基于UG的iTNC正交五轴数控系统的后置处理

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1、浙江师范大学本科毕业设计(论文)正文目 录中文摘要英文摘要1 绪论1.1 五轴数控加工的现状（研究背景）1.2 五轴数控加工编程方法1.2.1 编程软件1.2.2 编程过程1.3 研究内容和研究方法1.3.1 研究内容1.3.2 研究方法1.4 研究意义2 基于ITNC530五轴数控机床配置及指令系统2.1 五轴数控机床结构2.1.1 常用五轴数控机床介绍2.1.2 正交五轴数控机床的结构及基本操作2.2 海德汉ITNC530系统的指令系统2.2.1 程序段格式2.2.2 指令系统2.2.2 程序格式3 基于UG的ITNC530五轴数控机床后置处理文件的开发3.1 后置处理文件的作用3.2 后

2、置处理文件的构成3.3 iTNC530五轴数控机床后置处理文件的开发4 仿真验证3.1 仿真软件介绍3.2 加工工件编程3.3 仿真结果5 结论基于UG的iTNC530正交五轴数控系统的后置处理齐泽龙（14442216）指导老师：张棉好（副教授）摘要：关键词：UG;五轴系统;后置处理一、绪论1.1 五轴数控加工的现状（研究背景）1.1.1 五轴数控技术的发展数控机床是装备制造的工作母机，数控机床的使用推动先进制造技术的发展，是实现先进制造技术的重要基础，也是高技术产业发展的依赖。数控加工技术更是衡量一个企业、一个国家制造工业技术水平的重要标志。随着CAD/CAM技术的发展，设计人员为了追求产品

3、性能、外观，使得设计出来的几何模型越来越复杂，对制造技术的要求也变得越来越高。五轴加工依靠其X、Y、Z三个坐标轴和绕X、Y、Z中的任意两个轴旋转的坐标，最终实现五轴的运动，因为有了两个转动轴，可以实现刀具与工件在行程内实现任意角度加工。因此在制造复杂零件时相较于三轴、四轴加工具有显著的优势。在航空、航天、军事、高精度仪器等行业有着举足轻重的地位。五轴数控加工技术甚至是制造叶轮、叶片、船用螺旋桨、汽轮机转子、大型柴油机这些带有自由曲面的复杂形状、精度要求高且用数字表达式难以精确表达形状的几何模型的唯一加工手段。这些优势使得五轴数控加工在工厂中越来越广泛的得到应用，也促进了CAD/CAM软件功能不

4、断的完善，更使得五轴数控加工的研究也原来越深入，但是为了保持自身技术的先进，许多高新的研究成果都严格控制外传，导致各国之间在五轴数控领域有着明显的差距。1.1.2 后置处理的发展通过CAD/CAM软件的自动程序编制语言的处理程序，可以将设计人员在CAD/CAM设计的几何模型上生成刀具轨迹，对于通用的数控自动编程系统，其前置处理部分是通用的，但是考虑到不同机床其具有不同的结构，如三轴数控机床、四轴数控机床、五轴数控机床，不同的种类，如铣床、车床等，同时不同机床厂生产的机床也可能使用不一样的系统语言，常见的有FANUC系统、SINUMERIK系统。所以在利用CAD/CAM自动编程的时候，需要为了适

5、应数控机床的要求，还要进行后置处理，使得CAD/CAM生成的NC程序符合实际使用机床的要求。目前常见的后置处理一般由数控厂商有偿提供专用后置处理文件，后置处理文件仅可以在指定计算机上使用，在设计人员完成前置处理后的刀具轨迹，通过专用后置处理文件转换成所需要的NC程序，或者是采用独立的后置处理系统，例如加拿大ICAM Technology Corporation公司开发的Cam-Post，以及各类CAD/CAM自带的后置处理系统，例如UG自带的UG/Post builder。1.1.3 后置处理面临的问题 随着设计人员对零件的性能外观等方面不断地追求，使得复杂零件的市场需求不断地加大，复杂零件的

