浅谈WFL车铣复合机床测量循环的后置处理

作者：成都飞机工业公司 刘陨双

欢迎访问e展厅 展厅 1 加工中心/FMS展厅 车铣加工中心, 铣削加工中心, 钻铣加工中心, 镗铣加工中心, 五轴加工中心, ... WFL车铣复合机床除了有强大的多轴加工功能，还能自动找正零件和在线测量零件。有了这些功能，车铣复合机床不仅能够大大提高零件的加工精度，而且能够大大提高零件的加工效率。 WFL车铣复合机床的功能比较强大、效率比较高，不仅有车、多轴铣和镗孔，还有多种测量循环，因此编程就比较复杂。实际生产中，虽然手工编程也能实现这些功能，但是手工编程也有一定局限性，因此实现车铣复合机床的电脑自动编程，是一件很有意义的事情。 以下就以WFL机床的一个简单的测量循环“PROBE”为例，叙述如何使用NX软件编程，以及后置处理输出WFL车铣复合机床测量循环的方法。 一、机床测量循环的代码定义 要写出能输出“PROBE”的正确的后置处理程序，首先必须要理解WFL车铣复合机床测量循环“PROBE”的含义—该测量循环的含义是在随机轴上测量轨迹点。该测量循环的格式为：PROBE(AX，DIS，MP，NUM)，各参数的含义如下。 ◎AX：测量轴。测头由AX定义的运动轴以很快的进给率(一般是以G0的速度)接近工件，然后进行测量，在WFL车铣复合机床上有三个测 量轴，X1、Y1和Z1，即机床的X、Y和Z轴。 ◎DIS：测头移动的距离。测量轨迹点(即零件上要测量的点)到起始点(开始执行G1的点)之间的距离必须在DIS定义的距离之内，即二者距离必须小于该值。如果测量轨迹点与起始点之间的距离大于该值时，测头是测量不到测量轨迹点的。DIS值可以为正也可以为负，分别表示测量轨迹的运动方向是沿着测量轴的正方向还是负方向。 ◎NUM：在第一次测量轨迹点之后，测头会沿测量轴稍回撤，然后以正常的测量进给率重复测轨迹点，重复的次数由NUM指定，一般是测量3次。 ◎MP：是指定测量结果的存储位置。测量结果输出到机床的内存单元MC_P〔0中，同时被存储到以MP为下标的机床内存中，变成测量点MC_POINT〔MP〕。 我们只要在后置处理的程序中正确定义了这4个参数，并实现其输出，就可以输出该测量循环的正确机床代码。 以下的一段机床代码就是PROBE 应用的一个实际的例子，测量的零件和测量点如图1所示。 … N035 G54 N040 G0 X1=48 Y1=0 C1=0 Z1=10 N045 PROBE (“Z1”，-15，1，3) N050 G0 X1=93 N055 G0 Z1=-50 N060 PROBE (“Z1”，-15，2，3) … 在这段机床代码中，PROBE (“Z1”，-15，1，3) 的测量点为MP1，MP1的位置由该代码的上一句程序指定。该例中测量点MP1的位置为 (48，0，0)，测头沿机床Z1轴的负方 向进行测量，定义的测头移动距离为15，测头的测量起始点为Z1=10 的位置，测量轨迹点自Z1=0 的位置，测量轨迹点到测量起始点之间的距离为10，小于测头移动距离15，测量结果存储在机床内存MC_P〔0〕和存储单元MC_POINT〔1〕中，重复测量 3 次。 PROBE (“Z1”，-15，2，3) 的测量点是，的位置由该代码的前两句程序指定MP2，MP2该例中测量点MP2的位置为(93，0，0)，测头沿机床Z1轴的负方向进行测量，定义的测头移动距离为15，测头的测量起始点为Z1=-50的位置，测量轨迹点自Z1=-60的位置，测量轨迹点到测量起 始点之间的距离为10，小于测头移动距离15。测量结果存储在机床内存MC_P〔0〕和存储单元MC_POINT〔2〕中。 此处需要注意的是：此处为堆栈存储的方式，在完成第二次测量后，MC_P〔0〕内存储的值自动移动到MC_P〔1〕，最大能到MC_P〔3〕，该点重复测量3 次。 二、如何用后置处理器实现机床代码的正确输出 在NX 6.0中编写该测量循环的前置比较简单，这种测量循环在NX6.0中用操作“probe_point”就很容易写出正确的前置，后置处理的任务就是把前置程序翻译成WFL车铣复合机床能识别的机床代码PROBE(AX，DIS，MP，NUM)。 请注意：后面所提到程序的执行程序皆为后置处理时的执行顺序。以下所述就是定义并如何输出正确的机床代码的方法和步骤。 1.输出测量轴 AX 实现这一输出的后置处理程序如下 (后置处理的程序皆为TCL语言编写)。 global mom_probe_direction global axis global dis global MP if{$ mom_probe_direction = =“XAXIS”} { set axis X1} if{$ mom_probe_direction = =“YAXIS”} { set axis Y1} if{$ mom_probe_direction = =“ZAXIS”} { set axis Z1} MOM_output_literal“PROBE($axis,$dis,$MP,3)” 这段后置处理程序用来定义输出的主程序。mom_probe_direction为NX 的系统变量，axis、dis和MP均为用户自定义变量。mom_probe_direction 在系统里有三个取值，分别为“XAXIS”、“YAXIS”和“ZAXIS”。当NX操作里的测量方向为X轴时，其取值为“XAXIS”;当NX操作里的测量方向为Y轴时，其取值为“YAXIS”;当NX操作里的测量方向为Z轴时，其取值为“ZAXIS”。这样，就可以利用这个系统变量作为条件，用if 判断语句来进行判断，对应输出程序中的变量“axis”，也就是PROBE(AX，DIS，MP，NUM)中的“AX”的值。