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2017-06-10 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
摘要:本文針對應(yīng)用FANUC數(shù)控系統(tǒng)的臥式鏜床,介紹了 UG NX8.0后處理構(gòu)造器Post Builder編制后處理程序的方法和過程,實現(xiàn)臥式鏜床在旋轉(zhuǎn)B軸加工大型工件時,應(yīng)用此后處理生成的數(shù)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(xiàn)差錯,同時提高編程效率和產(chǎn)品一次通過率。
隨著經(jīng)濟技術(shù)的不斷發(fā)展,機械制造行業(yè)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(yè),尤其是大型或超大型專用工程機械生產(chǎn)企業(yè),提高一次成品率是企業(yè)的生存關(guān)鍵。同時數(shù)控機床技術(shù)應(yīng)用越來越普遍,在實際生產(chǎn)中,加工制造復(fù)雜程度高和難度大的零件產(chǎn)品時,越來越多的依賴CAD/CAM軟件來完成數(shù)控程序的編制。然而不同的機床結(jié)構(gòu)及數(shù)控系統(tǒng)又會對程序格式有不同的要求。因此,必須開發(fā)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(chǔ),研究開發(fā)應(yīng)用FANUC數(shù)控系統(tǒng)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(jié)構(gòu)特征:充分了解機床的結(jié)構(gòu)特點和數(shù)控系統(tǒng)是編制后處理的基礎(chǔ)。本文研究的數(shù)控臥式鏜床的控制系統(tǒng)為FANUC數(shù)控系統(tǒng)。機床結(jié)構(gòu)有X軸、Y軸和Z軸,還有工作臺旋轉(zhuǎn)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(fā)制作:啟動UG NX/Post Builder后處理構(gòu)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(shè)置, 根據(jù)機床結(jié)構(gòu)設(shè)置相應(yīng)參數(shù)。輸出單位Post OutputUnit選擇millimeters,機床類型Machine Tool選擇銑床Mill,控制系統(tǒng)Controller在Library中選在FANUC-Fanuc_30i,點擊確定OK。
圖1 新建后處理文件設(shè)置
(3)設(shè)置機床行程參數(shù)和旋轉(zhuǎn)軸: 在通用參數(shù)窗口中,設(shè)置機床行程參數(shù), X 軸行程3 000mm,Y軸行程 2 500mm,Z軸行程1 000mm。第4軸參數(shù)窗口中,旋轉(zhuǎn)平面為ZX,旋轉(zhuǎn)軸為B軸。圖2所示為機床結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2 4軸后處理機床結(jié)構(gòu)示意圖
(4)編程和刀具路徑的設(shè)置:此步驟是后處理的關(guān)鍵,關(guān)系到輸出的數(shù)控程序是否正確,程序結(jié)構(gòu)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(nèi)容:程序頭編制、操作頭編制、刀軌跡編制、操作結(jié)尾編制及程序結(jié)尾編制。
程序頭的編制。不同數(shù)控系統(tǒng)對于程序頭有不同的定義,FANUC數(shù)控系統(tǒng)要求程序一個字符為%。MOM_set_seq_off,程式序號關(guān)閉。第二行為程序名。為了便于程序閱讀,在此之后增加相應(yīng)的注釋內(nèi)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(shè)置。程序名和注釋內(nèi)容在同一PB_CMD_start中進行編寫,內(nèi)容如下。
圖3 程序頭設(shè)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= $mom_date )”
操作頭的編制。此序列定義從操作開始到第一個切削運動之間的事件,包括自動換刀等,圖4所示為操作過程設(shè)置。
圖4 操作過程設(shè)置
為保證操作者在加工時不會用錯刀具,故在操作頭中添加刀具信息,MOM_output_literal“($mom_t o o l_name)”, 并初始化數(shù)控系統(tǒng)各模態(tài)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(biāo)系,MOM_output_literal“G54.1 P$mom_fixture_offset_value”。
由于鏜床在Z 軸方向有Z 和W兩個移動軸, 需要進行相應(yīng)計算, 以下代碼確定主軸伸長量,MOM_output_literal “G200Z$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(shè)置。
圖5 主軸伸長量設(shè)置
最后還需要完成刀具長度的自動補償?shù)裙δ躆OM_force once G43Z H。
(5)機床控制設(shè)置:該功能控制切削液、主軸啟停、操作信息、主軸伸出長度設(shè)置、B軸加緊和放松。
Spindle RPM S M03 主軸正轉(zhuǎn)Collant on M07/M08 主軸內(nèi)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(shè)置
(6)運動設(shè)置和孔循環(huán)設(shè)置:運動軌跡包括直線運動軌跡和圓弧運動軌跡, 孔循環(huán)包括G81、G82、G83 、G84、G85、G86 、G87、G88、G89、G73及G76D等固定循環(huán)。在創(chuàng)建后處理時,這兩項直接應(yīng)用自動生成的設(shè)置即可,無需作進一步設(shè)置。
圖6所示為固定循環(huán)設(shè)置。
圖6 固定循環(huán)設(shè)置
(7)操作結(jié)尾的編制: 此功能需要編制的動作有主軸縮回, 主軸停止轉(zhuǎn)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(jié)尾的編制: 此功能中,首先關(guān)閉序列號,輸出程序結(jié)尾代碼M30,最后輸出程序結(jié)束符%。圖7所示為程序結(jié)尾設(shè)置。
圖7 程序結(jié)尾設(shè)置
2. 程序驗證
應(yīng)用此后處理程序,對在臥式鏜床上,通過旋轉(zhuǎn)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(shù)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(jié)語
本文以應(yīng)用FANUC控制系統(tǒng)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(shù)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(xiàn)差錯,同時又能提高編程效率。
-End-
?本文發(fā)表于《金屬加工(冷加工)》2017年第6期52-54頁,作者:久益環(huán)球(天津)裝備制造有限公司 孫澤雷,轉(zhuǎn)載請注明來源。
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