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【摘要】文章介紹了數(shù)控自動(dòng)編程軟件后處理的相關(guān)知識(shí)，并以應(yīng)用較為廣泛的mastercam9.0軟件為例，介紹了該軟件后處理文件的簡(jiǎn)單修改方法。通過(guò)對(duì)后處理文件的修改，定制出了適應(yīng)不同數(shù)控系統(tǒng)（FANUC0i、SINUMERIK802D）的專用后處理程序。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控自動(dòng)編程軟件；后處理；數(shù)控系統(tǒng)

后處理（Post）是處理機(jī)床及數(shù)控系統(tǒng)直接相關(guān)的信息，是計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）基本實(shí)現(xiàn)過(guò)程的最后一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它直接決定了由CAM編程所產(chǎn)生的加工程序能否在數(shù)控機(jī)床上順利運(yùn)行。眾所周知目前數(shù)控機(jī)床所采用的控制系統(tǒng)各不相同，它們能識(shí)別的數(shù)控指令也不盡相同，如在我國(guó)應(yīng)用十分廣泛的日本FANUC系列數(shù)控系統(tǒng)、德國(guó)西門子公司的SINUMERIK系列數(shù)控系統(tǒng)。MasterCAM軟件以其簡(jiǎn)單易學(xué)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)深受用戶喜愛(ài)。該軟件配置的是適應(yīng)單一類型數(shù)控系統(tǒng)的通用后處理，每個(gè)后處理文件對(duì)應(yīng)一種數(shù)控系統(tǒng)模型。在MasterCAM軟件的Post文件夾下，有多種后處理文件。為了解決實(shí)際數(shù)控系統(tǒng)的不同配置和編程人員的不同習(xí)慣問(wèn)題，正確認(rèn)識(shí)、設(shè)置、修改后處理文件是行之有效的。

一、后處理的目的

數(shù)控機(jī)床是根據(jù)數(shù)控程序來(lái)動(dòng)作的，而數(shù)控程序是由一系列的特定數(shù)控指令構(gòu)成。編程人員使用CAM軟件對(duì)加工零件進(jìn)行交互式編程，所有工藝信息在編程過(guò)程中已設(shè)置好，由此生成刀具軌跡文件（NCI文件）。后處理則根據(jù)刀具軌跡文件以規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)格式轉(zhuǎn)化為數(shù)控系統(tǒng)能夠識(shí)別和執(zhí)行的數(shù)控指令，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)文本編輯處理的過(guò)程。后處理的最終目的就是要生成一個(gè)適合于實(shí)際數(shù)控系統(tǒng)的代碼程序。

二、MasterCAM后處理文件的結(jié)構(gòu)

MasterCAM后處理文件的擴(kuò)展名為PST，稱為后處理器。它定義了數(shù)控程序的格式、輔助工藝指令、接口功能參數(shù)等。其結(jié)構(gòu)主要有以下幾部分組成。（1）注釋資料：注釋是對(duì)后處理文件及其設(shè)定方法的一般性介紹。程序列前帶“?！狈?hào)的為注釋，系統(tǒng)在執(zhí)行代碼處理時(shí)不受注釋的影響。如“＃PostName：MPFAN”表示后處理器的名稱為MPFAN。（2）輔助除錯(cuò)：輔助除錯(cuò)通過(guò)插入變量bug1、bug2等幫助除錯(cuò)，后處理程序會(huì)顯示資料于屏幕上。（3）格式的描述：指定一個(gè)數(shù)值化的格式給變量使用，在“格式的指定”前必須含有格式的描述。（4）格式的指定：格式制定的命令。以字母“fmt”開(kāi)頭。（5）起始部分：在開(kāi)始執(zhí)行后處理程序時(shí)指定特定的數(shù)值給事先定義的變量或使用者自定義的變量、選擇固定循環(huán)使用較長(zhǎng)或較短的加工代碼。（6）問(wèn)題定義：在執(zhí)行后處理程序時(shí)插入一個(gè)問(wèn)題給后處理程序執(zhí)行。（7）查表：定義一個(gè)查表的表格以便于從列表整數(shù)中選取一個(gè)號(hào)碼。（8）字符串列表：字符串以字母“s”開(kāi)頭，主要用于定義NC程序中輸出的指令代碼。如“sg00G0#Rapid”即用字符串sg00來(lái)指定快速點(diǎn)定位指令G0，在NC程序中出現(xiàn)G0代碼。字符串列表主要包括常規(guī)的G代碼、M代碼、錯(cuò)誤信息、刀具半徑補(bǔ)償?shù)?。?）預(yù)先定義的單節(jié)：?jiǎn)喂?jié)以字母“p”開(kāi)頭，用預(yù)先定義的常規(guī)去規(guī)劃NC程序中大部分共同區(qū)域如程序的起始部分、刀具交換等。如“ptlchg#Toolchange

pcuttype

toolchng=one

ifmi1=one,#Workcoordinatesystem

…”

