Mastercam軟件是美國CNC Software公司所研制開發的CAD/CAM系統,是一套功能強大的CAD/CAM軟件。雹最大的特點就是把CAD造型與CAM加工刀具路徑及近控代碼程序的生成集成在一起。實現從零件外形狀設計到刀具材料選擇,刀具路徑生成、加工模似、數控加工程序生成及輸出,最后數控加工設備加工完成的一條龍服務。KND—10M數控系統是北京凱恩帝數控技術有限開發生產的經濟型鉆、銑、鏜床用數控系統。隨著我國現代機械加工業的不斷發展,我國數控技術也得到了前所未有的發展。國產數控系統技術越來越完善和穩定,它在實際生產中的應用也越來越廣泛。現在加工的零件程度越來越復雜,工藝過程愈繁瑣,運用手動編程是很難完成。因此,采用CAD/CAM技術加工零件是必然的趨勢。本文主要介紹通過修改Mastercam的后置處理文件后,從而得到直接符合KND—10M系統的NC程序格式并且這種格式可以通過RS232接口直接傳送給數控機床控制器進行加工零件。
1 Mastercam的工作流程
Mastercam對每個做產品設計與制造的人員來說是一個很理想的工具。那么,它的具體工作流程一般包括以下幾個過程。
(1)零件幾何造型設計階段:此階段可利用Mastercam自身的design、mill等模塊來完成,也可通過軟件提供的圖形轉換接口把AutoCAD、Pro/E、UG等其他CAD軟件生成的圖形轉換成mastercam的圖形文件來完成。
(2)加工階段:根據所需加工產品的幾何形狀確定加工方式后,運用Mastercam系統提供的功能選擇合適的刀具、材料和工藝參數等,然后產生刀具路徑和進行加工模擬,以檢測錯誤并進行修正。然后產生刀其路徑和刀具的運軌跡數據。
(3)生成數控加工程序并輸出階段:這是一種后處理的過程。因為世界上有幾百種型號的數控系統,如法蘭克、西門子等,它們的指令格式不完全相同。因此Mastercam軟件系統應針對某一特定的數控系統生成特定的數控加工程序,才完成數控加工,得到理想中的產品。
2 后置處理文件的問題
后置處理文件簡稱后處理文件,是一種高級程序語言,其擴展名.PST。后置處理文件作用是將Mastercam生成刀具位置秘數據文件編譯成用CNC控制器可以加工的NC程序文件。Mastercam后置處理文件是具有專一性的,為了適應不同的CNC控制器。因此、它本身已具有許多世界著名、優秀數控系統的后置處理文件。但是沒有對應KND數控系統的后置處理文件。如果Mastercam用任何一種現在本身有的后置處理文件自動生產NC程序。它們都是無法直接讓KND系統的CNC控制器識別的。如何使NC程序能夠讓KND系統的CNC控制器直接識別呢?通常有二種方法:①用任何一種后置處理文件生產NC程序、然后對NC程序進行手動修改成KND系統的NC程序;②修改其中一種后置處理文件使最后生產的NC程序能夠讓KND系統識別。如果用第一種方法,那么每一次零件生產NC程序可能都要進行大量的修改。工作量太大,容易出錯。第二種方法只要修改一次后處理文件就無需再做任何的修改。
下文就針對Mastercam缺省后置處理文件修改成KND-10M數控系統專用的后置處理文體。它缺省后置處理文件MPFAN.PST,對應的是FANUC系統的CNC控制器。那么省缺后置處理文件生成NC程序格式與KND程序格式差別在哪里?我們通過一個實例來看看它們格式之間的差異。例如圖2,該零件通Mastercam繪制出二維圖,選擇合適的刀具,材料和工藝參數等,生產成刀具路徑和產生刀具的運軌跡數據、然后通過缺省后置處理生產程序(如表1)。通過以上表1中兩種程序格式的比較,看出以下幾個問題。
(1)進行零件加工時,需要從G54-G59的工件坐標指令其中的一個來指定工件坐標,部分控制器(數控系統)用G92指令確定工件坐標系。KND—10M系統中,可以使用G54~G59或G92來設定工件坐標系。在實際生產中,通常使用
G54~G59指令來設置坐標加工零件,因為這種指令加工時對刀更為簡便。在G54~G59指令中最常用的是G54指令。但是采用系統缺省的后處理文件時是無法實現G54指令自動輸出的。
(2)MPFAN.PST后處理文件針對的是4軸加工中心,而目前使用KND一10M是3軸數控銑床系統,多出了第4軸數據“A0.”.
(3)KND-10M是數控銑床系統,它不帶刀具庫,所以要去掉換刀指令M6、回參考點動作G28、刀具長度補償指命G43、G44。同時在該系統中刀具半徑補償G41和G42指令補償量的代號是H而不是D。
(4)KND—lOM系統本身程序存儲空間比較小,為了減少程序存儲空間只好將NC文件中的注釋行,行號等刪除。
3 后置處理文件的修改
如果要避免以上問題。可對NC文件進行大量重復修改,但易于出錯,效率低下。為了提高效率,對PST(后置處理)文件進行修改更為合理。選擇缺省的MPFAN.PST后處理文件編輯與修改有二種方式:①通過記事本打開MPFAN.PST進行編輯;②通過Mastercam軟件自帶的PFE32編輯器進行編輯。它的打開方式為:Mastercam中主菜文檔(File)/編輯(Edit)/PST,系統彈出讀文件窗口,選擇Mpfan.PST文件打開。
3.1 文件頭修改設置
為使Mastercam最后生成的NC程序文件能夠通過筆記本電腦與數控機床RS232接口聯接后直接將程序傳送到機床上進行加工或進行DNC加工零件。KND-10M數控系統傳送時能夠直接識別的開頭格式如下。 :% :00002
3.2 刪除文件和刀具注釋
省缺后置處理文生產NC程序中文件、刀具注釋如下:
(PROGRAM NAME-T) (DATE=DD-MM-YY-26-04-07 TIME=HH:MM-1l:25) (12.FLAT ENDMILL TOOL—1 DIA.OFF.-l LEN.-l DIA.-12.)
KND數控系統不能識別文件,刀具注釋,必須將它們刪除。那么后處理文件改修如表3。
“#”表示注釋,在它以后一行的程序或說明不影響整個后處置文件。
3.3 G代碼和M輔功能修改
KND數控機床G代碼與M輔功能與省缺后置處理文件生產G代碼和M輔有所不同,同時。一些G代碼系統本身可以省略的等等。
3.4程序其他改修
KND—10M系統的數控程序儲存空間較少,為了減少程序的存儲。可以將程序的程段號刪除來減少程序儲存空間。Mastercam生成的程序中缺省一些G功能和M功能代碼用的是G或M加一位數字表示。例如直線插補用G 1表示。但是我們手動編程的習慣G功能和M功能代號用G或M加二位數字表示。例如直線插補用G 01表示,但是兩種格式在數控系統中都是可以使用的。為了便于編程人員檢查程序是否有錯,盡量將程序改為編程人編程習慣。
經過上面這幾個步驟的修改之后,將經過修改的后置處理程序另存為一個新的文件KND.PST,即可被MasterCAM9.0調用。
后置處理文件的編輯和設定,對CAD/CAM軟件來說都是需要的。針對我校使用的數控系統KND-10M來說,在每次生成NC程序后都去對程序進行修改。不僅浪費時間,而且容易出錯導致事故。所以,制定一個專用的后置處理文件。本文也就提供了具體后置處理程修改方法,已進過實踐證明是可行的。
(審核編輯: 智匯胡妮)
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