Mastercam软件是美国CNC Software公司所研制开发的CAD/CAM系统,是一套功能强大的CAD/CAM软件。雹最大的特点就是把CAD造型与CAM加工刀具路径及近控代码程序的生成集成在一起。实现从零件外形状设计到刀具材料选择,刀具路径生成、加工模似、数控加工程序生成及输出,最后数控加工设备加工完成的一条龙服务。KND—10M数控系统是北京凯恩帝数控技术有限开发生产的经济型钻、铣、镗床用数控系统。随着我国现代机械加工业的不断发展,我国数控技术也得到了前所未有的发展。国产数控系统技术越来越完善和稳定,它在实际生产中的应用也越来越广泛。现在加工的零件程度越来越复杂,工艺过程愈繁琐,运用手动编程是很难完成。因此,采用CAD/CAM技术加工零件是必然的趋势。本文主要介绍通过修改Mastercam的后置处理文件后,从而得到直接符合KND—10M系统的NC程序格式并且这种格式可以通过RS232接口直接传送给数控机床控制器进行加工零件。
1 Mastercam的工作流程
Mastercam对每个做产品设计与制造的人员来说是一个很理想的工具。那么,它的具体工作流程一般包括以下几个过程。
(1)零件几何造型设计阶段:此阶段可利用Mastercam自身的design、mill等模块来完成,也可通过软件提供的图形转换接口把AutoCAD、Pro/E、UG等其他CAD软件生成的图形转换成mastercam的图形文件来完成。
(2)加工阶段:根据所需加工产品的几何形状确定加工方式后,运用Mastercam系统提供的功能选择合适的刀具、材料和工艺参数等,然后产生刀具路径和进行加工模拟,以检测错误并进行修正。然后产生刀其路径和刀具的运轨迹数据。
(3)生成数控加工程序并输出阶段:这是一种后处理的过程。因为世界上有几百种型号的数控系统,如法兰克、西门子等,它们的指令格式不完全相同。因此Mastercam软件系统应针对某一特定的数控系统生成特定的数控加工程序,才完成数控加工,得到理想中的产品。
2 后置处理文件的问题
后置处理文件简称后处理文件,是一种高级程序语言,其扩展名.PST。后置处理文件作用是将Mastercam生成刀具位置秘数据文件编译成用CNC控制器可以加工的NC程序文件。Mastercam后置处理文件是具有专一性的,为了适应不同的CNC控制器。因此、它本身已具有许多世界著名、优秀数控系统的后置处理文件。但是没有对应KND数控系统的后置处理文件。如果Mastercam用任何一种现在本身有的后置处理文件自动生产NC程序。它们都是无法直接让KND系统的CNC控制器识别的。如何使NC程序能够让KND系统的CNC控制器直接识别呢?通常有二种方法:①用任何一种后置处理文件生产NC程序、然后对NC程序进行手动修改成KND系统的NC程序;②修改其中一种后置处理文件使最后生产的NC程序能够让KND系统识别。如果用第一种方法,那么每一次零件生产NC程序可能都要进行大量的修改。工作量太大,容易出错。第二种方法只要修改一次后处理文件就无需再做任何的修改。
下文就针对Mastercam缺省后置处理文件修改成KND-10M数控系统专用的后置处理文体。它缺省后置处理文件MPFAN.PST,对应的是FANUC系统的CNC控制器。那么省缺后置处理文件生成NC程序格式与KND程序格式差别在哪里?我们通过一个实例来看看它们格式之间的差异。例如图2,该零件通Mastercam绘制出二维图,选择合适的刀具,材料和工艺参数等,生产成刀具路径和产生刀具的运轨迹数据、然后通过缺省后置处理生产程序(如表1)。通过以上表1中两种程序格式的比较,看出以下几个问题。
(1)进行零件加工时,需要从G54-G59的工件坐标指令其中的一个来指定工件坐标,部分控制器(数控系统)用G92指令确定工件坐标系。KND—10M系统中,可以使用G54~G59或G92来设定工件坐标系。在实际生产中,通常使用
G54~G59指令来设置坐标加工零件,因为这种指令加工时对刀更为简便。在G54~G59指令中最常用的是G54指令。但是采用系统缺省的后处理文件时是无法实现G54指令自动输出的。
(2)MPFAN.PST后处理文件针对的是4轴加工中心,而目前使用KND一10M是3轴数控铣床系统,多出了第4轴数据“A0.”.
(3)KND-10M是数控铣床系统,它不带刀具库,所以要去掉换刀指令M6、回参考点动作G28、刀具长度补偿指命G43、G44。同时在该系统中刀具半径补偿G41和G42指令补偿量的代号是H而不是D。
(4)KND—lOM系统本身程序存储空间比较小,为了减少程序存储空间只好将NC文件中的注释行,行号等删除。
3 后置处理文件的修改
如果要避免以上问题。可对NC文件进行大量重复修改,但易于出错,效率低下。为了提高效率,对PST(后置处理)文件进行修改更为合理。选择缺省的MPFAN.PST后处理文件编辑与修改有二种方式:①通过记事本打开MPFAN.PST进行编辑;②通过Mastercam软件自带的PFE32编辑器进行编辑。它的打开方式为:Mastercam中主菜文档(File)/编辑(Edit)/PST,系统弹出读文件窗口,选择Mpfan.PST文件打开。
3.1 文件头修改设置
为使Mastercam最后生成的NC程序文件能够通过笔记本电脑与数控机床RS232接口联接后直接将程序传送到机床上进行加工或进行DNC加工零件。KND-10M数控系统传送时能够直接识别的开头格式如下。 :% :00002
3.2 删除文件和刀具注释
省缺后置处理文生产NC程序中文件、刀具注释如下:
(PROGRAM NAME-T) (DATE=DD-MM-YY-26-04-07 TIME=HH:MM-1l:25) (12.FLAT ENDMILL TOOL—1 DIA.OFF.-l LEN.-l DIA.-12.)
KND数控系统不能识别文件,刀具注释,必须将它们删除。那么后处理文件改修如表3。
“#”表示注释,在它以后一行的程序或说明不影响整个后处置文件。
3.3 G代码和M辅功能修改
KND数控机床G代码与M辅功能与省缺后置处理文件生产G代码和M辅有所不同,同时。一些G代码系统本身可以省略的等等。
3.4程序其他改修
KND—10M系统的数控程序储存空间较少,为了减少程序的存储。可以将程序的程段号删除来减少程序储存空间。Mastercam生成的程序中缺省一些G功能和M功能代码用的是G或M加一位数字表示。例如直线插补用G 1表示。但是我们手动编程的习惯G功能和M功能代号用G或M加二位数字表示。例如直线插补用G 01表示,但是两种格式在数控系统中都是可以使用的。为了便于编程人员检查程序是否有错,尽量将程序改为编程人编程习惯。
经过上面这几个步骤的修改之后,将经过修改的后置处理程序另存为一个新的文件KND.PST,即可被MasterCAM9.0调用。
后置处理文件的编辑和设定,对CAD/CAM软件来说都是需要的。针对我校使用的数控系统KND-10M来说,在每次生成NC程序后都去对程序进行修改。不仅浪费时间,而且容易出错导致事故。所以,制定一个专用的后置处理文件。本文也就提供了具体后置处理程修改方法,已进过实践证明是可行的。
(审核编辑: 智汇胡妮)