摘要: 對NX 8． 0 的后處理構造器進行深入研究，結合所使用的四軸立式加工中心及FANUC 數控系統，開發出了適用于該加工中心及其數控系統的專用后置處理程序。通過產品加工實例，驗證了該專用后置處理程序的正確性和實用性。
關鍵詞: NX/Post Builder; 四軸加工中心; 后置處理
UG 后處理是將UG 文件中的刀具軌跡通過特定的處理器生成程序，然后傳輸到機床上。一般來說，不能直接傳輸CAM 軟件內部產生的刀軌到機床上進行加工，因為各種類型的機床在物理結構和控制系統方面都不盡相同，故對NC 程序中指令和格式的要求也不相同。因此，刀軌數據必須經過處理以適應每種機床控制系統的特定要求，后處理的目的是使刀軌數據變成機床能夠識別的刀軌數據，即NC 代碼［1］。
對三軸機床而言，后處理的定制相對容易。但隨著數控技術的不斷發展，多軸數控機床的應用越來越普遍，而多軸機床的后處理涉及第四軸與第五軸旋轉或擺動，使得后置處理變得復雜。文中介紹利用NX/Post Builder 8. 0 建立一個適合FANUC 0i-MD 系統的四軸加工中心后處理過程。
1、 NX/Post 用戶化設置
程序，但其往往不能滿足不同用戶的需求，這就需要用戶在現有機床控制系統的基礎上根據自己的需求進行修改和設置［2］。其過程主要包括: 選定控制系統、設置機床主要參數、定制程序頭/操作頭、定制程序尾/操作尾、設置自動換刀、刀具軌跡設置等。
1. 1 建立后處理
啟動NX/Post Builder8. 0 后，點擊“Options”中的“Language”選項，選擇“中文( 簡體) ”作為界面語言。選擇“新建”按鈕，在彈出的對話框中輸入后處理名稱，根據機床特性及其控制系統，命名為“fanuc_mill_table_4A_metric”; 后處理輸出單位選擇“毫米”; 在“機床”選項組中選擇“銑床”和“4軸帶輪盤”; 在控制器中選擇“庫”，在其下拉菜單中選擇“Fanuc_6M”，點擊“確認”進入機床運動學參數設置界面。
在“一般參數”選項中，根據實際機床參數，設定線性軸行程限制分別為: X 軸1 020 mm、Y 軸635 mm、Z 軸610 mm。線性運動分辨率最小值為0. 001，其余參數默認。在“第四軸”選項中，設置加工臺旋轉平面為“YZ”，文字指引線設為“A”;根據機床第四軸轉臺所處位置，選擇軸旋轉為“反向”，軸限制( 度) 最大值設為99 999. 999，最小值
為－ 99 999. 999，其余參數保持默認。
1. 2 程序和刀軌參數設置
“程序和刀軌”選項卡中共有7 項子參數，在這里根據實際所使用的四軸加工中心FANUC 0i-MD 系統的特點修改程序、G 代碼、輸出設置三項內容，其余選項默認即可［4］。在G 代碼的定義中，FANUC_0iMD 系統的公/英制和NX 后置處理器中的FANUC_6M 處理器的定義有所不同，需在G 代碼子選項卡中將公制模式代碼改為G21 ( 原為G71) ，英制模式代碼改為G20 ( 原為G70) ［3］。
( 1) 程序頭設置
在“程序”子選項卡中選擇“程序起始序列”來定義開始程序，添加G21、G49、G80、G64 等代碼，刪除不需要的G 代碼。為使后處理輸出的NC 代碼便于編程人員檢查，在程序頭增加名為“comment_for_start_of_program”的定制命令輸出操作日期、程序員名稱以及文件名等信息，代碼如下:
最終程序頭形式如圖1 所示。
圖1 程序頭
( 2) 操作頭設置
點擊“操作起始序列”，此選項可定義操作開始到切削運動之間的刀軌開始、自動換刀、手工換刀、初始移動等事件。在“刀軌開始”事件中添加“comment_for_start_of_path”的定制命令，輸出加工操作工序名稱，代碼如下:
在“自動換刀”和“手工換刀”事件中添加名為“comment_for_tool_change”的定制命令，輸出刀具號、刀具名稱、刀具半徑和刀具長度。代碼如下:
定義好刀軌開始、自動換刀和手工換刀事件后，其余事件保持默認，定義后界面如圖2、圖3 所示。
圖2 操作頭自動換刀指令
圖3 操作頭手工換刀指令
( 3) 操作尾和程序尾設置
“操作結束序列”定義最后的退刀運動到程序尾之間的主軸停轉、冷卻液停、抬刀等事件，按需求添加M09、M01、G91、G28 等命令，結果如圖4 所示。
圖4 操作尾
“程序結束序列”定義從最后一個操作到程序結尾之間的事件。在程序結束后，為了方便加工人員預知程序加工時間， 可在程序末尾添加一個名為“total_time”的定制命令來計算加工時間并與NC 代碼一起輸出，程序代碼如下:
程序尾定義完成后如圖5 所示。
圖5 程序尾
最后，定制程序文件的拓展名，點擊“輸出設置”中的“其他選項”，將“N/C 輸出文件拓展名”改為“nc”。至此，針對該四軸加工中心的后置處理程序已經定制完成。保存該后處理后退出。
2 、添加后置處理到模板文件
新建的后處理文件不會自動添加到UG NX 的后處理器中，為了在UG 后處理器中找到新建的后處理文件，需要把新建的后處理文件添加到后處理模板文件中以便調用［5 － 6］。先將生成的后處理文件( 共3個，后綴分別為def、pui、tcl ) 拷貝到安裝目錄MACH \ resource \ postprocessor 文件夾中，選擇“實用程序”下拉菜單中的“編輯模板后處理數據文件”，在彈出的窗口中選擇“新建”，選擇fanuc_mill_table_4A_metric. pui 后處理文件，確認并保存，當提示是否替換原文件時，選擇“是”完成后處理模板文件的定義。
3 、后處理驗證
采用UG NX 多軸加工模塊對如圖6 所示葉片( 附刀軌) 進行加工。
圖6 葉片三維圖
在軟件中設置好刀路后，用已經定制好的后置處理文件“fanuc_mill_table_4A_metric”生成NC 程序如下:
由輸出的NC 程序可看出: 程序中包含了操作日期、操作員信息、工序名稱、刀具信息以及加工所需時間，方便操作人員對程序的管理。
4、 結論
通過上述方式所定制的四軸立式加工中心后置處理程序生成的NC 代碼可直接用于該加工中心，并不需要再進行修改，從而提高編程效率，降低生產成本。UG NX 的后置處理器允許用戶根據自己的需求來定制專用后置處理程序，能夠充分滿足不同機床和不同數控系統的要求。
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