基于UG的車銑復(fù)合加工中心模板配置研究與開發(fā)
2016-10-17 來源：山西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué) 作者：馬海杰1，李粉霞2，楊興隆3
摘要：以雙通道雙主軸九軸五聯(lián)動(dòng)車銑復(fù)合加工中心為例，針對(duì)其在應(yīng)用UG NX軟件進(jìn)行CAM自動(dòng)編程過程中，加工方法創(chuàng)建時(shí)的重復(fù)操作問題，重點(diǎn)對(duì)該機(jī)床加工模板的配置進(jìn)行了研究和開發(fā)。該研究成果對(duì)同類機(jī)床的自動(dòng)編程模板設(shè)置提供了思路，并為該機(jī)床的后續(xù)CAM配置和系統(tǒng)變量設(shè)置奠定了基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：車銑復(fù)合加工中心；數(shù)控編程；加工模板；后處理
引言
隨著現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展的日新月異，普通數(shù)控機(jī)床的加工已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代高精度產(chǎn)品發(fā)展的需要，數(shù)控加工技術(shù)正向著制造精密化、工藝復(fù)合化、控制多軸化的趨勢(shì)發(fā)展，對(duì)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展提出日益嚴(yán)格的要求，多軸車銑復(fù)合加工中心的出現(xiàn)大大提高了數(shù)控加工的效率和制造自動(dòng)化的水平，但傳統(tǒng)的數(shù)字化制造工藝和編程技術(shù)已經(jīng)很難適應(yīng)車銑復(fù)合化加工的要求。本文以雙通道雙主軸車銑合加工中心為例，通過對(duì)UGNX軟件的后置程序的二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程加工后處理設(shè)置加工模板的一體化。這樣不僅節(jié)省數(shù)控程序編制時(shí)間，減少數(shù)控程序的錯(cuò)誤，而且在提高數(shù)控程序的編制效率和程序質(zhì)量的同時(shí)，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量[1]。
1.加工模板配置過程研究
1．1關(guān)鍵概念介紹
車銑復(fù)合機(jī)床不僅能夠?qū)崿F(xiàn)基本車削加工，同時(shí)也可以在一次裝夾中實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)銑削加工的復(fù)合機(jī)床，但車銑復(fù)合加工并不是車削和銑削的簡(jiǎn)單復(fù)合，而是有機(jī)的組合應(yīng)用，特別是配備多主軸、多刀塔的車銑復(fù)合加工機(jī)床，顯著地提高了生產(chǎn)效率和自動(dòng)化水平。但如何提高車銑復(fù)合加工的應(yīng)用水平，特別是多坐標(biāo)軸、多主軸、多刀塔的復(fù)雜車銑加工的數(shù)控程序編制，對(duì)保證生產(chǎn)效率至關(guān)重要[2]。UG NX是CAD／CAM軟件的典型代表，在數(shù)控自動(dòng)編程過程中發(fā)揮著引領(lǐng)作用，特別是對(duì)于復(fù)雜曲面類零件、多軸加工工件以及車銑復(fù)合件的自動(dòng)編程顯得尤其重要。通道稱為控制單元，分為單通道和雙通道、多通道。目前最常見的是雙通道：指同一時(shí)間內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)可以同時(shí)在不同的通道運(yùn)行NC程序，又比如雙頭數(shù)控車床，可以同時(shí)運(yùn)行不同的程序進(jìn)行加工、補(bǔ)償。相當(dāng)于兩臺(tái)數(shù)控車床用一臺(tái)數(shù)控系統(tǒng)控制，這個(gè)系統(tǒng)就是雙通道系統(tǒng)。單通道只能運(yùn)行一個(gè)數(shù)控加工程序[3|。
1．2問題的引出
在車銑復(fù)合加工過程中，特別對(duì)于雙通道雙主軸車銑復(fù)合的加工，每實(shí)現(xiàn)一次加工，都需要分別在車、銑自動(dòng)加工模塊下對(duì)每一個(gè)造型重復(fù)建立坐標(biāo)系、程序名等設(shè)置，給自動(dòng)編程加工帶來了許多繁瑣的工作。如下頁(yè)圖1所示，幾何視圖有兩個(gè)主坐標(biāo)系main—spindle和couter—spinle，是為了確定該組下的程序是加工主主軸和副主軸上的零件；每一個(gè)主坐標(biāo)系下又分別有三個(gè)子坐標(biāo)系pos b、jenaral、萬(wàn)方turning-workpiece。其中，分支POS—B屬于旋轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系，該分組下的程序是定向銑程序；分支GER—NAL屬于非旋轉(zhuǎn)一般坐標(biāo)系，該分組下的程序是端面銑或變軸銑程序；分支TURNNING—WORK—PIECE屬于車加工坐標(biāo)系。
圖1 車銑復(fù)合中心坐標(biāo)構(gòu)建圖
圖2程序視圖下有四個(gè)程序組spindle、turret、sub—spindle、sub—turret，這四個(gè)程序組分別代表一通道、二通道、一通道子程序、二通道子程序。
圖2 車銑復(fù)合中心程序創(chuàng)建圖
由圖1，圖2可知，我們?cè)诿恳粋€(gè)造型結(jié)束進(jìn)人加工后都需要重復(fù)建立這么多坐標(biāo)系和程序組才能充分發(fā)揮車銑中心的雙主軸雙通道功能。我們對(duì)UG處理設(shè)置，將所有常見的車、銑加工集成于一個(gè)工序類型中如圖3所示，點(diǎn)擊其中一種操作類型，進(jìn)入相應(yīng)的后續(xù)設(shè)置，這樣就會(huì)使加工設(shè)置變得既簡(jiǎn)單又方便，基于以上需求，在對(duì)淮海工業(yè)集團(tuán)雙通道雙主軸九軸五聯(lián)動(dòng)的車銑復(fù)合機(jī)床進(jìn)行CAM后處理配置過程中我們進(jìn)行了這一方面的探索研究。