6、需求量促使企业不断对五轴数控加工机床的开发和使用，使用CAD/CAM软件通过计算机生成符合机床设备的NC代码，不仅可以使设备运行准确、高效，同时降低操作人员的劳动强度，节约资源，节省制造成本，然后目前国内外企业在通过CAD/CAM软件对五轴数控机床编程，进行后置处理时，依旧面临很多问题，例如不同的机床系统需要不同的程序格式，不同机床可能采用不同的刀位文件的格式，即使两种机床可以使用同一个后置处理，也会影响制造的精度和效率。由于后置处理文件掌握在软件提供商手上，用户在购置CAD/CAM软件时也需要同时考虑到后置处理的能力以及配置后处理程序的价格。同时，使用软件提供商提供的后置处理程序为了保证自己

7、的版权，仅限在一台计算机上进行使用，导致了其他计算机无法直接使用该后置处理程序造成了诸多不便。所以针对企业已有的五轴数控机床开发相应的专用后置处理程序具有较大的实用价值。1.2五轴数控加工编程方法1.2.1 编程软件随着五轴数控加工技术的发展，研究人员不断加大对五轴数控加工编程的研究，目前，五轴数控机床加工几何复杂模型越来越多的采用编程软件自动编程的方式，编程软件包括UG、cero（Pro/E）、Master CAM、I-DEAS、CATIA、Cimatron、Tebis等，不同的软件具有不同的加工特点，也有不同的价格，针对不同结构选择合适的编程软件是非常重要的，一般使用较多的有UG、Mast

8、er CAM。Master CAM编程的特点是快捷、方便，Master CAM提供了多种先进的粗加工技术，以及丰富的曲面精加工功能，针对不同结构的几何模型，可以在Master CAM中选择合适的功能，而且具有刀具路径校验功能，可以通过路径校验功能，模拟整个几何模型的加工过程，在模拟过程中不仅可以查看刀具路径，也可以查看到刀具与夹具、工件的干涉、碰撞情况。UG编程是指采用西门子公司研发的3D软件UGNX，利用计算机对数控机床的数字程序的编制。UG软件是以设计三维模型为基础，依靠其强大的刀具轨迹生成算法，不仅可以针对不同的零件进行车削刀具轨迹设计也可以进行铣削以及线切割等的刀轨生成，其生成的刀轨相

9、当合理，进给量均匀，加工精度高速度快，且几何模型修改以后，在UG中只需重新计算刀轨，程序可直接自动生成新的程序。不仅可以实现对数铣、数车以及电极的编程，也可以在计算机上模拟出刀具轨迹路径，并进行刀轨播放，功能十分强大。UG以三维主模型为基础，具有强大可靠的刀具轨迹生成方法，可以完成铣削（2.5轴5轴）、车削、线切割等的编程。UG CAM是模具数控行业最具代表性的数控编程软件，其最大的特点就是生成的刀具轨迹合理、切削负载均匀、适合高速加工。另外，在加工过程中的模型、加工工艺和刀具管理，均与主模型相关联，主模型更改设计后，编程只需重新计算即可，所以UG编程的效率非常高。1.2.2 编程过程编程软件

10、在编制NC代码的过程中各不相同，本文主要针对UG进行自动编制NC代码的流程做一个简单介绍，设计人员在利用UC进行编程时，经过六个流程，分别是：1、在建立几何模型后切换到加工模块。2、在几何模型上创建坐标系以及毛坯。3、在完成坐标系创建后创建程序组。4、根据加工需要创建所需要的刀具。5、根据工艺过程创建新的工序。6、进行刀路模拟。在UG上通过以上六个流程来完成设计人员所设计的几何模型的编程。1.3 研究内容和研究方法1.3.1 研究内容目前国内外后置处理软件的开发方法如表1. 1所示:后处理实现方法优点缺点1使用高级语言直接将刀位记录转换为数控指令代码针对性强灵活性高开发工作量大，编制困难2由用

