顫振是自激振動的一種。它是由于機床振動引起的切削深度發生變化，而這種變化又反饋給自身的刀具切削系統，*終導致走刀發生失步現象；發生顫振。MasterCAMCAM系統的*終目的是要生成CNC控制器可以解讀的數控加工程序（NC）碼。NC碼的生成一般需要以下3個步驟：計算機輔助設計（CAD），生產數控加工中工件的幾何模型；計算機輔助制造（CAM），生成一種通用的刀具路徑數據文件（NCI文件）；后置處理（POST）將NCI文件轉換為CNC控制器可以解讀的NC碼。本文旨在說明通過對MasterCAM中的后置處理模塊進行二次開發，理論上論證用MasterCAM自動編程原理來解決顫振問題的可行性。

　　1.自動編程系統的組成一個完整的自動編程系統，必須包括主處理程序（Mainprocessor）和后置處理程序（Postprocessor）兩部分。主處理程序用以對由數控語言（如APT等）書寫的零件源程序進行翻譯并計算刀具中心軌跡，這一部分完全獨立于具體的數控機床。主處理程序的輸出一般為刀位數據（CutterLocationData），但這種刀位數據不能直接用作數控裝置的控制指令，因此，必須要有一個后置處理模塊，后置處理程序是自動編程系統中的一個重要組成部分，它是按數控機床的功能及數控加工程序格式的要求而編寫的一個計算機程序。它將主處理程序產生的位置數據和功能信息轉換成能被某種數控機床控制單元所接受的數控加工程序代碼。

 

　　以便用于控制機床并產生各種加工功能和加工運動。圖形交互式自動編程系統的信息處理是建立在CAD和CAM的基礎上，其處理過程為：1）幾何造型就是利用圖形交互自動編程軟件的圖形構建、編輯修改、曲線曲面造型等功能，將零件被加工部位的幾何圖形準確地繪制在計算機屏幕上，同時，在計算機內自動形成零件圖形的數據文件，作為下一步刀具軌跡計算的依據。自動編程過程中，軟件將根據加工要求提取這些數據，進行分析判斷和必要的數學處理，以形成加工的刀具位置數據。

 

　　2）刀具路徑的產生圖形交互式自動編程的刀具軌跡的生產是面向屏幕上的圖形交互進行。首先在刀具路徑生成的目錄中選擇所需的子目錄，然后根據屏幕提示，用光標選擇相應的圖形目標，點取相應的坐標點，輸入所需的各種參數。軟件將自動從圖形文件中提取編程所需的信息，進行分析處理，生成數控加工程序，同時在屏幕上顯示出刀具軌跡圖形。

 

　　本軋輥C84100車床經數控化改造后，采用兩軸聯動控制，Z軸是平行車床主軸，是拖板沿床身移動的方向，X軸是上滑板移動的方向，與Z軸相垂直，＋Z是刀具朝尾座方向移動；－Z朝床頭方向移動。＋X是刀具遠離操作者的方向移動。刀架在操作者同一方向，屬于右手坐標系統，如簡易數控和經濟型數控車床。

 

　　數控編程是從零件圖紙到獲得合格的數控加工程序的全過程，其主要任務是計算加工走刀中的刀位點。刀位點一般取為刀具（）軸線與刀具表面的交點，多軸加工中還要給出刀軸矢量。

 

　　一般來說，數控編程的主要內容：分析零件圖樣、確定加工工藝過程、數學處理、編寫零件加工程序、輸入數控系統、程序檢驗及首件試切。

 

　　根據問題復雜程度的不同，數控加工程序可通過手工編程或計算機自動編程來獲得。目前計算機自動編程采用圖形交互式自動編程，即計算機輔助編程。這種自動編程系統是CAD與CAM高度結合的自動編程系統，通常稱為CAD／CAM系統，其工作流程如下圖所示：3）后置處理后置處理的目的是形成數控加工文件。由于各種機床使用的控制系統不同，所用的數控加工程序其指令代碼及格式也有所不同。為此，軟件通常設置一個后置處理慣用文件，在進行后置處理前，編程人員應根據具體數控機床指令代碼及程序的格式事先編輯好這個文件，才能輸出符合數控加工格式要求的NC加工程序。本數控改造采用西門子802D系統，因此，應采用符合它的格式。

 

　　現截取軋輥一段，對之加工仿真，部分工藝過程處理界面及仿真結果如下：2.MasterCAM二次開發為實現MasterCAM與CAPP系統的集成化和工作自動化，也為使MasterCAM系統能獲取完整的特征信息，對MasterCAM進行二次開發，使其能自動地獲取部分或全部所需要的特征信息。

 

　　二次開發的接口C?Hooks是CNC公司專為本公司MasterCAM銷售商和MasterCAM用戶設計的MasterCAM的二次開發接口，可以通過C編程語言，按照CNC公司的約定格式開發自己專用的功能模塊，擴展MasterCAM的功能，提高該軟件的應用效率。C－Hooks為用戶提供了大量的使用C語言編寫的庫函數，能夠使外部應用程序安全有效地訪問MasterCAM的數據庫和應用程序，通過C語言編程以及應用程序與MasterCAM的無縫集成，用戶和第三方能夠在MasterCAM中增加所需要的功能。在C－HooKS環境下開發的C－Hooks應用程序與MasterCAM在同一地址空間內運行，并能直接利用MasterCAM的核心數據庫和源代碼。利用MasterCAM的開放結構，可以直接訪問MasterCAM的數據庫結構、圖形系統、刀具路徑生成系統、刀具路徑模擬系統以及后置處理系統等。

 

　　內部結構如下：在軋輥大型數控機床生產中，可以通過對產生顫振現象的控制系統建立模型，采集發生顫振時候相應的加速度或速度信號，分析其產生的原因和給出相應解決方法之后，編制程序，聯接后置處理系統，使MasterCAM具有自動調節應對顫振現象的功能。如及時自動改變進給量、主軸轉速、切削速度等工藝參數，甚至當顫振現象發生時候，能改變使用適當的刀具，規避它。集中到一點就是使MasterCAM應用在此種大型數控強力切削情況下，智能化地規避顫振現象的發生，保證加工效率并節約加工成本。

 

　　3.總結本文旨在對馬鋼C84100軋輥車床數控化改造后，擬用MasterCAM軟件，對之進行后置處理，用于加工，提高生產效率。并對MasterCAM進行二次開發，使之針對大型軋輥車床強力切削加工過程中具有智能化處理過程，提高加工效率能夠解決此類機床在復雜的加工環境下發生的顫振問題。