UG-NX-80数控加工基础教程

第7章后置处理平面铣、型腔铣、固定轴曲面轮廓铣和车削加工，其操作结果是生成刀具轨迹（即刀位文件），该文件无法被数控机床识别，须将该文件转化为机床可识别的文件格式。而不同厂商生产的机床硬件条件和数控系统不同。因此，刀具位置源文件需要经过后置处理，将刀具轨迹转化为数控程序，以适合不同机床／控制系统的特定要求。这种根据机床参数格式化刀位文件，并生成特定机床可以识别的NC程序的过程称为后置处理。实际生产中，数控机床的类型很多，每种类型的机床都有其独特的硬件性能和要求，比如它可以有垂直或水平的主轴，可以2-5轴联动等。另外，每种机床又受其控制器（controller）的控制，控制器接受刀位文件并指挥刀具的运动或其它的行为（比如冷却液的开关），但控制器也无法接受这种未经处理的刀位文件。因此，刀位文件必须经后处理修改成适合于不同机床/控制器的特定参数。后处理最基本的两个要素就是刀轨数据（ToolPathData）和后处理器(APostprocessor)。如图7-1所示。图7-1后处理CLSF后处理NX软件提供了两种后处理方法：一种是用图形后处理模块GPM（GraphicsPostprocessorModule）进行后置处理，另一种是用NXPOST后处理器进行后置处理。GPM后处理方法是一种传统的方法，用GPM进行后置处理时，需要使用机床数据文件（MDF），机床数据文件包含对刀具路径进行后置处理时所需的机床数据。NXPOST通过建立与机床控制系统相匹配的两个文件——事件处理文件和定义文件，可以轻松完成从简单到任意复杂机床控制系统的后处理，用户甚至可以直接修改这两个文件实现用户特定的信息处理。图形后置处理器（GPM）是一个可执行文件，其名称为GPM.EXE。图形后置处理器可以将机床数据文件转换为特定格式的数控程序，从而控制特定的数控机床进行加工。机床数据文件（MachineDateFile，简写MDFA）是一种包括特定数控机床信息和数据程序输出规则等内容的文件，其后缀有两种：MDF和MDFA，其中MDF为二进制文件，MDFA为文本文件，这两类文件都可以用图形后置处理器进行后置处理。图形后置处理器后置处理过程如图7-2所示，首先在加工应用中生成刀具位置源文件（CLSF），并用机床数据文件生成器（MDFC）建立机床数据文件（MDF），然后，进入GPM模块，对刀具位置源文件进行后置处理。GPM和MDF文件相互依赖，GPM必须根据MDF文件中的数据来设置其开关量，同时MDF文件也只能用于GPM进行后置处理，最后利用图形后置处理器对机床数控文件进行处理，输出特定格式的数控程序。7.3.1NXPOST后置处理器简介NXPOST以NXCAM中生成的零件加工刀轨作为输入，输出符合机床控制系统要求的NC代码。与图形后置处理器相比，NXPOST可直接从零件的刀具路径中提取路径信息进行后置处理，而不必生成刀具位置源文件，因此使用起来更方便。后置处理过程中，用户可以通过NXPOST建立和机床控制系统相关的事件处理文件和事件定义文件，然后通过NX整合在一起，完成简单或任意复杂机床的后处理。NXPOST通过与图形后置处理器相似的途径，将产生的刀具路径转换成指定的机床控制系统所能接收的加工指令。图7-3后处理原理图刀位文件（CLSF）图形后置处理器（GPWPost）数据程序（NC）机床数据文件（MDFA）事件生成器事件生成器（EventGenerator）是一个提取零件的刀具路径数据的文件，它能将提取的刀具路径数据作为事件和参数传递给加工输出管理器。每一特定事件在机床运行时将导致一些特别的机床动作，存储在与这个事件相关的参数中的信息用来进一步确定这些特别的机床动作。例如，一个“Linear-Move”事件将导致机床驱动刀具沿直线移动，而具体移动到的位置则由存储在与此事件相关的参数X、Y、Z中的数值来进一步确定。在这个例子中，事件生成器将触发“Linear-Move”事件，并且将代表终点位置的数据装入相应的参数X、Y、Z，然后这些信息传送到MOM去处理。