田源，劉巖，朱奕瑋，關(guān)磊，莊睿晨，郭雨龍，唐宏佳

(1.沈陽(yáng)航空航天大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，遼寧沈陽(yáng) 110136；2.沈陽(yáng)航空航天大學(xué)工程訓(xùn)練中心，遼寧沈陽(yáng) 110136；3.沈陽(yáng)航空航天大學(xué)安全工程學(xué)院，遼寧沈陽(yáng) 110136；4.沈陽(yáng)航空航天大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院，遼寧沈陽(yáng) 110136)

0 前言

在普通的數(shù)控加工中，一旦該機(jī)床的基機(jī)械坐標(biāo)確定，其加工平面就已經(jīng)確定了，如：三軸的立式加工中心其加工面一般為G17(XY)平面，臥式加工中心的加工面一般為G18(XZ)或G19(YZ)平面。但是在一些變坐標(biāo)的特殊加工中，一臺(tái)機(jī)床可能要進(jìn)行多個(gè)加工面的切換[1]。普通加工時(shí)都是一臺(tái)機(jī)床只有一個(gè)加工平面，但是在安裝側(cè)銑頭及安裝傾斜角夾具等一些特殊的情況下就會(huì)出現(xiàn)多個(gè)加工平面的情況。除此之外，五軸加工中心和車銑復(fù)合加工中心在聯(lián)動(dòng)加工時(shí)，以歸零時(shí)的加工平面為準(zhǔn)，但是當(dāng)固定角加工時(shí)也需要配合G17/G18/G19這3個(gè)不同平面之間的轉(zhuǎn)換才能正確使用。所以在復(fù)雜的高端后處理制作中能否自動(dòng)判斷G17/G18/G19這3個(gè)平面的算法和邏輯關(guān)系就顯得很重要。后處理運(yùn)用UG/PostBuilder構(gòu)建與數(shù)控系統(tǒng)相匹配的2個(gè)文件，即：事件處理文件(.tcl文件)和格式定義文件(.def文件)。.tcl文件用于定義事件的處理方式，將刀位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為機(jī)床指令代碼；.def文件則用于定義事件處理后機(jī)床可執(zhí)行文件輸出的數(shù)據(jù)格式。在國(guó)內(nèi)，王鈞等人[2]對(duì)三軸機(jī)床側(cè)銑加工中判斷平面的后處理進(jìn)行定制，起到了一定的效果，但在多軸加工、復(fù)合加工中仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

本文作者針對(duì)以上問題進(jìn)行深入研究，旨在梳理出變坐標(biāo)加工中后處理自動(dòng)判斷加工平面的機(jī)制、流程、相關(guān)運(yùn)動(dòng)的代碼，達(dá)到能夠制作出自動(dòng)判斷G17/G18/G19加工平面，并且能夠輸出相應(yīng)插補(bǔ)以及配合機(jī)床使用的NC代碼的目的，為變軸加工、五軸機(jī)床定軸加工、車銑復(fù)合加工的后處理制作提供相應(yīng)解決方案[3-4]的同時(shí)，再進(jìn)行仿真試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)代碼在側(cè)銑刀加工中的作用。

1 不同平面之間關(guān)系及轉(zhuǎn)換

數(shù)控加工平面示意如圖1所示，在床身 1和機(jī)床底座 3組成的機(jī)床主體框架上，機(jī)床機(jī)械坐標(biāo)系5按照笛卡爾坐標(biāo)系的原則將空間中能夠加工的面分為：(1)由XY平面組成的G17加工平面；(2)由XZ平面組成的G18加工平面；(3)由YZ平面組成的G19加工平面。從圖中可以看出：不同的平面其圓弧插補(bǔ)的方向完全不一致，如果在后處理中沒有做好加工平面的判斷，則會(huì)造成加工軌跡出錯(cuò)，無(wú)法加工零件甚至偏移過(guò)多造成碰撞導(dǎo)致機(jī)床工件的損壞。

普通的加工中只會(huì)出現(xiàn)上述3種加工平面中的任意一種，安裝側(cè)銑頭或角度夾具后則會(huì)出現(xiàn)加工平面的變化。五軸機(jī)床通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸可以達(dá)到上述的任意一種情況，從而改變加工平面[5-7]。而車銑復(fù)合由于車削和銑削時(shí)坐標(biāo)不一致也會(huì)出現(xiàn)加工平面的變化。所以要制作能夠自動(dòng)判斷加工平面的后處理，需要先說(shuō)明不同平面之間的原理以及差別，利用代碼識(shí)別之間的差別，達(dá)到自動(dòng)判斷的目的，最后再結(jié)合UG/Post軟件將結(jié)果輸出成NC代碼傳輸給數(shù)控機(jī)床。

