趙青松

（貴州航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 貴陽）

引言

車削中心是在傳統(tǒng)數(shù)控車床的基礎(chǔ)之上增加了部分簡單的銑削功能，即加工時，卡盤帶動工件旋轉(zhuǎn)，刀塔轉(zhuǎn)到相應(yīng)的車刀位置時進行車削加工。而當(dāng)卡盤帶動工件分度旋轉(zhuǎn)，C 軸旋轉(zhuǎn)，刀塔轉(zhuǎn)到銑刀位置，動力頭帶動銑刀旋轉(zhuǎn)時進行銑削加工，從而實現(xiàn)對工件的車銑復(fù)合加工。車銑復(fù)合加工提高了數(shù)控加工的效率，車銑復(fù)合加工設(shè)備的主要優(yōu)勢在于加工工藝更加靈活、工序更加集中，從而可以縮短產(chǎn)品制造工藝鏈，提高工藝的有效性，減少零件在整個加工過程中的裝夾次數(shù)，提高位置加工精度。本文是以大連機床車削中心機床為例, 針對MasterCAM2022 自動編程軟件展開SIEMENS828D 數(shù)控系統(tǒng)車削中心程序格式輸出后置的定制研究, 能對相關(guān)技術(shù)人員實施同類研究具有推廣應(yīng)用價值。

研究對象為大連機床廠生產(chǎn)的DT-40H 型X/Z/C三軸車削中心，見圖1，對現(xiàn)場采集的機床結(jié)構(gòu)參數(shù)及功能分析如下。該機床X 軸為刀具橫向移動方向、Z 軸為刀具縱向移動方向;C 軸作為主軸分度回轉(zhuǎn)方向，C 軸 分 度 行 程 為0° -360° 。該 機 床 使 用SIEMENS828D 數(shù)控系統(tǒng)，用SETMS(1)字符定義車削時的主軸旋轉(zhuǎn)，SETMS(2)字符定義銑削時時候的分度旋轉(zhuǎn)，M19 定義為主軸分度，執(zhí)行主軸旋轉(zhuǎn)都用M03,S為轉(zhuǎn)速。

圖1 通用集團大連機床DT40H 車削中心

具體操作步驟如下：

在Master cam2022 軟件安裝目錄下，找到Shared Mastercam 2022 文件夾中的lathe 子文件夾，在lathe子文件夾中打開post 文件夾，用記事本方式打開“Generic Fanuc 4X MT_Lathe.pst”文件進行修改。

第一步：在“Generic Fanuc 4X MT_Lathe.pst”文件中，查找“Y”,可以看到Y(jié) 坐標(biāo)的輸出字符是“yabs”,查找“yabs = (cfeed_y + y_shift) * y_mult”，在該段前加#，限制Y 軸坐標(biāo)輸出。如下即可：

#yabs = (cfeed_y + y_shift) * y_mult

第二步：查找“DATE=DD-MM-YY”字符段，因為在程序通用格式下的后處理，輸出程序前的前一部分會顯示程序輸出的日期和時間，還有刀具的名稱、規(guī)格，切削加工的余量等信息。

第三步：查找“pbld, n$, *sg28ref, "U0.", [if y_axis_mch, "V0."], "W0.", e$”語句，把"U0.", 改為"X0.", 把"W0.", 改為"Z0.", 注意：在整個后處理文件中，該語句共使用過5 次，需要一并改完。

第四步：查找“toolno = t$ * 100 + zero”語句，在前面加#。注意：在整個后處理文件中，該語句共使用過3 次，需要一并改完。

第五步：查找“toolno = t$ * 100 + tloffno$”語句，在前面加#。注意：該語句共使用過3 次，需要一并改完。并且在3 處“toolno = t$ * 100 + tloffno$”語句的下一行加入“toolno = t$ ”語句。

第六步：查找“pbld, n$, *sgcode, *toolno, e$”語句，改成“pbld, n$,*toolno,"D1" e$”語句，注意：該語句共使用過2 次，需要一并改完。

第七步：查找“ptoolcomment”字符，在前面加#。

第八步：查找“comment$”字符，在前面加#。

第九步：查找“sg28”字符, 把輸出代碼 "G28"改成"G75",查找“sm23”，把輸出代碼 "M23" 改成"M19"

第十步：查找"T"，把輸出刀具位數(shù)的“7”改成“4”。

第十一步：查找“sg97”，把輸出代碼"G97"改成“SETMS(2)”。

第十二步：查找“sg96”，把輸出代碼"G96"改成“SETMS(1)”。

第十三步：查找“pbld, n$, *sg97, *speed, *spindle_l, pgear, e$”語句，刪除“*sg97”, 在該行的前一行加入“pbld, n$, *sg96,e$”語句。

第十四步：查找“pbld, n$, *sg97, *speed, *spindle_m, e$”語句，把該語句的第一段改成“pbld, n$,*sg97, e$”語句，在該語句的下一行加入“pbld, n$,sm03,*speed, *spindle_m, e$”語句，在該語句的再下一行加入“pbld, n$, "G94", e$”語句。

第十五步：查找“pbld, n$, *sg97, *speed, spindle_m, e$”語句，在前面加上#，限制主軸的恒轉(zhuǎn)速輸出。

第十六步：查找“if css_actv$, pbld, n$, *sg9697,*speed, spindle_l, ! css_actv$, e$”語句，在前面加上#，限制主軸的恒線速輸出。

第十七步：查找“fstrsel sm52 g_spdir spindle_m 6 -1”語句，在前面加上#。

第十八步：查找最后一段“if home_type > m_one, pbld,n$, *toolno, e$”語句，在前面加上#，去掉程序結(jié)束的換刀命令。

第十九步：查找“protretinc”字符, 將其刪除，限制程序中刀具長度補償取消時的“H0”代碼。

通過完成對后處理的修訂，進行下圖零件輪廓車削和銑削的編程見圖2，對該后處理進行驗證。

圖2 后處理試切零件圖

零件車銑加工程序如下，仿真結(jié)果見圖3。

圖3 零件仿真校驗圖

結(jié)束語

車削中心在現(xiàn)代先進生產(chǎn)中是不可缺少的綜合多功能制造設(shè)備，對部分復(fù)雜零件的加工提供了高效的解決方案，但大部分CAM 軟件在車削中心機床后處理方面進行了使用上的限制，或多或少地制約了對其功能的探索。

本文以 MasterCAM2022 軟件后置為例對SIEMENS828D 系統(tǒng)展開了相對簡單的定制探究，使其能實現(xiàn)車削、銑削定軸加工和銑削聯(lián)動加工的編程輸出。對FANCU 系統(tǒng)、新代系統(tǒng)等其他車削中心機床而言，其車削、銑削定軸加工和銑削聯(lián)動加工編程與SIEMENS828D 系統(tǒng)相比，主要就在其程序格式上的區(qū)別，通過驗證，本文所述方法和思路能為相關(guān)車削中心編程技術(shù)人員提供參考和借鑒。