事件处理器事件处理器（EventHandler）是描述机床配置的两个文件之一，是为特定机床及其控制系统开发的一套程序。它包含根据机床控制器定义的一系列事件处理指令，这些指令将定义刀轨数据如何被处理，以及每个事件在机床上如何被执行。用来定义事件处理器指令的计算机语言是TCL(Toolcommandlanguage)，故该文件的扩展名为.tcl。TCL是一种解释型的计算机语言，以其小巧、灵活、功能强大、易于扩展、易于集成而闻名。当UG/Post进行后处理时，TCL语言的解释器充当了UG/Post的转换器。事件定义文件事件定义文件（DefinitionFile）定义事件处理后输出的数据格式，是包含特定机床静态信息的文件，包括：输出格式、有效字符（X、Y等）及一般机床属性等。该文件的扩展名为.def。后处理用户界面文件通过它用户可利用PostBuilder来修改事件处理文件和事件定义文件。输出文件在UG/post执行时，即后处理时，用户指定一个文件来存储后处理生成的NC指令，这个指定的文件就是输出文件。输出文件的内容由事件处理器来控制，而输出文件中NC指令的格式由定义文件来控制。7.3.2NXPOST进行后置处理NXPOST进行后置处理的步骤为：生成工件的刀具路径；通过后处理构建器PostBuilder生成事件管理器文件和定义文件，并将生成的事件管理器文件和定义文件增添到后置处理模板中；进入NXPOST后置处理环境进行后置处理，从而生成可用于指定机床的数控程序。7.4后置处理构造器后置处理构造器（PostBuilder）是为特定机床和数控系统定制后置处理器的一种工具。它是一个图形界面编辑工具，应用后置处理构造器可以建立两个与特定机床相关的后置处理文件：事件管理器文件（.tcl）和定义文件（.def），同时产生一个.pui文件。后置处理构造器可以灵活定义NC程序输出的格式和顺序、程序头尾、操作头尾、换刀以及循环等。目前后置处理构造器可以定义下列的机床的后处理：3轴机床3轴车铣4轴带转台或摆头机床5轴带双转台或双摆头机床5轴带一转台一摆头机床2轴车床7.4.1后置处理构建器简介1.进入后置处理构建器在WINDOWS操作系统中，单击“开始”→“程序”→“SiemensNX8.0”→“加工”→“后处理构造器”，即可进入“后置处理构造器”起始对话框，如图7-9所示。图7-9后置处理构建器对话框在图7-9对话框中单击图标，弹出如图7-10所示对话框。新建机床后置处理文件时，首先需在对话框的PostName文本框中输入后置处理文件名称，然后指定后置处理输出的单位并选取机床的类型，设置各选项后，最后单击【OK】，进入图7-12所示的机床后置处理参数设置对话框。图7-10新建机床后对话框图7-11机床对话框2.机床参数设置如图7-11所示的对话框，即可进行所选机床后置处理参数设置。在对话框的顶排选项中选取机床选项（MachineTool），显示机床的相关参数。机床各参数的设置方法说明如下。（1）DisplayMachineTool（显示机床）单击DisplayMachineTool按钮，弹出所选机床类型的结构示意图。如图7-12所示。（2）GeneralParameters（通用参数）在图7-11中选取该选项，可以设置机床各坐标轴的最大行程、机床原点的坐标位置、机床直线移动的最小步距、机床快速移动的最大速度等参数。图7-12机床参数示意图3.程序与刀具路径（Program＆ToolPath）在图7-11最上部一排选项中，选取程序与刀具路径选项图标，对话框切换为如图7-13所示形式。这里，可设置程序与刀具路径的相关参数。（1）Program（程序）在图7-13所示对话框中，可设置与程序相关的参数。如程序的起始顺序、操作的起始顺序、刀具路径（机床控制、刀具运动等）、操作结束顺序、程序结束顺序等。