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1、基于UGCLS文件特性，利用C语言制作附带业务规则的后处理工具的一个思路1前言 UG后处理操作是UGCAM数控加工工作中一个重要环节，主要任务是把在UG加工环境下生成的加工刀位文件转换成机床可接受的数控代码文件。UG本身提供了强大的Post Builder后处理构建器，但是从实践使用来看，普遍存在后处理过程缓慢，后处理不能够智能，调整不灵活的等弊端。这主要是因为，对应不同的加工方式，所要求的刀位文件格式不一样，这就要求编程者，针对每一个操作根据不同的加工方式，选择不同的后处理模板，操作非常繁琐，容易出错。很多使用UG软件做数控编程的企业，或多或少的都存在这样的问题。另外，在构建后处理工具时，后
2、处理构建者大多只考虑后处理的刀位文件格式能否被机床认可，而很少有人考虑融入业务逻辑的智能处理和智能检查功能，后处理工序的智能化还没有受到普遍的重视。 下面介绍基于UG CLS文件使用C语言制作智能后处理工具的一个思路。 2思路介绍 在UG加工环境下编制好的加工程序，可以整组输出为CLS文件。充分分析CLS文件，我们可以利用这个文件的特点来开发附带业务规则的后处理工具。为了更好的进行介绍，首先准备好一个CLS文件，并分析其特点：选中一组编制好的加工操作，这组加工程序包含两个加工操作，P50-A和P30-B。它们的刀轨分别如图2和图3：CLS文件包含了很多操作信息，上图只是指出了部分信息。UG导出
3、的CLS文件格式统一，规律性很强，所以基于CLS文件做开发的可行性很强。下面举例介绍如何利用这些信息来为我们服务。 2.2操作名的利用 利用操作名称可以帮助定义后处理的过程。例如根据操作名称区分后处理格式。 举例：刚刚那两个操作的操作名称分别以“A”和“B”作为后缀。我们可以在CLS文件中提出每一个操作名称的后缀，然后根据后缀的不同，安排不同的后处理格式。 代码调试环境：在WinXP操作系统上，使用VC+调试工具完成，也可用C语言环境完成。调试运行这个程序前，请首先保证在目录C:Lizi下面已经存放了UG刚刚导出的Lizi.CLS文件。并在C:目录下创建名为“NC”的文件夹。调试运行程序结果如
4、图5。 后处理的NC文件存放在C:Lizi下，其格式如图6和图7： 上面的介绍，只是利用操作名方面的一个简单的思路，利用操作名我们还可以加入更多的业务规则。如果深入一下思路，还可以增加输出数控加工程序单等功能。2.3刀具参数 检查刀具名称和刀具参数是否对应。 一般在定义刀具名称的时候我们都会附加一定的含义。比如比较复杂的刀具命名 “T15_D6_CR2_0.1_S8000”表示直径6mm,，刀具圆角半径2mm，留量0.1，主轴转速8000；简单的刀具命名有“BALL_50”表示直径为50mm的球刀，“MILL_20”表示直径20mm的端铣刀等。但是在创建刀具时，往往会出现编程人员疏忽导致的刀具
5、名称和刀具参数不对应的情况发生。这是很危险的。因为这会造成编程员主观选择了认为正确的刀具，而实际却使用错误参数的刀具进行编程，这种错误一般不易察觉，可能会造成被加工工件报废的情况发生，后果比较严重。现在应用UG做数控编程普遍采用编程模板，模板里包含了参数正确的刀库，可以有效避免这样的情况发生。还没有使用模板的编程者，应当考虑在后处理中增加自动检查环节。将刀具名称与刀具参数进行对比。如果不一致，中断后处理，并提示错误信息。这样可以彻底屏蔽刀具名称和刀具参数不一致的情况发生，明显提升数控加工程序的可靠性。 具体方法是： 在CLS文件里分别抽取刀具名称和刀具参数。进行对比。如不一致中断后处理工作，并