表示用ptlchg單節(jié)指代刀具交換。（10）使用者定義的單節(jié)：讓使用者可按照數(shù)控程序規(guī)定的格式將一個(gè)或多個(gè)NC代碼作有組織的排列，編排成一條程序段。（11）系統(tǒng)問(wèn)題：后處理軟件提出了一系列的問(wèn)題供用戶做簡(jiǎn)易的規(guī)劃來(lái)更改后處理程序。如問(wèn)題“81.Datarate（110，150，300，600，1200，2400，4800，9600，

14400，19200，38400）?1200”表示系統(tǒng)提問(wèn)傳輸速率是多少？后面括號(hào)里的數(shù)據(jù)是參考值，回答是1200。

四、MasterCAM后處理文件的修改

MasterCAM默認(rèn)的后處理器為FANUC系統(tǒng)，文件名為MPFAN.PST。SINUMERIK系列系統(tǒng)無(wú)對(duì)應(yīng)的后處理器。根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)控系統(tǒng)（FANUC0i-MC、SINUMERIK802D）及平時(shí)編程習(xí)慣，主要修改以下幾個(gè)方面。在修改前應(yīng)該把原來(lái)的后處理文件作一備份，防止出錯(cuò)后無(wú)法恢復(fù)。

（一）FANUC0i-MC系統(tǒng)

（1）忽略程序號(hào)碼；（2）忽略程序名稱；（3）忽略程序日期與時(shí)間；（4）忽略公制代碼G21；上面（1）～（4）修改時(shí)打開(kāi)MPFAN.PST文件，在＃StartofFileandToolchangeSetup部分找到Psof單節(jié)把

*progno,e

"(PROGRAMNAME-",sprogname,")",e

"(DATE=DD-MM-YY-",date,"TIME=HH:MM-",time,")",e

pbld,n,*smetric,e

四句刪除或在每句前加上“?！狈?hào)。（5）忽略刀具注釋：打開(kāi)MPFAN.PST文件，在#ToolComment/ManualEntrySection部分找到ptoolcomment單節(jié)，把"(",pstrtool，*tnote，*toffnote，*tlngnote，*tldia，")"，e一句刪除或在句前加上“?！狈?hào)。（6）忽略回參考點(diǎn)指令G28：打開(kāi)MPFAN.PST文件，在＃StartofFileandToolchangeSetup部分找到Psof單節(jié)把pfbld，n，sgabsinc，*sg28ref,"Z0."e、pfbld，n,*sg28ref，"X0."，"Y0."e兩句刪除或在每句前加上“?！狈?hào)。（7）忽略工件零點(diǎn)設(shè)置代碼G92：打開(kāi)MPFAN.PST文件，在＃StartofFileandToolchangeSetup部分找到Psof單節(jié)把pfbld,n,"G92",*xh，*yh,*zh，e一句刪除或在句前加上“?！狈?hào)。（8）忽略換刀時(shí)及程序結(jié)束時(shí)回參考點(diǎn)指令G28：打開(kāi)MPFAN.PST文件，在＃StartofFileandToolchangeSetup部分找到pretract單節(jié)把pcan1，pbld，n，sgabsinc，sgcode，*sg28ref，"Z0."，scoolant,strcantext，e、#pbld，n，*sg28ref，"X0."，"Y0."，protretinc，e兩句刪除或在每句前加上“＃”符號(hào)。有些機(jī)床換刀時(shí)必須有這條指令，則不必修改。（9）關(guān)閉第四軸功能：第四軸功能若不關(guān)閉會(huì)在生成的NC程序中產(chǎn)生默認(rèn)為“A0”的代碼，加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生報(bào)警。打開(kāi)MPFAN.PST文件，找到變量設(shè)置#RotaryAxisSettings部分，把rot_on_x:1#DefaultRotaryAxisOrientation,Seeques.164.

#0=Off,1=AboutX,2=AboutY,3=AboutZ

句中冒號(hào)后面的數(shù)字1改成0即可。也可以找到問(wèn)題164.EnableRotaryAxisbutton?y把回答的y改成n即可。（10）主軸最高轉(zhuǎn)速改為8000rpm：由于所使用機(jī)床的最高轉(zhuǎn)速為8000rpm，所以把后處理器的主軸最高轉(zhuǎn)速也設(shè)置成8000rpm。打開(kāi)MPFAN.PST文件，找到變量設(shè)置#GeneralOutputSettings部分，把max_speed:3000#Maximumspindlespeed句中冒號(hào)后面的數(shù)字改成8000即可。（11）忽略程序行號(hào)：行號(hào)會(huì)占用較多的內(nèi)存空間。而且由于產(chǎn)生的NC程序段較多會(huì)出現(xiàn)行號(hào)重復(fù)的現(xiàn)象，會(huì)帶來(lái)一定的麻煩。打開(kāi)MPFAN.PST文件，找到變量設(shè)置#GeneralOutputSettings部分，把omitseq:no#Omitsequencenumbers?句中冒號(hào)后面的no改成yes即可。（12）鉆孔固定循環(huán)改為G81、G83等：FANUC系統(tǒng)的鉆孔固定循環(huán)相對(duì)較簡(jiǎn)單，而SINUMERIK802D系統(tǒng)鉆孔固定循環(huán)是以調(diào)用子程序如鉆孔CYCLE83（20，0，1，-5，，）的形式出現(xiàn)，本文僅對(duì)FANUC系統(tǒng)進(jìn)行修改。打開(kāi)MPFAN.PST文件，找到變量設(shè)置#EnableCannedDrillCycleSwitches部分，把usecandrill:no#Usecannedcyclefordrill句中冒號(hào)后面的no改成yes即可。后面幾種循環(huán)方式也按此方法修改。以上內(nèi)容修改完后文件另存為MPFAN0i.PST以供MasterCAM調(diào)用。

