ug后處理技術(shù)簡(jiǎn)介

1、Unigraphics作為一種優(yōu)秀CAD/CA瞰件已被廣泛應(yīng)用于汽車、航空等領(lǐng)域，基礎(chǔ)應(yīng)用方面的文章也比較多， 但對(duì)于加工后處理(postprocessing)這方面的文章卻不多，本人結(jié)合自己的工作和在實(shí)際中遇到的幾個(gè)問題，談一下對(duì)后處理的認(rèn)識(shí)以及應(yīng)該注意的幾個(gè)問題，盡量減少在實(shí)際應(yīng)用中因后處理的不當(dāng)所帶來的損失(比如撞刀、過切等)。我們不能直接將這種未修改過的刀軌文件傳送給機(jī)床進(jìn)行切削工件，因?yàn)闄C(jī)床的類型很多，每種類型的機(jī)床都有其獨(dú)特的硬件性能和要求，比如它可以有垂直或是水平的主軸，可以幾軸聯(lián)動(dòng)等。止匕外，每種機(jī)床又受其控制器(controller)的控制，控制器接受刀軌文件并指揮刀具的運(yùn)動(dòng)

2、或其它的行為(比如冷卻液的開關(guān))，但控制器也無法接受這種未經(jīng)格式化過的到軌文件，因此，刀軌文件必須被修改成適合于不同機(jī)床/控制器的特定參數(shù)，這種修改就是所謂的后處理。后處理最基本的兩個(gè)要素就是刀軌數(shù)據(jù)(ToolPathData)和后處理器(APostprocessor),如下圖示：UG的后處理有兩種方法：一種是利用MOM(ManufacturingOutputManager),一種是利用GPM(GraphicsPostprocessorModule)oMOM)工作過程如下：我們利用UGJ口工模塊產(chǎn)生刀軌,要目的是為了加工工件，但Postprocessor由上圖我們知道，MOMf處理是將UG的刀

3、軌作為輸入，它需要兩個(gè)文件，一個(gè)是EventHandler5擴(kuò)展名為.tcl,包含一系列指令用來處理不同的事件類型；另一個(gè)是DefiEtionFile,擴(kuò)展名為.def,包含一系列機(jī)床、刀具的靜態(tài)信息。這兩個(gè)文件可以利用UG自帶的工具POSTBUIL來 生 成 。 當(dāng) 這 兩 個(gè) 文 件 生 成 后 ， 我 們 要 將 它 力 口 入template_post.dat(.UGS180MACHresourcepostprocessor)文件里才能使用,其格式如下：fanuc,$UGII_CAM_POST_DIRfanuc.tcl,$UGII_CAM_POST_DIRfanuc.defGPM的工作

4、過程如下：由上圖我們知道，GPMf處理是將刀軌源文件(thecutterlocationsourcefile)作為輸入， 它需要一個(gè)MDF(machinedatafile）即機(jī)床數(shù)據(jù)文件。MD戌件也可以通過UG提供的工具M(jìn)DFGe生成，其擴(kuò)展名為.MDFA兩種后處理的結(jié)果是一樣的，給人的感覺是用MOM匕較省事一些，因?yàn)樗苯訉⒌盾夀D(zhuǎn)換成NC程式，不用再輸出CLS文件，不過在處理時(shí)間上較GP亞一些。 另外用GPMi理比較安全一些， 至少本人在使用過程中未遇到過問題， 但是用MOMb理卻出現(xiàn)了多次撞刀、 過切現(xiàn)象。這是由于利用MOMb理時(shí)，EventHandler（擴(kuò)展名為.tcl）文件設(shè)置不當(dāng)造

5、成的。這種故障在編制加工程式時(shí)很難被發(fā)現(xiàn)， 因?yàn)樵趗g里面根本檢查不出來， 必須借助軟件將NC程式轉(zhuǎn)換為刀軌才可以發(fā)現(xiàn)問題所在，下面是個(gè)例子：如圖一所示的那樣，這條直線將導(dǎo)致工件的過切，也造成刀具被撞壞，更嚴(yán)重的可能會(huì)造成工件報(bào)廢、機(jī)床受損等，所以必須在后處理文件的定義上多加小心，尤其是一些精度的定義或是范圍的界定，稍有不當(dāng)將會(huì)造成很大的損失！我們比較兩個(gè)NC程式會(huì)發(fā)現(xiàn)問題的所在：-TTFF，-PHX-1S4.4774.947Z-4+222,F_.二/rwT-vBTWarm-aX-IS4.70174,471K-154.7X-152+277Y72.047X-152.27772.047-：-4.2

