1、前 言11.2.4 叶片五座标加工后置处理开发的目的和意义(1) CAM 软件的后置处理后置处理就是针对特定的机床把 CAM 系统生成的刀位轨迹转换成机床代码指令(G 代码 )。生成的指令可以直接输入到该数控机床用于控制加工 8。由于不同厂家生产的数控机床采用不同的数控系统，因此，通用的 CAM 系统就有必要为各种数控系统配置相应的后置处理程序。早期的 CAM 系 统就是这种处理模式。有些系统甚至有成百上千种后置程序。不过，经过对各种数控系统的对比研究，不难发现，各种系统的 G 代码指令的主体是相同的，即刀位轨迹坐标数据，不同的是一些准备指令及指令格式。因此，完全可以用一个通用后置处理程序来为
2、不同的数控系统转换 G 代码。不少软件的后置处理即是按照这种思路开发成功的通用后置，它可以适用所有的按 G 代码格式控制的数控系统。其专用机床代码格式是采用对话框屏幕菜单方式由用户自己根据给定的特定机床所要求的格式输入的，并且可以保存下来以备后用。而这种专用代码格式是附随机床出厂的，可能各个厂家互不相同。这项定义机床代码格式的工作由其“增加机床”模块完成。当给定了所用的数控系统(即机床)之后，系统就可以针对该数控系统生成加工代码，即进行后置处理了。CAM 系统的后置设置是指对后置输出的数控程序的格式进行设置，它包括程序段行号、程序块的大小、数据格式、编程方式、圆弧控制方式等，当然要包括指定的数
3、控系统的一系列指令格式。 当完成了后置设置之后，即完成了刀位轨迹向机床 CNC 数控程序转换的准备工作，经过后置处理，即可得 G 代码数据文件(数控程序)。有了数控程序就可以直接输入特定机床进行数控加工了。有些后置处理还提供了一种校核 G 代码的功能。利用此功能可以把已编好的数控程序读进来，反算出其刀位轨迹，从而在计算机上进行仿真，检验其正确性。这个功能对于手工编写数控程序尤其有用， 它可以在上机床切削之前用计算机来仿真加工过程， 从而避免一些程序错误(有时可能是输入时的一个小失误)。减少一些不必要的浪费与损失。1.3 本论文的主要工作在 Pro/E 的加工中，经过刀具轨迹计算产生的是刀位原文
4、件（cutter location 前 言2source file）,而不是数控 NC 程序，刀位原文件采用 APT 语言格式，这种语言接近于英语自然语言，它描述当前的机床状态及刀尖的运动轨迹，它的内容和格式不受机床结构、数控系统类型的影响。因此，必须设法把刀位原文件转换为特定机床能执行的数控程序，采用通行的方式或方式输入数控机床的数控系统，才能进行零件的数控加工 9。把刀位原文件转换成特定机床能执行的数控程序称为后置处理（POST PROCESSING ） ，根据刀位原文件的格式可将刀位原文件分为两类：一类是符合 IGES标准格式的刀位原文件，如各种通用 APT 系统及商品化的 CAD/CA
5、M 集成系统的数控编程输出的刀位原文件，Pro/E 输出的刀位原文件就是属于这一类。另一类是非标准的刀位原文件，如某些专用（或非商品化的）数控编程系统输出的刀位原文件 10。后置处理原则上是解释执行，即每读出刀位原文件中的一个完整的记录（行） ，便分析该记录的类型，根据记录类型确定进行坐标变换还是文件代码转换，然后根据所选择的数控机床进行坐标变换或文件代码转换，生成一个完整的数控程序段，并写到数控程序文件中去，按照这样，一段一段的进行，直到该刀位原文件全部结束。因此本文是在熟悉消化 Pro/E 软件的基础上，针对我厂从北京机电院购买的旋转摇摆式机床，根据旋转摇摆式机床的运动特点，给出从 Pro
6、/E 软件的刀位原文件到该机床能有效加工叶片型面及叶根、叶冠平台的 NC 程序的算法原理，再根据算法原理用 VB 语言生成该种机床加工叶片的后置处理程序。最后给出典型叶片从产品图纸开始到运用本后置处理程序生成 NC 程序的详细做法。Pro/E 的叶片加工五座标后置处理程序算法的流程如(图 1.3)所示。从叶片产品图到运用后置处理程序生成 NC 程序的工作为以下内容： 叶身型面离散点的处理; 叶身型面样条的生成; 叶身型面曲面的生成及加工模型的创建; 加工工艺路线的确定; 切削刀具及切削参数的确定; 切削方式及刀具轨迹的生成; 由刀具轨迹运用后置处理程序生成 NC 程序。前 言3图 1.3 Pr
