0 引言

　　UG作為一種優秀的CAD/CAM軟件，他幾乎可以覆蓋從設計到加工的方方面面。利用UG NXCAM加工模塊產生刀軌，但是不能直接將這種未修改過的刀軌文件傳送給機床進行切削工件，因為機床的類型很多，每種類型的機床都有其獨特的硬件性能和要求，比如他可以有垂直或是水平的主軸，可以幾軸聯動等。此外，每種機床又受其控制器(controller)的控制，控制器接受刀軌文件并指揮刀具的運動或其他的行為(比如冷卻液的開關)，但控制器也無法接受這種未經格式化過的刀軌文件，因此刀軌文件必須被修改成適合于不同機床/控制器的特定參數，這種修改就是所謂的后處理。

　　近年來，五軸加工已開始應用到精密機械加工領域，工件一次裝夾就可完成五面體的加工。如配置上五軸聯動的高檔數控系統，還可以對復雜的空間曲面進行高精度加工。但五軸機床后置處理因機床具體結構、刀位文件不同.后置處理所得出的數

　　控程序也不盡相同。因為五軸加1=的后處理非常關鍵，本人結合自己的實際工作經驗。著重談談五軸加工中心后處理的制作過程。

1 UG后處理開發方法

　　UG，Post Execute和UG/Post Builder共同組成了UG加工模塊的后置處理。UG的加工后置處理模塊使用戶可方便地建立自己的加工后置處理程序。后處理最基本的2個要素就是刀軌數據(Tool Path Data)和后處理器(A Postprocessor)。

　　利用UG/Post Execute后置處理器進行后處理.有2種方法：①利用MOM(Manufacturing Output Manager)，②利用GPM(Graphics Postprocessor Module)。

　　MOM的工作過程如下：刀軌源文件-Postprocessor-NC機床

　　MOM后處理是將UG的刀軌作為輸入.他需要2個文件，一個是Event Handler，擴展名為.tcl，包含一系列指令用來處理不同的事件類型：另一個是Deftnition File.擴展名為.def,包含一系列機床、刀具的靜態信息。這2個文件可以利用UG自帶的工具POST BUILDER來生成。當這2個文件生成后，要將他加入template_post.dat文件里才能使用，其格式如下：

　　GPM的工作過程如下：刀軌源文件-CLSF-GPM POST-NC機床

　　GPM后處理是將刀軌源文件(the cutter location source file)作為輸人。他需要一個MDF(machinedata file)即機床數據文件。MDF文件也可以通過UG提供的工具MDFG來生成.其擴展名為.mdfa。

　　2種后處理結果是一樣的.給人的感覺是用MOM比較省事一些.因為他直接將刀軌轉換成NC程式.不用再輸出CLSF文件.不過在處理時間上較GPM長一些。隨著微機計算速度越來越快。MOM后處理應用越來越廣泛。

　　利用UG/Post Builder進行后處理的新建、編輯和修改時，生成3個文件：機床控制系統的功能和格式的定義文件串.def：用Tcl語言編寫控制機床運動事件處理文件串.tcl：利用PostBuilder編輯器設置所有數據信息的參數文件*.pui。

2 五軸數控加工中UG NX后處理

　　下面就用UG/Post Builder創建一個五軸FANUC控制系統后處理器。這是一個典型的A、B擺角的五軸FANUC系統的后處理器。機床為五軸數控龍門銑床，單主軸結構，雙擺動軸即雙旋轉頭，采用的控制系統為FANUCl51系統.具體結構參數如表1。

　　(1)線性移動精度：各坐標軸小數精度為小數點后3位數即0.001

　　(2)兩擺動軸軸心重合，無偏心。

　　2.1 設置后置類型及機床結構類型

　　進入Post Builder。新建一個后置處理器.后置文件名為FANUC 15IM，單位為milimeters。在機床類型中選擇MILL和5-Axis with Dual Rotary Heads即雙旋轉頭五軸銑床，控制系統選為Generic(基本設置與FANUC類似)。

