摆头转台加工中心五轴联动加工的后置处理与仿真验证_吴海兵

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1、第11期机械设计与制造2011年11月MachineryDesign＆Manufacture135文章编号：1001-3997（2011）11-0135-03摆头转台加工中心五轴联动加工的后置处理与仿真验证*112吴海兵陈小岗许兆美1（淮阴工学院数字化制造技术重点建设实验室，淮安223003）2（淮阴工学院机械工程学院，淮安223003）Postprocessorandsimulationof5-axismachiningcenteroftable-rotating/tiltingtype112WUHai-bing，CHENXiao-gang，XUZhao-m

2、ei1（KeyLaboratoryofDigitalMachiningTechnology，HuaiyinInstituteofTechnology，Huai’an223003，China）2（CollegeofMechanicalEngineering，HuaiyinInstituteofTechnology，Huai’an223003，China）【摘要】在对东芝BTU-14五轴加工中心结构特性、东芝TOSS999控制系统特性以及五轴联动加工编程特点进行分析的基础

3、上，提出其五轴联动加工的后置处理算法。在该算法基础上，利用VisualC++6.0开发出单独的后置处理程序，将加工刀轨的刀位文件处理生成东芝格式的G代码文件。为了验证后置处理程序的正确性，利用数控仿真软件Vericut7.0建立机床的仿真模型，对后置处理程序生成的G代码文件进行仿真。最后实际加工了一个测试样件，证明了后置处理程序的正确性。关键词：后置处理；加工中心；五轴联动；仿真【Abstract】BasedontheanalysisofstructuralcharacteristicsofTOSHIBABTU-14machinin

4、gcenteroftable-rotating/tiltingtype，controlsystemofTOSHIBATOSS999and5-axismillingprogramming，apost－processingalgorithmof5-axismillingispresented.Basedonthealgorithm，apostprocessorisdevelopedbyVisualC++6.0toconverttoolpathfiletoG-codefileofTOSHIBAformat.Inordertovalidatethe

5、postpro－cessor，asimulationmodelofthemachineisestablishedbyVericut7.0tosimulateG-codefilescreatedbytheprogram.Finallyatestingworkpieceismachined，whichconfirmsthevalidityofthepostprocessor.Keywords：Postprocessor；MachiningCenter；5-axismachining；Simulation

6、中图分类号：TH16，TG659文献标识码：A1引言成G代码文件。数控加工的后置处理是指读取由CAM系统生成的刀位文2加工中心的结构、运动方式及控制系统件，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机床为日本某公司出品的BTU-14五轴加工中心，如图1所程序格式要求进行分析、判断和处理；最终生成数控机床能直接示。该机床五个轴分别是X、Y、Z、A和C，其运动形式，如图2所示。识别的NC程序[1]。三个线性轴X、Y、Z；C轴为工作台绕Z轴旋转，为EIA（360°绝对）；CAM系统在计算刀具轨迹时，假设工件不动，刀

7、具相对于工A轴为主轴绕X轴旋转，其行程范围为（-120～+30）°。件产生运动轨迹；而在实际加工中，刀具和工件的运动方式多种多样。因此，必须对由CAM系统生成的刀位文件进行坐标转换。[2-3]后置处理的主要功能之一就是将CAM系统生成的刀位文件中的刀位点坐标和刀轴矢量转换成机床各轴的运动数据。目前，五轴联动加工技术是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等零件加工的唯一手段。该技术具有技术含量高、精密度高、适于加工复杂曲面的特点，对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设图1机床照片备等行业具有重要的意义。机床控制

8、系统采用东芝TOSS999系统，该系统