1．3模板的創(chuàng)建步驟
在此我們以NX8．5為例，創(chuàng)建過程分別新建一個(gè)模板文件、對(duì)模板文件內(nèi)容進(jìn)行一體化設(shè)置、進(jìn)行模板的公英制設(shè)置、對(duì)坐標(biāo)系和程序組進(jìn)行重新設(shè)置。
1)建立一個(gè)cxfhjg(車銑復(fù)合加工)的模板文件。進(jìn)入目錄D：＼Program Files＼Siemens＼NX8．5＼MACH＼resource＼configuration，復(fù)制其中一個(gè)dat文件，更名為cxfhjg。并用記事本打開后，用當(dāng)前模板文件名將原模板文件名覆蓋，僅修改第一行內(nèi)容即可。如圖4所示。
圖4 定義模板文件
2)進(jìn)行模板內(nèi)容設(shè)置。進(jìn)入目錄MACH＼re—source＼template—set文件夾，復(fù)制一個(gè)opt文件，更名為cxfhjg。新建文件內(nèi)容為：
${UGII CAM TEMPLATE PART ENG—LISH—DIR}cxfhj g．prt
${UGII CAM TEMPLATE PART ENG—LISH DIR)mill planar．prt
${UGII CAM TEMPLATE PART ENG—LISH DIR}mill contour．prt
${UGII CAM TEMPLATE PART ENG—LISH DIR}mill multi—axis．prt
$f UGII CAM TEMPLATE PART ENG—LISH DIR)mill multi blade．prt
${UGII CAM TEMPLATE PART ENG—LISH DIR}drill．prt
${UGII CAM TEMPLATE PART ENG—LISH—DIR}ho}e—making．prt
${UGII CAM TEMPLATE PART ENG—I。ISH—DIR)turning．prt
${UGII CAM TEMPLATE PART ENG—LISH DIR}wire edm．Drt
${UGII CAM TEMPLATE PART ENG—LISH—DIR)probing．prt
${UGII CAM TEMPLATE PART ENG—I。ISH DIR)solid t001．prt
${UGII CAM TEMPLATE PART ENG—LISH—DIR)machining—knowledge．prt
##
${UGII CAM TEMPLATE PART MET—RIC—DIR}cxfhjg．prt
${UGII CAM TEMPLATE PART MET—RIC—DIR}mill—planar．prt
${UGII CAM TEMPLATE PART MET—RIC—DIR}mill—contour．prt
${UGII CAM TEMPLATE PART MET—RIC DIR}mill multi—axis．Drt
${UGII CAM TEMPLATE PART MET—RIC DIR}mill multi blade．Drt
${UGII CAM TEMPLATE PART MET—RIC DIR)drill．prt
$f UGII CAM TEMPLATE PART MET—RIC—DIR)hole—making．prt
${UGII CAM TEMPLATE PART MET—RIC—DIR}turning．prt
${UGII CAM TEMPLATE PART MET—RIC—DIR}wire—edm．prt
${UGII CAM TEMPLATE PART MET—RIC—DIR}probing．prt
${UGII CAM TEMPLATE PART MET—RIC DIR)s01id t001．Drt
${UGII CAM TEMPLATE PART MET—RIC—DIR}machining—knowledge．prt
## The following is for pre release testingonly
##${UGII CAM TEMPLATE PARTENGLISH DIR}cam test new．Drt
##${UGII—CAM—TEMPLATE—PART—METRIC—DIR)cam—te吼一new．prt
以上內(nèi)容是將UG中幾乎所有的加工方式全部進(jìn)行了加載，也就是進(jìn)行了車、銑、鉆、多軸加工等的一體化模板內(nèi)容集合。
3)進(jìn)行模板公、英制設(shè)置。分別進(jìn)入目錄re—source＼template—part＼english和resource＼tem—plate—part＼metric文件夾中，分別復(fù)制其中一個(gè)prt文件，更名為cxfhjg。注意如果無法復(fù)制，將文件屬性中的只讀和存檔去掉即可。
4)重建坐標(biāo)系和程序組。啟動(dòng)UG8．5，打開新建文件，刪除所有坐標(biāo)系和程序組，重新建立圖1、2的各種坐標(biāo)系、程序組，并在程序視圖下建立各種常用的車、銑加工(分別選用不同的刀具)，注意不要重復(fù)，可以沒有任何刀軌后保存文件。重新啟動(dòng)，新建一個(gè)造型，進(jìn)入加工環(huán)境，可以看到我們?yōu)樵摍C(jī)床量身打造的加工環(huán)境畫面，如圖所示。點(diǎn)擊“確定”就可以進(jìn)行后續(xù)加工方法的劫數(shù)設(shè)置‘5|。
各程序組之間的隸屬關(guān)系進(jìn)行介紹，重點(diǎn)通過對(duì)其加工模板的車、銑復(fù)合一體化設(shè)置，提高編程效率，減少出錯(cuò)機(jī)率，對(duì)類似機(jī)床的模板設(shè)置提供思路，并為該機(jī)床的后續(xù)CAM配置和系統(tǒng)變量設(shè)置奠定了基礎(chǔ)。
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