基于CAXA数控车的自动编程后置处理技术

李友松，张 琳

（西安建筑科技大学 机电工程学院，陕西 西安 710055）

自动编程就是利用计算机专用软件，编制数控加工程序的过程。CAXA数控车是我国自主研发的一款集计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）于一体的数控车床专用软件。在该软件的支持下，我们可以较好地解决曲线零件的计算机辅助设计与制造问题[1]。

在数控车床实际生产加工中，CAXA数控车的作用，就是生成在机床上加工零件的刀具轨迹（简称刀轨）。由于各种类型的机床在物理结构和控制系统方面可能不同，它们对NC程序中指令和格式的要求通常也不同。因此CAM软件内部生成的刀轨数据需要经过处理，才可以适应不同机床及其控制系统的特定要求。

1 后置处理的过程

应用CAXA数控车软件生成数控程序时，首先产生刀位文件，然后再通过后置处理设置参数，将刀位文件编译成NC程序。后置处理过程，是一个代码编译与执行的过程，如图1所示。

图1 后置处理过程

图1 所示即读取刀位文件中的一个完整的记录（行），然后分析所读取记录的类型，并按照记录类型，确定是变换坐标还是转换文件代码，最后根据所选取的机床（系统）进行坐标变换或者文件代码转换，生成NC程序段。直到刀位文件读取结束，输出适用于选定机床的可执行NC程序[2]。

2 后置处理设置

后置处理设置就是结合特定数控机床，把系统所生成的刀具路径，转化为机床能够识别的G代码指令。生成的G代码，可以输入数控机床直接用于加工。考虑到生成G的代码可能用于不同的数控机床，CAXA数控车能够针对不同类型的机床，设置不同的机床参数，以及特定的NC代码程序格式，同时还能够对生成的机床代码的正确性进行校核。

2.1 机床后置

机床后置指的是机床设置以及程序格式设置两部分。点击“加工”菜单中的“后置处理”，选择“后置设置”来启动机床设置工具。

在机床信息设置中，我们可以选择仿真加工所采用的机床，也可以按照实际的机床参数来设置特定的数控代码、数控程序格式生成新机床。机床信息设置包括下面3个方面的参数：

（1）机床控制参数。主轴转速及方向，插补方式，冷却控制，刀具补偿，程序起停和程序首尾控制符等。

（2）程序格式参数。程序说明，程序行控制，换刀格式等内容。

（3）机床的实际运动参数。快速移动速度（G00）、快速移动加速度，最大移动速度，通常切削的加速度。

2.2 程序格式设置

程序格式设置，即指对G代码各个程序段的格式进行设置。设置内容包括程序的起始符号、程序结束符号、程序头、程序说明、程序尾换刀段。

（1）常用宏指令。CAXA数控车的程序格式，是以字符串、宏指令@字符串以及宏指令的方式进行设置。

其中，宏指令格式为：$＋宏指令串。

数控系统提供的宏指令串如下：

当前后置文件名：POST_NAME；

当前时间：POST_TIME；

当前日期：POST_DATE；

主轴速度：SPN_SPEED；

当前X坐标值：COORD_X；

当前Z坐标值：COORD_Z；

绝对指令：G90；

相对指令：G91；

主轴：SPN_OFF(M05)；

主轴正转：SPN_CW(M03)；

主轴反转：SPN_CCW(M04)；

主轴转速：SPN_F（S）；

冷却液关：COOL_OFF(M09)；

冷却液开：COOL_ON(M07、M08)；

程序停止：PRO_STOP(M30)；

$号：输出空格。

@号：换行标志，如果是字符串就输出它自身；

（2）程序说明。程序说明部分是对程序的名称，和该程序相对应的零件名称与编号，程序编制日期和编制时间等相关信息的记录。

（3）程序头。对于特定的数控机床，数控程序的开头部分都是固定的。包括有一些机床信息，例如机床归零，主轴启动，设置工件零点，及冷却液开关等。

（4）换刀。换刀指令即提示系统更换刀具，换刀指令一般由用户根据机床设置，换刀之后系统会提取相关的刀具信息，以便于进行必要的刀具补偿。

2.3 生成G代码

设置好机床后置后，根据当前机床类型的配置要求，即可把已经生成的刀具加工轨迹转化生成G代码——即CNC数控程序，并可利用CAXA数控车仿真模块进行模拟加工。可以点击“加工”菜单中的“后置处理”，选择“生成G代码”来启动此功能。

2.4 校核G代码

与生成G代码功能相反，校核G代码就是把已经生成的G代码文件反读进来，生成刀具轨迹，然后进行轨迹仿真，以检查G代码的正确性。经过校核过后的的G代码，即可直接输入到机床中进行数控加工。

3 应用实例

SIEMENS数控车床，应用CAXA数控车软件的后置处理参数设置。

说明：（POST_NAME,POST_DATE,POST_TIME）；

程序头：M6 CHANGR_TOOL TOOL_NO DCOMP_NO@COOL_ON@SPN_F；

SPN_SPEED SPN_CW@G90G54G00COORD_X

COORD_Z；

换刀：G0X100.Z200.@M6 CHANGE_TOOL TOOL_NO

DCOMP_NO@COOL_ON@SPN_FSPN_SPEED

SPN_CW@G00 COORD_X COORD_Z

程序尾：G0X100.Z200.@SPN_OFF@SPN_OFF@-PRO_STOP；

说明：“X100.Z200.”是车床安全换刀点的坐标，实际加工中，这个数值需要根据被加工零件的尺寸和编程原点的位置，进行合适的调整。

4 结束语

通过以上对后置处理文件修改，能够在CAXA数控车生成刀轨文件之后，利用相对应的后置处理文件，直接输出NC程序代码。输出的NC程序，导入到相应的数控控机床系统，就能够直接进行数控加工。此外，为了保证数控加工的可靠性，后置处理得到的NC程序，在实际加工前，必须检验程序代码的准确性。

[1]顾丽敏，黄时炜.基于CAXA数控车的特殊弧形零件的自动编程[J].机床与液压，2011，(6)：130-133.

[2]张 军，刘 斌，赵洪志.数控编程的后置处理与CAXA-ME2000软件的通用后置[J].实验技术与管理，2004，(3)：109-111.

[3]冯荣坦.CAXA制造工程师2005基础培训教程[M].北京：机械工业出版社，2005.

[4]北京北航海尔软件公司.CAXA-ME使用说明书[K].北京：北京北航海尔软件公司，2003.

[5]范 悦.CAXA数控车实例教程（第2版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007.