基于MasterCAM的数控加工后置处理研究

0 引言

    在使用MasterCAM软件时，对被加工的零件表面进行刀位计算后将生成一可读的刀位源程序，由于数控机床有其自身的软件、硬件特性，这种刀位文件还不能直接送给数控机床供加工控制使用，必须进行转换修改．以满足机床控制系统的特定要求。这种转换修改过程我们称之为后置处理。即数控加工的后置处理就是通过后置处理器读取由CAM系统生成的刀具路径文件，从中提取相关的加工信息，并根据指定数控机床的特点及NC程序格式要求进行分析、判断和处理．最终生成数控机床所能直接识别的NC程序。数控加工后置处理是CAD/CAM集成系统非常重要的组成部分，它直接影响CAD/CAM软件的使用效果及零件的加工质量。

1 后置处理的分类

    不同的MasterCAM系统后置处理模块不同，从处理的原理上考虑，分为专用后置处理模块和通用后置处理模块。一般来说，专用后置处理模块工作原理是，刀位文件经过一个专用后置处理模块为各自机床提供服务。而通用后置处理模块工作原理是后处理文件首先读入刀位文件和机床数据文件，然后根据机床数据所描述的格式形式，对刀位文件进行编译转换，生成NC代码，提供给机床数据文件所描述的机床使用。图1是通用后置处理过程框图。

    图1 通用后置处理过程框图

2 后置处理器的功能

    一种完善的后置处理器应具备以下功能：

    接口功能：后置处理器能自动识别、读取不同的CAD/CAM软件所生成的刀具路径文件。

    NC程序生成功能：数控机床具有直线插补、圆弧插补、自动换刀、刀具偏置、冷却等一系列的功能，功能的实现是通过一系列的代码组合实现的，代码的结构、顺序由数控机床规定的NC格式决定。

    专家系统功能：后置处理器不只是对刀具路径文件进析处理、转换，还要能加入一定的工艺知识。如高速加工的处理、加工杠杠时切削参数的选择等。

    反向仿真功能：以NC代码指令集及其相应参数设置为信息源的仿真。它包括两部分：NC程序的主体结构检查，NC程序语法结构检查和数控加工过程仿真。数控加工过程仿真以NC程序为基础，模拟仿真加工过程，判断运动轨迹的正确性段加工参数的合理性。

    DNC信息的传输：目前，DNC通信接口一般采用RS232C串行接口，保证数据传输的正确性，完成字符位数、奇偶校验、停止位、传输速率等。

    综上所述，要使所生成的数控程序直接应用于数控机床加工，则必须针对每一台数控机床定制专用的后置处理器。这就要求开发人员熟悉所用的CAM系统及所生成的刀具路径文件的格式、熟悉所用数控机床及其数控系统代码功能及其表述格式。而这一工作是智力密集和劳动密集兼而有之的过程。