在多軸加工中心的應(yīng)用過(guò)程中，CAM軟件的支持必不可少，但是在后處理的制作過(guò)程中，不同的軟件采用的方式有很多不同。而且后處理的定制過(guò)程比較繁瑣，需要一定的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，這里將本人工作中積累的一些經(jīng)驗(yàn)與大家分享。

　　當(dāng)前的CAM軟件種類很多，這里我們以EdgeCAM為例，因?yàn)檫@個(gè)軟件在我們的工作中比較常用，而且在后處理制作方面有很多獨(dú)到之處，比較容易掌握。在后處理的制作過(guò)程中，首先需要了解機(jī)床的結(jié)構(gòu)類型與控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，這些技術(shù)條件非常重要。由于五軸機(jī)床的結(jié)構(gòu)不同，在制作后處理的時(shí)候需要考慮的內(nèi)容很多，在加工控制系統(tǒng)的類型繁多，不同的控制系統(tǒng)的處理方式也有所不同，造成目前五軸應(yīng)用的巨大瓶頸。

　　首先我們來(lái)看看五軸機(jī)床的類型，五軸機(jī)床是人們的通俗叫法，準(zhǔn)確地說(shuō)應(yīng)該叫五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)機(jī)床，其運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)是由三個(gè)平動(dòng)坐標(biāo)加上兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)五軸機(jī)床的轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)的配置情況，一般來(lái)說(shuō)可以分為三大類，分別是雙轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)床(兩個(gè)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)疊加在一起)、雙擺頭機(jī)床、單轉(zhuǎn)臺(tái)加單擺頭機(jī)床。每種機(jī)床各有特點(diǎn)和適用范圍，雙轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性好，是被廣泛采用的一種結(jié)構(gòu)模式，但是這類設(shè)備一般不會(huì)做得太大;雙擺頭機(jī)床結(jié)構(gòu)最復(fù)雜但剛性較低，行程受限制，一般在龍門(mén)銑床等大型設(shè)備上使用;單轉(zhuǎn)臺(tái)單擺頭設(shè)備的性能介于兩者之間，因此被廣泛采用，無(wú)論是大中小型設(shè)備，都有這種結(jié)構(gòu)。不同結(jié)構(gòu)的機(jī)床在配置后處理的時(shí)候，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的關(guān)系不同，例如雙轉(zhuǎn)臺(tái)一類的設(shè)備，按照各個(gè)坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的方式不同就分為24種類型，雙擺頭類也有24種，單工作臺(tái)單擺頭的也有48種，概括起來(lái)說(shuō)，五坐標(biāo)機(jī)床種類有近百種之多。再加上不同的控制系統(tǒng)類型，后處理制作量將非常之大。我最近找到一個(gè)很好的工具就是-EdgeCAM.，下面我們來(lái)看看在EdgeCAM中的五軸后處理的制作過(guò)程。

　　在EdgeCAM中，配置多坐標(biāo)后處理非常簡(jiǎn)單，利用軟件自帶Code Wizard工具就可以完成后處理的制作，不再需要編寫(xiě)更多的代碼。是我見(jiàn)過(guò)得最簡(jiǎn)單的制作后處理的方式，只要選定機(jī)床的配置方式，再加上一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模板，稍作更改即可。避開(kāi)了復(fù)雜的坐標(biāo)變換等計(jì)算內(nèi)容，美中不足的是制作的后處理模板智能在EdgeCAM環(huán)境下應(yīng)用。下圖就是在CodeWizard環(huán)境下，配置雙轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)備后處理模板的初始頁(yè)面。

　　選定這些內(nèi)容后，后處理的制作工作就完成了一半。選定模板確定后，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置頁(yè)面，其內(nèi)容類別與三軸后處理制作完全相同。其頁(yè)面如下：

　　在機(jī)床結(jié)構(gòu)頁(yè)面中，設(shè)定五軸坐標(biāo)的參考類型和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的輸出模式。

　　一般來(lái)說(shuō)先不做任何更改，直接編譯應(yīng)用，然后觀察一下生成的NC代碼的格式是否滿足需要即可。根本不需要關(guān)心坐標(biāo)系如何變換，工件與刀具的相對(duì)位置關(guān)系等復(fù)雜內(nèi)容。我們利用此工具順利地制作出Siemens840D雙擺頭和Heidenhain530i的單工作臺(tái)單擺頭的五坐標(biāo)后處理。并投入生產(chǎn)，

　　下面就是Siemens840D雙擺頭的后處理應(yīng)用，我們來(lái)看一下生成的程序樣例：

　　這里有兩個(gè)值得注意的地方。一個(gè)是三維刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用，Siemens840D控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)三維刀具的長(zhǎng)度和半徑補(bǔ)償。另外一個(gè)就是在未設(shè)置G93時(shí)間倒數(shù)進(jìn)給的程序中，利用EdgeCAM可以自動(dòng)根據(jù)曲率實(shí)現(xiàn)進(jìn)給速度的調(diào)整。

　　另外一個(gè)就是單轉(zhuǎn)臺(tái)單擺頭Heidenhain TNC530i控制系統(tǒng)的五坐標(biāo)后處理的應(yīng)用，我們對(duì)EdgeCAM提供的矢量輸出方式很感興趣，于是就利用IJK矢量輸出方式作了一個(gè)后處理，生成的程序樣例如下：

　　這個(gè)程序采用了比較特殊的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)輸出方式，不是大家所熟悉的ABC角度輸出。并不是所有的控制系統(tǒng)都能夠識(shí)別這種矢量程序，此類程序只給出了相對(duì)于零件被加工表面的刀軸矢量方向，至于旋轉(zhuǎn)軸如何轉(zhuǎn)動(dòng)，完全交給控制系統(tǒng)來(lái)完成(這類程序與很多CAM軟件生成的前置文件有相似之處)。前提是需要在刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)刂分校o出刀尖到擺頭回轉(zhuǎn)中心的距離。由此可以看出，隨著控制系統(tǒng)的硬件的發(fā)展，五軸編程也將會(huì)越來(lái)越簡(jiǎn)單。

　　總結(jié)

　　五軸后處理的制作由于機(jī)床結(jié)構(gòu)的差異成為一個(gè)復(fù)雜的工作，但是在EdgeCAM中，這個(gè)過(guò)程變得很簡(jiǎn)單，而且適用的范圍也很廣泛。機(jī)床結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的差異不再是編寫(xiě)后處理的主要關(guān)注點(diǎn)。我們只需要關(guān)注程序的格式即可。而這些完全可以通過(guò)選擇一個(gè)相似的標(biāo)準(zhǔn)模板來(lái)獲得更多的默認(rèn)參數(shù)。

　　注：本文使用的程序樣例全部都通過(guò)機(jī)床實(shí)際加工的驗(yàn)證，由于篇幅關(guān)系，不能全部列出，請(qǐng)毋進(jìn)行模仿試驗(yàn)。