2.1.4 五軸定位加工機床預覽練習

此練習主要目的如下：

● 學習在編制五軸定位加工程序時加載五軸機床進行預覽，查看機床主軸等部件是否和工件或者夾具干涉，并創建合適的程序坐標系。

本小節用到的練習文件所在路徑為：電子資源\五軸教程參考文檔\第二章參考文檔\機床預覽. elt，本練習中使用的機床和機床對應的后處理所在文件夾的路徑為：電子資源\五軸教程參考文檔：\第二章參考文檔\機床和后處理。

請把整個機床文件夾“5XHH-Parpas_Diamond”復制到如下的軟件安裝路徑下：

3D Systems ? Cimatron ?13.0 ? Data ? NC ? MachineWorks ?

兩個后處理文件SimTest-HH-Parpas-Diamond.dx2和SimTest-HH-Parpas-Diamond.df2復制到下面的路徑就是軟件安裝路徑下的文件夾Post2中：

3D Systems ? Cimatron ?13.0 ? Data ? IT ? var ? Post2 ?

提示：如果以上幾個文件放置的路徑不對，編程時就不能調用機床預覽。

預覽練習的具體操作如下：

1）打開上述路徑中的Cimatron的NC文件，文件名為機床預覽.elt。

說明：這個文件中的唯一一個程序是要在綠色圓角面（具體的顏色面可通過：電子資源\“彩色的面”文件夾\綠色圓角面進行查看）創建一個局部銑削，由于這個模具比較深，刀具又不能太長，如果在垂直方向直接加工，主軸與模具會發生碰撞，因此需要主軸傾斜一個角度，即采用五軸定位加工比較合適，下面對這個程序進行編輯。

2）雙擊程序進入編輯對話框，單擊刀路參數，再展開“安全平面和坐標系”選項，最后單擊“機床預覽”參數右側的“進入”按鈕，如圖2-47所示，打開機床預覽對話框，在其中不勾選“材料去除”選項，勾選“檢查參照體”選項，機床和原點設置如圖2-48所示（實際上在NC-SETUP里作者已經設置好了）。

3）單擊機床預覽對話框中的“確定”按鈕，把選擇的機床加載到當前編程環境窗口下，如圖2-49所示。

此窗口實際是機床模擬的簡化版，此時沒有刀路軌跡，也沒有選擇毛坯，因此相關功能沒有在窗口中激活。

4）實際要關注的是調入機床后如何創建一個合適的坐標系，進行下面介紹的練習之前要先了解如下的知識：

● 被加工零件已參照工件坐標系按照圖2-48的設置放到了機床工作臺上；

● 刀軸方向和程序用的坐標系的Z軸一致；

● 在主軸上的刀具是編程選擇的刀具；

● 主軸默認位置，是在后處理的EX2文件（詳見第7章）定義的。

提示：此環境下，可以通過工具欄中的按鈕，對機床外殼進行顯示和隱藏操作，機床外殼在實際加工中不會和零件干涉，只是起到美化、直觀的作用，因此可以隱藏起來，隱藏目的是便于操作。

5）圖2-50箭頭所指的這個位置點（綠色面底部邊線的中點）最深，刀具在加工此部位時極有可能出現問題。單擊拾取（可以結合工具欄上的點過濾器選擇）這個點，如圖2-51所示（見電子資源/清楚的圖文件夾中的圖2-51），系統會把刀尖移到此位置上。

圖2-51中刀尖上的藍色箭頭和透明球體，可以通過圖2-53軸控制面板上的按鈕進行顯示和隱藏。

6）把刀具放到最低點后，主軸頭和零件都會變紅，說明主軸和零件已經發生干涉，這意味著如果使用此刀具在這臺機床加工，程序采用的坐標系是不合適的。

下面重點介紹如何創建一個合適的程序坐標系。

7）單擊指示刀軸方向的箭頭，如圖2-51所示（見電子資源/清楚的圖文件夾中的圖2-51）并按住鼠標左鍵進行拖動，可以進行左右、前后拖動，拖動過程中主軸頭就會跟著移動和旋轉，大致拖動到圖2-52所示的位置停止拖動，可以發現此位置已經沒有干涉發生。

