基于MasterCAM9.0后置处理程序的二次开发

    MasterCAM是美国CNC Software公司开发的一套CAD/CAM数控系统，侧重于数控加工。采用MasterCAM进行数控加工时，首先根据图形信息和加工信息生成NCI文件，但NCI文件不能直接传送给数控机床，还必须通过各数控系统专用的后置处理程序，将NCI文件转换成数控系统可以接受和识别的NC文件，才能控制数控机床正常工作。

    MasterCAM内部自带有许多的后置处理程序，但主要是根据日本FANUC控制器开发的。我校的XH716A立式加工中心采用的是SINUMERIK802D数控系统，在MasterCAM内部找不到相应的后置处理程序，必须根据数控机床的结构、控制系统的编程原理和通信接口的要求，对MasterCAM默认的后置处理程序，MPFAN进行必要的修改和重新设置，以满足数控加工的需要。

    一、需要修改的部分

    1. 对功能相同，符号不一致的代码进行修改

    将“#Address string definitions”中的“Srad"R"”修改为“Srad"CR"”，将“Srminus"R-"”修改为“Srminus"CR=-"”；将“#Select English/Metric Code”中的“Sg20 G20”修改为“Sg20 G70”、将“Sg21 G21”修改为“Sg21 G71”；将“#Select reference return code”中的“Sg28 G28”修改为“Sg28 G74”；将“#Toolchange/NC Output Variable Formats”中的“Fmt P11 Dwell修改为“Fmt F 11 Dwell”；将“#Start of File and Toolchange Setup”中的“"M01"”修改为“"M0"”，将“"M30"”改为“"M2"”。

    2. 程序开始、结束和自动换刀格式的修改

    该部分的修改内容在“#Start of File and Toolchange Setup”中进行。
    (1)将文件头“"%",E”修改为“"%_N_",Progname,"_MPF"，E”。

    (2)将在802D中不能识别的“*Progno,e”、“"(PROGRAM NAME-",Sprogname,")",e”、“"(DATE=DD-MM-YY-",Date,"TIME=HH:MM-",Time,")",e”、“Ptoolcomment”、“Pbld,N,"G43",*Tlngno,Pfzout, Scoolant,Next_Tool,e”、“Pfbld,N,"G92",*xh,*yh,*zh,E”及第二个“"%",e”前面加“#”号，（以“#”号开头视为注解，不影响程序执行）。

    (3)将第一程序段的输出格式“Pbld,n,*Sgcode,*Sgplane, "G40","G49","G80",*Sgabsinc,e”修改为“Pbld,N,*Sgabsinc,"G54", "G64",E”。加工平面X-Y是802D和Mastercam默认设置，所以在修改后的输出格式中没有列出。

    (4)802D操作编程要求换刀指令“M6”必须单独占一个程序段，所以应将“Pbld,N,*T,"M6",e”分两行写为“Pbld,N,*T”、“N,"M6",e”，即输出占两个程序段。

    (5)删除重设项*Sgabsinc，将“Pcan1,Pbld,N,*Sgcode,*Sgabsinc, Pwcs,Pfxout,Pfyout,Pfcout,*Speed, *Spindle,Pgear,Strcantext,e”中的重设项“*Sgabsinc”删除。

    (6)在我国，公制单位一般是802D和Mastercam的默认设置，如果您也是这样做的，可以在“Pbld,n,*Smetric,e”前面加“#”号。

    二、重新设置的部分

    1.坐标轴的设置

    XH716A立式加工中心是三轴联动，没有装旋转轴，找到旋转轴设置部分“#Rotary Axis Settings”，把“Rot_On_X:1”改为“Rot_On_X:0”或找到“#Numbered questions for Mastercam Mill”提问项，将“164.Enable Rotary Axis Button?Y”改为“164.Enable Rotary Axis Button?N”即可关闭第四轴。

    2.圆弧插补方式的设置

    Mpfan后处理程序可以设置三种圆弧插补方式，SINUMERIK802D数控系统三种圆弧插补方式都支持。（1）维持“#General Output Settings”中的“Arcoutput:1”不变或设置为“Arcoutput:2”。后者则必须同时将“#Address String Definitions”中“Srad"R"”改为“Srad"Cr"”、“Srminus"R-"”改为“Srminus"Cr=-"”，因为在输出的NC程序中涉及到半径。（2）将“#General Output Settings”中的“Arcoutput:1”设置为“Arcoutput:0”。

    3.孔加工固定循环开关的设置

    由于802D系统的孔加工固定循环的指令代码和输出格式与MPFAN后置处理程序完全不同，所以最好的处理方法是将“#Enable Canned Drill Cycle Switches”中的使能开关全部关闭，即“Usecandrill:No”、“Usecanpeck:No”、“Usecanchip:No”、“Usecantap:No”、“Usecanbore1:No”、“Usecanbore2:No”、“Usecanmisc1:No”、“Usecanmisc2:No”。这样，利用MasterCAM孔加工菜单做孔加工时，将生成由“G0”、“G1”、“G4”和暂留时间“F”组成的孔加工固定循环程序。

    4.通信接口参数的设置

    可根据802D的接口参数和与计算机的实际接线情况进行设置，具体设置为：
    80.Communications port number for receive and transmit (1 or 2) ? 1；
    81. Data rate (110,150,300,600, 1200,2400,4800,9600,14400,19200,38400)? 19200；
    82. Parity (E/O/N)? N；
    83. Data bits (7 or 8)? 8；
    84. Stop bits (1 or 2)? 1；
    85. Strip line feeds? N；
    86. Delay after end of line(seconds)?0；
    87. Ascii,Eia,or Binary(A/E/B)?A；
    88. Echo keyboard to screen in terminal emulation? N；
    89. Strip carriage returns? N”。

    三、加工实例

    1. 二维外形铣削

    如果选取主菜单下的“Toolpaths——Contour”命令，对图1所示零件的四周进行二维外形铣削，则用修改前的后置处理程序“MPFAN”和修改后的后置处理程序“802D”生成的加工程序如表1所示。

图1零件图

表1 后置处理程序修改和设置前后生成的外形铣加工程序

    2. 进行钻孔加工

    如果选取主菜单下的“Toolpaths——Drill”命令，对加工零件中的圆进行钻孔加工，其中钻孔加工的第二个标签页的设置如图2所示。用修改前的后置处理程序“MPFAN”和修改后的后置处理程序“802D”生成的加工程序如表2所示。

图2 钻孔加工的第二个标签页的设置

表2 后置处理程序修改和设置前后生成的钻孔加工程序