● 摘要
现代的集成化的CAD/CAM 系统可实现结构复杂、具有高精度要求的航空结构件从结构设计到加工制造过程的高效一体化。CAD/CAM 系统对零件进行设计及建模，并对零件模型进行加工刀具轨迹计算，生成描述加工刀具与零件相对位置变换的刀位文件。
刀位文件需要经过后置处理转换为机床及其控制系统能够识别和执行的NC 加工程序，才能应用于实际数控加工。机床与数控系统种类繁多并且不断的发展使得后置处理日益趋向于通用化。数控加工通用后置处理系统是连接CAD/CAM 系统与数控机床与数控系统的桥梁。
目前市场上 CAD/CAM 软件系统种类众多，其数控加工模块生成的刀位文件对于加工数据的记录方式、种类均有较大的差异。本文对多种刀位文件词法、语法进行分析，应用编译原理的相关技术对刀位文件进行处理，将刀位文件记录的刀位数据转换成XML 语言描述的中间加工数据文件。
大部分的后置处理坐标转换算法均是根据机床类型及机床结构进行分类处理。采用分类处理的方法使得后置处理中坐标转换求解算法复杂化，不利于后置处理算法的扩展。
本文对机床结构参数与通用机构运动学原理进行分析，建立机床结构参数模型以及通用运动学模型。通过分析各个进给轴的几何尺寸、结构参数及运动方式等信息，建立后置处理坐标转换求解算法库，并对含有旋转运动的多轴数控加工中出现的非线性误差超过允许规定值的情况以及奇异现象等进行优化处理。
考虑到机床结构复杂，其可配置的数控系统种类较多，且不同的数控系统控制指令不同，针对同一种加工输出的指令格式、指令顺序等各异。本文分析了数控加工机床的各项加工限制条件以及数控系统的指令格式、程序格式等相关信息，提出了加工机床及其控制系统的定义与配置方法，并对所定义的机床与控制系统进行描述，建立机床与数控系统指令格式配置文件库。通用后置处理过程中，系统读取加工机床与数控系统信息文件，输出符合加工方式与指令格式要求的NC 加工程序。为提高机床与控制系统定义与配置方法的可扩展性，本文针对数控系统高级功能指令等高级编程功能提出了相应的
定义与处理方法。
根据所述方法及理论，开发出适用于CATIA APT 格式的刀位文件处理的通用后置处理软件系统。通用后置处理系统建立机床与数控系统的信息文件，将刀位文件首先转换成通用的中间加工文件，再将中间加工文件转换成机床与控制系统可执行的NC 加工程序。将生成的NC 加工程序在VERICUT 环境下进行仿真，验证通用后置处理相关技术的正确性与通用后置处理系统的适用性。