7、o/E 后置处理计算流程图开始读刀位源文件*.NCL软件版本号？否报告错误结束是是 GOTO 否？是是 FINI？Y、Z 平面内的坐标变换及 A 值的计算是X、Y 平面内的坐标变换及 C 值的计算计算动态速度 F程序的偏移及旋转计算NC 程序的坐标值及进给速度（X、Y、Z、A、C、F）输出数控程序段是否代码转换前 言4第二章 Pro/E 叶片五座标加工后置处理开发要使所生成的数控程序不经手工修改，直接应用于数控机床加工，则必须针对每一台数控机床定制专用的后置处理程序。这就要求开发人员熟悉所用的CAM 系统及所生成的刀具路径文件的格式、熟悉所用数控机床及其数控系统代码功能及其表述格式，而这一工作
8、是智力密集和劳动密集兼而有之的过程。当面临的 CAM 系统众多，机床及其数控系统众多的情况下，从头开发专用后置处理程序的工作就显得相当繁重。本文以开发通用后置处理程序为基础，应用数控代码导向等相关技术定制数控机床专用后置处理程序。2.1 Pro/E 叶片加工后置处理的算法原理 2.1.1 版本号的处理Pro/E 生成的刀位原文件第一行就是软件的版本号，如图 2.1.1( 刀位原文件*.NCL)所示的(1 $* Pro/clfile version wildfile-2003250)，由于一个后置处理程序不可能对所有版本都适用，如果不是本后置处理所需版本，则报告出错原因并退出后置处理。表 2.1
9、.2 工作代号说明 12G00 快速定位 G92 设置绝对编程零点G01 直线插补 M00 暂停G17 选择 X-Y 平面 M02 程序结束G54 选择工作坐标系 1 M03 主轴正转G55 选择工作坐标系 2 M04 主轴反转G56 选择工作坐标系 3 M05 主轴停G57 选择工作坐标系 4 M08 冷却液开G58 选择工作坐标系 5 M09 冷却液关G59 选择工作坐标系 6 F 进给速度G90 绝对编程 S 主轴转速G91 增量编程 T 刀具号G94 每分钟进给2.1.2 文件代码转换尽管不同类型的数控机床（主要指数控系统）的指令和程序段格式不尽相同，彼此之间有一定的差异，但仍然可以找
10、出它们之间的共同性，主要体现在前 言5以下几方面。(1) 数控程序都是由字符组成；(2) 址字符的意义基本相同；(3) 备功能 G 代码和辅助功能 M 代码功能的标准化；(4) 字地址加数字的指令结合方式基本相同，如 G01，M03,X100.0，Y25.1 等；(5)数控机床的运动方式种类有限。数控机床的这些共同特性是后置处理实现的基本条件 11。在本机床中需要用到数控机床的一些基本指令，由于数控机床的指令很多，现在只列出一些需要用到的指令及意义如表 2.1.2 所示。在 Pro/E 生成的刀位原文件中,对于 GOTO 以外的文件代码需按照本机床特定认可的代码进行转换,如(图 2.1.1)将
11、第 2、3 两行转换为非执行语句即注释为加工工件名称(MSG“01”)。第 4 行转换为 G55。第 5 行将转换为注释机床类别为铣床(MILL)及机床号(1#)。第 6 行转换成注释程序坐标值的单位为(mm)。第 7 行转换为转换调用刀具号 T10。第 8 行转换为注释本段程序所使用刀具的直径(25mm)。第 9、10、11 行为注释座标系的方向可略去不管。第 12 行表示多轴加工开此处转换为 FGGROUP(X、Y、Z、A、B、)。第 13 行为主轴转速转换为 S2300。第 14行表示冷却液的开或关状态，ON 表示开，对应转换成 M08，OFF 表示关，对应转换成 M09。第 15 行
