汪洋+李凯波+万洋

【摘 要】通过研究UG NX平台UG/post builder工具的应用，运用TCL设计语言程序定制适合的FANUC数控系统后处理文件，使数控程序自动生成的工艺信息包含刀具、加工余量、加工时间、文件容量大小、坐标值等信息，提高数控程序的适用性、可靠性、指导性以及检查验证其正确性。

【Abstract】Through the application of UG/post builder tools of UG NX platform， using the TCL program design language custom fit for post-processing file FANUC nc system， the NC programming process information automatically includes tools， machining allowance， processing time， file size， coordinates and other information， improves the NC program applicability， reliability， and guidance check and verify the correctness.

【关键词】UG /post builder； 后处理； TCL语言

【Keywords】UG /post builder；post-processing； TCL language

【中图分类号】TH122 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）03-0122-03

1 引言

随着科技迅猛发展，产品零件复杂程度越来越高，编程难度大，而生产周期短，且复杂型面采用手工编程不能满足产品质量和生产节奏要求，对零件加工自动编程的需求越来越迫切。

目前，计算机辅助编程后处理的数控程序中工艺信息较少，可操作性差、指导性不强。因此，开展了基于UG NX平台的后处理文件定制的工艺方法研究，对UG NX后处理文件进行二次开发。

2 CAM数控编程流程及后置处理用途

2.1 CAM数控编程流程

CAM数控编程流程含建模、编程、前置仿真、后处理、后置仿真、NC程序调用、NC加工；后置处理文件的好坏，直接影响最后生成的NC程序可靠性和加工质量，可见其重要性[1]。

2.2 CAM后置处理用途

后置处理过程是指通过后置处理器读取由CAM系统生成的刀具路径文件，从中提取相關的加工信息，并根据指定数控机床的特点及NC文件格式要求，最终生成数控机床所能直接识别的NC文件。

3 研究方法和解决关键工艺方法

通过对UG/Post Builder和TCL程序设计语言的研究，进行UG NX7.0软件二次开发，制定适合各类数控机床的后处理文件。

3.1研究方法

①采用UG/Post Builder的后处理开发工具对数控系统格式进行修改，再根据数控机床特点，制定出适合数控机床的后处理文件。

②采用TCL设计语言对特殊动作指令进行编程开发。TCL是一种解释执行的脚本语言，它提供了通用的编程方法，支持变量、过程和控制结构，在对字符的处理上很灵活。

3.2 对后置处理文件的定制

后处理后的NC程序中应有以下工艺信息：

①加工余量信息显示；

②加工刀具显示；

③加工时间显示；

④文件容量大小显示；

⑤坐标信息显示。

4 后处理文件研究过程

4.1 数控机床选择

选定FANUC-0i系统和机床KT1500V作为研究对象，根据机床KT1500V结构特点和数控系统NC程序的格式要求，在程序中增加工艺信息内容[2]。

4.2 后处理文件定制

进入UG/Post Builder通用后处理开发工具，在Program & Tool Path菜单下Program里新建一个新的后处理文件，在相应的序列内容中进行二次开发，定制适合数控机床的后处理文件。

4.2.1 NC程序头定制

修改程序头，取消刀具半径补偿、长度补偿、坐标旋转等，坐标平面选择，绝对坐标值定义等内容加入。

选择Program Start Sequence中 “G40G17G90G71”，将“G71”拖到回收站，再选择G-adjust-G4、G-motion-G80、G-MCS Fixture offset加入。单击“G49”，选择Force Output；单击“G80”，选择Force Output；单击“G69” ，选择Force Output；单击“G”，选择Optiona。

4.2.2 NC程序尾定制

修改程序结尾，将主轴Z方向刀具长度补偿取消，冷却液关闭，主轴停止，Z轴、Y轴返回第二参考点，M30结束语等内容加入。

选择Program End Sequence下End Of Program中修改程序结尾。将New block添加到End of Path节点中，自动弹出end_of_program_1，选择More-M_coolant-M09、G-adjust-G49、G-motion-G00、Z0加入。采用相同方法将M05G00G91G28Z0和M30加入。

4.2.3 所需工艺信息制定

在Operation Start Sequence中插入用户命令（custom_command），在空白处用TCL语言进行编程开发。

①加工余量信息的源程序如下：

MOM_output_literal"（Stock_part=[format"%4.2f"$mom_stock_part] Stock_floor=[format "%4.2f" $mom_stock_floor]）"

②加工刀具信息的源程序如下：

MOM_set_seq_off

MOM_output_literal"（ToolName=$mom_tool_name

D=[format "%.2f"$mom_tool_diameter]

R=[format "%.2f" $mom_tool_corner1_radius]

F=[format "%.2f" $mom_tool_flute_length]

L=[format "%.2f" $mom_tool_length]）"

MOM_set_seq_on

③加工时间信息的源程序如下：

MOM_output_literal"（Total machine time= [format "%.2f"

$mom_machine_time] min）"

④程序容量信息的源程序如下：

MOM_close_output_file $ptp_file_name

Set ptp_size [file size $ptp_file_name]

MOM_open_output_file $ptp_file_name

MOM_output_literal "（ file size= [expr $ptp_size/1024] KB，if gt 256KB do DNC）"

⑤编程坐标信息的源程序如下：

MOM_output_literal ""

MOM_output_literal "MAX X AXIS = [format "%3.4f" $max_x] IN"

MOM_output_literal "MIN X AXIS = [format "%3.4f" $min_x] IN"

if {$mach ！= "LATHE" } {

MOM_output_literal "MAX Y AXIS =[format "%3.4f" $max_y] IN"

MOM_output_literal "MIN Y AXIS =[format "%3.4f" $min_y] IN" }

if {$mach ！= "WEDM" } {

MOM_output_literal "MAX Z AXIS =[format "%3.4f" $max_z] IN"

MOM_output_literal "MIN Z AXIS =[format "%3.4f" $min_z] IN"

MOM_output_literal ""}

5 定制的后處理文件运行结果与分析

以盒体为典型零件进行编程后处理验证，采用UG NX软件自带后处理文件处理的NC程序，其格式与FANUC系统格式相差较大，且程序中无相关工艺信息。用定制的后处理文件进行处理，如图1所示，其格式与FANUC 0i数控系统格式相同，同时程序中出现相关的工艺信息有刀具、加工余量、加工时间、文件大小以及编程坐标的信息，便于加工人员进行相关信息的提取和校对，可操作性强，加工人员易于接受。

6 结论

基于UG NX平台进行后处理文件的二次开发，在数控程序中提供5个常用、重要的工艺信息，使程序指导性更强，也为UG NX编程软件的后置处理文件定制提供了研究方向。

【参考文献】

【1】UGS Corp. Ugnx/postbuilder Users manual 版本3.4.1.1 2005.8.

【2】蓝蚂蚁软件工作室 Script.Net verisonl.1 Hepl Tcl 教程 2004.10.