程序在数控生产过程中的使用

颤振是自激振动的一种。它是由于机床振动引起的切削深度发生变化，而这种变化又反馈给自身的刀具切削系统，*终导致走刀发生失步现象；发生颤振。mastercamcam系统的*终目的是要生成cnc控制器可以解读的数控加工程序（nc）码。nc码的生成一般需要以下3个步骤：计算机辅助设计（cad），生产数控加工中工件的几何模型；计算机辅助制造（cam），生成一种通用的刀具路径数据文件（nci文件）；后置处理（post）将nci文件转换为cnc控制器可以解读的nc码。本文旨在说明通过对mastercam中的后置处理模块进行二次开发，理论上论证用mastercam自动编程原理来解决颤振问题的可行性。
1.自动编程系统的组成一个完整的自动编程系统，必须包括主处理程序（mainprocessor）和后置处理程序（postprocessor）两部分。主处理程序用以对由数控语言（如apt等）书写的零件源程序进行翻译并计算刀具中心轨迹，这一部分*独立于具体的数控机床。主处理程序的输出一般为刀位数据（cutterlocationdata），但这种刀位数据不能直接用作数控装置的控制指令，因此，必须要有一个后置处理模块，后置处理程序是自动编程系统中的一个重要组成部分，它是按数控机床的功能及数控加工程序格式的要求而编写的一个计算机程序。它将主处理程序产生的位置数据和功能信息转换成能被某种数控机床控制单元所接受的数控加工程序代码。
以便用于控制机床并产生各种加工功能和加工运动。图形交互式自动编程系统的信息处理是建立在cad和cam的基础上，其处理过程为：1）几何造型就是利用图形交互自动编程软件的图形构建、编辑修改、曲线曲面造型等功能，将零件被加工部位的几何图形准确地绘制在计算机屏幕上，同时，在计算机内自动形成零件图形的数据文件，作为下一步刀具轨迹计算的依据。自动编程过程中，软件将根据加工要求提取这些数据，进行分析判断和必要的数学处理，以形成加工的刀具位置数据。
2）刀具路径的产生图形交互式自动编程的刀具轨迹的生产是面向屏幕上的图形交互进行。首先在刀具路径生成的目录中选择所需的子目录，然后根据屏幕提示，用光标选择相应的图形目标，点取相应的坐标点，输入所需的各种参数。软件将自动从图形文件中提取编程所需的信息，进行分析处理，生成数控加工程序，同时在屏幕上显示出刀具轨迹图形。
本轧辊c84100车床经数控化改造后，采用两轴联动控制，z轴是平行车床主轴，是拖板沿床身移动的方向，x轴是上滑板移动的方向，与z轴相垂直，＋z是刀具朝尾座方向移动；－z朝床头方向移动。＋x是刀具远离操作者的方向移动。刀架在操作者同一方向，属于右手坐标系统，如简易数控和经济型数控车床。
数控编程是从零件图纸到获得合格的数控加工程序的全过程，其主要任务是计算加工走刀中的刀位点。刀位点一般取为刀具（）轴线与刀具表面的交点，多轴加工中还要给出刀轴矢量。
一般来说，数控编程的主要内容：分析零件图样、确定加工工艺过程、数学处理、编写零件加工程序、输入数控系统、程序检验及试切。
根据问题复杂程度的不同，数控加工程序可通过手工编程或计算机自动编程来获得。目前计算机自动编程采用图形交互式自动编程，即计算机辅助编程。这种自动编程系统是cad与cam高度结合的自动编程系统，通常称为cad／cam系统，其工作流程如下图所示：3）后置处理后置处理的目的是形成数控加工文件。由于各种机床使用的控制系统不同，所用的数控加工程序其指令代码及格式也有所不同。为此，软件通常设置一个后置处理惯用文件，在进行后置处理前，编程人员应根据具体数控机床指令代码及程序的格式事先编辑好这个文件，才能输出符合数控加工格式要求的nc加工程序。本数控改造采用西门子802d系统，因此，应采用符合它的格式。
现截取轧辊一段，对之加工仿真，部分工艺过程处理界面及仿真结果如下：2.mastercam二次开发为实现mastercam与capp系统的集成化和工作自动化，也为使mastercam系统能获取完整的特征信息，对mastercam进行二次开发，使其能自动地获取部分或全部所需要的特征信息。
二次开发的接口c?hooks是cnc公司专为本公司mastercam销售商和mastercam用户设计的mastercam的二次开发接口，可以通过c编程语言，按照cnc公司的约定格式开发自己专用的功能模块，扩展mastercam的功能，提高该软件的应用效率。c－hooks为用户提供了大量的使用c语言编写的库函数，能够使外部应用程序安全有效地访问mastercam的数据库和应用程序，通过c语言编程以及应用程序与mastercam的无缝集成，用户和第三方能够在mastercam中增加所需要的功能。在c－hooks环境下开发的c－hooks应用程序与mastercam在同一地址空间内运行，并能直接利用mastercam的核心数据库和源代码。利用mastercam的开放结构，可以直接访问mastercam的数据库结构、图形系统、刀具路径生成系统、刀具路径模拟系统以及后置处理系统等。
内部结构如下：在轧辊大型数控机床生产中，可以通过对产生颤振现象的控制系统建立模型，采集发生颤振时候相应的加速度或速度信号，分析其产生的原因和给出相应解决方法之后，编制程序，联接后置处理系统，使mastercam具有自动调节应对颤振现象的功能。如及时自动改变进给量、主轴转速、切削速度等工艺参数，甚至当颤振现象发生时候，能改变使用适当的刀具，规避它。集中到一点就是使mastercam应用在此种大型数控强力切削情况下，智能化地规避颤振现象的发生，保证加工效率并节约加工成本。
3.总结本文旨在对马钢c84100轧辊车床数控化改造后，拟用mastercam软件，对之进行后置处理，用于加工，提高生产效率。并对mastercam进行二次开发，使之针对大型轧辊车床强力切削加工过程中具有智能化处理过程，提高加工效率能够解决此类机床在复杂的加工环境下发生的颤振问题。