12、RAPID 表示以 G00 的速度进给。对于注释语句在加工程序中可有可无，有注释则使加工程序一目了然，别人更易看懂，没有注释亦不影响程序的执行情况。这几个程序段可根据实际机床把先后次序调整并加入机床规定必需的代码。另外在转换为*NCL 文件时,对于本机床由于 B 轴的摆动原点在刀具长度为 150mm 的位置,因此需将刀具长度显示出，并记载以备 X、Z 平面的坐标变换用。针对本机床前 15 段可文件代码处理成如下程序：MSG(“01”)程序号为T1-选择 1 号刀具MO6-执行交换刀具1 $* Pro/CLfile Version Wildfire - 20032502 $- MFGNO / M
13、FG00013 PARTNO / MFG00014 $- FEATNO / 555 MACHIN / MILL, 01前 言66 UNITS / MM7 LOADTL / 18 $- CUTTER / 20.0000009 $- CSYS / 1.0000000000, 0.0000000000, 0.0000000000, 0.0000000000, $0.0000000000, 1.0000000000, 0.0000000000, 0.0000000000, $0.0000000000, 0.0000000000, 1.0000000000, 0.000000000010 MULTAX
14、/ ON11 SPINDL / RPM, 2500.000000, CLW12 COOLNT/ON13 RAPID 14 GOTO / -34.9393112431, 132.8255903728, 69.6947813119, $15 -0.1092338887, 0.9905530802, 0.082900861816 RAPID 17 GOTO / -26.3629244580, 55.0533308250, 63.1859051404, $18 -0.1092338887, 0.9905530802, 0.0829008618-4781 -0.2060865430, 0.5037723
15、452, 0.83889317614782 GOTO / -33.1021022840, 71.5860499488, 131.8159226070, $4783 -0.2060865430, 0.5037723452, 0.83889317614784 COOLNT/OFF4785 SPINDL / OFF4786 $- END / 4787 FINI 图 2.1.1 刀位原文件*.NCLG00G90G94G55选择工作坐标系FGROUP(X、Y、Z、A、B)多轴开G90绝对编程M03S2300主轴正转、转速为 2300G00M08-冷却液的开将最后行转化为：M09-冷却液的关M05-主轴停
16、前 言7G00-快动G90-绝对编程M17回主程序M02-程序结束2.1.3 坐标变换对于五座标数控加工,刀位原文件中刀位的给出形式为刀心坐标和刀轴矢量,分别为 GOTO 后面的两行，刀心坐标表示的是刀具中心线与刀具最外缘交点处相对于加工坐标系的值，以绝对值的形式给出的，如图 2.1.1 的第 16 段GOTO/849.63,-152.268,113.64,$。刀轴矢量表示的是刀心坐标点处刀具中心线的矢量方向，是以单位向量的形式给出。如(图 2.1.1)的第 17 段 0.2715，-0.6830，0.67804。刀心坐标和刀轴矢量在二维平面上可用图 2.1.2（刀心坐标和刀轴矢量图）表示，三
17、维空间上只不过表示的是三个方向而已。图所示为加工叶身背弧时，使用的刀具直径为 28，圆角为 5，刀具主轴与曲面法向方向成25的倾角铣削。由于此种机床为为旋转摇摆式五座标数控机床，机床坐标分别是 X、Y、Z、A、B，对于三维空间的坐标变换本应分三次完成，但由于此机床只有绕 X 轴的旋转和 Z 轴的摆动，因此坐标变换只需分两次在二维下进行计算，并分别计算出 A、B 的值和 X、Y、Z 的值，以下分别进行讲解。2.1.4 Y、Z 平面内坐标变换及 A 值的计算由 Pro/E 生成的刀位文件（.Ncl）设刀心 C 在工件坐标系中的坐标为(，)，刀轴矢量（为单位矢量）在工件坐标系中为： (a x,ay,
