基于SolidWorks数控加工后置处理技术的应用

0 前言

    随着计算机与软件的快速发展，数控加工中复杂数据的计算得以实现。通过将CAD模块所得的刀具轨迹即刀具原文件，将自动编程软件系统与数控机床加工联系起来，将所设置的刀具路径及参数转为数控机床能够识别的G/M指令代码进行传递。笔者以某刮板运输机链轮体零件为例，基于SolidWorks软件在数控技工方面的优越性，研究配置FANUC操作系统的M-HTll/1250加工中心数控加工编程过程。实现计算机辅助编程与数控加工中心的有效对接，大大提高了数控编程与产品的质量、加工效率和准确性。

1 SolidWorks数控加工编程流程

    SolidWorks数控加工编程流程如图1所示。使用SolidWorks完成数控编程分为如下3个任务模块。前置处理模块、后置处理模块、程序验证模块。

图1 数控编程流程图

2 SolidWorks数控加工的应用

    2.1 建立零件几何模型

    SolidWork是多功能机械设计软件，能够从事三维机械设计、工程分析等，进入SolidWorks机械设计模块下的零部件设计建立。SLDPRT文件，创建链轮体零件模型，作为加工仿真编程的目标零件（见图2）。

图2 目标零件

    2.2 加工工艺分析

    就一个零件而言，在数控机床上只加工精度要求高、几何形状复杂的工艺过程。在利用SolidWorks中的CAMWorks插件编程前，拟定加工的方案，选择适用的刀具，确定金属切削量。对一些如对刀、制定加工路线、确定加工零件的坐标系、确定零件的零点等等进行仔细的研究，优化并选择数控加工工艺参数。

    2.3 加工前置处理

    进入CAMWorks数控加工设计平台后，在进行加工前，需设置数控机床的相关参数和工件相关信息，如制订机床基本参数、毛坯零件、加工坐标原点及安全平面等。目标零件已具备，还需要创建毛坯零件作为加工零件。为了模拟实际加工过程中获得正确的刀具轨迹信息，毛坯零件的创建尤其关键，应符合实际生产中所使用的毛坯外形尺寸，由于实际加工中毛坯外形的多样性，依靠CAMWorks创造简单毛坯的方法已不能满足实际要求，因此要借助插入几何体的方法创建毛坯，转换几何体为零件毛坯，利用插入几何体命令，根据实际情况，创建所需的毛坯几何参数模型，在“毛坯管理”对话框中执行STL文件命令，选择已经创建的几何体作为毛坯零件，调入SolidWorks，并确定毛坯中心位置与零件体中心位置重合。

    其次，定制加工坐标系即确定编程原点，加工坐标系(MCS)为刀具轨迹的定位基准，在编程过程中只需考虑工件的外形特点及尺寸保证刀路轨迹的可靠性，在保证工件加工精度的同时尽量减少空刀的出现，减少实际中的加工时间。后置处理时可考虑坐标原点与机床坐标系的偏置值，保证工件加工时设计坐标系与加工坐标系的重合。

    根据工艺方案，选择Mill Part Setup>Multi Surface Feature>Area Clearance轮廓区域加工方式等，CAMWorks软件自动运算出道路轨迹，根据画面所显示的轨迹状态来对编辑定义对话框中的内容进行对应的参数修改。保证CAMWorks软件运算的道路轨迹符合实际加工要求。然后进行刀路轨迹的仿真，刀具轨迹演示如图3所示（粗、精加工链轮链窝）。

图3 刀具轨迹演示