11、户根据厂家提供的软件编制工具包编制专用后处理程序灵活简便要求同时掌握软件编程和数控编程语言，难度较高3由软件厂家编制专用后处理程序无需用户自己开发需额外购买该机床的专用后处理程序4软件商提供人机交互式后处理书写器，用户自行开发简单方便，开发容易，有针对性唯一性，只可在同型号机床上应用表1. 1表1.1为国内外后置处理软件开发发放，通过分析后处理实现方法以及其优点和缺点，本文根据研究对象五轴联动数控机床的特点，根据开发成本，难易程度以及开发对象的特点，本文将采用第四种后置处理实现方法，利用UG/Post Builder软件模块进行后处理文件的开发。使制作后处理文件简单方便，直接可以在UG中使用，

12、开发难度相对较低。但是其缺点是机床结构需是通用的机床结构，若是特殊结构的机床，需要重新建模求解，再添加自定义程序块来进行解决。本文将利用UG自带的UG/Post Builder通用后置处理器对*五轴数控机床，根据其自身携带的数控系统以及其机床具体参数，进行后处理文件开发，用以实现在UG刀具轨迹设计后完成后处理操作，以实现机床参数、程序和导轨参数、和NC代码格式设置的修改，通过在UG/Post Builder购置处理器添加iTNC530相应的G代码和M代码，通过添加定制命令，生成相应的后处理文件，在使用UG前置处理后直接调用文件使用相应的后处理文件，直接生成可在iTNC530数控机床上使用的NC

13、代码。本文最终将对生成的NC代码在仿真软件VERICUT上，通过新建iTNC530数控系统的德玛吉50五轴数控机床上进行验证，通过加工复杂曲面，实现NC代码自动编程，提高编程效率，本研究对基于UG的后置处理文件开发研究具有一定的积极作用。1.3.2 研究方法图1.1研究流程图1.4 研究意义目前，随着技术的发展，世界各国对五轴数控机床的应用和研究越来越多，然而通过各类资料调查显示我国的数控机床平均使用率远远不足国外机床的使用率，同时在低使用率的情况下，两班制的情况更加不足，有不少花了大价钱的数控机床闲置或很少使用，之所以产生这样的问题，关键的原因在于编程上，随着几何模型越来越复杂，传动的手工编

14、程效率低下，对编程人员的要求越来越高，据国外资料统计编程的时间比实际加工时间比甚至占到了30:1，其中还有一个原因是因为一时编制不出而耽搁了机床的运行。面对目前各种不同结构的数控机床，不同的数控系统，对编程人员的要求也不断地提升，所以高效的编程技术是目前世界各国面临的一大问题。为此，不少编程人员面对复杂的几何模型纷纷把目光转向了利用CAD/CAM软件进行自动编程。设计人员能够利用CAD/CAM能够实现从设计到编程到仿真加工的高度集成，因此国内许多的企业、学校、培训机构针对不同的客户都购置了CAD/CAM软件和各类的数控加工机床，用于生产与课程开设。CAD/CAM的自动编程需要先对几何模型进行前

15、置处理，生成刀具轨迹，在通过后置处理，针对不同的机床种类、规格、指令格式，使用对应的后处理文件产生数控NC代码，这样产生的数控NC代码无需编程人员手工的修改，直接可以在数控加工设备中投入使用，但是不同的机床，需要不同的后置处理文件，后置处理文件质量的好坏，直接影响到最终NC代码加工效果。而且，目前国外在五轴数控机床加工对我国依旧保持着技术封锁，后置处理文件需要向供应商购买，价格昂贵且用途专一，而国内对这一方面的研究还不成熟，因此，这对这样的国内外形式，需要更加加强研究和发展后置处理系统。二、基于iTNC530五轴数控机床配置及指令系统2.1五轴数控机床结构五轴数控机床有多种不同的结构形式，主要

16、分为以下几类：五轴双转台数控机床、五轴双摆动主轴头、五轴旋转工作台+摆动主轴头、非正交五轴加工中心。（1）五轴双转台数控机床加工特点：适用于加工小型、轻型工件，工艺性较好，能较好完成孔的钻、扩、绞、镗、攻螺纹等加工。常用于复杂箱体、精密机械零件。模具的加工。经济型五轴双转台加工中心通常由3轴加工中心附加A、C轴回转工作台组成，常用语加工精度要求不高的小型零件。（2）五轴双摆动主轴头加工特点：适用于大型、重型工件，机床结构一般为龙门式，常用于大型模具、飞机机翼等的加工。（3）五轴旋转工作台+摆动主轴头加工特点：由于减少了旋转轴、摆动轴的叠加，提高了机床刚性。适合叶轮、支架类中小型零件的加工。（4