由于在G17/G18/G19 3個(gè)不同的平面之間轉(zhuǎn)換時(shí)其坐標(biāo)發(fā)生了旋轉(zhuǎn)，而機(jī)床的原始機(jī)械坐標(biāo)系仍然固定不變，所以當(dāng)坐標(biāo)變換為G18和G19時(shí)，其變換坐標(biāo)和原始坐標(biāo)之間還存在著轉(zhuǎn)換關(guān)系，其關(guān)系如下：

當(dāng)判斷為G17時(shí)，MCS坐標(biāo)和機(jī)床的加工機(jī)械坐標(biāo)一致，G17的空間坐標(biāo)如下：

當(dāng)自動(dòng)判斷坐標(biāo)為G18(XZ)坐標(biāo)時(shí)，其翻轉(zhuǎn)坐標(biāo)的關(guān)系如下：由于翻轉(zhuǎn)為G18平面，即當(dāng)前加工平面以立式加工中心的坐標(biāo)來(lái)看是以XZ平面為底面的，此時(shí)刀具的軸線垂直于XZ平行于Y，所以刀具是沿著Y方向垂直進(jìn)給的，則Y和Z需要做相應(yīng)的變換。然而該變換又存在2種情況，即在Y的正方向象限，或者在Y的負(fù)方向象限，所以存在著Y→-Z、Z→Y或者Y→Z、Z→-Y2種坐標(biāo)轉(zhuǎn)換情況，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)其刀具在編程中MCS坐標(biāo)的方向來(lái)判斷具體是哪一種。

當(dāng)自動(dòng)判斷坐標(biāo)為G19(YZ)坐標(biāo)時(shí)，其翻轉(zhuǎn)坐標(biāo)的關(guān)系如下：

2 后處理制作

后處理是將軟件中已經(jīng)編制好的刀具軌跡轉(zhuǎn)換成機(jī)床能夠識(shí)別的特定NC代碼，除此以外，該代碼還要能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)床的一些特定功能的定制、加工時(shí)的刀具信息獲取以及碰撞保護(hù)[8-9]。

2.1 后處理運(yùn)行流程

后處理流程如圖2所示，在軟件中編好路徑程序以后，就開始進(jìn)行后處理的轉(zhuǎn)換。

圖2 后處理流程

(1)程序開始后首先進(jìn)行刀具列表的判斷輸出，刀具列表放在開頭的原因是刀具列表里含有中文或者特殊的羅馬字母，這些字母很可能造成程序在機(jī)床上報(bào)錯(cuò)，所以統(tǒng)一放在程序開頭的%號(hào)之前。這樣整個(gè)系統(tǒng)就不會(huì)識(shí)別刀具列表的代碼，不會(huì)出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)。除此以外，將程序放置開頭，也能夠方便操作者觀看。

(2)初始化機(jī)床的參數(shù)，包括對(duì)機(jī)床參數(shù)的選擇，比如公制還是英制以及刀具補(bǔ)償?shù)葏?shù)的提前設(shè)置。

(3)判斷軟件中的刀具實(shí)際垂直于哪一個(gè)平面，該方法需要編程軟件中的刀軸設(shè)置和MCS坐標(biāo)設(shè)置相互配合。

(4)判斷完成后，根據(jù)該坐標(biāo)系下的關(guān)系特點(diǎn)進(jìn)行圓弧和直線插補(bǔ)運(yùn)算。

(5)完成后返回參考點(diǎn)，如果還有下一個(gè)工序則繼續(xù)執(zhí)行，否則結(jié)束程序。

2.2 后處理制作

進(jìn)行后處理程序定制使用的軟件是UG/Post，其原理是UG/Post使用事件調(diào)用的方式編譯前處理刀具路徑軌跡，事件中放置固定模塊和用戶自定義命令[10]。通過(guò)TCL語(yǔ)言編寫，實(shí)現(xiàn)定制化功能。因?yàn)閭?cè)銑頭刀具的結(jié)構(gòu)和普通刀具的結(jié)構(gòu)不一樣，相應(yīng)的后處理方式也不一樣，如果使用普通的后處理方式，機(jī)床就很容易撞機(jī)。

