3 + 2轴CNC加工中心NC程序后置优化_CNC加工中心

前言：

目前公司除了有3+2轴CNC加工中心外，还拥有数台五轴联动设备。这些设备都可以进行连续五轴加工，控制系统也是较新的海德汉和FIDIA C20系统，并且都配备了具有自动对刀功能的测刀仪。这些结构形式的加工中心和控制系统版本之间的差别，使得新的五轴联动加工中心倾向于使用定位五轴程序加工方式，而3+2轴CNC加工中心操作倾向使用G21程序摆角加工方式。

在实际模具零件生产过程中，由于各种原因很难做到准确地进行生产安排，在零件CNC程序编制时，为了保证零件程序在各个加工中心中调用，编程人员只能通过重复编程的方法解决。这无形中增加了编程的工作量，这些无效工作量的增加会降低生产效率^[4]。

图1和图2分别为NC程序为同一导滑面的定位五轴加工方式和G21摆角加工方式。图1为定位五轴方式，其程序编制特点是通过指定刀轴方向(与程序编制坐标系Z轴不平行)进行NC编程。而G21方式的程序编制特点则是通过旋转加工坐标系，使坐标系的Z轴与预期的刀轴方向相同，然后进行编程（刀轴方向与编程坐标系Z轴平行），加工时通过G21指令选择NC程序进行加工，实质是三轴程序通过程序外部指令旋转成定位五轴程序，如图2所示。

图3为定位五轴NC程序的G代码，NC程序G代码中包含了加工中心的儿C摆角值和完整的刀具轨迹坐标值，从坐标值可以看出各个轨迹点的坐标Z值是在不断变化的，因为加工过程中轨迹点相对于加工坐标系不在同一平面。图4为G21程序G代码，从图4中可以看出G21的NC程序G代码不包含加工中心的j、C摆角值（因为G21程序能通过程序单文件进行信息传递），且刀具轨迹点的坐标^值是相同的（除了下刀点和退刀点外），因为^G21程序轨迹点相对于加工坐标系位于同一平面内，操作员调用程序时，G21指令可以绕过加工原点旋转至被加工区域。虽然2种程序加工内容是完全相同的，但加工原理不同，编程方式和程序代码也不同，2种程序在不同的设备进行传输时不能够任意调用，重复编程使编程工作量加倍。

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结束语：

3+2轴CNC加工中心NC程序后置的优化，巧妙地利用了空间点在不同坐标系的坐标值转换，解决了摆角程序在G21编程和定位五轴编程需重复编程的问题，极大地减轻了摆角程序的编制工作量。经过多年的现场实施验证，3+2轴CNC加工中心NC程序后置优化方案可行。

伯特利数控是一家集销售、应用及服务于一体的公司。产品包括：CNC加工中心、钻攻中心、龙门加工中心、雕铣机、石墨机、五轴加工中心、立式加工中心、卧式加工中心等。我们机床的生产工厂设在广东省东莞市，目前其生产的加工中心70%出口，其中出口到欧洲占到50%。我们尽心、尽力、尽意的服务！

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3 + 2轴CNC加工中心NC程序后置优化

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