6、96X-149.QS369.624Z-4.406X-149.053.69.624Z-4.405Fz,595；50Z,595210+不同之處ZIOH-28rl7.8?1-3-S.6703-9,e?eSOIX-9B.12E17.8982-14.67SSt：1Z-14.6781200X-96.235Y17,399X-9a.335Y17,399X-101.779T20.B42z-13.555X*1a1.779.20.0421-13.555X-10S.322Y24.3G6Z-12.4839(-105.322Y24.3e6Z-12.403X-108.666.27,929r-11.46X-1DB366.27

7、,929二-11,46X-112.409473AU”X-112.409i31.473m499X-115.953Y35,016Z-9.5?6X-115,95235.01629.596X-119.496Y3B.S59*-6.7S3-4X-119.496V30.SS9753-ima內(nèi)/iruTit一個(gè)口 n 為V1n*33清1ffeSl口由。由此我們可以看出，異常刀軌是由于少輸出了一句，軸在切削時(shí)沒有x、y定位時(shí)進(jìn)行z軸切削。卜面還有一個(gè)例子:導(dǎo)致刀具如上述轉(zhuǎn)換后的刀軌我們可以看出來如果不是刀具撞斷，那么切削將會(huì)繼續(xù)！糾正后的刀軌如圖四，這也是由于后處理文件的不當(dāng)造成的。綜上所述，UG后處理在CAD

8、/CAMJ應(yīng)用中是很關(guān)鍵的， 希望上述內(nèi)容能對(duì)你在后處理的認(rèn)識(shí)上有所提高，同時(shí)也減少你在實(shí)際應(yīng)用中的各種損失。#1本文簡(jiǎn)明扼要地介紹了 UG/Post 后處理器的基本概念，組成及內(nèi)容，目的是使廣大讀者從全局上對(duì)UG/Post 有所了解和認(rèn)識(shí)，文章深入淺出，實(shí)用性強(qiáng)，是一篇不可多得的普及力作。一、后處理簡(jiǎn)述無論是哪種 CAM 軟件， 其主要用途都是生成在機(jī)床上加工零件的刀具軌跡 （簡(jiǎn)稱刀軌） 。 一般來說， 不能直接傳輸 CAM軟件內(nèi)部產(chǎn)生的刀軌到機(jī)床上進(jìn)行加工，因?yàn)楦鞣N類型的機(jī)床在物理結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)方面可能不同，由此而對(duì) NC 程序中指令和格式的要求也可能不同。因此，刀軌數(shù)據(jù)必須經(jīng)過處理以適應(yīng)

9、每種機(jī)床及其控制系統(tǒng)的特定要求。這種處理，在大多數(shù)CAM 軟件中叫做后處理后處理的結(jié)果是使刀軌數(shù)據(jù)變成機(jī)床能夠識(shí)別的刀軌數(shù)據(jù)，即 NC 代碼。可見，后處理必須具備兩個(gè)要素：刀軌一一 CAM 內(nèi)部產(chǎn)生的刀軌；后處理器一一是一個(gè)包含機(jī)床及其控制系統(tǒng)信息的處理程序。UG 系統(tǒng)提供了一般性的后處理器程序一一 UG/Post,它使用 UG 內(nèi)部刀軌數(shù)據(jù)作為輸入，經(jīng)后處理后輸出機(jī)床能夠識(shí)別的 NC 代碼。UG/Post 有很強(qiáng)的用戶化能力，它能適應(yīng)從非常簡(jiǎn)單到任意復(fù)雜的機(jī)床及其控制系統(tǒng)的后處理。二、UG/Post 組成結(jié)構(gòu)Bas運(yùn)可用積分：676 全部積分：2317 等級(jí)：趣的蟹|提到 UG/Post 后

10、處理器，不得不簡(jiǎn)單的介紹一下 MOM(ManufacturingOutputManager),即加工輸出管理器。MOM 是 UG 提供的一種事件驅(qū)動(dòng)工具，UG/CAM 模塊的輸出均由它來管理，其作用是從存儲(chǔ)在 UG/CAM 內(nèi)的數(shù)據(jù)中提取數(shù)據(jù)來生成輸出。UG/Post 就是這種工具的一個(gè)具體運(yùn)用。MOM 是 UG/post 后處理器的核心，UG/post 使用 MOM 來啟動(dòng)解釋程序，向解釋程序提供功能和數(shù)據(jù)，并加載事件處理器(EventHandler)和定義文件(DefinitionFile)。除 MOM 外，UG/post 主要由事件生成器、事件處理器、定義文件和輸出文件等四個(gè)元素組成。一