程序定制之前，先創(chuàng)建后處理文件，名稱為CY1003-LATER，單位為mm。由于側(cè)銑頭的刀具中心線和機(jī)床主軸的中心線具有一定角度，使用UG/Post的三軸定制模塊在很多情況下由于系統(tǒng)判定Z軸運(yùn)動(dòng)軌跡和XY平面不垂直會(huì)直接報(bào)錯(cuò)，所以需要使用四軸的模塊進(jìn)行定制，并且限制旋轉(zhuǎn)軸就可以解決這一問題。

2.2.1 程序開始模塊

圖3所示為程序開始定義模塊。后處理程序設(shè)計(jì)包括以下步驟：

圖3 程序開始定義模塊

(1)程序開始時(shí)，首先使用命令{MOM set seq off}將程序開始的程序號(hào)關(guān)閉，避免在%出現(xiàn)之前就開始排序，也是為了程序的美觀。

(2)使用定制命令{MOM_disable_address}，該命令能夠限制旋轉(zhuǎn)軸ABC做任意旋轉(zhuǎn)，并且使它強(qiáng)制輸出，保證它每一次都能限制旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)。

(3)既要保證限制旋轉(zhuǎn)軸，還要保證NC程序中不出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸(ABC)后面的數(shù)值，否則當(dāng)機(jī)床擁有四軸時(shí)會(huì)發(fā)生反轉(zhuǎn)，沒有四軸時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)。

(4)使用定制命令{mom_mcs_goto(0～2)}插入加工坐標(biāo)(MCS)，一般為G54-G59。插入TCL語(yǔ)言中的{set mom_sys_adjust_code 43}，該指令的作用是在NC程序中插入Hxx代碼，xx的數(shù)值視具體補(bǔ)償值而定。通過(guò)以上定制，程序的開頭基本完成。

2.2.2 自動(dòng)判斷指令定制

自動(dòng)判斷平面的后處理模塊在定義之前需要先聲明變量，這里的變量在書寫語(yǔ)言之前就已經(jīng)被封裝在程序中，可以進(jìn)行調(diào)用，而這里的聲明就是將已經(jīng)封裝的命令進(jìn)行調(diào)用[11]，具體聲明變量定義如圖4所示。

(1)global mom_cycle_spindle_axis mom_sys_work_plane_change。該指令用于聲明循環(huán)軸，即有轉(zhuǎn)速的主軸工作平面Workplane發(fā)生了改變。

(2)global traverse_axis1 traverse_axis2 mom_motion_event mom_machine_mode。該命令用于聲明移動(dòng)軸1和移動(dòng)軸2的運(yùn)動(dòng)事件的加工代碼調(diào)用，在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中不需要考慮旋轉(zhuǎn)軸ABC，所以確定其中移動(dòng)的2個(gè)軸以后，就可以知道其加工平面。

(3)global mom_pos mom_prev_pos mom_from_pos mom_last_pos mom_sys_home_pos。由于該后處理的平面可以變換，所以前一個(gè)平面和后一個(gè)平面不同，這里根據(jù)前一個(gè)平面的坐標(biāo)和后一個(gè)平面坐標(biāo)是否發(fā)生了變化來(lái)做判斷。

(4)global mom_sys_tool_change_pos。除了知道主軸的平面，刀具的刀軸矢量也需要聲明，因?yàn)樽冏鴺?biāo)的使用中有一種方法就是“側(cè)銑頭”，側(cè)銑頭的主軸和刀軸矢量不在一條直線，所以需要兩者配合判斷。

(5)global spindle_first rapid_spindle_inhibit rapid_traverse_inhibit。該命令用于抑制第一刀切削時(shí)的快速移動(dòng)，變坐標(biāo)后坐標(biāo)系改變?nèi)菀自斐烧`判，低速進(jìn)給第一刀更有利于加工技師的觀察。

在后處理中判斷出坐標(biāo)是否變換或者判斷坐標(biāo)是在哪個(gè)面，通過(guò)前面的敘述只要對(duì)比程序中的固定坐標(biāo)系機(jī)床MCS和當(dāng)前加工的主軸刀軸矢量和刀具矢量是否變換，如果變化，再判斷出其移動(dòng)軸就能判斷出其加工平面，但是平面變化后的坐標(biāo)變化即上述的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換是后處理的難點(diǎn)[12]。平面判斷和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖5所示。

