基于VC++的车铣复合机床后置处理器开发及应用研究

曹旭妍

(陕西国防工业职业技术学院数控工程学院，陕西 西安 710300)

基金项目：陕西国防工业职业技术学院2018年度科研计划项目（Gfy18-29）

作者简介：曹旭妍（1988—），女，讲师，硕士，主要从事机械设计及先进制造研究，474328470@qq.com.

摘要：基于VC++开发出适用于车铣复合机床的后置处理器，通过对前置刀轨文件进行后置处理，快速获取加工所需NC程序；通过VERICUT仿真平台构建车铣复合机床的虚拟仿真系统，采用仿真加工预判加工中可能存在的干涉、碰撞等加工问题，进而实现对NC程序的正确性检验。结果表明：通过该方法能快速实现复杂零件NC程序的获取及正确性检验，提高车铣复合机床的使用效率，同时保障机床的使用安全。

关键词：车铣复合；VC++；后置处理；虚拟仿真

中图分类号：TH164   文献标识码：A   文章编号：2095-509X(2020)12-0105-04

车铣复合机床不仅能够进行车削、铣削等加工，还能够实现多轴联动下的复合加工，尤其适合复杂零件的一次成型，因此该类机床在航空、航天、汽车等领域得到广泛应用^［1］。由于该类机床结构较为复杂，加工中机床运动轴位姿变化多样，因此在进行复杂零件编程时，依靠手工编程基本无法实现。借助于UG、CATIA等三维软件能够方便地对零件进行工艺处理，生成零件加工的走刀轨迹文件，但该文件尚不能直接用于机床加工。当前主要通过后置处理器对刀轨文件进行处理，将其转化为机床能够直接读取的NC程序，从而实现复杂零件的加工。本文以WFL M65车铣复合加工中心为研究对象，对机床结构展开研究，基于VC++开发适用于该机床的后置处理器，实现零件的NC自动化生成，并基于VERICUT仿真平台构建机床的虚拟仿真加工系统，实现工件的仿真加工，验证NC的正确性，保障机床使用安全。

1 机床结构介绍

WFL M65车铣复合加工中心的运动结构如图1所示，该机床共有7个运动轴，包括：3个平动轴X1,Y1,Z1，分别绕Y轴和Z轴旋转的B1轴、C1轴，中心架运动的Z2轴，尾座运动的Z4轴。机床具有2个主轴：车削主轴S1和铣削主轴S3。在车削模式下绕Z向旋转的主轴为车削主轴S1，当机床转换到铣削模式下，车削主轴切换为C1轴。

2 机床运动学建模与后置处理算法研究

数控加工系统中，坐标点的变换是在三维空间中进行的，其具体变化可分为旋转变换和平移变换。开发后置处理器时，定义物体绕坐标轴旋转的正方向为右手螺旋方向，三维旋转变换可看作是三个二维旋转变化的合成，即分别绕X,Y,Z轴的旋转；平移变换也可视为分别沿着X,Y,Z轴的平移变换的合成^［2］。后置处理时，对机床运动的求解就是将刀具轨迹点的坐标值从工件坐标系转换到机床坐标系中。