UG发动机叶盘五轴虚拟数控加工仿真(6)
图3-4 摆头转台型机床
3.3 UG软件的后置处理
在UG NX中，NX/Post Builder 提供一个非常方便的创建后处理工具，用户通过它的图形界面的交互方式来灵活定义通用机床的类型、控制系统、命令格式等一系列参数，甚至可以通过TCL语言来编写后处理。但因为在后置处理中，一些机床控制系统比较特殊，普通的NX/Post Builder 生成的后处理不能满足要求。这时就需要后处理编制人员利用TCL程序建立用户自定义命令来处理这些特殊情况，产生符合条件的数据格式。
TCl（Tool command language）最初是由John K. Ousterhout 在California 大学开发的。TCL是一个公共软件，他实际包含两部分：一个语言和一个库。Tcl是一个交互式解释性计算机语言。它几乎在所有的平台上都可以解释运行，它有强大的功能和简单的语法。
针对Fidia HS664机床，使用专门的后处理文件来导出，如图3-5所示为UG各工序进行后处理。图3-6为UG后处理Tcl文件。
图3-5 UG后置处理
图3-6 Tcl文件
3.5 本章小结
随着数控技术的发展以及实际加工的需要，五轴数控机床运动轴的形式呈现多样化。本章讨论了五轴数控加工中心的常见配置形式和应用特点，在此基础上对双转台型、双摆头型以及摆头与转台型式机床进行了讨论。探讨了后置处理的内容及区别，并针对叶盘加工使用的Fidia HS664型五轴数控机床实际进行了后置处理，以便于后续的数控加工。
第4章 基于UG后处理G代码的数控机床仿真
4.1 概述
叶盘的五轴联动数控加工，由于零件型面复杂,盘上有篦齿、端面U 型槽、外圆和内圆环形槽，加工过程中刀具轴矢量变化频繁，容易产生不易察觉的过切等现象。并且，在五轴联动数控机床的加工中，附加的刀具旋转或工件旋转很容易发生干涉和碰撞现象，造成工件、刀具甚至机床的损坏。因此，在实际加工中，即使很有经验的工程师也需要进行试切(采用易切材料，如蜡模、木模、尼龙等)，对程序进行反复的调试，造成了人力、时间、能源和物质的浪费，且效率低下。
为了解决加工中的干涉问题，提高生产效率，降低不必要的损耗，研究了数控加工仿真技术。叶盘的五轴联动仿真技术是叶盘加工的一项关键技术，随着计算机技术的发展，加工仿真技术也有了长足的进步，数控加工也可以从切削仿真做到机床仿真，它不但可以模拟刀具的切削轨迹，还可以模拟机床的运动，被加工工件的切削过程等等。通过对加工仿真技术的研究可以大大的缩短叶片加工的准备时间，优化加工程序，同时起到对机床、刀具以及工件的保护作用。根据仿真模型的环境特点，目前的数控加工仿真系统的主要有两种类型：几何仿真和力学仿真。几何仿真不考虑切削参数、切削力及其它物理因素的影响，只仿真刀具和工件几何体的运动，以验证NC程序的正确性。
它可以减少或消除因程序错误而导致的机床损伤、夹具破坏、刀具折断、零件报废等问题；同时可以减少从产品设计到制造的时间，降低生产成本。切削过程的力学仿真属于物理仿真范畴，它通过仿真切削过程的动态力学特性来预测刀具破损、刀具振动。从而达到控制切削参数、优化切削过程的目的。
数控加工过程模拟仿真主要有两种方法：一种是对刀位文件进行的模拟仿真；另一种是对数控程序代码进行的模拟仿真。基于刀位文件模拟仿真的主要目的是检验刀具运动轨迹的正确性、安全性，基本能保证零件的加工质量。由于这种仿真既可以在刀位文件的生成过程中进行，也可以在刀位文件生成之后进行，所以目前大部分的CAD／CAM软件系统都采用这种方法。基于刀位文件的模拟仿真方法称为正向仿真。基于数控代码的模拟仿真能够检查刀具的运动轨迹正确与否，判断加工参数选择是否合适等，这种检查方法称为反向仿真。由于直接驱动数控机床运动的是数控程序代码，而不是刀位文件，所以基于数控程序代码的模拟仿真比基于刀位文件的模拟仿真更接近实际，所以基于NC程序的加工过程仿真比基于CL数据的加工过程仿真更接近实际，故仿真结果能很好地反映零件的实际加工过程和加工结果。构建仿真平台实现虚拟机床建模，目前常用的有两种方法：一类是通过高级语言编程借助OpenGL三文图形引擎功能实现机床几何建模和运动仿真。另一类是通过CAD软件建立虚拟机床几何建模或直接利用虚拟制造软件来实现，例如美国CGTech公司的Vericut等。在虚拟制造软件中一般均由厂家配置了常见机床的控制系统，可直接调用，这样不仅可以免去编程来建立机床的几何模型，而且还免去用编程来设置各数控指令的含义及运动方式，所以更为方便快捷。