范绍平

摘 要：本文是通过对ESPRIT软件编制车铣复合加工中心加工程序，并对2000TC车铣复合加工中心后置处理算法做深入研究；并在加工拐臂零件中得到验证，且均达到了设计要求，解决了前拐臂加工中的难点。

关键词：ESPRI软件；车铣复合加工；后置处理算法

中图分类号： TH11 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）16-161-21 概述

复合加工是现代机械加工的发展方向，而车铣复合加工在复合加工领域发展得最为完善。

本文以DMG CTX Gamma 2000TC车铣复合加工中心为加工设备平台，以拐臂的加工为实例，研究ESPRIT软件编程技术在五轴车铣复合加工中心的开发应用。

2 后置处理程序

2.1 后置处理介绍

CAM软件都是通用型的，不针对某种机床后置处理，必须针对机床结构和控制系统专门定制。车铣复合加工中心（以下简称2000TC）属于第三类，该机床按照右手直角坐标系坐标系定义如图1所示，其中通过C轴回转实现工作台回转，B轴为摆动轴，范围为±120°

2.2 2000TC后置处理算法

2000TC为转台转动的B、C轴形式的坐标轴正交五轴车铣复合机床，其中转台转动附加与工件绕Z轴旋转的C轴上，其后置处理原理如图2所示。图中以向量a代表五坐标加工中的刀轴矢量。在标准三坐标铣削加工坐标系中，刀轴矢量与Z轴重合。对于五坐标机床则是通过后置处理设法将刀轴矢量绕坐标轴旋转到与Z轴重合的位置，从而得到旋转角度B、C，然后利用绕指定旋转轴的坐标变换公式，从而最终推导出后置处理公式。对于2000TC五轴车铣复合机床来说，要将刀轴矢量a旋转到与Z轴重合，首先应将刀轴矢量a绕Z轴旋转C角，再绕Y轴旋转B角。

工件对刀点相对于机床回转中心的平移变换矩阵为：

式中Xt、Yt、Zt分别代刀尖点在工件坐标系下的坐标值。

2.3 后处理加工验证

拐臂外表面为不规则曲面，无可直接装夹位置，装夹定位困难，为此在DMG车铣复合加工机床上一次装夹完成加工，避免多次装夹。零件加工程序用ESPRIT软件车铣模块五轴复合加工功能进行编制。由于程序编制使用的是五轴模块，在导入机床时需将软件RTCP功能打开，程序坐标系改为随工件旋转，最终所生成的刀具切削路径如图3所示：

3 结语

通过拐臂加工案例，验证了ESPRIT软件DMG CTX 2000TC车铣复合加工中心后处理文件的正确性和可靠性，解决了复杂曲面车铣复合加工的技术难题，研究了ESPRIT高级编程功能模块，为充分有效利用车铣加工中心奠定了基础，为相关车铣加工和CAM应用技术提供有效的技术支撑。