11、旦啟動(dòng) UG/POST 后處理器來處理 UG 內(nèi)部刀軌，其工作過程大至如下：事件生成器從頭至尾掃描整個(gè) UG 刀具軌跡數(shù)據(jù)，提取出每一個(gè)事件及其相關(guān)參數(shù)信息，并把它們傳遞給 MOM 去處理；然后，MOM 傳送每一事件及其相關(guān)參數(shù)給用戶預(yù)先開發(fā)好的事件處理器，并由事件處理器根據(jù)本身的內(nèi)容來決定對(duì)每一事件如何進(jìn)行處理；接著事件處理器返回?cái)?shù)據(jù)給MOM 作為其輸出，MOM 讀取定義文件的內(nèi)容來決定輸出數(shù)據(jù)如何進(jìn)行格式化；最后，MOM把格式化好的輸出數(shù)據(jù)寫入指定的輸出文件中。圖 1 描述了這些概念及內(nèi)容。叫內(nèi)部刀軌讀入刀軌數(shù)據(jù)圖 1UG/post 的工作過程示意圖三、UG/Post 的組成元素下面進(jìn)一步

12、介紹組成 UG/Post 的四個(gè)基本元素。1 .事件生成器事件生成器是 UG 提供的一個(gè)程序，它從 UG 文件(Part)中提取刀軌數(shù)據(jù)，并把它們作為事件和參數(shù)傳送給 MOM。每一特定事件在機(jī)床運(yùn)行時(shí)將導(dǎo)致一些特別的機(jī)床動(dòng)作，存儲(chǔ)在與這個(gè)事件相關(guān)的參數(shù)中的信息用來進(jìn)一步確定這些特別的機(jī)床動(dòng)作。比如，一個(gè)Linea-Move事件將導(dǎo)致機(jī)床驅(qū)動(dòng)刀具沿直線移動(dòng)，而具體移動(dòng)到的位置則由存儲(chǔ)在與此事件相關(guān)的參數(shù) X、Y、Z 中的數(shù)值來進(jìn)一步確定。在這個(gè)例子中，事件生成器將觸發(fā)“LinearMove”事件，并且將代表終點(diǎn)位置的數(shù)據(jù)裝入相應(yīng)的參數(shù) X、Y、乙然后這些信息傳送到 MOM 去處理。UG/Post

13、 的事件很多，分為五大類：設(shè)置事件(Setup-event)、機(jī)床控制事件(MachineControlevent)運(yùn)動(dòng)事件(Moveevent)、固定循環(huán)事件(Cycleevent)、用戶定義事件(UserDefinedevent)等。有關(guān)事件及其相關(guān)參數(shù)的詳細(xì)描述，可參見 UG 的幫助文檔。在進(jìn)行后處理時(shí)，事件生成器生成各事件有一定的順序，并且這個(gè)順序是固定的，不能改變。其生成順序大致如下：StartofProgramStartPostUDEsattachedtotheprogramStartofGroupStartPostUDEsattachedtothegroupMachineMode

14、StartofPathStartPostUDEsattachedtotheoperationFirstTool(ToolChange,NoToolChange)LoadToolMSYSInitialMove(InitialMove,FirstMove)ToolPathEndPostUDEsattachedtotheoperationEndofPathEndPostUDEsattachedtothegroupEndofgroupEndPostUDEsattachedtotheprogramEndofprogram2 .事件處理器事件處理器是為特定機(jī)床及其控制系統(tǒng)開發(fā)的一套程序。每個(gè)事件的處理函數(shù)

15、必須包含一系列指令去處理用戶希望 UG/Post 處理的事件，這些指令將定義刀軌數(shù)據(jù)如何被處理，以及每個(gè)事件在機(jī)床上如何被執(zhí)行。用來定義事件處理器指令的計(jì)算機(jī)語言是 TCL(Toolcommandlanguage)TCL 是一種解釋型的計(jì)算機(jī)語言，以其小巧、靈活、功能強(qiáng)大、易于擴(kuò)展、易于集成而聞名。當(dāng) UG/Post 進(jìn)行后處理時(shí)，TCL 語言的解釋器充當(dāng)了 UG/Post 的轉(zhuǎn)換器。對(duì)于用戶希望 UG/Post 去處理的每個(gè)事件，必須有一個(gè) TCL 過程與之對(duì)應(yīng)。事件生成器觸發(fā)一個(gè)事件時(shí)，MOM 將調(diào)用與之對(duì)應(yīng)的 TCL 過程去處理該事件，并把與此事件相關(guān)的參數(shù)作為全局(Global)變量傳

