本章主要介紹了 UG的后置處理模塊以及機(jī)床控制系統(tǒng)的參數(shù)，并且根據(jù)加工中心 的相關(guān)參數(shù)制定了特定機(jī)床專(zhuān)用的后置處理器,。為了驗(yàn)證后置處理器的可用性，本文采 用對(duì)具有復(fù)雜空間曲面的葉輪進(jìn)行CAM編程加工,，設(shè)定一系列工序并生成刀位位置源 文件，通過(guò)剛制定的專(zhuān)用后置處理器對(duì)刀位位置源文件進(jìn)行后置處理,，生成能夠直接運(yùn) 用到精工機(jī)床進(jìn)行機(jī)械加工的精工G代碼文件。
VERICUT軟件與一般CAM軟件的區(qū)別：VERICUT是仿真加工軟件，不能生成數(shù) 控程序,，但是可以模擬G代碼程序,，包括子程序、宏程序,、循環(huán),、跳轉(zhuǎn),、變量等；一般 CAM軟件只是模擬刀軌或中間文件[46],。此外VERICUT軟件能仿真機(jī)床加工,，進(jìn)行碰 撞檢查,，仿真后能對(duì)切削模型進(jìn)行尺寸分析，還能對(duì)切削速度進(jìn)行優(yōu)化,，并輸出仿真模 型文件，以及生成工藝文件報(bào)表,，這些都是一般CAM軟件無(wú)法完成的任務(wù),。
本章介紹了機(jī)床仿真技術(shù)常用到的相關(guān)軟件VERICUT的基本功能，調(diào)研V255 加工中心的結(jié)構(gòu)及其相關(guān)參數(shù),。并且根據(jù)加工中心的相關(guān)參數(shù)用VERICUT構(gòu)建了機(jī)床 的虛擬仿真加工環(huán)境，通過(guò)對(duì)葉輪的仿真加工驗(yàn)證后置處理器生成的精工G代碼的可用 性,，進(jìn)而驗(yàn)證后置處理器的可靠性。
在機(jī)械加工領(lǐng)域中,，對(duì)于各種材料進(jìn)行鉆孔,、攻絲作業(yè)是最常見(jiàn)的加工工序,，隨著 現(xiàn)代制造業(yè)的迅猛發(fā)展，制造企業(yè)對(duì)鉆孔,、攻絲加工的精度,、效率以及人工成本的要求越來(lái) 越高。一些手動(dòng)或者半自動(dòng)的加工設(shè)備很難滿(mǎn)足企業(yè)的需求,，而采用加工中心等精工機(jī)床 加工,，設(shè)備成本又太高,，新型鉆攻中心兩用機(jī)具有加工效率高,、經(jīng)濟(jì),、實(shí)用的明顯優(yōu)勢(shì)。
對(duì)于現(xiàn)有的高速鉆攻中心機(jī)而言,，為保證工作人員的安全,，現(xiàn)有的高速鉆攻中心 機(jī)普遍都配置有防護(hù)門(mén)；加工時(shí),，防護(hù)門(mén)關(guān)閉以防止加工工件飛出或者鐵屑飛出而傷及工 作人員,。[3]對(duì)于上述防護(hù)門(mén)而言，由于需要被反復(fù)推拉,，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定可靠性顯得尤為重要,； 而現(xiàn)有的防護(hù)門(mén)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)脫落的情況，這嚴(yán)重地影響了高速鉆攻中心機(jī)的加工作業(yè),，且 存在安全隱患,。[4]另外，對(duì)于現(xiàn)有高速鉆攻中心機(jī)的防護(hù)門(mén)而言,，在高速鉆攻中心機(jī)進(jìn)行切削加工 的過(guò)程中,，防護(hù)門(mén)還存在被隨意開(kāi)啟的危險(xiǎn)，安全性較低,。
立式加工中心是指主軸為垂直狀態(tài)的加工中心,，其結(jié)構(gòu)形式多為固定立柱，工作 臺(tái)為長(zhǎng)方形,，無(wú)分度回轉(zhuǎn)功能,，適合加工盤(pán)、套,、板類(lèi)零件,，它一般具有三個(gè)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo) 軸，并可在工作臺(tái)上安裝一個(gè)沿水平軸旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)臺(tái),，用以加工螺旋線(xiàn)類(lèi)零件,。立式加工中 心裝卡方便，便于操作,，易于觀(guān)察加工情況,，調(diào)試程序容易，應(yīng)用廣泛,。
