MasterCAM是美国CNC Software公司开发的CAD/CAM软件,侧重于数控加工。计算机辅助制造技术的发展,可使在数控加工中能够直接利用CAD零件的设计数据,特别是DNC系统计算机与数控机床的联接,使得零件设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成,一般不需要输出专门的工艺文件。但是由于数控系统的多样性,在生成G代码时应与机床所用的数控系统相符合。MasterCAM9.0提供了多种数控系统(FANUC、SIEMENS、HEIDEN.HAIN)的标准后处理文件,而对于在工厂里应用比较多的GSK928MA经济型数控系统MasterCAM9.0软件没有配备后置处理文件,它所生成的NC代码不能直接应用于配有GSK928MA系统的数控机床上,需要编程员手工修改NC代码,如果加工程序段很长,既浪费时间又很容易出错。作者针对上述问题,结合GSK928MA数控系统的编程要求,开发出专用的后置处理程序,以便应用于实际生产加工中。
1 MasterCAM9.0软件的后置处理简介
后置处理程序将CAM系统通过机床的CNC系统与机床数控加工紧密结合起来。后置处理最重要的是将CAM软件生成的刀位轨迹转化为适合数控系统加工的NC程序,通过读取刀位文件,根据机床运动结构及控制指令格式,进行坐标运动变换和指令格式转换。后处理的主要任务是根据具体机床运动结构形式和控制指令格式,将前置计算的刀位轨迹数据变换为机床各轴的运动数据,并按其控制指令格式进行转换,成为数控机床的加工程序。
后置处理文件简称后处理文件,是一种可执行文件,包括mp.dll、mpl.dll、mpwire.du,分别用于铣、车、线切割加工;机床特性文件是一种ASCII代码文件。可以由编程人员以回答问题的形式自行修改的文件,其扩展名为.PST。每一个PST文件对应一个同名的TXT文件,其扩展名为.TXT,该文件主要包含固定循环的文本信息。根据PST文件的设置,后处理器文件对NCI文件(刀位原文件)进行读取,来生成NC代码,后处理器和PST文件必须相互依赖才能生成对应机床的数控程序,后处理器文件是不允许修改的。在应用MasterCAM软件的自动编程功能之前,必须先对PST文件进行编辑,才能在执行后处理程序时产生符合某种控制器需要和使用者习惯的NC程序,也就是说后处理程序可以将一种控制器的NC程序定义成该控制器所使用的格式。PST文件定义了切削加工参数、NC程序格式、辅助工艺指令,设置了变量和接口功能参数等。
后置处理程序包括以下内容:(1)生成加工程序起始符,终止符;(2)编辑生成起刀点位置程序段;(3)编辑生成启动机床主轴、换刀、开关冷却液等程序段;(4)各类刀具运动程序段的编辑;(5)其他辅助功能程序段的编辑等。
2 GSK928MA数控系统后置处理程序设计
以广州GSK928MA立式数控铣床后置处理程序设计为例。
2.1 程序格式
一个完整的零件加工程序由程序名、程序起始符、程序段、结束符组成。在分析完GSK928MA数控系统的程序格式后,总结需要修改或删除部分,主要有以下几个方面:
(1)GSK928MA系统程序的开头和结束不能有%;
(2)机床没有配第四轴,将A轴关闭;
(3)GSK928MA系统无自动换刀功能,因此程序段中应去掉“M06”;
(4)GSK928MA系统最小单位为0.01mm,所以小数点后面只默认两位小数;
(5)如果在加工过程需要中间暂停,指令不能为“M01”;
(6)在GSK928MA上,不能显示刀具注释,所以要删除刀具注释;
(7)钻孔循环的输出;
(8)行号的省略输出,减少系统内存的占用空间,因GSK928系统内存特别小,只有28K。
2.2 具体的修改过程
其修改方法是:打开Meam9、Mill、Post、MPFAN.PST文件。
2.2.1 修改程序开头和结尾
程序开头的修改:
在”#Start of File and Toolchange Setup”中找到”Start of file for non—zero toolnumber”,
删除其中的以下6行: ”%”。e *progno,e ”(PROGRAM NAME-”,sprogname,”)”,e (DATE=DD-MM-YY-。date,”fnME=HH:MM-”,time,”)”,e pbld,n,*smetrie,e pbld,n,*sgcode,*sgplane,”G40”,”G49”,“G80”,·sgabsinc,e 程序结束的修改: 在”#End of tool path,toolchange”中找到”Pretract#End of tool path,toolchange”, 删除其中以下两行: pcanl,pbld,n,sgabsinc,sgcode,·s928ref,”ZO.”,scoolant,strcantext,e pbld,n,·s928ref,”X0.”,”Y0.”,protretinc,e
2.2.2 关闭第四轴
找到旋转轴的设置”#Rotary Axis Settings”,把其下的”Rot_on_x:1”更改为”Rot_on__x:0”即可关闭第四轴A。
2.2.3 修改刀具调用
在Psof(第一把刀)中查找”Ifstagetool>=zero,pbld,n,宰t,”M6”,e”一行,将其更改为:”if stagetool>=zero,pbld,n,*t,e”。
在Ptlchg(第一把刀之后的所有刀具)中查找”pbld,n,事t,”M6”,e”一行,将其更改为:”pbld,n,*t,e”。
2.2.4 修改数值单位
在”#Format statements”中查找”#default English/metric positon format statements”,将:
”fs2 l 0.7 0.6 #Decimal,absolute,7 place,de. fault for initialize(:) fs2 2 0.4 0.3 #Decimal。absolute,4/3 place fs2 3 0.4 0.3d#Decimal。delta,4/3 place” 改为: ”fs2 l 0.7 0.2 #Decimal,absolute,7 place,defaultfor initialiZO(:) fs2 2 0.4 0.2 #Decimal。absolute。4/3 place fs2 3 0.4 0.2d#Decimal,deIra,4/3 place”。
2.2.5 修改中间暂停指令
找到”pflchg#Tool change”,将”pbld,n,”M01”,e”这一行删掉。
2.2.6 删除刀具注释
找到”#Tool Comment/Manual Entry Section”,把其中的””(”pstrtool,*tnote,*toffnote,*tlngnote,*tldia,”)”,e”一行删除。
2.2.7 钻孔循环的输出
在”群EIlbale Canned Drill Cycle Switches”中找到:”usecandriU:nousecanpeck:no”,
将其更改为:
”usecandriU:yes(输出为GSl) usecanpeek:yes(输出为G83)”o
2.2.8 行号的省略输出
对于较大的程序尽量避免输出行号,减少占用空间,找到”Omitseq:no#omit squence number”,更改为”Omitseq:yes#omit squenee number”。
2.3 修改后生成加工代码
将MPFAN.PST修改完以后,另存为GSK928MA.Psr文件。将生成的加工代码传输到机床进行验证,完全符合GSK928MA立式数控铣床的要求,并且更加符合编程人员的编程习惯。该后置处理程序已经由笔者试验过多次。对其他不同数控系统机床的后置处理程序的修改有一定的参考价值。
3 结束语
本文介绍了MasterCAM软件后置处理程序修改的一般思路,在实际生产中要根据机床数控系统的类型具体修改。随着我国模具工业,汽车工业的发展,制造业水平的整体提高,数控机床在企业中被广泛采用。网络DNC技术日趋成熟,使得自动编程已经成为数控加工中的关键技术之一。因此,大力推广和提高CAD/CAM编程的技巧,将有助于提高零件的加工质量和加工效率,发挥数控机床的优点,提高企业的经济效益和核心竞争力。
(审核编辑: 智汇胡妮)