（二）SINUMERIK802D系統(tǒng)

上面的（1）～（11）條作相同修改。

（12）刪除原程序起始符“%”，添加程序起始符

“%_N_progname_MPF”

“;$PATH=/_N_MPF_DIR”

在與機(jī)床通信時(shí)，SINUMERIK系統(tǒng)必須有上面的起始符才能傳輸。打開(kāi)MPFAN.PST文件，在＃StartofFileandToolchangeSetup部分找到Psof單節(jié)先刪除“%”，e一句或在句前加“＃”符號(hào)。然后在#"(PROGRAMNAME-",progname,")",e一句后加上下面兩句就可以了。

"%_N_",progname,"_MPF",e

";$PATH=/_N_MPF_DIR",e

（13）在程序初始化指令中添加G64指令。由于SINUMERIK802D系統(tǒng)默認(rèn)為G60準(zhǔn)確定位方式，在加工曲面時(shí)G60方式會(huì)出現(xiàn)細(xì)微的停頓，影響零件表面質(zhì)量，而改成G64連續(xù)路徑運(yùn)行就能解決這個(gè)問(wèn)題。打開(kāi)MPFAN.PST文件，在＃StartofFileandToolchangeSetup部分找到Psof單節(jié)在pbld,n,*sgcode,*sgplane,pwcs,*sgabsinc,e這一句中添加"G64"指令。

（14）忽略長(zhǎng)度補(bǔ)償指令H代碼。FANUC系統(tǒng)的長(zhǎng)度補(bǔ)償和半徑補(bǔ)償分別放在地址H和D里面，而SINUMERIK802D系統(tǒng)把長(zhǎng)度補(bǔ)償和半徑補(bǔ)償都放在地址D里面，調(diào)用某把刀具后，默認(rèn)為一號(hào)補(bǔ)償，如T3M6指令換好三號(hào)刀后，系統(tǒng)即使省略長(zhǎng)度補(bǔ)償和半徑補(bǔ)償指令D也會(huì)默認(rèn)調(diào)用一號(hào)補(bǔ)償即D1。打開(kāi)MPFAN.PST文件，在＃StartofFileandToolchangeSetup部分找到Psof單節(jié)，把pbld,n,"G43",*tlngno,pfzout,scoolant,next_tool,e一句中的"G43"、*tlngno刪除。再在ptlchg單節(jié)中把pbld,n,"G43",*tlngno,pfzout,scoolant,next_tool,e一句中的"G43"、*tlngno刪除。

（15）圓弧轉(zhuǎn)出形式改成IJK形式。SINUMERIK802D系統(tǒng)圓弧插補(bǔ)格式不識(shí)別FANUC系統(tǒng)的G2/G3X_Y_R_圓弧插補(bǔ)格式。所以必須改成系統(tǒng)能識(shí)別的IJK形式。打開(kāi)MPFAN.PST文件，找到變量設(shè)置#GeneralOutputSettings部分找到arcoutput：1#0=IJK，1=Rnosign,2=Rsignedneg.over180一句，把冒號(hào)后面的數(shù)字1改成0即可。

（16）程序結(jié)束符改為M02。根據(jù)SINUMERIK802D系統(tǒng)編程說(shuō)明書，程序結(jié)束符為M02而不是M30。打開(kāi)MPFAN.PST文件，在＃StartofFileandToolchangeSetup部分找到peof單節(jié)，把n,"M30",e一句中的M30改成M02即可。以上內(nèi)容修改完后文件另存為MPSI802D.PST以供MasterCAM調(diào)用。

五、后處理驗(yàn)證

修改好的后處理文件必須進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)準(zhǔn)確后方可使用。在MasterCAM環(huán)境下編程一零件，其加工步驟為先用Φ16平刀粗銑一圓形外輪廓，然后再用Φ10平刀精銑該輪廓，最后用Φ10麻花鉆在零件中心處鉆一個(gè)孔。生成刀具軌跡后分別采用MPFAN0i.PST和MPSI802D.PST生成NC程序如下圖所示。利用機(jī)床的通信功能把程序傳入控制器，或者利用DNC加工方式，對(duì)上面的程序進(jìn)行加工。驗(yàn)證表明，上述兩個(gè)程序能夠在相應(yīng)的數(shù)控機(jī)床上順利運(yùn)行。

六、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)MasterCAM后處理文本的簡(jiǎn)單修改，使之在實(shí)際運(yùn)用中得到了預(yù)期的效果。相信只要不斷探索總結(jié)，數(shù)控自動(dòng)編程軟件是能夠更好地為數(shù)控加工技術(shù)服務(wù)的。

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