我們一般性的將精工編程整個過程分為前置處理和后置處理兩個部分，將刀具路徑 規(guī)劃以及刀軌計算過程稱之為前置處理；而將前置處理計算所得到的刀位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成具 體機床的程序代碼來驅(qū)動具體精工機床進行精工加工，該過程稱為后置處理。
加工中心，簡稱CNC，是由機械硬件設(shè)備與精工系統(tǒng)組成的用于加工復(fù)雜形狀工件 幾何體的高效率自動化機床。加工中心必須備有刀庫，具備換刀功能，對工件進行一次 裝夾后可進行多個工序加工的機床。加工中心是高度機電一體化的設(shè)備，工件在裝夾之 后，精工系統(tǒng)能控制機床按不同工序自動選擇、更換刀具、自動對刀、進給量、自動改 變主軸轉(zhuǎn)速等，可連續(xù)完成鏜、銑、鉆、鉸等多種工序，因而可以大大減少工件的裝夾 時間、機床調(diào)整和測量等輔助工序時間，對加工形狀比較復(fù)雜，精度要求較高，品種更 換頻繁的零件具有良好的經(jīng)濟效果[16]。
隨著機械工業(yè)的發(fā)展，機械零部件的復(fù)雜程度也不斷加大，像一些模具類或一些復(fù) 雜曲面造型的零件用三軸加工中心實現(xiàn)起來就會更困難。而對于特別復(fù)雜，或是形位公 差等要求比較苛刻的復(fù)雜零件加工，甚至要求一次裝夾來完成加工的的話，四軸加工中 心也不能完全滿足要求，這樣就需要使用五軸精工加工中心。五軸加工中心有高精度、 高效率的特點，工件的一次裝夾就可以完成五個自由度的加工。若配以五軸聯(lián)動的高檔 精工系統(tǒng)，還可以對復(fù)雜的空間曲面進行高精度加工，更能夠適應(yīng)像飛機結(jié)構(gòu)件、汽車 零部件等模具的加工[21]。五軸精工機床的使用，更容易實現(xiàn)工件的裝夾，無需特殊的夾 具酒可把工件按照要求安裝在合適的位置，避免多次重復(fù)裝夾，同時也提高了工件加工 的精度[22]。此外，由于五軸精工機床在加工中對刀具無特殊要求，所以刀具成本也進一 步降低。這樣采用五軸精工機床加工工件可以很快的完成模具加工，交貨快，更好的保 證模具的加工質(zhì)量，使模具加工變得更加容易，并且使模具修改變得容易。盡管五軸數(shù) 控機床的結(jié)構(gòu)千差萬別，而其最常見、最基本的形式卻可以按照結(jié)構(gòu)特點的不同大致分 為三大類。
本章主要介紹了 UG的后置處理模塊以及機床控制系統(tǒng)的參數(shù)，并且根據(jù)加工中心 的相關(guān)參數(shù)制定了特定機床專用的后置處理器。為了驗證后置處理器的可用性，本文采 用對具有復(fù)雜空間曲面的葉輪進行CAM編程加工，設(shè)定一系列工序并生成刀位位置源 文件，通過剛制定的專用后置處理器對刀位位置源文件進行后置處理，生成能夠直接運 用到精工機床進行機械加工的精工G代碼文件。
VERICUT軟件與一般CAM軟件的區(qū)別：VERICUT是仿真加工軟件，不能生成數(shù) 控程序，但是可以模擬G代碼程序，包括子程序、宏程序、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、變量等；一般 CAM軟件只是模擬刀軌或中間文件[46]。此外VERICUT軟件能仿真機床加工，進行碰 撞檢查，仿真后能對切削模型進行尺寸分析，還能對切削速度進行優(yōu)化，并輸出仿真模 型文件，以及生成工藝文件報表，這些都是一般CAM軟件無法完成的任務(wù)。
本章介紹了機床仿真技術(shù)常用到的相關(guān)軟件VERICUT的基本功能，調(diào)研V255 加工中心的結(jié)構(gòu)及其相關(guān)參數(shù)。并且根據(jù)加工中心的相關(guān)參數(shù)用VERICUT構(gòu)建了機床 的虛擬仿真加工環(huán)境，通過對葉輪的仿真加工驗證后置處理器生成的精工G代碼的可用 性，進而驗證后置處理器的可靠性。
在UG中加工模塊的主要功能是創(chuàng)建工件幾何體加工的刀具路徑[23]。但是在加工模 塊中生成的刀具軌跡路徑如果不經(jīng)后置處理就無法直接應(yīng)用到精工機床上進行工件加工 [24]。這是因為不同的機床廠家生產(chǎn)的各種機床運行條件是不完全相同的，有些機床的旋 轉(zhuǎn)軸是水平放置，而另一些機床的旋轉(zhuǎn)軸為豎直放置，還有的一些機床在進行加工時卻 可以實現(xiàn)多軸聯(lián)動等。并且各種機床所使用到的控制系統(tǒng)也不盡相同，對于同一功能， 在不同的精工系統(tǒng)中其精工代碼也不完全相同。這些與特定的機床相關(guān)的信息，卻并不 包含在刀具位置源文件中。因此刀具位置源文件在進行加工之前必須進行相關(guān)的后置處 理，以適應(yīng)不同機床和控制系統(tǒng)的特殊要求。這種根據(jù)各種機床的參數(shù)格式化前置處理 生成的刀具位置源文件，并生成可以直接應(yīng)用于機床加工的NC代碼的過程稱之為后置 處理[25]。
在各種CAM軟件中的前置處理中都可以生成用于零件加工的刀軌，刀軌文件中主 要包含切削點刀心數(shù)據(jù)的GOTO語句，還有可以控制機床的其他各種指令信息。但是因 為每臺機床的控制系統(tǒng)對程序格式和指令的要求都有所不同，比如對同一行中的不同G 代碼的輸出順序可能有所不同，這樣，在前置處理過程中生成的刀軌文件就不能直接用 于機床的驅(qū)動，所以，刀軌文件必須經(jīng)過處理計算，才能符合某一機床的控制系統(tǒng)的要 求。這個處理計算過程就是“后處理”[3(5]。后處理的過程要具備兩個基本的要素：第一是 要有刀軌文件，一般由CAM軟件生成，本文是應(yīng)用UG的CAM功能生成UG的內(nèi)部刀 軌[31]。第二是后處理器，它是一個包含機床以及控制系統(tǒng)相關(guān)信息的處理程序，它的主 要作用是讀取刀軌文件中的刀軌數(shù)據(jù)，再轉(zhuǎn)化為能直接用于驅(qū)動機床的精工代碼。
刀柄的建立就要棍據(jù)機床所使用的不同規(guī)格的套筒，按照具體的尺寸，在VERICUT 刀具庫中進行定義。一般先在常規(guī)的三維軟件中構(gòu)建結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的刀柄的模型，再通 過STL.等格式文件導(dǎo)入VERICUT中方式，在VERICUT軟件中定義。另外角度頭也可 以在刀具庫中定義，這時要勾選跟主軸旋轉(zhuǎn)選項，用來控制角度頭模型是否和主軸一起 旋轉(zhuǎn)。
V255屬于雙轉(zhuǎn)臺類型的立式加工中心，其具有五個可以自由移動 的軸分別為沿X、Y、Z三個方向直線運動的直線軸X軸Y軸Z軸以及沿X、Z軸線旋 轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸A軸和C軸，其工作臺結(jié)構(gòu)如圖2.5所示。
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