17、）非正交五轴加工中心：由于机床结构的特殊性，使得机床整体结构紧凑、操作灵活、刚性较好。常见的非正交机床有：非正交五轴双转台加工中心；非正交五轴双摆头加工中心；非正交五轴一转台一摆头加工中心。按照旋转轴的旋转平面分类，五轴机床可分为正交五轴和非正交五轴。两个旋转轴的旋转平面均为正交面（XY、YZ或XZ平面）的机床为正交五轴；两个旋转轴的旋转平面有一个或两个不是正交面的机床为非正交五轴。2.2海德汉iTNC530系统的指令系统2.2.1 程序段格式 TNC系统对话编程的程序格式如下：BEGIN PGM MM（程序开始，“”为程序名）BLK FORM 0.1 X_Y_Z_（定义毛坯最小点坐标）BLK

18、 FORM 0.2 X_Y_Z_（定义毛坯最大点坐标）TOOL CALL_S_（调用刀具，设定转速）L Z+100 R0 FMAX M3（刀具至第二安全高度，设定主轴正转）L X_ Y_ F_（沿轮廓编程）L Z+100 R0 FMAX M30END PGM MM（程序结束说明）程序的每一行称为程序段，基本程序段格式示例及含义如下：N L X+10 Y+30 R0 F100 M03N：程序段号，程序段的编号，用正整数表示。L：轨迹功能，并启动程序段编写（L表示线性轨迹，C表示圆弧）。X、Y：终点坐标。R：刀具半径补偿（RL表示刀具半径左补偿，RR表示刀具半径右补偿，R0表示无刀具半径补偿）。F

19、：进给率，铣削常用单位mm/min。M：辅助功能。2.2.2 指令系统辅助功能指令及功能指令控制对象功能包含指令M00程序、主轴、切削液程序运行暂停、主轴暂停、切削液关闭M05、M09M01程序选择性程序暂停，与操作面板暂停键配合使用M02M30程序、主轴、切削液程序已结束并复位（光标返回程序头）、主轴停转、切削液关闭M05、M09M03主轴主轴正转M04主轴主轴反转M05主轴主轴停转M06刀具、主轴、切削液换刀、主轴停转、切削液关闭M05、M09M08切削液切削液打开M09切削液切削液关闭M13主轴、切削液主轴正转、切削液打开M05、M09M14主轴、切削液主轴反转、切削液打开M05、M09

20、（数控多轴加工编程与仿真） 2.2.3 程序格式表* SL循环编程的程序基本格式步骤程序说明0BEGIN PGM （文件名） MM程序开始常规准备工作BLK FORM 定义毛坯TOOL CALL （刀具编号）（刀轴）S_调用第一把刀L Z+_ R0 FMAX M_移至第二安全高度或初始平面列出轮廓元素（循环14）CYCL DEF 14.0 CONTOUR CEOMETRYCYCL DEF 14.1 CONTOUR LABEL 1/2/N轮廓集合特征循环，定义即生效轮廓标记号：1,2，N设计轮廓数据（循环20）CYCL DEF 20 CONTOUR DATA轮廓数据循环，定义即生效描述轮廓加工数

21、据预钻孔（循环21）CYCL DEF 21 PILOT DRILINGCYCL CALL M3L Z+100定心钻循环铣削型腔需预钻孔时用粗铣型腔时加工的七点粗铣（循环22）TOOL CALLCYCL DEF 22 ROUGHOUTCYCL CALL M3L Z+100调用刀具定义循环调用循环沿Z轴退刀精铣底面（循环23）TOOL CALLCYCL DEF 23 FLOOR FINISHINGCYCL CALL M3调用刀具定义循环调用循环精铣侧面（循环24）CYCL DEF 24 SIDE FINISHINGCACL CALL M3L Z+100 M30 定义循环调用循环沿Z轴退刀轮廓元素（

