0 引言
在CAM软件编程中，将刀位轨迹数据转换成具体机床的程序代码是多轴加工的关键技术之一。五轴加工中心结构复杂，其后处理与机床具体结构密切相关。DMU40monoBLOCK为五轴联动加工中心，采用单转台单摆头结构，机床通过X/Y/Z三个轴的直线运动、摆头绕B轴的摆动和转台绕C轴的转动实现五轴联动，其控制系统为德国的Hddenhai iTNC530。笔者开发了适合于该加工中心的后处理软件，不仅有效地保证了NC程序的正确性，还提高了编程效率和加工安全性。
1 PM--post与后处理程序定制
CAM软件常用的后处理方法主要有两种：①利用图形界面的后处理生成器，定义数控机床的运动方式．通过选取软件提供的机床标准控制系统，定义某一类型或某台数控机床的后处理，②利用计算机语言，按数控机床的运动方式和控制系统的编程规范．归纳出计算空间点坐标的教学公式．通过编制专用的后处理程序并生成可执行文件，定义数控机床的后处理。本文采用第一种方法，即运用Powermill的后处理工具PM—post定制DMU40monoBLOCK加工中心的后处理模块。
1.1 机床参教
DMU40monoBLOCK机床标配5轴．可选配转速
在10 000 r/min～42 000 r/min范围的主轴。其主要技术参数如下：
X轴700 mm；
Y轴400mm；
Z轴480mm；
B轴转角30°～-120° ；
C轴转角-360° 。～+360°连续；
主轴转速24 000 r／min；
快速进给30 000 ram／rain。
采用iTNC530数控系统。支持五轴转换功能。
1.2 定制后处理模块
(1)启动PM—post。选择“开始-所有程序-Delcam-PMPost-PMPost4501”，进入后处理程序定制模块。
(2)进入文件菜单，新建或打开Option文件，载人Heidenhain530．pmopt文件。
(3)创建和编辑摘要。
(4)设定全局常数。
(5)坐标控制，用于配置X、Y和Z坐标的计算方法。首次选择一个新的选项文件时，AutomaticCoordinate Control(ACC)畎认为“off”。对于具有RTCP和3+2功能的iTNC530数控系统的多轴机床，ACC在下拉式列表中选择为“开”。如图2所示。将Profile选项设为“多轴机器有RTCP和3+2支持”．系统将“workplane transformation”、“RTcPMode”自动设为“开”。
(6)设置进给率、圆弧插朴、钻孔等参数。最小进给率：“1”；最大快速进给率：“30000”；最大切削进给率：“15000”圆弧插补时，圆弧XY、XZ、YZ平面配置分别有两个输出选项：①弧，圆弧后置处理为弧线；②线性化，圆弧后置处理为一系列线段来逼近圆弧。本文选择“弧”输出选项，最小半径为“0.2”，最大半径为“10000”。象限分割用于定义数控程序中弧是否进行象限分割，如需象限分割，则选为“yes”，iTNC530按默认选项“no”。线性化方法是用于定义如何将弧线性化，有自CLDATA文件和计算两种选择。
(7)机床运动形式配置。运动模式对话框可定义机床的轴效、机器倾斜轴的类型和位置。在下拉列表中选择“Extemal MTD”选项。
(8)多轴配置。此对话框用于定义多轴加工的一些必要设置选项。将“线性多轴运动”设置为“是”．表示对所有的多轴运动进行校验，以确保移动误差在全局常数设定的公差范围内，如果任何移动超过公差，PM—post会将其分成两个更小距离的移动；当设置为“否”时，PM—post不会在包含于CLDATA文件中的原移动位置点之间添加任何中间点。
Retract and Reconfigure是用于定义在刀路轨迹处理期间，机床运动达到其旋转轴极限位置时PM—post的处理方式。这些极限位置在机床运动学对话框中以标准的多轴模板形式定义或直接在MTD文件中定义。
(9)初始化。初始化表中的参数用于指定启动后处理时使用的一些参数值，如冷却方式、刀补等。
