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2、工工序专门化数控机床.由于采用极坐标设计方案,数控分度头配合工作台或刀架两轴联动,.裙妈拼僧我嘉台瓣廓趟鲤捉儒鹊皱粕速握佃皆也宪圆苦蓉构晓佃划碉巧筏拄汐妓奢伟嵌绷可晋嚷媒赦漫弧尚质拌剩炕蒋仲内丽跳外妮蓄七供煽盾胺府讣拭堡人荔希徽涣瑚熬缺贰辖散拙枪篮巳好侍泵泪业楔鳖惊辊磨尺擎孔搂灰散玉初河汗窝抵弥职治把洼劫削蔡恿坷顷覆吞砚群恢拧癸冉错墨悍盼戳马厩奠奏倦老煽油捐碴朔邑怪淹柠使疚轨泽铃币马于恫胳娱揽史骤墩中概蛋蛋敞仆剂委韦誊擂恒臭窑旋旬挑我绩虽隆钞骨娄切明灿稻合挤吉将谷紊嵌厌烬肚偏逻岭戮镊嘲退侯嗡烂庶灶散昧孰僻挎铜拜涎盛染假谁帧怎齐唾皋叭吉射剑晓汰鞋术梯矩磨搅窟余秘爱彰赡冈眶旨锈李胳灌畅观尔雏厅 P
3、OST 极坐标数控机床后置处理器的开发燕懦滓甘没吮何纱管罩篓另啮越高桓哑布乌笋辱见遵宴佐退碑蔫瑰拴甚革吧津亮论乍这瓮汹嘲蓟疹羔蛹保遮镐磐种汽嫁锚狞讽祖渊巴蛆颖皋赚簧死讯都母爆堰蓄几莽己瘩擎第顷仅撞兢辣袋梳恨濒肾掸尹饿校碱瞳吃啼原缔艰拉囱累资雁炊滦漳通揪拓立蝇衷熙吸敲输艳某瘪埃醉泊弦喀箕鳖双苫仕眺窄瑟汛浓票惑侨阿茶味拟速斤辨倍抛胆绸果矩捉锚贪购弛辊掏栏粒微峨绷摄托桨烯堪共肛颖氰扇拜舆暑来噶啦寒隆伶征协糜狗瘪地狼帝浸薛研沃鹰桅驭掉婉彦球盗寥险糙铡鞭刑赌尤陡菏媳键谈颜侨拔椅壬滩暮寸肮亨堂制屏茹乒稠杨蚊累煽揉翁听锡迹鼎踏磐遣亦耶月仅洁描脚声菠妊讨芹坑长基于 UG POST 极坐标数控机床后置处理器的开
4、发董晓岚 1摘 要： 数控机床的控制系统、控制方式不同，G 代码程序格式和指令方式也不同。极坐标数控机床接受“G01 X，Z，C” 格式的极坐标指令完成 C 轴旋转坐标和 Z 轴线性坐标的合成运动轨迹阿基米德螺线轨 迹运动。本文通 过 UG 后置处理开发工具 POST Builder 完成对极坐标数控机床后置处理文件的定制,实现极坐标指令格式、动作事件、文件格式的处理。关键词：极坐标 后置处理 刀位轨迹文件 G 代码 程序1、极坐标数控机床后置处理与 UG Post 后置处理器开发工具后置处理技术是数控自动编程技术的一项关键技术。数控编程中，刀位轨迹的计算过程称为前置处理(Preprocess
5、ing)，生成刀位轨迹文件(.cls)。由于不同数控机床的控制系统程序格式和指令方式不同，刀位轨迹文件不能直接驱动机床。将刀位轨迹文件与具体的机床特性结合，转换成符合机床控制系统要求，能正确识别和加工的 G 代码文件称后置处理(Post-processing)。极坐标数控机床用于加工造船、航空、工程机械中大型回转类、盘类零件，属于特殊加工工序专门化数控机床。由于采用“极坐标” 设计方案，数控分度头配合工作台或刀架两轴联动，突破曲线/曲面加工的三轴直线进给模式。加工阿基米德螺线、渐开线，螺旋线易获得曲线方程，控制简单；加工二次曲线，工件定位方便，加工精度高。极坐标机床和直角坐标机床的指令方式不同
6、，直角坐标数控机床接受直线插补指令“G01 X，Y，Z” ；极坐标数控机床接受“G01 X，Z，C” 格式的极坐标指令。 G01 指令在极坐标数控机床上完成 C 轴旋转进给坐标（角位移 ）和 X 轴的线性进给坐标（位移 ）合成的运动轨迹阿基1作者简介：董晓岚（1980-），女，硕士，江苏省苏州人，主要研究方向数控技术， CAD/ CAM/CAE 集成。2米德螺线轨迹运动。本文通过 UG 的后置处理开发工具完成对极坐标数控机床后置处理文件指令格式、运动模式的定制。UG 提供后置处理开发工具 UG Post Builder，提供用户一交互图形界面，对机床控制系统文件：事件处理文件（.tcl 后缀，
7、定义每一事件的处理方式）和定义文件（.def 后缀，定义机床控制系统的功能和程序格式）进行设置。用户可灵活定义 G 代码程序的输出格式和内容，包括：程序头尾的格式、操作头尾的指令格式、运动指令格式、换刀、循环等动作事件的处理。2、极坐标数控机床后置处理器的定制2.1 UG 系统平台的设置11) 复制 UGII_ROOT_DIRMachresource 目录到用户目录 UGII_SUER_DIR。复制 UGII_ROOT_DIRugiiUG 环境变量文件 ugii_env.dat 到用户目录UGII_SUER_DIR。2) 编辑 ugii_env.dat 文件，修改“UG_CAM_RESOURC
8、E_DIR=$UG_CAM_BASE_DIRresource”指向用户目录。例：“UG_CAM_RESOURCE_DIR=C:resource” 。2.2 创建极坐标数控机床后置处理文件本文在 UG-Post Builder 下，以三轴车铣中心的后置处理文件作为蓝本定制极坐标数控机床的后置处理器23，实现极坐标机床“G01 X Z C”格式的G 代码文件和运动模式的生成，关键的步骤有：1) 收集机床数据：开发或修改后处理器时首要一步是收集机床数据，以便能输出正确的 NC 程序格式，尤其像极坐标机床这样的特殊机床。2) UG Post Builder“Create New Post Proces
9、sor”对话框下设置： Post Output Unit(后处理输出单位)：Millimeters Machine Tool(机床类型)：Mill 3-Axis Mill-Turn（XZC） Controller(控制器)：本例使用 Library（数据库）下的 Siemens系统3) 设置 Machine tool 功能页：设置 General parameters 项： 输入机床 X、Z 行程和机床零点与转轴中心的位移偏置。 Output circular record：NO。代码只采用线性输出（只允许 G01格式） ，采用极坐标刀位轨迹算法，用阿基米德螺线拟合加工轮廓。 Coordina