18、az)，由于是在、前 言8图 2.1.2 刀心坐标和刀轴矢量图平面内的坐标变换，因此值和 ax 在此处暂时不用。因为实际机床加工时，刀具是不会相对于轴旋转的，刀具中心线是始终与 XOZ 平面平行的，只是工件在相对于轴旋转，为此我们首先必需将工件坐标系旋转一定的角度使 XOZ平面与刀具中心线平行。为方便值的计算先将刀轴矢量的起点移到工件坐标系的原点，如图 2.1.3（值计算） ，值的计算是从轴开始的，为方便刀心坐标值的计算取值为正，则工件坐标系的旋转始终为逆时针转动。 （值亦可取负值，只不过工件在机床上第一次旋转是顺时针转动而已）值的计算如（式 2.1.1）：图 2.1.3 刀轴矢量值计算A=a
19、rctan|ay/az| (ay0 且 az0)A=180- arctan|ay/az| (ay0 且 az0)当 az=0 时,A 值分别为以下两种情况:A=90 (ay 0 且 az = 0)此时计算出的值为相对工件坐标系的绝对坐标值，为使处理出的程序为相对坐标编程，除 G91 前的角度值就是程序的角度值之外，G91 后的式(2.1.1)前 言9程序中的角度值均为后一个角度值相对前一个角度值的值，即相对值A，而相对值有可能超过180,实际叶片加工的程序除选择工件坐标系后的第一个 A 值是任意值(当然不会超出360),其余的 A 值根据叶片曲率的变化最大也只有几度,因此根据不同的相对值A 应
20、作不同的处理。例如有一个 A值是 1,紧跟下一个 A 值是 359,此时A=358,而实际上我们要求工件转动-2，而不是 358。设处理出的程序中的相对转动角用来表示，则的计算如（式 2.1.2） 。A=A n- An-1A=A; (|A|180)A=-360+A (且A180)A=360+A (且A180)按（式 2.1.2）计算出工件相对工件坐标系需转动的值后，由于坐标系的旋转使得刀心点的坐标值发生改变，因而现在必需计算坐标系旋转一个后刀心点的坐标值，旋转后刀心点的坐标值才是 NC 程序中所需的绝对坐标编程时的 Y 值，而旋转后的值还需在后面做依一次摆动计算。在平面中工件绕轴旋转一个值的变
21、换矩阵为（式 2.1.3） ，式中的值是按（式 2.1.2）计算出的值。cos sinA （式 2.1.3）13-sinA cosA 则按变换矩阵变换后的坐标值（，）为：cos sin （，）（，）（，） -sinA cosA 将其展开就得（式 2.1.4）：cossin sincos 在（图 2.1.3）刀轴矢量方向与轴的夹角为，当工件坐标系旋转一个角度值后，此时刀具中心线与 YOZ 平面平行，刀心坐标从（，）旋转到式(2.1.2)（式 2.1.4）前 言10了（，）如（图 2.1.4）所示。完成上述旋转计算后刀位点的坐标在三维空间下就由（X、Y、Z）变成了（X、Z）图 2.1.4 YOZ
22、平面内旋转后的情况2.1.5 X、Z 平面内坐标变换及 B 值的计算在进行了旋转运算后，由于机床是旋转摇摆式机床，因此还需要一次摆动计算。要进行摆动计算得先计算摆动角，由于刀轴矢量当 YOZ 平面内旋转时并不影响刀轴矢量方向与 YOZ 平面的夹角即值，因此值的计算任然按*.NCL中给出的刀轴矢量分量进行计算。为计算方便，把刀轴矢量的起点移到坐标原点，摆动值是指刀轴矢量与 YOZ 平面所夹的锐角，因为机床的摆动角度值在-4040的范围，当然叶片的加工中值的摆动不会超过30的范围。当把刀轴矢量的起点移到坐标原点后，摆动角的方向规定刀轴矢量在轴的负半轴内角度值为负，刀轴矢量在轴的正半轴内角度值为正，