圖5 平面判斷和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系

使用if 指令判斷機(jī)床當(dāng)前加工刀具主軸{ ![info exists mom_from_pos(＄mom_cycle_spindle_axis)] &&和機(jī)床的自身坐標(biāo)，該坐標(biāo)在軟件中為MCS在代碼中用_{home_pos}表示，[info exists mom_sys_home_pos(＄mom_cycle_spindle_axis)] }。通過(guò)上述指令首先對(duì)坐標(biāo)是否改變做判斷，利用上述的聲明調(diào)用判斷后再進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，其具體轉(zhuǎn)換過(guò)程為：當(dāng)為G18平面時(shí)，即原坐標(biāo)中的X不變，Y變?yōu)閆，Z再替換為Y，在程序中分別用0、1、2來(lái)代表XYZ的坐標(biāo)。其算法代碼如下：

set mom_from_pos(0) ＄mom_sys_home_pos(0)

set mom_from_pos(1) ＄mom_sys_home_pos(2)

set mom_from_pos(2) ＄mom_sys_home_pos(1)

當(dāng)為G19平面時(shí)，即原坐標(biāo)中的Y不變，X變?yōu)閆，Z再替換為X，在程序中分別用0、1、2來(lái)代表XYZ的坐標(biāo)。其算法代碼如下：

set mom_sys_home_pos(0) ＄mom_from_pos(2)

set mom_sys_home_pos(1) ＄mom_from_pos(1)

set mom_sys_home_pos(2) ＄mom_from_pos(0)

完成以上的變換后，使用set mom_from_pos(0) 0.0指令、 set mom_sys_home_pos(0) 0.0指令插入，該指令中的0.0與上述的0代表的X不同，這里表示孔集，當(dāng)上述判斷完成后，利用該集合插入。

上述的指令只完成了坐標(biāo)的位置轉(zhuǎn)換，但是在第1節(jié)中提到，不光是位置的變換，還有在不同象限導(dǎo)致的正負(fù)號(hào)的變化，所以還需要對(duì)正負(fù)賦值。坐標(biāo)位置正負(fù)判斷如圖6所示。

圖6 坐標(biāo)位置正負(fù)判斷

首先需要使用if { ![info exists mom_sys_work_plane_change] } {set mom_sys_work_plane_change 1}命令，該命令的作用就是先判斷加工的坐標(biāo)和機(jī)床的坐標(biāo)是否發(fā)生變化，如果發(fā)生了變化，則使用[Reverse workplane change direction per spindle axisglobal mom_spindle_axis]命令判斷Workplane(加工平面)和Spindle Axisglobal(刀具主軸)旋轉(zhuǎn)軸的平面是否一致，若不一致則說(shuō)明方向發(fā)生了變化，則需要對(duì)其方向的正負(fù)賦值。使用set going_lower[expr abs(＄going_lower - 1)]命令可以賦值，由于在軟件中已經(jīng)有了坐標(biāo)系，所以此處不需要書寫判斷具體在哪個(gè)方向，只需要調(diào)用已經(jīng)有的函數(shù)，即上述的set going_lower [expr abs(＄going_lower - 1)]指令，判斷并且按照?qǐng)D中的辦法即可。

2.2.3 相關(guān)參數(shù)設(shè)置

上述的設(shè)置在程序中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，但是對(duì)于如何判斷平面是否改變，平面具體是哪一個(gè)，判斷完平面后坐標(biāo)是否有正負(fù)等問題，上述的基礎(chǔ)設(shè)置完畢以后還需要添加輸出的主體即G17/G18/G19指令的輸出地址，如果沒有輸出地址，就猶如球體內(nèi)的水滴，沒有缺口輸出，相關(guān)參數(shù)設(shè)置如圖7所示，需要在平面插補(bǔ)和鉆孔循環(huán)插補(bǔ)中添加2個(gè)G17/G18/G19指令，并且選擇不讓指令強(qiáng)制輸出。

圖7 相關(guān)參數(shù)設(shè)置

按照以上的設(shè)置要求，就可以讓后處理自動(dòng)判斷輸出G17/G18/G19指令，并且完成不同指令下的坐標(biāo)替換以及坐標(biāo)的正負(fù)值問題。

2.2.4 插補(bǔ)指令定制

在G17、G18等平面判斷完成后，可以進(jìn)行自定義，圖8所示為插補(bǔ)指令自定義命令，而側(cè)面銑刀后加工器的所用的是G41 G17/G18 G01 G90 X Y Z F D S M03 M08；G41作為模式命令[13]的工具，它是關(guān)于工具行進(jìn)方向左邊的工具補(bǔ)償(可以是正數(shù)或者負(fù)數(shù))；G17/G18指示是采用絕對(duì)值程序指令G90進(jìn)行的。通常，無(wú)論是順銑削或反向銑削，都要采用SxxM03命令的形式，可按不同的生產(chǎn)流程選用；M08命令控制切削液的打開；剩余的命令為基本程序，在此不再贅述[14]。