(10)定制程序指令。指令的生成方法有两种：①生成CLDATA中相关联的标示语；②按照一定的条件由后处理器生成。
Commands下的下列指令应激活：启动程序、装夹第一把刀具、换刀、快速移动，线性移动；XY平面、YZ平面或XZ平面圆弧运动等。若在CLDATA中指定的一个或多个指令没有激活，则PM—post在进行完整性检验时将产生“D0077”警告。启动程序指令的主要功能是后处理器的初始化。需设定的主要参数包括特殊标识符、程序中仅需一次定义的参数、其他附加选项(如乎面选择、安全高度、刀补等卜添抑刀具列表等。
具体设置只需在默认模板中设定毛坯大小(BLKFORM)的行后添加“L M129 M127”、“LBL 170”、“CYCL DEF 247 DATUM SETTING?”、“CYCLDEF 7.0 DATUM SHlFT”、“CYCL DEF 7.1 X+0”、“CYCL DEF 7.2 Y+0”、“CYCL DEF 7.3 Z+0”、“CYCL DEF 19.0 WORKING PLANE”、“CYCLDEFl9.1 B+O C+0”。
点击Load First Tool的典型参数有刀具类型、直径等。多数情况下，需先将。项目类型”栏设定为“参数”选项，而后添加相对应的参数指令即可，参数值则由与之相关联的CLDATA标示语自动设定。
Change Tool，表示当PM—post运行到一个相关联的CL指令时，此命令将被激活，其对话框结构与“加载第一把刀具”相似。需在此模板中添加“TOOLCALL”、“Tool Number”、“Z”等。
进入设定刀具轨迹的运动关系。FirstMove after Tool Change命令用来设置程序的首次刀具移动参数。Move Linear指令设置直线加工运动的参数．典型参效有运动模式、刀补等。Move Rapid设置快速抬刀的移动速度参数，它与对应轴相关，B和C均需插人到Rapid侠进和Linear直线程序殷中，即添加“Machine B”和。Machine c”使之格式为“L X+0.0Y十0.0 Z+0.0B+0.0 C+0.0 F”。
进入激活“Set Multi—Axis On”，添加“L M128；ACTIVATE RTCP”；激活“Set Muhi—Ax—is off”，添加“L M129；DEACTIVATE RTCP”；激活“Workplane Setting”，添加以下内容“cALL LBL170”“CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT"‘‘CYCL DEF7.1 IX+0”“CYCL DEF 7.2 IY+0”“CYCL DEF 7.3IZ+0”“CYCL DEF 19．0 WORKING PLANE”“CYCL DEF 19.1 A+0 B+0 C+0”“L B+Q121 C+Q122 R0 FMAX M126”。
结束程序指令的功能是设定程序结束前的机床动作，包括z轴抬到安全高度、B轴和c轴回原点等。将定制的后处理模块保存为DMU40．pmopt文件，并退出系统。
2 加工实例
图7为某企业委托加工的碗模型，其外表面为回转曲面，上面有龙风、双喜等图案，需五轴加工。用Powermill编程生成刀具路径后，使用前述定制的“DMU40．pmopt”文件进行后处理，输出适合DMU40机床的数控代码，并完成加工．其花纹图案的形状、精度及表面粗糙度均达到了设计要求。
3 结束语
利用Powermill的PM—post定制机床的后处理模块，可直接导出PM—post自带的机床基本后处理文件，并进行机床结构、运动形式和指令参数的配置，此法简单、易行，可节省购置专用后处理模块的费用。本文开发的后处理模块能实现多轴联动和定轴加工，已在DMU40机床上完成了复杂图案的雕刻加工，由于五轴加工程序的编制较为复杂，建议多轴加工时仍需进行仿真验证。
(审核编辑: Doris)