23、由图 2.1.5（值图）则值可按下述(式 2.1.5)计算：设*.NCL 文前 言11图 2.1.5 值图件得到的刀轴矢量方向为(a x,ay,az)，则az=（a z2+ ay2） 1/2B=-arctan| ax/az| （a x0）B=arctan| ax/az| （a x0）本机床的摆动是 XOZ 平面内的摆动，而摆动原点在刀具长度为 150mm 的位置，刀具长度在大于 150mm 与小于 150mm 的位置计算方式会有所不同，由于摆动半径150的存在，使得摆动原点不在刀位点上，刀具摆动后则刀位点发生变化，事实上我们要加工的是没有发生摆动时的刀位点，因此我们需要计算出摆动量，然后将摆动
24、后的刀位点补偿到摆动前的刀位点。刀具长度刚好等 150mm 时归入那一类均可以或者跳过此次摆动计算，实际加工中刀具长度一般不可能刚好等于 150mm。刀位点的摆动补偿计算时，按刀具长度的不同分成两种情况进行。设刀具长度为，当150mm 时，此时的摆动点在刀位点的下方，它的计算可按图 2.1.6（150mm 时的摆动）进行。摆动半径150。刀位点是（X、Z） ，其计算为（式 2.1.6） 。RsinBXsinB （式2.1.6）-cosB-cosB （式 2.1.5）前 言12图 2.1.6 150mm 时的刀摆动 当150mm 时，此时的摆动点在刀位点的上方，它的计算可按图2.1.7（150m
25、m 时的摆动）进行计算。摆动半径150。刀位点是（X、Z） ，其计算为（式 2.1.7） 。+ +RsinBX+sinB （式2.1.7）+ cosBcosB 按 YOZ 平面的旋转计算和 XOZ 的平面摆动补偿计算完成后，得到的刀位点为（,Z） ，旋转角和摆动角，如果是绝对坐标编程，此时的刀位点的坐标值就是程序中的坐标点的值，旋转角和摆动角亦为程序中的旋转角和摆动角。当采用相对坐标编程时，G91 后面的所有坐标点和角度值都是相对前一点的坐标值和角度值，因此需要进行后一点坐标值减前一点坐标值的计算，计算时按、前 言13图 2.1.7 150mm 时的刀摆动 、分别进行，后一角度值减前一角度值的
26、计算，计算时按、分别进行。计算相对 A 值时按(式 2.1.2)进行处理，其余的相对值则直接相减就得结果。完成上述计算后，理论上是完成了程序的后置处理，可以上机床进行加工了，但针对叶片加工的特点，本后置处理还作了进一步的处理。2.1.6 计算动态速度选择合理的切削深度 ap、进给量 F 和切削速度 vc 对于保证加工质量、降低加工成本和提高劳动生产率，都具有重要的意义。在机床、刀具和工件等条件一定的情况下，切削用量的选择具有灵活性和能动性。应充分发挥机床和刀具的功能，以取得生产的最大效益。如切削用量选择得当，就可最大限度地挖掘出生产潜力；倘若选择不当，则会造成很大的浪费或导致生产事故 14。叶
27、片的五座标加工主要是加工叶片的叶身和叶根、叶冠平台，叶身部分为复杂不规则曲面，叶身型面是由多个截面混合而成的，根据截面图可以分析出叶身整个曲率变化规律内背弧处型面较平坦，此处的曲率变化较为缓慢；进出汽边处型面变化剧烈，此处的曲率变化较大，如图 2.1.8（叶身曲率变化）所示。在进出汽边处前 言14图 2.1.8 叶身曲率变化角度变化大，内背弧处角度变化小。如果在整个截面的加工过程中采用同一速度，由于曲面的加工是按照曲面精度给出的坐标点的值和翻转角度的值，叶身部分要保证相同的精度，则进出汽边翻转角度大，坐标点之间的距离短，内背弧处翻转角度小，坐标点之间的距离大，这样按同一进给速度既不能很好的发挥
28、加工效率，而且在加工进出汽边时翻转角度大则整个进给速度慢，使得刀具在进出汽边因停留时间长而变成刀口状。在东汽厂叶片分厂的国外五座标机床后置处理软件有 Liechti 公司的 Turbsoft 后置处理程序和igid 公司的 Rcs后值处理程序，它们的处理是人为地将叶片截面分成进汽边、内弧、背弧和出汽边四部分，分别可以给予四个不同的进给速度，在进出汽边处给的切削速度相对较大，在内背弧处给的切削速度较小。在 Pro/E 的后值处理中，为了改变这种切削速度受曲率的影响而带来的问题，我们可以在曲率变化大而坐标点间距小的进出汽边加大进给速度，角度变化小而坐标点间距大的内背弧处适当的降低进给速度，为了达到