8）在拖動箭頭的過程中，注意刀尖始終處于第5步所選擇的那條邊的中點處，這是因為選擇了以接觸點定義刀具位置，如圖2-53所示。

圖2-53中三個選項含義是：

● “使用接觸點”。使用選擇點作為接觸點放置刀具；

● “使用刀尖”。選擇點作為刀尖位置放置刀具；

● “關閉”。選擇點丟失，刀具隨機放置。

9）還可以通過拖動圖2-54所示的A、C滑動按鈕旋轉主軸頭來定義刀軸方向，也可以在A、C參數位置區域輸入值來定義刀軸方向。

步驟7）已經介紹了通過拖動箭頭定義刀軸方向，刀具在此方向上沒有發生干涉，但還沒有完成任務，下一步需要確定刀具在此方向加工時的安全平面位置。

10）單擊圖2-55箭頭所指的“沿刀軸退刀”按鈕，打開刀軸切出對話框，如圖2-56所示，拖動滑動條，就可以看到進退刀情況，當發生干涉（零件變紅）時，停止拖動按鈕，此時對話框中顯示的數值可以作為安全平面參考，安全值不要超過這個數值，一般給定小于參考值20的數值為推薦的安全平面位置。

提示：使用A和C參數設置角度不同，確定的安全平面是不同的。

當確定了安全平面后，單擊“確定”按鈕，可以退出安全平面的定義。

11）圖2-57中幾個按鈕的含義如下：

●。以透明矩形盒顯示當前刀軸方向、刀尖的移動范圍；

●。用來顯示通用的安全平面位置，可以查看程序安全平面是否超過機床Z軸極限；

●。是重置設置按鈕，用于取消編程者設置的各個軸位置參數，調用系統默認數值。

12）手動輸入值來定義刀軸方向的方法為在圖2-58中，在A、C參數設置區域分別輸入一個合適的數值即可，此處都輸入60°。

提示：實際加工中，同一個部位在同一個刀軸方向需要不止一把刀具加工，因為刀具尺寸不同，還需要驗證其他刀具在此定義的刀軸方向加工是否有干涉，下面介紹這方面的練習。

13）單擊圖2-59箭頭所指的按鈕，去刀具庫選擇刀具“BALL12”，如圖2-60所示。

像本練習中步驟5）和6）那樣操作，可以拾取不同加工部位，查看干涉情況。通過觀察，使用這把刀具加工也不會發生干涉。然后，把刀具再次改成球刀“BALL20”。

14）值得注意的是在任何時候，都可以單擊程序向導條上的“模擬選項”按鈕，設置圖2-61、圖2-62中所需的安全值。

一旦定義好刀軸方向、安全平面和安全值，就完成了程序坐標系的創建工作。

15）單擊圖2-63中的“創建坐標系并退出”按鈕，打開新的對話框，如圖2-64所示，此對話框用來設置安全平面、坐標系位置和名稱等，下面幾個參數和上一小節練習介紹的是一樣的。

16）單擊圖2-65所示按鈕，系統顯示刀尖安全平面，并把安全平面數值定義為“150”。

17）單擊圖2-65所示按鈕，設置此刀軸方向的安全平面，當確定創建坐標系后，系統會把“150”這個安全值輸入到程序參數里。

18）單擊“確定”按鈕，如圖2-66所示，完成坐標系的創建。

19）進入局部銑的程序參數，可以發現有新的坐標系被創建，坐標系名字是系統默認名字“MACH_A60C60”，而且安全平面“150”也被輸入到了程序參數里，如圖2-67所示。

20）單擊圖2-67中“保存并計算”按鈕，在彈出的對話框中單擊“是”，如圖2-68所示，便可計算出刀路軌跡。

21）單擊程序向導條上的“后處理”圖標，選擇已經復制到Post2文件夾下的后處理器SimTest-HH-Parpas-Diamond，如圖2-69所示，重命名文件類型選擇“僅G代碼文件”，勾選“顯示G代碼”，單擊該對話框上的“確定”按鈕。則會彈出G代碼文件，如圖2-70所示。可以查到輸出“A60. C60”角度和步驟15）中創建坐標系設定的數值一樣。

22）單擊程序向導條上的“機床模擬”按鈕，采用系統默認設置的參數，單擊對話框上的“確定”按鈕進入機床仿真窗口，如圖2-71所示，模擬這個刀路軌跡，沒有發現過切和碰撞，說明本小節上面設計的五軸定位加工程序有效。

23）最后保存練習文件，完成本練習。

此練習結果的文件路徑為：電子資源\五軸教程練習結果\第二章練習結果\機床預覽-f.elt。