基于UG不同数控系统后处理程序定制研究

王科健

摘要：高档数控机床后置处理模块价格昂贵，编程和操作复杂，国外技术封锁后置处理资料很少，这是周所众知问题。为了更好发挥数控机床的功能，本文以UGNX为后处理平台，首先解决数控编程后处理难的问题，其次不同的数控机床有不同的数控系统，后处理程序提供一种解决问题的方法，最后用后置构造器生成的数控程序通过软件传至不同的数控系统，达到后处理程序适应不同数控系统的目的。

关键词：后处理;数控系统;数控编程;定制

0  引言

装备制造业是一个国家工业发展的基石，它关系着一个国家的工业生产能力，继而直接影响国家的经济实力和国际地位。尤其是数控机床更是装备制造业里的重中之重。随着“工业4.0和中国制造2025”的逐步迈进，在信息化的时代，高档数控机床的应用越来越广泛应用于航空工业及其零件产业、医疗器材产业、模具加工及其零件产业。以高、精、尖为代表的数控加工新技术，具有高精、高速、智能化的特点。

目前国内制造企业用户中应用CAD/CAM软件普遍只停留在计算机辅助设计和少量计算机辅助制造，对计算机辅助制造的模块运用较少，这就导致设备和资源的闲置和浪费，机床后置处理文件一般为机床厂商或软件厂商为客户提供，但很多企业在购买机床和软件的时候，应用层次较低，忽略了后置处理文件的购买，导致机床在后续运行的过程中不能得到及时应用，机床设备的闲置率较高，国外数据表明，数控机床尤其是高档数控机床利用效率，不能高效利用，主要是不能及时准确获取数控加工程序造成的，而NX软件，正是这种交互式CAD/CAM（计算机辅助设计与计算机辅助制造）系统，它除了实现各种复杂实体及造型的建模以外，还能提供有效的自动编程，本文以NX软件自带后处理工具-NX/Post为例，为广大机床工作者提供一种CAM机床解决思路，达到提高生产效率，节约编程成本的目的。

1  NX如何实现后处理程序定制

NX软件其实自身提供了一个性能较好的后处理工具-NX/Post，工程技术人员可以利用NXCAM的模块生成相应的加工刀轨文件，然后经过软件自身后处理程序，输出符合机床控制系统需要的NC代码。为完成不同复杂基础的后处理程序，机床操作人员可以通过NX/Post提供的机床事件处理文件和事件定义文件，由NX软件整合在一起，生成不同数控系统使用的程序，NX/Post后处理软件解决方案包括下面几部分：

1.1 事件生成器

事件生成器是UG关键提供的一个程序，它是从UG软件中提取刀轨数据，利用相关的参数设置确定机床的动作，形成机床后面要处理的一个数据集，通过软件确定数控机床的每一步的动作，如图1。此过程可以通过单击NX加工环境中后处理（Post Process）图标或通过选择Tools→Operation Navigator→Output→Postprocessor命令来调用。

1.2 事件处理文件

事件处理器是为特殊基础及控制系统开发的特殊的程序，每个事件在处理的过程中包含很多机床需要执行的指令，这些指令去处理UG用户希望处理的事件，用于定时处理器指令的语言是TCL（Tool Command Language）语言，它是一个功能强大、小巧灵活、易于扩充的计算机语言，它可以通过Post Builder建立。

1.3 事件定义文件

定义事件处理后输出的数据格式，它包含与特定机床相关的静态信息，因为机床系统的多样性，至少每一类机床需要定义相应的文件，NC机床使用的地址由基础各个参数的地址码来定制，UG/Post实现了一定的定制，使他定义的文件能信息化NC指令。它也可以通过Post Builder建立生成.def文件。

1.4 输出文件

NX/Post后置处理相应机床系统的NC程序。

1.5 后处理用户界面文件（.pui）

用户可利用UG软件中的Post Builder来修改、定义事件文件。

后處理软件中的事件生成器、事件处理文件和事件定义文件，三者是相互关联的，它们作用在一起把NX刀轨文件处理成机床可接受的NC文件。

UG软件自带的Post Builde可以实现机床后处理的定制，模块见图2。

NX软件利用TCL语言进行规范编程后处理，TCL指令会从UG编程的文件中抽取刀轨信息，依照特定的规则处理这些信息，最后生成NC文件后被数控系统识别并执行，Post Builder是一个图形用户界面的后处理程序，编程人员可以灵活地定义文件的程序头、程序尾、刀具走刀路线、换刀点和一些循环指令等，这些都为最终生成NC文件提供了极其便利的条件。

2  结束语

后置处理技术研究在制造业有举足轻重的作用，各个CAM 软件厂家都在极力开发各自的后置处理系统，以适应不断发展的制造行业，UG后置处理功能模块解决了常见数控机床的后置处理，但也有局限性，如零件中涉及到孔的加工，将不能生成相应的程序代码等，通过例子我们可以看出后处理的制作过程并不复杂，实际工作过程中编程人员可以有效利用后处理器来提高编程效率，减少编程出错率，为不同系统机床定制不同的编程方式和参数，这样可以大大减少编程人员的重复劳动、提高工作效率。

参考文献：

[1]北京兆迪科技有限公司.UG NX 11.0数控加工教程[M].机械工业出版社，2017.

[2]寇文化.工厂数控编程技术实例特训[M].清华大学出版社，2017.