29、这种目的，为此给出（式 2.1.8）走刀进给速度的计算式。F=|A/|F （式2.1.8） 15：程序中的进给速度A：程序中相邻两点之间的转动角。 （就是相对坐标编程的值）：相邻两点之间的空间距离=(X 2+Y 2+Z 2)1/2前 言15X、 Y、Z 分别表示两相邻两点在 X、Y、Z 三个分向量之间的距离F：*.NCL 中给出的标准进给速度。：调整系数。此时算出的不是直接可用的，因为进给速度值有一个范围，这个范围取为 800mm/min4000mm/min，当算出的小于 800mm/min 时取 800mm/min，当算出的大于 4000mm/min 时取 4000mm/min。调整系数 的
30、给出主要是为了让计算出的进给速度能尽量在 800mm/min4000mm/min 的范围内均匀分布，而不是密集在某一处，如有可能算出的都小于 800mm/min 时，则进给速度都取 800mm/min，这样动态变速计算也就失意义了，这时就应该加大调整系数，同理如果计算出的的都为 4000mm/min，这时就应该减小调整系数。F 是机床的合成进给速度，它主要由机床工艺系统的负荷能力确定。此外还需考虑机床的伺服驱动能力，由于各轴伺服特性不同，有时合成速度不是很大，但却能超出有些轴的驱动能力，产生报警或形成较大的加工误差，因此需要对其进行调整 16。2.1.7 程序的偏移及旋转叶片型面的加工，理论上
31、需按产品图加工到位。但根据生产的实际情况，常常需要将实际加工出的型线相对理论型线进行偏移或旋转。实际加工中需要将加工程序旋转或偏移的理由有以下几点：（1）在加工型线的前工序中，由于操作者的失误或工艺流程的错误，导致整批料未按产品图加工，为了挽救该批料而又不影响产品的最终性能，因此需要将实际加工出的叶身型面相对理论叶身型面进行旋转或偏移。（2）在五座标机床加工叶身型面时，叶根是由基准面定位装夹，叶顶采用顶针顶紧的方式，由于顶针孔的加工简单，定位牢靠，但顶针孔相对基准面位置的检测困难，因此通常顶针孔通常相对基准面会出现偏移，在加工叶身型线时，为了补偿这种偏移，就需要将程序进行偏移。（3）在隔板或转
32、子的加工过程中，由于转子或隔板的加工错误，常常需要照配叶片，这时加工叶身型线时也需要将加工程序进行旋转或偏移。实现加工程序的偏移或旋转的方式主要有两种，一种方式是重新建造加工模型，建立加工坐标系，生成刀位原文件，然后通过后置处理程序生成机床能够识别的程序，这种方式就显得太繁琐了，工作量大，而且也容易出错。另一种方式是直接在后置处理程序中通过参数的设置，将正常加工的刀位原文件生成需要将叶身型线进行旋转或偏移的程序。这种方式简洁易行，也不容易出错。下面就讲解通过后置处理程序中参数的设置来实现程序的偏移或旋前 言16转。以二维图简要的说明需要偏移或旋转的情况，如图 2.1.19（旋转偏移图）实线表示
33、叶身的理论型线位置，虚线表示需要旋转和偏移到的位置，图中所示相对轴的需要旋转的值为 ，相对和方向需要偏移的值为和。程序的旋转主要通过轴的旋转来实现，设程序相对的旋转值为 ，A 为 NCL 文件中的值，A为旋转后的值，则旋转一个 值后值的计算如（式 2.1.9）NC 程序旋转计算旋转式：= （2.1.9）图 2.1.10 旋转偏移图设程序在、三个方向需要偏移的值为、。将需要偏移的值、填入阶变换方阵的第四行，就得到三维偏移变换矩阵：1 0 0 0（X Y Z 1） 0 1 0 0 = X+L Y+M Z+N 1 = X Y Z 10 0 1 0L M N 1将其展开得（式 2.1.10）NC 程序
