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1、基于Pro/NC的FANUC Oi_M四轴数控加工后置处理技术研究莫剑中江苏联合职业技术学院无锡机电分院摘要：本文介绍丫 Pro/NC及其后置处理器的功能和工作流程，针对FANUC Oi-M数控系 统的特点，以Pn）/NC Gpost为平台，探讨了数控机床四轴加工专用后置处理配 罝文件的定制方法，有效地提升了 CAM软件的使用效率。关键词：P置处理;FANUC; Pro/NC;四轴加工;0引言随着数控技术和信息技术在制造领域应用的不断普及和深化，数控机床已成为 现代制造领域必不可少的机械加工设备。伴随着制造业信息化水平的不断提高， 以及CAD/CAM软件应用的逐渐普及，自动编程已成为数控程序获
2、取的主要方式。CAM软件根据被加工对象的结构特征、加工环境特征以及加工工艺信息可以自动 生成相应的刀具运动轨迹文件。而将刀具运动轨迹文件与具体机床特性文件相结 合，转换为数控机床能够识别的数控程序的过程即为后罝处理。不同的数控机床, 对于相同的加工，其数控程序也不尽相同，这就要求CAM软件能够提供不同机 床、不同数控系统的后置处理。日本发那科公司的FANUC Oi-M数控系统作为一 种中档数控系统，被广泛应用于数控铣床、加工中心。本文以FANUCOi-M数控系 统为例，分析了基于Pro/NC的四轴后置处理技术。1 Pro/NC及其后置处理Pro/RNGTNRRR （简称 Pro/E）是由 PT
3、C （Parametric Technology Corporation 参数科技）公司推出的三维CAD/CAE/CAM大型集成软件，在工业设计、机械设计 及制造等领域有着广泛的应用，其中Pro/NC为相应的CAM模块。Pro/NC提供了 车、铣、电加工和多轴加工四个加工模块。对于铣削加工模块，Pro/NC有多种 加工方式可选，但并不是所有的加工方式都可以进行多轴加工，具体加工方式 和可控制轴数之间的对应关系见表1。加工方式3轴4轴Volume Milling Local Milling Surface Milling Swarf Milling Face Milling Profile Mi
4、llingPocketingTrajector Milling Holemaking ThreadEngravingPlungeVVVVVVVVVVVVVVVPro/NC本身已经配置了一些数控厂商的后置处理文件，如HAASVF8、FANUC 15M、 FANUC 16M、PHILIPS CNC432、ACRAMATIC950M等，但毕竟所涉及的系统有限，为 使一般的数控机床能够处理Pro/NC的刀具轨迹文件，Pro/NC所带的后置处理模 块也允许用户自己定制针对某一特定数控系统或数控机床的后罝处理配罝文件。 Pro/NC所使用的后置处理模块可以在配置文件(config, pro)中通过参数 “
5、ncpost_type”进行设置，默认是釆用Intercim公司提供的Gpost模块。针对 不同的数系统Gpost通过UNCX01. Pxx和UNCXOl.Fxx两个配置文件保存相应的 机床、数控系统特性。2 FANUC Oi-M四轴后置处理定制后置处理的定制与机床结构、运动特性以及数控系统特性有关，因此，在定制过 程中一般需要参考机床用户手册，数控系统编程手册，具体定制过程如下： 2.1基本参数设置在Pro/NC环境下，选择“应用程序”下拉菜单中“NC后处理器”命令以启动配 置文件生成器。新建配置文件，选择机床类型为“Mill”。在初始化配置文件时, Pro/e提供了三种方式:缺省、系统提供
6、以及现有的后置处理文件，用户可以选 择其一作为后罝处理器的模板。对于FANUC Oi-M系统，可以选择系统提供的 FANUC 15M作为模板。配置文件的定制主要分 Machine Tools Type、FileFormats、Start/End of Program、Motion、Machine Codes、Operator Messages Advanced 六个模块，由 丁配置文件以 FANUC 15M 为模板，因此，对 丁如 File FormatsMotionOperator Messages模块中的大部分选项均可以采用默认值，一般需要加以定制的主要有 快进速度（Motion模块）、换
7、刀位置（Machine Codes模块）、主轴最大转速 （Machine Codes模块）等，Pro/NC的Gpost后置处理生成器提供了友好的用户 界而，用户根据机床用户手册可以很方便进行设置。2.2数控程序起始与结束设:通常数控程序起始与结束位罝需要插入一些与刀具轨迹信息无关的固定代码， 其中有些是FANUC数控系统语法规定的，如数控程序第二行为该程序名，一般 表达为“Oxxx” （xxx为数字）；存些是数控程序初始化信息。在“General”选 项卡中勾选 “Program number”、“Output user defined startup blocks”、 “Output use