程序的解释为：当mom_probe_direction为“XAXIS”时，则将“X1”赋值给“axis”;当mom_probe_direction 为“YAXIS” 时，则将“Y1” 赋值给“axis”;当mom_probe_direction 为“ZA XIS”时，则将“Z1”赋值给“axis”，最后输出。 程序当中的部分参数含义为：globe表示全局变量; if表示判断条件;$为取值符;set表示赋值给其后面的参数(具体的介绍请参考TCL语言的教材)。 2.输出 DIS “DIS”的输出要分为以下三个步骤： (1)计算测量起始点的值。在进行每次测量循环操作前，运行下列程序，可以计算出起始点的X、Y和Z坐标值(其值用参数为X1_bofore、Y1_bofore 和Z1_bofore 定义，皆为用户自定义变量)。在下面的TCL程序中，mom_mcs_goto 为NX 的系统变量，其存储方式是一个数组，其中mom_mcs_go- to (0)自动存储当前加工坐标系X的值，mom_mcs_goto(1)自动存储当前加工坐标系Y的值，mom_mcs_goto (2)自动存储当前加工坐标系Z的值，这些变量与CLSF文件中的坐标值采用的坐标值一致。 global mom_mcs_goto global X1_bofore global Y1_bofore global Z1_bofore set X1_bofore$ mom_mcs_goto (0) set Y1_bofore$ mom_mcs_goto (1) set Z1_bofore$ mom_mcs_goto (2) (2)计算测量轨迹点。在进行每次测量循环操作后，执行下列程序，可以计算出测量轨迹点的X、Y和Z坐标值，其值分别用参数X1_when、Y1_ when 和Z1_ when定义(三者皆为用户自定义变量)。 global mom_mcs_goto global X1_ when global Y1_ when global Z1_ when set X1_ when $ mom_mcs_goto (0) set Y1_ when $ mom_mcs_goto (1) set Z1_ when $ mom_mcs_goto (2) (3)计算DIS。在进行测量循环操作最后，下列程序可以计算出“DIS”。“DIS”在后置处理的程序中是用用户自定义 的变量“dis”来表示。如果测量起始点减去测量轨迹点的值大于零，则说明测量轨迹是沿着测量轴负向运动，此时，用测量轨迹点的坐标值减去测量起始点的坐标值，再减去一个常量得到DIS，则可以保证测头的移动距离大于测量轨迹点到起始点之间的距离。如果测量起始点减去测量轨迹点的值小于零，则说明测量轨迹是沿着测量轴的正向运动，此时，用测量轨迹点的坐标值减去测量起始点的坐标值，再加上一个常量，即可得到DIS，则可以保证测头的移动距离大于测量轨迹点到起始点之间的距离。NX后置处理程序如下。 if {$ X1_bofore-$ X1_ when>0｝ { set dis [expr($ X1_ when-$ X1_bofore-10)]} if {$ X1_bofore-$ X1_ when<0｝ { set dis [expr($ X1_ when-$ X1_bofore+10)]} if {$ Y1_bofore-$ Y1_ when>0｝ { set dis [expr($ Y1_ when-$ Y1_bofore-10)]} if {$ Y1_bofore-$ Y1_ when<0｝ { set dis [expr($ Y1_ when-$ Y1_bofore+10)]} if {$ Z1_bofore-$ Z1_ when>0｝ { set dis [expr($ Z1_ when-$ Z1_bofore-10)]} if {$ Z1_bofore-$ Z1_ when<0｝ { set dis [expr($ Z1_ when-$ Z1_bofore+10)]} 3.输出 MP 在一个测量程序中，可能会测量很多个点，这就需要很多次PROBE测量循环，每一个测量循环的结果都要占一个存储内存，所以每一个“MP”都应该有不同的值，因此可以用下面的程序分两个步骤来输出“MP”。 (1)初始化MP为0。在第一次测量程序开始执行之前执行下列后置处理程序： global MP Set MP0 该程序将 MP 初始化为0。 (2)每进行一次测量循环操作，执行一次下列程序，则可以实现参数“MP”的增加，因此可以保证每一个“MP”的值都不同，并且从“1”开始。每进行一次测量操作，就递增一次。 global mom_probe_cycle_type global MP if{ $ mom_probe_cycle_type!=0 }{ set MP[expr($MP+1)]｝ 其中，mom_probe_cycle_type 为系统变量，在执行数控程序的过程中，当有测量循环操作时，其赋值不等于0，当没有进行测量操作时，其赋值就是0。从NX的第一个操作开始就进行扫描，每当mom_probe_cycle_type不为零时，MP就自加一次。因此我们就可以利用这个变量作为条件，来完成“MP”的赋值和输出。 4.输出NUM 因为一般情况下，重复测轨迹的次数为3次，所以在输出的主程序中，已经直接定义了“NUM”为“3”，因此可以直接输出，不再需要对该参数进行定义。 三、结束语 经验证，用该方法写出的后置处理程序，可以输出正确无误的机床代码PROBE(AX，DIS，MP，NUM)，如果按照此方法将后置处理程序加以完善，就可以输出完整、正确的WFL车铣复合机床其他测量循环的机床代码，实现该机床的测量循环的电脑编程，就可以充分发挥该机床的优点，大大提高加工效率和可靠性。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (1/16/2011)