34、的偏移计算式：X= X+L Y= Y+M （式2.1.10）Z= Z+N 前 言17当然偏移旋转计算并不是每一次都有 L、 M 、N、和 值的计算，通常只有其中的一个或几个需要计算。当某一参数不需要变动时就将其值设为零。至此就将本次 Pro/E 叶片旋转摇摆式五座标机床加工后置处理开发的计算原理推导完毕。2.2 后置处理程序的实现原理计算完成以后，后置处理程序的具体实现主要有两种方式。一种是在后置处理的加工软件中，通过 Pro/E 软件自己的宏指令来实现。具体作法是：打开 Pro/E 软件(野火版)，点击菜单“应用程序（P）-NC 后处理程序（N） ”，进入 Option File Gener
35、ator 的窗口,通过选取相类似的机床进行修改一系列参数即可完成特定机床的设置。对具体的运动算法通过菜单选项 AdvancedFIL Editor 则进入宏指令 FIL 语句的编辑窗口。运用这种方式进行编辑后置处理程序，首先要对机床的参数非常熟习方能完成机床参数的设置，其次要对特定的FIL 指令运用自如才能完成前面后置处理程序的计算原理的实现，因此对一般的非专业人士很少用这种方式来实现后置处理程序的编辑。另一种方式是采用通用计算机语言如：VC、VB 等语言来实现，采用这种方式的好处是在掌握一门计算机语言的基础上，只需有刀位原文件（NCL 文件）和知道实现机床运动算法的原理即可。本论文采用的是第
36、二种方式，用 VB 语言来实现。在读取如图 2.1.1(刀位原文件)的时候，在读取的是字符的时候就一直往下读，直到出现 GOTO 时就停止，然后就将读到的字符进行字符转换。转换完后就读 GOTO 后的数据，在读到 GOTO 字符的时候，必需把一个完整的数据读完，在*.NCL 文件中是两行，读完两行后就按照前面的计算原理进行相应数据转换。接着再往下读取数据或字符，如此往复，直到出现 FINI 是就完成了一个完整的*.NCL 文件转换。用这种方式一般只需几秒钟就完成一个原文件的转换。特别需要注意的是不要将整个*.NCL 文件读完了再进行转换，如果是这样，则转换一个一般大小的*.NCL 文件(如 5
37、0KBD 大的文件)都需要几十分钟。用 VB 语言来实现后置处理程序，最后生成一个如(图 2.2)后置处理程序操作界面)前 言18图 2.2 后置处理程序操作界面现在对图 2.2(后置处理程序操作界面)的各菜但单作一介绍。(1)文件（File）菜单下有“读取文件”和“退出”两个操作。(2)参数设置（Parametric set）菜单下的参数设置有“刀具号 T、刀具长度 l、旋转点位置 H、X 方向的偏移值 L、Y 方向的偏移值 M、Z 方向的偏移值N、A 方向的旋转值 ” 。 “刀具号 T”是指处理本段程序所使用的刀具的编号，在机床执行 NC 程序时，机床根据这个编号自动在刀库中对应的编号上换
38、刀。“刀具长度 l”对某种刀具在装刀的时候通常是一定值，但在一些特殊情况下需要变动，如当刀具在加工时刀柄与工件或夹具要发生干涉，这在装刀的时候可以将刀具装长一些。 “旋转点位置 H”对某一个机床是定值，对同一类型的各机床，因机床厂家在加工和组装过程有一些误差，因此 H 会约有差别，当机床因损坏而维修后 H 值也有可能发生变动，因此 H 值必需由机床厂家提供。程序在 X、Y、Z 方向的偏移 L、M、N 和 A 方向的旋转 值在需要设置的时候才根据具体变动设以一定的值，不需要变化的时候设为零。(3)路径（Path）菜单下有“生成 NC 文件路径”和“读取 NCL 文件路径” 。“生成 NC 文件的
39、径”是指将生成的 NC 文件放在指定的文件夹下。 “读取 NCL 文件路径”是指定读刀为原文件（NCL 文件）的文件夹。在操作界面中间有一片大的空白区是用来显示读取的 NCL 文件。在操作界面最下面是一些操作的快捷命名， “读文件（Read file） ”是指从指定的文件夹下读取 NCL 文件。 “运算（Calculate） ”是指将显示区内的 NCL 文件处理成五座标机床能识别的 NC 程序，并将 NC 程序放到指定的文件夹下。 “删除（Delete file） ”是指将显示区内选定的文件删除。前 言19这样就完成了整个后置处理程序的开发，附录为某叶片开一次开空刀的*.NCL 文件及用后置处理程序生成相应的 NC 程序。