22、子程序SP1）（子程序SPN）LBL 1L X_ Y_ RR/RLL X_ Y_LBL 0在第一个程序段须有加工面的两个坐标子程序只用于确定轮廓的形状及型腔或凸台，只需要轮廓线和半径补偿类型，不需要刀具轴方向坐标（深度）、进给率F、辅助功能M及接近、离开轮廓等指令LBL NEND PGM （文件名） MM程序结束说明三、基于UG的iTNC530五轴数控机床后置处理文件的开发3.1 后置处理文件的作用后置处理通常是在前置处理过程中生成刀位文件和刀位数据，根据所使用的数控机床以及数控系统特定的指令集和代码格式，最终生成NC代码。其作用一般包括以下几个方面：（1）NC代码生成使用CAD/CAM软件进

23、行自动编程的目的是生成所需要的NC代码，通过前置处理模块计算出刀位轨迹，得到刀位数据(cld)文件，根据到位数据来确定是对机床的坐标进行变换还是对代码进行转换，知道前置处理的文件读取结束。（2）数据变换五轴数控机床的前置处理生成的刀位轨迹，是指刀具与被加工零件的工件坐标系之间的刀心位置和刀轴矢量数据，而后置处理的数据变换就是将刀位轨迹转换成机床各运动轴的运动数据。（3）进给速度校验在五轴数控机床的加工过程中。因为刀具在对工件表面加工的过程中，由于回转半径的不同导致运动轴的变换，会因为多轴同时运动导致其进给速度变化很大，甚至超出机床、刀具、夹具、零件能承受的进给速度。而在后置处理的同时可以对机床

24、的进给苏度进行校验，以保证加工的安全性。（4）非线性运动误差的校验数控机床只有在加工直线过程中，才会与编程的精度相符，在多轴加工的过程中，会因为运动轴的旋转导致非线性，所以在实际加工过程中由于轴线性合成的实际加工位置会严重偏离在设计时设计的轨迹，因此通过后置处理对误差进行。3.2 后置处理文件的构成后置处理使UG产生的刀轨文件转换成机床所能读取格式的数控指令，机床所执行的数控指令包含操作（operation）、事件（event）、字地址（address）、程序行（block）、格式（format）。操作：UG/CAM中的一个加工工序，一个数控程序中可以包含多个操作。事件：UG/CAM中控制机床

25、的一个动作，如直线运动、换刀、开冷却液等。字地址：数控系统中的字地址，如X、Y、S、T等。程序行：NC程序格式，多指地址中的数据格式，如小数位、小数点是否输出、前后零的省略等。后置处理文件的格式包括.tcl、.def、.dat、.ptp、.pui、.lpt，其中.tcl表示事件处理文件，用tcl语言编写、.def表示定义文件，定义数据、语句格式、.dat表示配置文件、.ptp表示后置处理输出文件、.pui表示Post Builder文件、.lpt表示后置程序列表文件。本文通过UG提供的一个后处理器UG/Post。通过建立跟机床、控制系统相匹配的两个文件事件处理文件（Event Handler后

26、缀是.tcl）和定义文件（Definition file后缀是.def）,UG/Post可以完成从简单到任意复杂机床/控制系统的后处理，用户甚至可以直接修改.tcl和.def的文件，实现复杂的处理。（UG后处理技术全书）3.3 iTNC530五轴数控机床后置处理文件的开发iTNC530五轴数控机床后置处理文件的开发通过四个步骤分别是：（1）了解机床的基本参数,不同类型机床的基本参数各不相同，在构建后处器时，要考虑机床在加工过程中刀具、工件、机床等运行安全因素，一定要清楚本机床X、Y、Z等线性轴的行程，以及机床旋转轴的旋转极限和机床的最高转速等基本参数。例如DMU 65 monoBLOCK 的万