　　2.2 A、B擺角參數設置

　　確定進入后續后處理參數設置，在機床特性(Machine T001)選項卡中選中通用參數設置接點，如圖1所示。

圖1機床特性

　　隨即在右邊窗口中按機床實際參數設置機床行程等參數。首先設置X、Y、Z等3個線性坐標軸的參數，然后設置線性插補精度和最大移動速度，如圖2所示。

圖2機床設置

　　這里要注意圓弧導軌輸出cord選項中一定選擇Yes.這時候加工出來的曲面才不會出現馬賽克平面。才能符合要求。因為這時候輸出的加工曲面數控代碼為G01、G02、G03，而不是單純的G01。一些模具加工人員用UG NX CAM加工出來的曲面呈現不光滑和不連續.認為是刀具和機床設備的問題或者是UG NX軟件不好用.其實是他們沒能深刻理解Yes與No含義。數控五軸機床作為高端設備，要經常加工復雜曲面.所以選擇Yes。如果機床不加工復雜曲面。就要選擇No，這時候后處理器生成的數控程序簡短而高效，機床的加工效率非常高。

　　然后選中第4軸設置接點.在右邊的窗口中可見旋轉軸的設置對話框。首先單擊Configure(配置)命令按鈕.在彈出的旋轉軸配置窗口中設置第4軸和第5軸的轉動平面。本例設置第4軸的轉動平面為YZ平面，即繞X軸旋轉、根據右手定則，該旋轉軸為A軸。第5軸的轉動平面為歷平面。即繞軸Y旋轉。根據右手定則.該旋轉軸為B軸。缺省插補精度為0.001，下面的旋轉坐標軸超程處理方式設為退刀/重新進刀方式。然后單擊完成設置并返回前一窗口。

隨后配置第4軸的其他相關參數.如每分鐘最大旋轉角度、偏心距、擺動距離、角度偏移值、擺動軸的旋轉方向是正轉還是反轉、角度正負方向判斷原則、擺動角度行程以及是否支持角度增量編程方式等。鑒于參數較多，不一一說明，如圖3所示。

 
圖3旋轉軸的設置

　　同理。選中第5軸接點設置相同參數，由于在第4軸配置時已經設置了第5軸的擺動關系.故不再需要進行第5軸配置。

　　設置完成后可單擊接點樹上方的Display Machine Tool(顯示機床設置)按鈕.即可查看設置的坐標軸是否合乎實際。

　　2.3 刀庫后處理

　　由于數控加工中心帶有刀庫.必須考慮刀庫后處理即換刀程序。有2種后處理方法：

　　2.3.1 簡單的刀庫換刀

　　簡單的刀庫換刀后處理.可以在Post Builder中的機床換刀事件中進行設置，如圖4所示。

 
圖4換刀后處理

　　#Tool Change中定義M06用于換刀指令。注意必須在換刀事件中包含M代碼.這樣的設置才會起作用。

　　#Configure用于定義刀具代碼(T)的含義和格式。如圖5所示。

 
圖5刀具代碼設置
 

　　#在T00l Nu mber Minimum與T00l Number

　　Maximum中設置機床控制系統可以使用的最小刀號與最大刀號。

　　#Time Tool Change：用于定義機床換刀時間.用于統計系統總加工時間。

　　#Retract To Z of：指定在換刀時系統退刀到Z方向的坐標值。這個設置非常重要。因為不同的機床設置的換刀點也不同。如果該值設置不當，就會造成換刀機械手打在主軸上或者擊斷刀具。

　　2.3.2 復雜、特殊刀庫換刀

　　對于復雜、特殊刀庫換刀后處理.可以利用Tcl程序建立用戶自定義命令.輸出符合條件的換刀程序。至于其他的G代碼、M代碼、S代碼等通用數控代碼，在創建后處理器時，已經自動生成了。如果有特殊的代碼，簡單的可以在后處理器中進行更改.復雜的可以在用戶自定義命令中進行設置。

3 結語

　　總之，UG產生的刀軌文件必須進行后處理.通常利用UG的后處理器能夠生成滿足一定機床控制系統要求的NC程序。但是有些機床控制系統(尤其是五軸加工中心)比較特殊，普通的UG NX/PostBuilder產生的后處理文件不符合要求時.須利用Custom Command(用戶自定義命令)來處理，生成符合條件的NC程序，從而減少在實際應用中因后處理的不當所帶來的損失(如撞刀和過切)。