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西北工业大学机电学院第六章数控加工程序的后置处理现代设计与集成制造技术教育部重点实验室2数控加工程序的后置处理6.1基本概念6.2后置处理的一般过程6.3后置处理算法简介6.4通用后置处理系统的原理及实现途径现代设计与集成制造技术教育部重点实验室36.1、基本概念现代设计与集成制造技术教育部重点实验室4刀位文件(CLS——CutterLocationSourcefile):使用自动编程软件，经过刀位计算所生成的文件。★刀位文件不是数控加工程序，需要设法把刀位文件转换成指定数控机床能执行的数控加工指令程序。1.刀位文件分类：1）IGES标准格式的刀位文件2）非标准刀位文件一.基本概念现代设计与集成制造技术教育部重点实验室52.后置处理（Postprocessing）：把刀位文件转换成指定数控机床能执行的数控加工指令程序的过程。后置处理过程原则上是解释执行，即每读出刀位文件中的一个完整记录（行），便分析其类型，根据类型和所选数控机床确定是进行坐标变换还是进行文件代码转换，并生成一个完整的数控程序段，并写到数控程序文件中去，直到刀位文件结束。一.基本概念现代设计与集成制造技术教育部重点实验室6读刀位文件记录坐标变换、代码转换输出数控程序段机床数据文件文件结束?NY开始退出3.后置处理过程框图一.基本概念现代设计与集成制造技术教育部重点实验室76.2、后置处理的一般过程现代设计与集成制造技术教育部重点实验室8数控后置处理的任务是要把刀位文件转换成数控机床所能接受的加工程序，后置处理软件就是要完成加工程序中各类程序段的编排，包括：1.生成加工程序起始段2.编辑生成起刀点位置段3.编辑生成启动机床主轴、换刀、开关冷却液等程序段二.后置处理的一般过程4.各类刀具运动程序段现代设计与集成制造技术教育部重点实验室94.各类刀具运动程序段其中各类刀具运动程序段的编辑构成了后置处理软件的主要内容，通常有：3).刀具空走（无切削的空行程）程序段1).刀具走直线程序段（有刀补或无刀补）2).刀具走圆弧程序段（有刀补或无刀补）4).刀具上升(抬刀)程序段5).刀具下降(下刀)程序段二.后置处理的一般过程现代设计与集成制造技术教育部重点实验室10数控后置处理的任务是要把刀位文件转换成数控机床所能接受的加工程序，后置处理软件就是要完成加工程序中各类程序段的编排，包括：1.生成加工程序起始段2.编辑生成起刀点位置段3.编辑生成启动机床主轴、换刀、开关冷却液等程序段二.后置处理的一般过程4.各类刀具运动程序段5.其它辅助功能（M指令）程序段的编辑等现代设计与集成制造技术教育部重点实验室11计算机程序实现后置处理步骤1).判断走刀类型。如果走直线，输出G01代码；如果走圆弧，输出G02代码或G03代码。2).计算Ｇ功能后对应点的坐标值。(X、Y、Z、I、J、K)，并注意是增量还是绝对坐标编程。3).将上述数据尾数圆整化。根据机床的脉冲当量值大小进行圆整,有时还需换算成脉冲当数。4).编排数控机床的指令格式。N－G－X－Y－I－J－Ｋ－Ａ－Ｂ－Ｃ等二.后置处理的一般过程现代设计与集成制造技术教育部重点实验室126.3、后置处理算法简介现代设计与集成制造技术教育部重点实验室131.带回转工作台的四坐标数控机床后置处理算法原理2.五坐标数控机床后置处理算法原理三.后置处理算法简介现代设计与集成制造技术教育部重点实验室141.带回转工作台的四坐标数控机床后置处理算法三.后置处理算法简介现代设计与集成制造技术教育部重点实验室三.后置处理算法简介（1）X、Y、Z、A四坐标数控机床后置处理算法在运动坐标为X、Y、Z、A的四坐标数控机床上加工曲面，由于工件只能绕X轴旋转，因此，要求刀轴矢量X的分量为零，否则，便不能采用该机床进行加工。15例6.1工件坐标系为OWXYZ，工件可绕坐标轴X转动A角，刀心C0在工件坐标系中的位置为（xc0,yc0,zc0)，刀轴矢量a【单位矢量】在工件坐标系中的分量为（ax，ay，az），其中ax=0（如图）。求机床的坐标值X、Y、Z、A。现代设计与集成制造技术教育部重点实验室16解1）设刀轴矢量a为自由矢量，首先将刀轴矢量的起点移动到工件坐标系的原点，然后将刀轴矢量绕X轴顺时针旋转到与Z坐标方向一致。三.后置处理算法简介现代设计与集成制造技术教育部重点实验室三.后置处理算法简介172）将刀轴矢量a的转动转化为刀具相对于工件的转动（因为机床的运动指的是刀具相对于工件的运动）：使刀具相对于工件绕X轴逆时针转动角A（逆时针旋转可保证转动角A为正），如图所示。其中A角的计算公式（注意角A的计算一定是从Z轴开始）如下现代设计与集成制造技术教育部重点实验室三.后置处理算法简介183）求刀心C0经工件转动后在工件坐标系OWXYZ中的位置，设机床的运动坐标值为X、Y、Z，工件绕X轴旋转角为A，则有：（XYZ1)=(xc0yc0zc01)T，T为坐标变换矩阵，其值为10000cossin00sincos00001AATAA将其展开可得00000cossinsincoscccccXxYyAzAZyAzA现代设计与集成制造技术教育部重点实验室三.后置处理算法简介（2）X、Y、Z、B四坐标数控机床后置处理算法在运动坐标为X、Y、Z、B的四坐标数控机床上加工曲面，要求刀轴矢量的Y分量为零。19与上述过程一样，假定工件坐标系为OWXYZ；工件可绕坐标轴Y转动角B，刀心C0在工件坐标系中的位置为（xc0,yc0,zc0)，刀轴矢量a（单位矢量）在工件坐标系中的分量为（ax，ay，az），其中ay=0。则可求得机床的运动坐标值为X、Y、Z、B，即现代设计与集成制造技术教育部重点实验室三.后置处理算法简介2000000cossinsincoscccccXxBzBYyZxBzB－0arctan00B=180arctan0(=0arctan=900B=180+arctan00B=360arctan0xxzzxxzzxzzxxzzxxzzaaBaaaaaaaaaaaaaaaaa－，令）－现代设计与集成制造技术教育部重点实验室212.五坐标数控机床后置处理算法三.后置处理算法简介现代设计与集成制造技术教育部重点实验室226.4、通用后置处理系统的原理及实现途径现代设计与集成制造技术教育部重点实验室231.通用后置处理是指后置处理程序功能的通用化，要求针对不同类型的数控系统对刀位文件进行后置处理，输出数控程序。通用后置处理系统要求的输入：１）标准格式的刀位原文件２）数控系统数据文件（NDF）或机床数据文件（MDF）四.通用后置处理系统的原理及实现途径现代设计与集成制造技术教育部重点实验室24四.通用后置处理系统的原理及实现途径1.通用后置处理谢谢！