27、能铣床，735 650 560 mm (X / Y / Z)的加工区，操作系统为ITNC530。（2）了解机床的程序格式,不同类型的机床和不同的操作系统，程序格式各不相同，主要表现在程序的开头和结尾部分 。同理，要构建属于自己机床设备的后置处理，同样我们也要深入的了解机床的程序格式。（3）构建后处理器，其步骤如下：1）、设置机床基本参数2）、操作起始序列设置 3）、运动设置 4）、操作结束序列设置 5）、程序结束序列设置 6）、其他设置 （4）验证处理器(一看二想三验证）：1）、看处理出来的程序格式是正确，看坐标变换是否合理。2）、多想程序是否可行。3）、运用软件模拟检查刀具轨迹是否正确，或者

28、仿真软件验证切削效果。4）、上机床首件试切。本节将对“（3）构建后处理器”进行操作。1）、打开UG9的后处理构造器，设置后处理名：“5aix”、后处理单位选择“毫米”、机床类型选择“5 轴双轮盘”控制系统选择“库”，选择“HEIDENHAIN-Heidenhain_Convers”见图3-1。图3-1 创建后处理2）、设置第4、5轴的参数。设置旋转轴的回转平面，见图3-2；设置4轴零点、5轴零点为0，见图3-3、图3-4。图3-2 设置旋转轴的回转平面图3-3 设置4轴零点图3-4 设置5轴零点3）、添加工件坐标偏置依次选择 “程序和刀轨”、“程序”、“程序起始序列”对话框，见图3-5。在“程

29、序开始”的右侧节点底部，添加一个定制宏，在跳出的“定制宏”界面，设置“宏名称”为“G54”；“宏输出名称”设为“CYCL DEF 247”；在“输出属性”下“输出参数的名称”前打钩；将“链接字符”的符号改为“=”；将右侧“分隔线”、“开始字符”、“结束字符”选择“无”；在下方的框格中，右击“参数”下的蓝色框格，点击“新建”；将参数名称设为“Q339”参数表达式为“$mom_fixture_offset_value”数据类型选为“数字”；将“小数”下的“”去掉，见图3-6，点击确定退出。图3-5 程序开始图3-6 定制宏4）、判断5轴操作类型。依次选择“刀轨程序”、“程序”、“操作起始序列”、“

30、刀具开始”右侧的“init_tnc_output_mode”，在跳出的“”命令对话框，设置可变轴操作、顺序铣操作、叶轮铣操作为五轴联动操作，并激活M128功能，如果是其他操作则激活循环CYCL 19。具体操作是将原程序“if string match Variable-axis Surface Contouring $mom_operation_type & $mom_tool_axis_type != 0 set TNC_output_mode M128 else set TNC_output_mode CYCL19 ”替换为“ if string match Variable-axis $

31、mom_operation_type | string match Sequential $mom_operation_type | string match multi $mom_operation_type & $mom_tool_axis_type != 0 set TNC_output_mode M128 else set TNC_output_mode CYCL19 ”替换后点击确定，见图3-7。图3-7 设置五轴操作类型5）、设置操作起始点和操作结束后退刀点。依次选择“N/C数据定义”、“块”、“return_home_xy”设置退刀点X-500，Y-1；右击“X”、“可选单元”、

32、“用户定义表达式”见图3-8，改为-500。用同样的方法把Y改为-1，见图3-9；编辑程序块“return_home_z”，设置退刀点为Z-1，见图3-10；编辑程序块“return_home_bc”，设置退刀点为B0 C0，见图3-11。图3-8 更改位置点图3-9 设置操作起始点和结束点（一）图3-10设置操作起始点和结束点（二）图3-11设置操作起始点和结束点（三）6）、设置圆弧移动、快速移动依次选择“程序和刀轨”、“程序”、“运动”，见图3-12，单击右侧的圆周移动，右击X，将X设为强制输出，同理将Y、Z也设为强制输出，见图3-13。在快速移动设置为2个旋转轴先定位，而后3个直线轴联动

