基于CATIA的DMU50后置处理器开发

贾志远，王海飞，周 艳，兰 天

(沈阳工程学院 机械学院，辽宁 沈阳 110136)

数控铣床制造领域广泛使用CATIA软件进行加工程序编制，在CATIA软件中生成的前置文件为通用刀具位置源文件，与机床的具体结构和系统无关，而后置处理生成机床指令，直接驱动数控机床运动，对保证数控加工的质量至关重要。

基于CATIA软件编程的后置处理方法有2种：

1)使用商品化的通用后置处理器，如IMSPOST和CAMPOST等。后置处理简单但软件价值昂贵，一般中小企业负担不起，即使能够生成加工程序，但需要人为利用编辑器软件进行字段修改，增加了工作量和修改错误的风险，将导致零件的报废。

2)利用计算机语言通过编程实现自动后置处理，可以实现复杂的NC程序生成要求[1-3]。

1 后置处理

CATIA刀位源文件APT Source为类APT指令格式的文本文件，包括刀位信息、注释信息、后置处理信息、刀具信息和运动信息等。利用C++语言编制后置处理器，包括文件的输入模块、输出模块、字符转换和处理模块、运动变换模块、非线性误差计算模块、进给校验模块[4-5]。

分析APT Source文件的结构，将对应的刀位源文件关键字段映射成相应的Siemens 840D机床程序字，如表1所示。

DMU50机床可以实现五轴联动(X、Y、Z、B、C)，机床的参数如表2所示。

设在CATIA中生成的刀位点P的坐标为(xc,yc,zc,I,J,K)，需经过计算求出程序加工所用的(X,Y,Z,B,C)。DMU50机床具有RTCP功能，可以保证5轴加工时不论刀具的刀长为多少，都可以围绕刀位点进行自动旋转变换，角度的位移不会改变直线坐标的变化，即有：

刀轴初始向量为(0,0,1)T，如图1所示。

表1 刀位源文件与NC文件映射

表2 DMU50机床参数

图1 机床角度变换

经过绕Y轴逆时针转动B角，绕Y轴逆时针转动C角得到加工刀轴(i,j,k)T，则坐标变换关系为

解得：

程序开发流程图如图2所示。

2 应用实例

选择典型件进行加工验证，刀位文件、转换后的机床程序、DMU50机床仿真建模和加工结果如图3所示。

图2 开发流程

3 结 语

针对刀位文件的后置处理器构造方法的问题，使用CATIA软件选择典型零件编制了后置处理程序，利用开发的后置处理器生成了机床加工程序，并通过实例加工得到了合格的零件，验证了该方法的可行性，提高了数控编程能力。

[1] 李铁钢.基于Edgecam的车铣复合编程技术研究[J].沈阳工程学院学报：自然科学版，2015，11(4):374-377.

[2] 李铁钢.基于UG Postbuilder的五轴后置处理器设计[J].机床与液压，2009，31(10):72-74.

[3] 李铁钢.基于UG的工装标准件开发[J].组合机床与自动化加工技术，2009(8)：22-25.

[4] 金 荣.五坐标联动数控加工技术[M].长沙：湖南科学技术出版杜，1995.