ l i t e r a l “ (PROGRAMMER = $mom_logname )”
MOM_output_literal “( CREATED= $mom_date )”
操作頭的編制。此序列定義從操作開始到第一個切削運動之間的事件,包括自動換刀等,圖4所示為操作過程設置。
圖4 操作過程設置
為保證操作者在加工時不會用錯刀具,故在操作頭中添加刀具信息,MOM_output_literal“($mom_t o o l_name)”, 并初始化數控系統各模態功能,G00 G17 G21 G40 G80 G90 G95G49,自動換刀功能 M06 T 。
在 初 始 化 運 動 中 , 需 要 定義坐標系,MOM_output_literal“G54.1 P$mom_fixture_offset_value”。
由于鏜床在Z 軸方向有Z 和W兩個移動軸, 需要進行相應計算, 以下代碼確定主軸伸長量,MOM_output_literal “G200Z$mom_fixed_axis_position”,其中G200為機床自定義代碼,Z值表示主軸伸出長度,此值需要編程者加工工件的特征來確定。
因此,不同操作時此值不相同,為滿足功能,需要在機床控制功能中增加對話窗口,自定義輸入值,圖5所示為主軸伸長量設置。
圖5 主軸伸長量設置
最后還需要完成刀具長度的自動補償等功能MOM_force once G43Z H。
(5)機床控制設置:該功能控制切削液、主軸啟停、操作信息、主軸伸出長度設置、B軸加緊和放松。
Spindle RPM S M03 主軸正轉Collant on M07/M08 主軸內外冷卻Operation Message 操作信息M13/M14 B軸加緊和放松Fixed_axis 主軸伸出長度設置
(6)運動設置和孔循環設置:運動軌跡包括直線運動軌跡和圓弧運動軌跡, 孔循環包括G81、G82、G83 、G84、G85、G86 、G87、G88、G89、G73及G76D等固定循環。在創建后處理時,這兩項直接應用自動生成的設置即可,無需作進一步設置。
圖6所示為固定循環設置。
圖6 固定循環設置
(7)操作結尾的編制: 此功能需要編制的動作有主軸縮回, 主軸停止轉動, 切削液停止,刀具長度補償取消,B軸加緊釋放。
MOM_output_literal “G200”
MOM_output_literal “M09”
MOM_output_literal “G00 G49 D0H0 M05”
MOM_output_literal “M14”
(8)程序結尾的編制: 此功能中,首先關閉序列號,輸出程序結尾代碼M30,最后輸出程序結束符%。圖7所示為程序結尾設置。
圖7 程序結尾設置
2. 程序驗證
應用此后處理程序,對在臥式鏜床上,通過旋轉B軸加工的大型零件各個面編制的程序進行處理,可以生成如下數控程序,通過機床試切,無需任何手動修改,即可滿足機床的要求。
%
O1234
(PART NUMBER = 1234)
( REVISION = A)
( PROGRAM# = O1234)
( MACH = HBM-GL_FANUC )
( PROGRAMMER = ABC )
(CREATED = Mon Apr 04 2016 )
(************************)
(FACE_MILL_D80)
(************************)
N5 G00 G17 G21 G40 G80 G90 G95
G49
N10 M06 T080
N15 (FINISH MILL SURFACE )
N20 G54.1 P3
N25 G00 B270.
N30 M13
N35 G00 X-171.771 Y121.76
N40 G200 Z250
N45 G00 G43 H80 W300.
N50 M08
N55 M03 S380
N60 W3.
N65 G01 G94 W0.0 F250.
N70 Y-138.24
N75 Y-191.05
N80 X-169.55 Y-453.392
N85 Y-509.59
N90 Y-599.59
N95 G00 W300.
N100 G00 W500
N105 G200
N110 M09
N115 G00 G49 D0 H0 M05
N120 M14
N125 M1
M30
%
3. 結語
本文以應用FANUC控制系統的臥式鏜床為例,介紹UG NX8.0后處理器Post Builder的后處理程序的編制方法和過程,使得UG編制的數控程序無需任何修改,即可直接下放機床使用,避免手工修改出現差錯,同時又能提高編程效率。
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?本文發表于《金屬加工(冷加工)》2017年第6期52-54頁,作者:久益環球(天津)裝備制造有限公司 孫澤雷,轉載請注明來源。
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