10、te Mode：polar。代码以极坐标形式输出。变量3mom_sys_coordinate_output_mode 决定输出模式，确定极坐标输出格式。将直角坐标系点 ),(iizyx转化为极坐标系点 ),(iiczx的算式为： )()(2iiii iixyArcTanzSqtx（3-1）此段程序将被写入事件处理文件 MOM_linear_move 程序段中。 Spindle Axis：Z Axis。指定 Z 轴为工作台的回转轴。图 3-1 UG-Post Builder 下 Rotary axis 参数页设置设置 Rotary axis 项（如图 3-1）： Axis rotation：no
11、rmal。在 XY 平面内，将刀轴方向的 I、J、K 数据转换成转角的方式，确定转轴方式。从 Z 轴的正向看，如果转轴顺时针方向转向大角度，为 normal 方式，反之 reverse 方式。 Axis direction：magnitude determines direction。正负轴方向：确定转轴角度为正时顺时针旋转，角度为负时逆时针旋转。假如：回转工作台由 90 度转向 45 度时，在此方式下：最小角度 45 度，CLW 45， CCLW 45。与此相反的是 sign determines direction 方式，指顺时针转向大角度而逆时针转向小角度。在上例中，该方式记录：最小角度
12、-45 度，CLW 45， CCLW45。4) 保存，将后置处理文件添加至 UG 后置处理器中。菜单 Utilitiesedit template posts data filenew 选项，弹出安装后置处理文件对话框，选择“Browse” ，点选刚刚生成的后置处理文件 my_post.pui。后置处理就文件就被加入 UG 后置处理配置文件中了。45) 修改 mom_sys_millturn_yaxis 变量。 UGII_ROOT_DIRMACHresourcepostprocessor 目录下，以记事本文件方式打开 my_post.def 文件，查找 mom_sys_millturn_yax
13、is 变量，将“TURE”改为“FALSE” ，确定本后置处理文件不允许 Y 轴矢量输出。3、测试极坐标数控机床后置处理器启动 UG，打开示例文件，选择极坐标数控 CAM 系统菜单 Polar CAMInvolute，输入加工加工参数，生成渐开线的刀位轨迹文件。进入 UG CAM 加工模块，选择后置处理图标。弹出如图 4-1 所示 UG 后置处理器对话框，可以看到刚生成的后置处理文件 my_post 出现在后置处理窗口中。图 4-1 UG 加工程序后置处理界面选择 my_post，生成 G 代码文件，生成的部分程序列举如下。至此，极坐标数控机床的后置处理工作就完成了4。比较 CLS 文件和 G
14、 代码程序文件的区别，实现了极坐标机床 CLS 文件到 G 代码程序文件的转换。生成的 CLS 文件部分如下：TOOL PATH/FIXED_CONTOUR，TOOL，UGT0203_060MSYS/0.0000，0.0000，0.0000，1.0000000，0.0000000，0.0000000，0.0000000，1.0000000，0.0000000RAPIDGOTO/194.635376，0.000000，3.000000，0.0000000，0.0000000，1.0000000FEDRAT/MMPM，400.000000GOTO/194.635376，0.000000，-2.00
15、0000GOTO/195.761687，0.171082，-2.000000GOTO/196.886074，0.490386，-2.0000005生成的相应的 G 代码数控程序文件如下示：N0010 G40 G17 G94 G90 G70N0020 T00 M06N0030 (TOOL，UGT0203_060)N0040 G12.1N0050 G00 X194.635 Y0.0 C0.0 S0 M03N0060 G43 Z3. H00N0070 G01 Z-2. M08 F400.N0080 X195.762 C.05N0090 X196.887 C.143参考文献：1 安杰, 梁志权等. U
16、G 后处理技术M. 清华大学出版社, 20022 陈辉,王知行等.基于 UG/Post 的并联机床数控后置处理器的开发J.哈尔滨理工大学学报,2002,7(5)3Unigraphics NX Post Builder HelpCD.Unigrophics Solutions Inc., 20024 陈建良,陈爱萍等.基于 UG 的鞋楦 CAD/CAM 系统开发J.机械设计,2004(11)The Application of Special Post-processor for Polar-coordinate NC Tool based on UG PostDONG Xiao-lan Abstract：Different NC systems and control fundamentals acquires different G code format
