西北工业大学824计算机辅助制造课件第6章

1、第六章数控加工程序的后置处理,2,数控加工程序的后置处理,6.1基本概念 6.2后置处理的一般过程 6.3后置处理算法简介 6.4通用后置处理系统的原理及实现途径,3,6.1、基本概念,4,刀位文件(CLS Cutter Location Source file) :使用自动编程软件，经过刀位计算所生成的文件。,刀位文件不是数控加工程序，需要设法把刀位文件转换成指定数控机床能执行的数控加工指令程序。,1.刀位文件分类 ：,1）IGES标准格式的刀位文件,2）非标准刀位文件,一. 基本概念,5,2.后置处理（Post processing）： 把刀位文件转换成指定数控机床能执行的数控加工指令程序

2、的过程。,后置处理过程原则上是解释执行，即每读出刀位文件中的一个完整记录（行），便分析其类型，根,据类型和所选数控机床确定是进行坐标变换还是进行文件代码转换，并生成一个完整的数控程序段，,并写到数控程序文件中去，直到刀位文件结束。,一. 基本概念,6,N,Y,开始,退出,3.后置处理过程框图,一. 基本概念,7,6.2、后置处理的 一般过程,8,数控后置处理的任务是要把刀位文件转换成数控机床所能接受的加工程序，后置处理软件就是要完成加工程序中各类程序段的编排，包括：,1. 生成加工程序起始段,2. 编辑生成起刀点位置段,3. 编辑生成启动机床主轴、换刀、开关冷却液等程序段,二.后置处理的一般过

3、程,4. 各类刀具运动程序段,9,4. 各类刀具运动程序段,其中各类刀具运动程序段的编辑构成了后置处理软件的主要内容，通常有：,3). 刀具空走（无切削的空行程）程序段,1). 刀具走直线程序段（有刀补或无刀补）,2). 刀具走圆弧程序段（有刀补或无刀补）,4). 刀具上升(抬刀)程序段,5). 刀具下降(下刀)程序段,二.后置处理的一般过程,10,数控后置处理的任务是要把刀位文件转换成数控机床所能接受的加工程序，后置处理软件就是要完成加工程序中各类程序段的编排，包括：,1. 生成加工程序起始段,2. 编辑生成起刀点位置段,3. 编辑生成启动机床主轴、换刀、开关冷却液等程序段,二.后置处理的一

4、般过程,4. 各类刀具运动程序段,5. 其它辅助功能（M指令）程序段的编辑等,11,计算机程序实现后置处理步骤,1).判断走刀类型。 如果走直线，输出G01代码；如果走圆弧，输出G02代码或G03代码。,2).计算功能后对应点的坐标值。 (X、Y、Z、I、J、K)，并注意是增量还是绝对坐标编程。,3).将上述数据尾数圆整化。 根据机床的脉冲当量值大小进行圆整, 有时还需换算成脉冲当数。,4).编排数控机床的指令格式。 NGXYIJ等,二.后置处理的一般过程,12,6.3、后置处理算法简介,13,带回转工作台的四坐标数控 机床后置处理算法原理,2. 五坐标数控机床后置处理 算法原理,三.后置处理

5、算法简介,14,1. 带回转工作台的四坐标数控机床后置处理算法,三.后置处理算法简介,15,三.后置处理算法简介,（1）X、Y、Z、A四坐标数控机床后置处理算法 在运动坐标为X、Y、Z、A的四坐标数控机床上加工曲面，由于工件只能绕X轴旋转，因此，要求刀轴矢量X的分量为零，否则，便不能采用该机床进行加工。,例6.1 工件坐标系为OWXYZ，工件可绕坐标轴X转动A角，刀心C0在工件坐标系中的位置为（xc 0, yc 0, zc 0)，刀轴矢量a【单位矢量】在工件坐标系中的分量为（ax ， ay ， az ），其中ax =0（如图）。求机床的坐标值X、Y、Z、A。,16,解 1）设刀轴矢量a为自由矢

6、量，首先将刀轴矢量的起点移动到工件坐标系的原点，然后将刀轴矢量绕X轴顺时针旋转到与Z坐标方向一致。,三.后置处理算法简介,17,三.后置处理算法简介,2）将刀轴矢量a的转动转化为刀具相对于工件的转动（因为机床的运动指的是刀具相对于工件的运动）：使刀具相对于工件绕X轴逆时针转动角A（逆时针旋转可保证转动角A为正），如图所示。其中A角的计算公式（注意角A的计算一定是从Z轴开始）如下,18,三.后置处理算法简介,3）求刀心C0 经工件转动后在工件坐标系OWXYZ中的位置，设机床的运动坐标值为X、Y、Z，工件绕X轴旋转角为A，则有：（X Y Z 1)=(xc 0 yc 0 zc 0 1)T，T为坐标变

7、换矩阵，其值为,将其展开可得,19,三.后置处理算法简介,（2）X、Y、Z、B四坐标数控机床后置处理算法 在运动坐标为X、Y、Z、B的四坐标数控机床上加工曲面，要求刀轴矢量的Y分量为零。,与上述过程一样，假定工件坐标系为OWXYZ ；工件可绕坐标轴Y转动角B，刀心C0 在工件坐标系中的位置为 （xc 0, yc 0, zc 0)，刀轴矢量a（单位矢量）在工件坐标系中的分量为（ax ， ay ， az ），其中ay =0。则可求得机床的运动坐标值为X、Y、Z、B，即,20,三.后置处理算法简介,21,2. 五坐标数控机床后置处理算法,三.后置处理算法简介,22,6.4、通用后置处理系统的原理及实现途径,23,1.通用后置处理,是指后置处理程序功能的通用化，要求针对不同类型的数控系统对刀位文件进行后置处理，输出数