基于KND-10M数控系统MasterCAM 9.0后置处理的研究

基于KND-10M数控系统MasterCAM 9.0后置处理的研究

作者：陆春伟

来源：《科技创新导报》2011年第04期

摘要:Mastercam通过绘制二维、三维图形生产刀具路径数据文件,然后根据它本身拥有后置处理文件生产NC数控程序。不同的后置处理文件会生成不同格式的NC程序,然而Mstercam中没有对应KND系统的后置处理文件。所以,本文将探讨Mastercam后置文件的二次开发,使其自动生成的NC文件直接符合KND-10M数控系统编程格式。

关键词:Mastercam 后置文件 KND

中图分类号:TM921 文献标识码:Ａ文章编号:1674-098X(2011)02(a)-0098-03

Mastercam软件是美国CNC Software公司所研制开发的CAD/CAM系统,是一套功能强大的CAD/CAM软件。它最大的特点就是把CAD造型与CAM加工刀具路径及近控代码程序的生成集成在一起,实现从零件外形状设计到刀具材料选择、刀具路径生成、加工模似、数控加工程序生成及输出,最后数控加工设备加工完成的一条龙服务。KND-10M数控系统是北京凯恩帝数控技术有限开发生产的经济型钻、铣、镗床用数控系统。随着我国现代机械加工业的不断发展,我国数控技术也得到了前所未有的发展。国产数控系统技术越来越完善和稳定,它在实际生产中的应用也越来越广泛。现在加工的零件程度越来越复杂,工艺过程愈繁琐,运用手动编程是很难完成。因此,采用CAD/CAM技术加工零件是必然的趋势。本文主要介绍通过修改Mastercam的后置处理文件后,从而得到直接符合KND-10M系统的NC程序格式并且这种格式可以通过RS232接口直接传送给数控机床控制器进行加工零件。

1 Mastercam的工作流程

Mastercam对每个做产品设计与制造的人员来说是一个很理想的工具。那么,它的具体工作流程一般包括以下几个过程。

(1)零件几何造型设计阶段:此阶段可利用Mastercam自身的design、mill等模块来完成,也可通过软件提供的图形转换接口把AutoCAD、Pro/E、UG等其他CAD软件生成的图形转换成mastercam的图形文件来完成。

(2）加工阶段:根据所需加工产品的几何形状确定加工方式后,运用Mastercam系统提供的功能选择合适的刀具、材料和工艺参数等,然后产生刀具路径和进行加工模拟,以检测错误并进行修正。然后产生刀具路径和刀具的运轨迹数据。

（3)生成数控加工程序并输出阶段:这是一种后处理的过程。因为世界上有几百种型号的数控系统,如法兰克、西门子等,它们的指令格式不完全相同。因此Mastercam软件系统应针对某一特定的数控系统生成特定的数控加工程序,才完成数控加工,得到理想中的产品。

2 后置处理文件的问题

后置处理文件简称后处理文件,是一种高级程序语言,其扩展名.PST。后置处理文件作用是将Mastercam生成刀具位置和数据文件编译成用CNC控制器可以加工的NC程序文件。Mastercam后置处理文件是具有专一性的,为了适应不同的CNC控制器。因此、它本身已具有许多世界著名、优秀数控系统的后置处理文件。但是没有对应KND数控系统的后置处理文件。如果Mastercam用任何一种现在本身有的后置处理文件自动生产NC程序,它们都是无法直接让KND系统的CNC控制器识别的。如何使NC程序能够让KND系统的CNC控制器直接识别呢？通常有二种方法:①用任何一种后置处理文件生产NC程序、然后对NC程序进行手动修改成KND系统的NC程序;②修改其中一种后置处理文件使最后生产的NC程序能够让KND系统识别。如果用第一种方法,那么每一次零件生产NC程序可能都要进行大量的修改。工作量太大、容易出错。第二种方法只要修改一次后处理文件就无需再做任何的修改。

下文就针对Mastercam缺省后置处理文件修改成KND-10M数控系统专用的后置处理文件。它缺省后置处理文件MPFAN.PST,对应的是FANUC系统的CNC控制器。那么省缺后置处理文件生成NC程序格式与KND程序格式差别在哪里？我们通过一个实例来看看它们格式之间的差异。例如图2,该零件通Mastercam绘制出二维图,选择合适的刀具、材料和工艺参数等,生产成刀具路径和产生刀具的运轨迹数据、然后通过缺省后置处理生产程序(如表1)。

通过以上表1中两种程序格式的比较,看出以下几个问题。

(1)进行零件加工时,需要从G54～G59的工件坐标指令其中的一个来指定工件坐标,部分控制器(数控系统)用G92指令确定工件坐标系。KND—10M系统中,可以使用G54～G59或G92

来设定工件坐标系。在实际生产中,通常使用G54～G59指令来设置坐标加工零件,因为这种指令加工时对刀更为简便。在G54～G59指令中最常用的是G54指令。但是采用系统缺省的后处理文件时是无法实现G54指令自动输出的。

（2)MPFAN.PST后处理文件针对的是4轴加工中心,而目前使用KND—10M是3轴数控铣床系统,多出了第4轴数据“A0.”。

（3)KND—10M是数控铣床系统,它不带刀具库,所以要去掉换刀指令M6、回参考点动作

G28、刀具长度补偿指命G43、G44。同时在该系统中刀具半径补偿G41和G42指令补偿量的代号是H而不是D。

(4）KND—10M系统本身程序存储空间比较小,为了减少程序存储空间只好将NC文件中

的注释行、行号等删除。