33、定位，并且设定CYCL19在旋转轴定位钱输出，M128指令在B、C轴定位之后输出，见图3-14。图3-12 圆周移动和快速移动图3-13 设置圆周移动图3-14 设置快速功能格式7）、设置后处理后输出的NC程序格式为“.H”，依次选择“输出设置”、“机床”、“其它选项”，将“N/C输出文件扩展名”改为“H”，见图3-15，并保存后处理。图3-15 设置NC程序格式四、仿真验证4.1 仿真软件介绍本实验采用VERICUT软件进行五轴数控机床的仿真模拟，VERICUT是美国CGTECH公司开发的一款专用的数控机床加工仿真软件，它能够真实地模拟数控加工过程中道具的切削和机床运动过程中存在的干涉碰撞等

34、状态。该软件不仅能够对数控程序进行验证，对加工零件进行分析，还可以优化加工程序、提高加工效率、实现车间无人工干预加工。通过VERICUT对加工过程的仿真校验，帮助用户排除程序以及机床干涉碰撞等错误，取代了传统的试切削试验件的方式，节省加工时间，降低加工成本。主要模块包括（1）验证模块（Verification）（2）机床仿真模块（Machine Simulation）（3）多轴模块（Multi-Axis）（4）数控程序优化（OptiPath）（5）自动比较（AUTO-DIEF）（6）模型输出（Model Export）。本文主要采用VERICUT软件的机床仿真模块，机床仿真模块能够真实地模拟机

35、床模型的运动加工过程，能够准确地检测机床各轴模型、刀具模型、工装夹具模型。主轴模型之间的碰撞干涉以及机床超行程等错误，保证机床和刀具的安全。软件自带的机床库包含很多常用的机床，用户可以直接调用、修改，也可以方便地自己建立与机床相应的机床模型。4.2 加工工件编程(自己编写)建立几何模型，如图（）所示，对于如图所示几何模型，其基本形式是*，专用设备旋风铣上进行加工，其加工难点在主要体现在：（1）轴在空间扭曲，在加工的时候容易与刀具产生干涉（2）形状复杂，适合在五轴机床内进行加工（3）*经过认真分析，转子的加工工序设计见表*，所使用的刀具见表*表*转子在五轴iTNC530在加工工件编程之前需要先建

36、立几何模型，如图（）所示，在UG中添加模型，通过前置处理对工件进行编程，以生成刀位轨迹，如图4. 20，生成刀位文件，见附录。将上文所制作的后置处理文件，更名为iTNC530为前缀，将四个文件放入UG9.0 MACHresourcepostprocessor文件夹中，然后双击以记事本方式打开template_post文件，在任意行中插入“iTNC530,$UGII_CAM_POST_DIRiTNC530.tcl,$UGII_CAM_POST_DIRiTNC530.def ” 修改后完成在UG的后处理模块中添加iTNC530后处理配置文件，如图4.21所示，在UG中完成前置处理后，点击后处理即可

37、在后处理列表中找到上文所做的后处理文件。调用此后处理程序，可自动生成NC代码。生成的加工代码需要在旋转轴方向、旋转角度的连续性和实际坐标值等方面进行分析，正确的加工代码需要经过多次修改才能得到。4.3 仿真结果将分析处理后的NC代码添加到Mikron 600U双转台五轴数控加工中心，加工生成叶片如图4.22。加工过程无干涉，产品符合加工质量要求。基于UG平台开发的麦凯龙五轴数控加工中心的后置处理系统能够较好的完成数控加工中的后置处理任务。本专用后置处理器的开发应用对基于UG的五轴联动数控机床后处理开发具有一定的积极作用。五、结论五轴数控机床加工是当前数控加工领域重要的研究方向之一，同时也是先进制造技术领域不可或缺的重要内容，本文针对iNTC530五轴数控机床的后置问题展开研究，使我们通过UG自动编程获得的程序转变成能够在iTNC530五轴数控机床上适用的数控程序，最后以*的五轴数控加工为研究内容，对UG/postbuild后处理器进行了深入研究，并取得了以下成果：（1）.（2）（3）对整体式叶轮进行了工艺规划，产生刀轨路径，通过UG自带的后处理功能和论文所开发的后置处理文件处理生成iTNC530可以运行的程序。（4）利用vericut8.0对数控加工进行仿真，通过仿真加工来对*加工，验证了后置处理文件的正确性。