董曉嵐

(蘇州市職業(yè)大學機電工程系，江蘇蘇州215104)

奧地利車銑技術公司生產(chǎn)的WFL M35 能實現(xiàn)四軸聯(lián)動車削、五軸聯(lián)動銑削，可在多面體、任意斜面上銑削、鉆孔等，圖1 是M35 車銑加工中心工作區(qū)。WFL M35 采用西門子840D 數(shù)控系統(tǒng)，從結構運動圖看(如圖2)，機床具有X1、Y1、Z1、B1、C1、Z2、Z4、S1、S39 個運動軸，S1既是車削模式下的車削主軸，又是銑削模式下的C1軸;S3是銑削模式下的銑削主軸;Z2是中心架;Z4是尾座。

圖1 M35 車銑加工中心工作區(qū)

圖2 機床結構運動圖

1 后置處理技術路線

為實現(xiàn)WFL M35 多面定位加工功能及主要車銑復合指令的后處理輸出，后置處理開發(fā)的主要內(nèi)容包括:

(1)實現(xiàn)WFL 與西門子系統(tǒng)共同開發(fā)的常用車銑加工指令。M35 主要車銑指令見表1。

(2)實現(xiàn)機床多軸聯(lián)動，包括銑削模式下X1、Y1、Z1、B1、C1五軸聯(lián)動、車削模式下X1、Y1、Z1、B1四軸聯(lián)動。

表1 M35 主要車銑指令

(3)完成后置處理中的關鍵問題:實現(xiàn)復合加工中心多軸定位加工;坐標平移與變換;五軸加工指令輸出等功能。

2 后置處理開發(fā)流程

(1)新建UG NX Post Builder 后處理:WFL_M35_5AXIS，單位:mm;啟用UDE 編輯器;機床類型:5 軸帶一擺頭一轉臺。

(2)機床參數(shù)配置:根據(jù)機床實際參數(shù)設置行程X =600、Y =250、Z =2 150;Traversal Feed Rate為12 000;B 軸擺角為－110° ～110°;Initial Spindle Axis 為Z 軸。

(3)通過Post Link 連接車削后置處理:五軸銑削后處理文件與兩軸車削后處理文件可以完成M35大部分的應用需求。Post Link 圖見圖3。

圖3 Post Link 圖

(4)在Program ＆ Tool Path 的用戶自定義命令中添加PB_CMD_set_csys 命令，完成刀位點從UG 幾何坐標系到MSYS 的坐標平移與變換以及WFL 車銑指令的實現(xiàn)與輸出。

部分代碼如下:

這段程序指定了 MITRANON、MILL5AON、TLCH1 等指令的輸出。其中，PB_CMD_tlch1 用來指定B1軸、C1軸換刀后的角度，實現(xiàn)機床的多軸定位加工，旋轉軸換刀后角度計算如下:

B1軸換刀后的角度計算代碼:

C1軸換刀后的角度計算代碼:

(5)在Program ＆ Tool Path 的用戶自定義命令中添加PB_CMD_recalculate 命令，用來實現(xiàn)五軸加工時的程序格式輸出，旋轉坐標系下刀軌坐標點的換算程序代碼如下:

(6)將PB_CMD_recalculate 添加至Tool Path－Motion，設置直線運行與圓弧運動，見圖4。

圖4 刀軌運動設置

(7)修改PB_CMD_end_of_path，在操作尾寫入MITTRANOF，MILL5AOF 等命令，修改PB_CMD_end_of_program，寫入程序結束時的標準代碼“GOHOME;M3 =5;M66;TLEND;M30”。

(8)將后置處理程序添加入template_post.dat 文件，加工程序后置輸出測試。

XZC+XZ 模式樣例程序:

五軸模式樣例程序:

3 總結

上述后置處理程序基本能實現(xiàn)WFL M35 機床的多軸定位加工、多軸聯(lián)動加工等功能。鑒于篇幅，復合機床的配置、程序指令地址符、輸出格式等基本步驟修改，以及車削的后處理開發(fā)等內(nèi)容文中沒有贅述。M35 的多軸定位鉆孔與B 軸聯(lián)動車削的實現(xiàn)擬另起篇幅。

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