基于五轴联动机床后处理的开发与验证

孙耀恒,王科健

(白银矿冶职业技术学院,甘肃 白银 730900)

0 引 言

五轴数控加工具有高速、高效、高精、高稳定性等特点，广泛的应用于航空航天、医疗器械、汽车、精密模具等精密加工中[1]。目前，五轴数控机床的用户越来越多，国产的五轴控制系统与国外的控制系统差距越来越小，尤其是企业和高校也投入了五轴数控设备，五轴数控机床的控制系统繁多，机床结构也存在着差异。[2]与之配套的CAM软件也很多，由于软件和硬件之间的差异性，影响着五轴加工的范围。要解决上述的问题，必须进行深入的研究五轴后处理。[3]

五轴数控机床有配套的CAM软件才能助力五轴数控机床作用发挥，但CAM软件后处理文件严重制约着五轴机床的功能，后处理文件需通过软件供应商专门化定制方可使用，价格昂贵[4]。针对上述问题，以IMSpost为平台，开发万能后处理文件，将UG、Mastercam刀位文转换为五轴NC代码，以FEELER U600五轴机床为例进行切削验证，验证后处理文件的正确性和可靠性。

1 后处理文件的开发

1.1 刀位文件数学分析

在UG软件中输出.CLS刀位文件，刀位文件包含了刀具数据、切削参数、各轴坐标点等信息。如图1所示，刀位文件中有6个关键数据，三个线性点坐标和三个刀轴向量值，如果三个向量值不为零时，说明刀轴发生了倾斜，需要多轴加工。

图1 刀位数据文件

实际加工中刀轴始终垂直于水平面，依靠转台的翻转和工作台的旋转实现加工。根据三个刀轴向量值，计算出A、C轴旋转角度，如图2所示，三个向量值分别是I0.7173189,J0.4630699,K0.5205957。……