6、报错。 在上面的例子中，我们只检查了一个刀具参数。如果刀具命名十分讲究的话，还可以检查其它参数。甚至结合操作名，检查操作是否使用了合适的刀具等等。2.4主轴轴向参数的利用 对于一个复杂的待加工零件。可能需要编制30度头、90度头、五轴加工程序。一般在UGCAM环境下编制一个非直头程序，需要指定刀轴矢量，如果不小心指定错误（例如30度指定成了35度）往往不易被发现。那么我们可以在后处理时，利用主轴轴向参数检查刀轴矢量（主轴轴向）是否正确，从而保证加工程序刀轴矢量的正确性。 具体方法是： 在CLS文件里抽取主轴轴向参数。如轴向参数不正确，中断后处理工作并报错。以30度头为例，主轴轴向参数的K值一定
7、等于0.8660254。如图9。 如果在处理30度头程序的时候，其轴向参数如果不等于0.8660254，那么就报错。 在上面的例子中，我们只检查了30度头的刀轴矢量。稍作变化我们就可以检查直头、90度头的刀轴矢量。结合操作名，我们可以进行对应检查。例如我们约定以数字“3”为后缀的操作名表示30头操作，那么可以在后处理操作名后缀为“3”的操作时进行刀轴矢量检查，如果K值不等于0.8660254就报错。（直头K=1.0000000；90度头K=0.0000000）。如果深入利用主轴轴向参数，我们还可以通过I、J、K值来得到五轴加工操作的A、C值或B、C值等等，并将它们输出到NC文件和加工程序单中，
8、这里由于篇幅限制就不详述了。 2.5刀位参数的利用 利用刀位参数，我们可以检查程序的安全平面是否定的足够高，以直头操作为例，具体思路是，将此操作中的每一个刀位与第一个刀位点的参数进行比较。（例如前面例子中的P50-A，第一刀的点位和最后一刀的点位都在安全平面上。）如果操作中，某一刀点位的Z值高于第一刀点位的Z值，那么我们就可以中断后处理并提出报警，通知编程员程序中有高于安全平面的刀位点，可能会带来加工危险。 这个利用思路比较简单，具体代码就不作介绍了。 充分利用刀位参数，我们可以遍历一个操作的所有刀位点，得出此操作的Z向加工落差，当落差过于大时（超出加工范围规定时），或X、Y向超出加工范围时，
9、进行报警。另一种利用思路是可以获得每个操作的总位移，结合UG CLS文件中每个操作的进给F值，可以在加工程序单中给出每个操作的加工时间和工件总加工时间。 3结论 充分利用UG CLS文件中的信息，多重组和这些信息，再结合实际的业务要求，我们可以实现加工操作打包，自动换刀，智能判断后处理格式，加工余量（留量）检查，组合对应检查，计算加工时间，多功能程序单，G00代码设置等等功能。智能后处理工具，不但明显简化了后处理工作的复杂性，提升了后处理的效率，还对加工操作又增加了一道智能检查环节，全面提升了加工程序的可靠性，使绝大部分的编程错误在后处理过程中都予以避免，可以为企业减少非常可观加工损失！ 更强
10、的后处理工具还可以使用VC+制作优良的交互界面，增加预设置功能，例如，增加选择后处理NC文件存放目录设置和报警条件设置，增加后处理格式自定义对话框等等，方便加工编程员调整，同时结合UGOPEN增加按钮到UG界面下，将工具镶嵌到UG菜单里，方便使用。 不断追求更高效、更智能、更可靠的后处理工具，让它来为我们更好的服务。参考文献1安杰 邹昱章，UG后处理技术，清华大学出版社，2003年9月出版。2谭浩强，C程序设计，清华大学出版社，1991年1月出版。 CLS文件已经准备妥当，现在现在开始详细介绍。 2.1CLS文件的简单分析 刚刚后处理的CLS文件包含了UG操作中的一些关键信息，如操作名称等等。如图4。