16、送給處理它的 TCL 過程。如果不希望事件處理器去處理某個(gè)特別的事件，在事件處理器中不要包含處理該事件的 TCL 過程或使該事件的 TCL 過程為空即可。另外，處理事件的 TCL 過程名必須與事件生成器觸發(fā)的事件名統(tǒng)一。比如，處理 Toolchange(換刀)事件的 TCL過程名必須是 MOM_tool_change。3 .定義文件定義文件主要包含與特定機(jī)床相關(guān)的靜態(tài)信息。因?yàn)闄C(jī)床的多樣性，至少每類機(jī)床需要一個(gè)定義文件。大多數(shù) NC 機(jī)床使用地址(Address)這一概念來描述控制機(jī)床的各個(gè)參數(shù)。比如，X 地址用來存儲(chǔ)機(jī)床移動(dòng)時(shí)終點(diǎn)的 X 坐標(biāo)值。NC 程序中的每個(gè)命令行通過改變地址的值來達(dá)到

17、改變機(jī)床狀態(tài)的目的，而機(jī)床加工工件的過程實(shí)際上就是一系列機(jī)床狀態(tài)發(fā)生改變的過程。UG/Post 實(shí)現(xiàn)了一定的機(jī)制，使用定義文件中的信息來格式化 NC 指令。正如事件處理器一樣，UG/Post 的這種機(jī)制本質(zhì)上也是由 TCL 語言來實(shí)現(xiàn)的，只不過是 TCL 語言核心的擴(kuò)展。定義文件包含下列內(nèi)容：(1) 一般的機(jī)床信息，如機(jī)床是銃床還是車床，是三軸還是五軸等；(2)機(jī)床支持的地址，如 X、Y、Z、A、B、C、T、M 等；(3)每個(gè)地址的屬性，如格式、最大值、最小值等；(4)模塊， 它們描述多個(gè)地址如何組合在一起來完成一個(gè)機(jī)床動(dòng)作。 比如， 命令 G01XXvalYYvalZZval完成一個(gè)直線移動(dòng)

18、。4 .輸出文件在 UG/post 執(zhí)行時(shí)，即后處理時(shí)，用戶指定一個(gè)文件來存儲(chǔ)后處理生成的 NC 指令，這個(gè)指定的文件就是輸出文件。輸出文件的內(nèi)容由事件處理器來控制，而輸出文件中 NC 指令的格式由定義文件來控制。有了包含 NC 指令的輸出文件后，這個(gè)文件就可以傳送到機(jī)床上進(jìn)行加工了。四、UG/Post 的開發(fā)方法UG/Post 的開發(fā)，其核心是 TCL 語言的運(yùn)用。如前所述，TCL 是一種解釋型的計(jì)算機(jī)語言，由JohnK.Ousterhout 于加洲大學(xué)伯克利分校開發(fā)成功，目前由 SUN 微系統(tǒng)公司提供支持和維護(hù)。TCL 是一款自由軟件，并且它可支持 UnigraphicsNX 當(dāng)前支持的所

19、有平臺(tái)。雖然本質(zhì)上都是使用 TCL 語言，但具體實(shí)現(xiàn)上卻有兩種途經(jīng)：PostBuilder 和手工編程PostBuilder 是 UG 系統(tǒng)為用戶提供的后處理器開發(fā)工具。使用它用戶只需要根據(jù)自己機(jī)床的特點(diǎn)，在 GUI 環(huán)境下進(jìn)行一系列的設(shè)置即可完成后處理器的開發(fā)。值得一提是，使用PostBuilder 不僅生成事件處理器文件(*.tcl)、定義文件(*.def),還生成一個(gè)特別的文件(*.pui)。這個(gè)文件是專供 PostBuilder 使用的，記錄著關(guān)閉 PostBuilder 時(shí)的配置，對(duì)后處理器來說，這個(gè)文件是多余的。關(guān)于PostBuilder 的更多信息可參見 UG 幫助文檔。手工開發(fā)

20、后處理器，就是直接用 TCL 語言編寫事件處理器文件(*.tcl)和定義文件(*.def)。這要求用戶具有 TCL 語言的基本知識(shí)，同時(shí)，還要了解 UG 對(duì) TCL 語言的擴(kuò)展部分。雖然手工開發(fā)后處理器對(duì)用戶技能要求較高，但手工開發(fā)靈活、方便，開發(fā)的后處理器精煉、易懂、執(zhí)行效率高。五、UG/Post 的安裝及使用一旦用戶結(jié)合自己的機(jī)床特性，使用 TCL 開發(fā)好了后處理器，接下來就要考慮如何向 UG系統(tǒng)安裝它，以及如何在 UG 系統(tǒng)中使用它了。1 .安裝后處理為了使一個(gè)后處理程序能夠在 UG 中進(jìn)行使用，必須在后處理配置文件中注冊(cè)、安裝它。UG 系統(tǒng)默認(rèn)的后處理配置文件及其在注冊(cè)表中的位置為$UGII_BASE_DIRMACHresourcepostprocessortemplate.dat。該文件中，”斛