圖8 插補(bǔ)指令定制命令

2.3 個(gè)性化刀具表和錯(cuò)誤提示

在高級(jí)后處理器的定制中，后臺(tái)自定義不僅可以穩(wěn)定地提供符合加工要求的 NC代碼，而且還可以通過(guò) TCL進(jìn)行定制。在實(shí)際應(yīng)用中，最常見的是工具清單模塊和自動(dòng)判斷轉(zhuǎn)速、進(jìn)給模塊。因?yàn)榕恐圃炱髽I(yè)通常按照產(chǎn)品的工藝位置設(shè)定程序工程師與作業(yè)技術(shù)員，在后處理程序中加入工具清單，使作業(yè)人員能清楚地看見工具資訊，防止錯(cuò)誤判斷。而自動(dòng)判定轉(zhuǎn)速和進(jìn)給模塊則會(huì)提示編程人員，一般的后加工軟件，即使沒有轉(zhuǎn)速和進(jìn)給，也能輸出 NC代碼，但這樣做會(huì)導(dǎo)致加工速度過(guò)快，導(dǎo)致零件損壞。作者對(duì)刀具清單定制、轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量報(bào)警代碼定制進(jìn)行了具體的剖析和說(shuō)明。

1.2.1 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)：納入標(biāo)準(zhǔn)：年滿18周歲，癥狀性、藥物難治性Af患者，第一次行RFCA患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：二次手術(shù)患者，數(shù)據(jù)不全或術(shù)后失訪，因其他疾病一年內(nèi)死亡患者。

2.3.1 刀具清單定制

圖9顯示了工具列表，它位于項(xiàng)目標(biāo)題“%”以下，而第一個(gè) Txx (T02)表示工具編號(hào)，這里 xx是一個(gè)可以隨意更改的代碼；TxDxRx是指工具的尺寸，也就是工具的規(guī)格和工具的直徑以及工具的角度，例如T2D70R0是指工具的二次加工，該工具的直徑是70 mm，圓弧半徑是0。另外，對(duì)于操作員而言，最重要的2個(gè)參數(shù)是Zmax和Zmin，它們之間的差異表示了最大的切削量；操作員根據(jù)這些資料可以準(zhǔn)確地判定卡鉗的長(zhǎng)短，防止由于工具太長(zhǎng)而造成震動(dòng)干擾，或因工具太短而發(fā)生與機(jī)器相撞的意外[15]。

圖9 刀具清單示意

要完成圖10所示的刀具清單，需要TCL命令實(shí)現(xiàn)定制。首先需要使用5組封裝命令：

圖10 刀具清單代碼示意

global mom_tool_name

global mom_tool_type

global mom_tool_diameter

global mom_tool_flutes_number

以上命令分別實(shí)現(xiàn)以下功能：顯示刀具名稱，顯示刀具類型，顯示刀具直徑，顯示刀具半徑，顯示刀具號(hào)。

后加工定制程序內(nèi)嵌的指令可直接展示出來(lái)，但如果計(jì)算刀具長(zhǎng)度稍顯復(fù)雜，還需代碼編寫，刀具長(zhǎng)度自定義指令見圖11。

圖11 刀具長(zhǎng)度定制命令

如圖11所示，自定義一個(gè)能輸出刀具長(zhǎng)度的后處理程序后，需要通過(guò)如下代碼判斷是否有刀具：

if {![info exists ino]}{set ino 1 if {[file exists ＄tool_lists_file_name]}

上述編碼的含義是指執(zhí)行后處理程序的輸入是否有刀，若有刀具則置位為1，然后輸入到刀具列表。

完成以后，當(dāng)輸入大于1時(shí)，說(shuō)明存在刀具，就可進(jìn)行最大值MAX和最小值MIN輸出，代碼如下：

if {＄ino >1} {puts ＄tfile "(ZMAX=[format "%.2f" ＄mom_sys_max_travel(2)] ZMIN=[format "%.2f" ＄mom_sys_min_travel(2)])"