8、r defined end of program blocks” 三项以进行程序号、程序起 始代码、结束代码设置。2. 2.1程序号设置对于 FANUC Oi-M 系统,可以勾选 “Prompt for the program number”、“Alphanumber”，设定程序号前缀为“0”，提示信息为“Input program number”。在后置处理过程中，系统将会提示操作者输入程序号。2.2.2程序起始、结束代码设置数控程序起始、结朿代码设置界面如图1所示。插入代码含义见表2。起始作用 主要是取消如刀具半径补偿、坐标系旋转等模态指令，消除上次加工所用数控程 序对本次加工的影响，保证
9、程序的正常运行。Program Start t EndGeneral CodesTChaisDefault Pre卩 Codesm m- 獻- (T1 事戸 ，婷FANUC Ol Mf 今 r，-:J,User Defined Startup Blocks鲁 of Lines to Output1 (064 017 040 049 080 G90 G21 094 G15 062 1650.1 XOYO3 G52 XO YO(1)起始代码设置Program Start I EmilFANUC Qi Miwral h Codes/Chais:_fault Prep CodeUser Defined
10、 End Blocks# of Lines to OutputM30图1程序起始、结束代码设置下载原图表2数控程序起始、结束代码含义下载原表代码含义代码G17选择XY平面G94G40取消刀具半径补偿G15G49取消刀具长度补偿G69G80取消固定循环G50.1 X0 1G90绝对坐标G52 XO YG21公制M302.3四轴加工后置处理设置四轴加工后置处理设置一般分旋转轴、旋转轴方向和旋转角度范围设置三个方而， 均在“Machine Tool Type”模块中进行设罝。数控机床的坐标系釆用笛卡尔直角坐标系，根据机床的实际情况可选择工作台 摆动或主轴头摆动，如图2所示。旋转轴的方向根据右手法则确
11、定。当选择工作台摆动方式时，对于不同的数控机 床，生产厂家出于机床结构原因，在第四轴的布置方式不尽相同，一般可以布 罝在工作台的左侧或右侧。不同的布罝方式，会影响数控程序中旋转轴角度方向 的定义。对于旋转轴角度的方向，可以在“4-Axis Rotary Table （第四转台）” 选项卡中通过“Faces positive dir （工件安装面法矢与旋转轴的正向一致）”、 “Default dir CLW （转台默认旋转方向为顺时针）”等选项来控制，如图3所对于旋转角度范围，Gpost提供了四种选择:(2(1)工作台摆动图2旋转轴设置下载原图MachineAxes and Specs FANU
12、C Oi Ikll4-Axis Rotary TableSpecs ; AwesrGeneralRotates AboutX-Axis!E EIA standard CLW along normalS Tool Akis/0.0.1=0IE Default dir CLWEJFaces positive dlr.(1)设置界而第叫轴:件安装Ifl说欠 与旅村轴正向不数图3旋转轴方向设置下载原图 0 and 359.99 +/- indicates directic 0 and 359.99 controller takes short -n and +n (n=max departure of
13、 rot -359.99 and +359.99。对于FANUC Oi-M通常选择第四种旋转角度范围。3结束语通过对Pro/e的后置处理技术的开发，在基于Pro/NC的自动编程过程中，借助 于上述后置处理配置文件，生成的数控程序不再需耍手工修改，可以直接用于 数控机床的加工生产，充分发挥了 Pro/engineer加工模块的功能，提高了实际 加工效率。参考文献1 丁杰，陈详吉，吴昊，金伯然.基于CAXA数控车的自动编程后置处理技术研 究与应用J.机械制造与自动化,2016.2 黄干斌.数控加工后置处理技术的初探J.山东工业技术，2015 (12).3 吴新腾.基于UGNX_POStbuildor HAAS四轴加工中心专用后置处理器的研发 J.煤矿机械，2013.4 何林峰，曹中清，余胜威.基于UGNX的四轴加工中心后置处理J.机床与液 压，2014 (22) 5 苏茜，廖剑斌.针对VDF-850四轴立式加工中心的UG后置处理设计J.装备 制造技术，2012.
