金属加工基于Master CAM的Fidia五轴后置处理二次开发

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? 这是金属加工（mw1950pub）发布的第11466篇文章编者按
通过对Master CAM 2018自身配置的后置处理（POST）的二次开发，编写出适用于Fidia NC15控制系统五轴加工中心的专用后置处理，实现CAM软件与数控机床的无缝连接。
后置处理是将CAM软件生成的刀位文件转换成机床可识别的NC代码的一个重要环节，大部分CAM软件在安装时自身都配置有后置处理，然而这些文件大都是一些通用的、笼统性的文件，甚至一些CAM软件自身所带的后置处理存在缺陷或者功能并不是很完善，通过其生成的NC代码并不能直接传输到数控机床进行使用，需要手动更改方可确保加工的安全性以及零件质量。而且CAM软件并不会针对所有的控制系统配置后置处理，因此需要使用者根据所使用的数控机床的特点及习惯进行二次开发。本文是在开发基于Master CAM的FidiaNC15系统五轴后置处理过程中的一些方法及心得。
1. Fidia NC15控制系统典型特点
（1）NC代码特点文中涉及的设备为意大利菲迪亚股份基于Master CAM的Fidia五轴后置处理二次开发数定义。
（2）指令差异本文以深孔排屑啄钻指令（均为G83）为例，来说明两个系统在指令格式及运动方式上的差异，其他几个指令基本类似，这里不再一一细述。
表1列举了在两种系统下排屑啄式钻孔功能的指令格式，结合图1所示的运动分解图，可以得出如下几个结论。

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图1运动分解示意
1）两种系统下G83、X_、Y_、R_及F_代码完全相同。
2）两种系统下虽然都存在Z_位址，但是其意义不同，在ISO代码中Z_代表了钻孔的最终深度，而在Fidia NC15代码中Z_则是快速定位时的点位坐标值。
3）Q_、K_及D_、E_、H_分别是各自系统下特有的代码， Q_与D_代码意义大致相似。
4 ）I S O代码中Δ 值由系统No.5115参数决定， Fidia NC15控制系统中Δ值由G83K MAINT参有限公司生产的HS664RT五轴加工中心，其控制系统为F i d i aNC15 。与ISO代码相比，该设备的NC代码有如下几处比较典型的特点。
表2列举了两种控制系统的换刀指令、刀具指令、长度补偿及坐标系等代码的差异，这些差异在后置处理文件中做简单更改即可。

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1）圆弧指令中的I、J、K 。在ISO代码中，圆弧指令中I、J、K后面的数值指的是从圆弧起点到圆弧中心方向的矢量分量，而在Fidia控制系统中， I、J、K后面的数值指的是该圆弧圆心的坐标值。
2）进给指令。与ISO代码一样， Fidia控制系统进给指令代码为F ，不同的是在Fidia系统中F后面的数值是不带小数点的整数，单位只能为mm/min 。
3）加工循环。这里所说的加工循环包括钻中心孔、钻（深）孔、锪孔、攻螺纹、镗孔及铰孔等，其指令代码有很多地方相似，但是具体到每个指令的格式及运动方式都有着显著的差异。
2. 后置处理及开发
分析出了Fidia NC15系统的特点后，我们可以对CAM软件后置处理文件的源代码做出相应的调整或更改，使后置处理出的程序可直接用于当前的设备。通过对Master CAM 2018系统自带后置处理文件的分析与对比，选择Generic Fanuc 5X Mill.pst作为此次二次开发的原始文件，该文件与加密文件Generic Fanuc 5XMill.psb共同构成了Fanuc系统的五轴后置处理。
（1）轴定义不同的五轴设备其各轴间的相对运动关系不尽相同，机床坐标轴的配置也各有差异，因此在进行后置处理开发时第一步就是要对当前设备进行分析，明确各轴的配置以及各运动轴间的相对关系。