2.3.2 轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量報(bào)警代碼定制

編程時(shí)常常會(huì)碰到忘了設(shè)置刀路轉(zhuǎn)速或進(jìn)給速度的問題，這種時(shí)候若是輸出代碼為NC，機(jī)器工作時(shí)會(huì)因?yàn)闊o(wú)轉(zhuǎn)速而容易發(fā)生撞刀現(xiàn)象，而代碼定制則能很好地表現(xiàn)出這種誤差。所用編碼如下：

global mom_spindle_speed

if { $mom_spindle_speed == 0 } {set mom_spindle_speed "未設(shè)置轉(zhuǎn)速"}

以上代碼的意義是當(dāng)函數(shù)spindle_speed(機(jī)床轉(zhuǎn)速)等于0的時(shí)候，在編程界面提示該情況，報(bào)警示意如圖12 所示。

圖12 報(bào)警示意

3 仿真驗(yàn)證

盡管許多機(jī)器能夠與 NC編碼進(jìn)行后加工，但其容量也就局限在 ISO或者符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的 NC文檔(APT)與 CNC的控制體系之間，因此其運(yùn)算量也就受到了限制[16]。因此，要做一個(gè)仿真試驗(yàn)。表1顯示了該試驗(yàn)中使用的機(jī)械設(shè)備的各種性能。

表1 機(jī)床參數(shù)

表1所示的1 300 mm×600 mm的沖量，可確保側(cè)面銑刀在工作時(shí)具有充分的工作間隙，而BT40的圓錐桿可確保側(cè)面銑刀夾緊，其主軸的輸出功率和輸出速度都比一般的垂直加工機(jī)床要高，可以為試驗(yàn)的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

為進(jìn)一步證明這種面向垂直切削的側(cè)銑刀片后處理的自定義能夠在生產(chǎn)中正常、安全地進(jìn)行，文中采用實(shí)例編程推導(dǎo)后處理軟件，并進(jìn)行工藝模擬，從而證明其正確性和可靠性。為保證這種檢驗(yàn)具有一定的可信度，文中選取的零件是一個(gè)具有以下特點(diǎn)的車床前基礎(chǔ)盒式模具：

(1)所述工件必須進(jìn)行兩側(cè)的內(nèi)、外表面的弧形處理，并對(duì)G17、G18進(jìn)行判定。

(2)工件尺寸大，有很強(qiáng)的可信度。

(3)工件具有較大的切削面積，能夠檢驗(yàn)數(shù)控機(jī)床在切削時(shí)的切削軌跡和進(jìn)給量的適應(yīng)性。

圖13顯示了一個(gè)確認(rèn)試驗(yàn)的原理。首先，將NC程序?qū)С?，其由此處的后加工產(chǎn)出，透過(guò) NC程序，可以很明顯地看到后加工已結(jié)束G17或G18的選取(參見程序第4行(G40 G18 G80))。此外，NC程序中還包括對(duì)應(yīng)的刀具清單、刀具長(zhǎng)度等。在觀測(cè)此程序的同時(shí)，還對(duì)它進(jìn)行了計(jì)算機(jī)編程仿真，以求進(jìn)一步證實(shí)其準(zhǔn)確性。箱體鑄件的工件3底面和支撐板2接觸；2根直徑14 mm的螺桿5的一端和支撐板螺紋連接，另一端通過(guò)螺母預(yù)緊壓板4將工件固定；最后支撐板的4個(gè)腳和機(jī)床底座1上T形槽中的T形螺母連接，限制所有的自由度完成裝夾；最后安裝在機(jī)床6上面的側(cè)銑頭7進(jìn)行加工。完成裝配后，在編程模塊分別進(jìn)行構(gòu)建工件、構(gòu)建毛坯、添加刀具、插入坐標(biāo)、編制程序、選擇機(jī)床、找加工坐標(biāo)以及對(duì)刀等操作完成程序的仿真。

圖13 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)示意

上述試驗(yàn)表明這種后處理自適應(yīng)技術(shù)能夠在切削刀具的生產(chǎn)中得到應(yīng)用。結(jié)果表明：所設(shè)計(jì)的后處理定制方法正確合理，可為側(cè)銑刀片的生產(chǎn)實(shí)踐提供一定的借鑒作用。

4 結(jié)論

文中針對(duì)普通數(shù)控機(jī)床加工難以加工死角和干涉面的情況進(jìn)行研究，通過(guò)添加變角度刀具進(jìn)行變坐標(biāo)加工，并在UG/Post軟件上對(duì)該后處理進(jìn)行制作，驗(yàn)證了該變坐標(biāo)加工后置處理方法的可行性，對(duì)于側(cè)銑加工具有一定的借鑒意義。