在水力發(fā)電設(shè)備中,，具備調(diào)整流量的導(dǎo)葉，以便能夠根據(jù)使用水量進(jìn)行有效率的 運(yùn)轉(zhuǎn),。這樣的導(dǎo)葉具備有翼形狀(即,，越接近于兩邊緣厚度越薄的板形狀)的主體部,、和以從 主體部的一端面及另一端面延伸的方式設(shè)置的軸桿部。
在UG中加工模塊的主要功能是創(chuàng)建工件幾何體加工的刀具路徑[23],。但是在加工模 塊中生成的刀具軌跡路徑如果不經(jīng)后置處理就無(wú)法直接應(yīng)用到精工機(jī)床上進(jìn)行工件加工 [24],。這是因?yàn)椴煌臋C(jī)床廠(chǎng)家生產(chǎn)的各種機(jī)床運(yùn)行條件是不完全相同的，有些機(jī)床的旋 轉(zhuǎn)軸是水平放置,，而另一些機(jī)床的旋轉(zhuǎn)軸為豎直放置,，還有的一些機(jī)床在進(jìn)行加工時(shí)卻 可以實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)等。并且各種機(jī)床所使用到的控制系統(tǒng)也不盡相同,，對(duì)于同一功能,， 在不同的精工系統(tǒng)中其精工代碼也不完全相同。這些與特定的機(jī)床相關(guān)的信息,，卻并不 包含在刀具位置源文件中,。因此刀具位置源文件在進(jìn)行加工之前必須進(jìn)行相關(guān)的后置處 理，以適應(yīng)不同機(jī)床和控制系統(tǒng)的特殊要求,。這種根據(jù)各種機(jī)床的參數(shù)格式化前置處理 生成的刀具位置源文件,，并生成可以直接應(yīng)用于機(jī)床加工的NC代碼的過(guò)程稱(chēng)之為后置 處理[25]。
在各種CAM軟件中的前置處理中都可以生成用于零件加工的刀軌,，刀軌文件中主 要包含切削點(diǎn)刀心數(shù)據(jù)的GOTO語(yǔ)句,，還有可以控制機(jī)床的其他各種指令信息。但是因 為每臺(tái)機(jī)床的控制系統(tǒng)對(duì)程序格式和指令的要求都有所不同,，比如對(duì)同一行中的不同G 代碼的輸出順序可能有所不同,，這樣，在前置處理過(guò)程中生成的刀軌文件就不能直接用 于機(jī)床的驅(qū)動(dòng),，所以,，刀軌文件必須經(jīng)過(guò)處理計(jì)算，才能符合某一機(jī)床的控制系統(tǒng)的要 求,。這個(gè)處理計(jì)算過(guò)程就是“后處理”[3(5],。后處理的過(guò)程要具備兩個(gè)基本的要素：第一是 要有刀軌文件，一般由CAM軟件生成,，本文是應(yīng)用UG的CAM功能生成UG的內(nèi)部刀 軌[31],。第二是后處理器，它是一個(gè)包含機(jī)床以及控制系統(tǒng)相關(guān)信息的處理程序,，它的主 要作用是讀取刀軌文件中的刀軌數(shù)據(jù),，再轉(zhuǎn)化為能直接用于驅(qū)動(dòng)機(jī)床的精工代碼。
刀柄的建立就要棍據(jù)機(jī)床所使用的不同規(guī)格的套筒,，按照具體的尺寸,，在VERICUT 刀具庫(kù)中進(jìn)行定義。一般先在常規(guī)的三維軟件中構(gòu)建結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的刀柄的模型，再通 過(guò)STL.等格式文件導(dǎo)入VERICUT中方式,，在VERICUT軟件中定義,。另外角度頭也可 以在刀具庫(kù)中定義，這時(shí)要勾選跟主軸旋轉(zhuǎn)選項(xiàng),，用來(lái)控制角度頭模型是否和主軸一起 旋轉(zhuǎn),。