五軸聯動加工中心具(jù)有明顯的加工優勢,廣泛應用於航空航天和能源行業的精密零件的加工(gōng),本文針對主軸擺(bǎi)動和工作(zuò)台旋轉構成的五軸加工中心斯達拉格機床S T C 1250為例闡述基於U G-P O S T平台開發的後(hòu)置轉換(huàn)程序,轉換後的程序可以直接在數控機床(chuáng)上切削加工離心壓縮機的三元葉輪,保證了後(hòu)置轉換的正確性和實用性。U G-P O S T是C A M軟件中後置處理程序,通過對機床運動結構、行程等參數定義後,構建所(suǒ)屬的後置轉換。在C A M軟(ruǎn)件中生成的刀位軌跡(jì)文件C L S F,通過後置轉換後可以生成數控機床的N C文(wén)件。五軸聯動加工中心通常有圖1所示幾種結(jié)構形式。
數控(kòng)機床主軸頭擺動和工作台旋轉,主軸頭是雙擺動,工作台是(shì)雙旋(xuán)轉構(gòu)成的五軸聯動加工形式,由於每種結構形式都有其自身(shēn)的優缺點,在加工大小不同(tóng)類型(xíng)的零件時各有側重。對於大型零件需要精密時通常考慮主軸頭是雙擺動的結構,小型零件通常(cháng)是工作台雙旋轉的類型。
對於現代的C A D/C A M係統,其主要用途是生成在機床(chuáng)上加工零件(jiàn)的刀具軌跡(jì),編製數(shù)控程序時直接生成的代碼一(yī)般不能(néng)給數(shù)控機床直(zhí)接使(shǐ)用,這是由於需要(yào)考慮機床的(de)機構類型,主軸(zhóu)功(gōng)率(lǜ),各軸的行程及控製係統等因素,通常的C A D/C A M係統可以直(zhí)接生成A P T標(biāo)準化的數控代碼,通過按照機床實際參數配置好的後置轉換後可以給(gěi)數控機床使用。
U G-P O S T後(hòu)處理具(jù)備兩個要素:刀軌和後(hòu)處(chù)理器(包含機床及其控製係統信息的處理程序)。U G-P O S T是(shì)U G軟件中開放的後處理平台(見圖2),它使用內部(bù)刀軌數據作為輸入,經處理轉換後輸出機床能夠識別的N C代碼。它的客戶定製化能力很強,能適應從車床到五軸加工中心,任何結構類型的機床及其控製係統的(de)後處理。
首次構建後處理時會提示輸入,如機(jī)床的結(jié)構:銑床或車床、三軸或五軸等;機床支持的地址(zhǐ),如(rú)X、Y、Z、A、B、C、T、M等;每個地址的屬性,如格式、最大值、最小值等;模塊,描述多個地址(zhǐ)如何(hé)組合在一起(qǐ)來完(wán)成一個機床動(dòng)作。G01G02等動作類型,在U G/p o s t執行時,用戶(hù)指定一個文件(jiàn)來存儲後處理生成(chéng)的N C指令,這個文件就是N C代碼文件,輸出後就可(kě)以傳送到機床上進行加工製造,五軸(zhóu)後置的難點主要是合理配置(zhì)機床的A、B回轉軸,要按照(zhào)機床技術參數嚴格對應輸入,否則可能會引起(qǐ)機床報警和零件尺寸精度。
五軸加工中心S T C 1250係(xì)列,控製係統采(cǎi)用的是Siemens 840D,機床主軸頭擺動是A軸,工作台旋轉(zhuǎn)B軸構(gòu)成的五軸聯動加工,其中B軸是工作台360°自由旋轉,A軸擺動範圍是+40°~-100°,工作台尺寸是1 250m m×1 250m m,機床各(gè)軸結構(gòu)如圖3所示,按照機(jī)床的實際(jì)技術參數在U GPO S T對應(yīng)輸入後(hòu)保存成“.pui”結尾的文件,然後使用U G的C L S F 工具調入C A M 生成的刀軌(guǐ)文件通過P O S T後置轉換後生成機床使用的NC代碼。
對於配置好的後處理器以離心壓縮機三元葉(yè)輪(lún)為例對其進行驗(yàn)證,使用(yòng)G代碼仿(fǎng)真及機(jī)床切削加工這(zhè)兩種方法驗證。在U G中調入C A M軟件生成(chéng)的葉輪加工刀軌通過(guò)後置轉換後生成機(jī)床的NC代(dài)碼,在Vericut 6.3中用G代碼仿真無誤後,在(zài)S T C 1250機床上進行加工三元葉輪,切削過程中無過切現象,加工(gōng)過程(chéng)平穩(wěn)無振動,機床(chuáng)切削功(gōng)率恒定,從而驗證了加工軌跡和後置處理器的正確性。
通過使用U G-P O S T對斯特拉格S T C1250機(jī)床建立後置處(chù)理器,生成葉輪加工刀軌通過(guò)後置處理轉換後可以在機床上使用,從而(ér)驗證了(le)後置處理器的正確性。對於U G-P O S T平台可以建立各種複雜類型結構的五(wǔ)軸聯動加工中心,具用通用(yòng)性(xìng)和客戶定製化的特點,能夠滿足日新月異的高檔數控加工中心的需要。
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