（2）GCodes（G代码）单击图7-13中的GCodes选项，对话框切换到G代码设置对话框，可以根据机床控制器，为各种机床运动或加工操作设置G代码。如直线插补运动设置为G01，顺圆弧插补运动设置为G02，快速运动设置为G00等。（3）MCodes（M代码）单击图7-13中的MCodes选项，对话框切换到M代码设置对话框，可以设置各种辅助功能代码，如主轴的起停、冷却液的开关、主轴的顺时针旋转或逆时针旋转、刀具的换刀等。对于M代码的分配需根据具体机床的辅助功能进行设置。（4）WordSummary（字综合）该选项用于综合设置数控程序中可能出现的各种代码。如代码的数据类型（文本类型或数值型）、代码符号、整数的位数、是否带小数及小数位数等。（5）WordSequencing（字顺序）该选项设置程序段中各代码的顺序。如设置每一程序语句中的G代码、辅助代码、各坐标轴的坐标值等参数的顺序。（6）CustomCommand（用户命令）该选项用于自定义后置处理命令。图7-14机床后置处理参数设置对话框N／C数据定义在图7-11最上部一排选项中，选取“N／C数据定义（N／CDataDefinitions）”选项图标，系统弹出如图7-14所示对话框，可定义相关N／C数据。（1）BLOCK（块）该选项定义各种代码和操作的程序块。例如，辅助功能应包括哪些字符，循环钻孔应包括哪些代码和字符等。（2）WORD（字）该选项定义数控程序中可能出现的各种代码及其格式。例如，坐标轴代码、准备功能代码、进给量代码、刀具代码等分别采用哪个字符表示，以及它们的格式等。（3）FORMAT（格式）该选项定义数控程序中可能出现的各种数据格式。如坐标值、准备功能代码、进给量、主轴转速等参数的数据格式。（4）OtherDataElements（其它数据元素）该选项定义其他数据，如程序序号的起始值、增量以及跳过程序段的首字符等。图7-15机床后置处理参数设置对话框5.OutputSettings（输出设定）在图7-11最上部一排选项中，选取OutputSettings图标，系统弹出如图7-15所示的对话框，可控制列表文件是否输出和输入内容以及其它控制内容。（1）ListingFile（列表文件）输出项目有X，Y，Z坐标值，第四、第五轴角度值，还有转速和进给。可以定义打印页的长、宽及文件的后缀。（2）OtherOptions（其它选择）“确定”按钮OutputWarningMessage（输出错误信息），该选项设置设置为ON，后置处理时输出错误信息log文件。DisplayVerboseErrorMessage（显示错误信息），该选项设置设置为ON，后置处理时显示错误信息。SourceUser’sTclfile（源用户Tcl文件），选择一个Tcl源文件。GenerateVirtualN/CController(VMC)（产生虚拟控制器），该选项设置设置为ON，用于集成仿真与校验（ISV），系统会另外产生一个*_vnc.tcl文件。图7-16机床后置处理参数设置对话框（3）PostFileProview（文件预览）在图7-11最上部一排选项中，选取PostFilePreview图标，系统弹出如图7-17所示的对话框，可以在后处理文件在保存之前浏览定义文件和事件处理文件。上面的窗口为改动后最新内容，下面的窗口为旧内容。7.5定制后处理7.5.1UG/Post的开发方法UG/Post的开发，其核心是TCL语言的运用。TCL是一种解释型的计算机语言，由JohnK.Ousterhout于加洲大学伯克利分校开发成功，目前由SUN微系统公司提供支持和维护。TCL是一款自由软件，并且它可支持UnigraphicsNX当前支持的所有平台。虽然本质上都是使用TCL语言，但具体实现上却有两种途经：PostBuilder和手工编程PostBuilder是UG系统为用户提供的后处理器开发工具。使用它用户只需要根据自己机床的特点，在GUI环境下进行一系列的设置即可完成后处理器的开发。值得一提是，使用PostBuild