2.1.4 五轴定位加工机床预览练习
此练习主要目的如下：
● 学习在编制五轴定位加工程序时加载五轴机床进行预览，查看机床主轴等部件是否和工件或者夹具干涉，并创建合适的程序坐标系。
本小节用到的练习文件所在路径为：电子资源\五轴教程参考文档\第二章参考文档\机床预览. elt，本练习中使用的机床和机床对应的后处理所在文件夹的路径为：电子资源\五轴教程参考文档：\第二章参考文档\机床和后处理。
请把整个机床文件夹“5XHH-Parpas_Diamond”复制到如下的软件安装路径下：
3D Systems ▶ Cimatron ▶13.0 ▶ Data ▶ NC ▶ MachineWorks ▶
两个后处理文件SimTest-HH-Parpas-Diamond.dx2和SimTest-HH-Parpas-Diamond.df2复制到下面的路径就是软件安装路径下的文件夹Post2中：
3D Systems ▶ Cimatron ▶13.0 ▶ Data ▶ IT ▶ var ▶ Post2 ▶
提示：如果以上几个文件放置的路径不对，编程时就不能调用机床预览。
预览练习的具体操作如下：
1）打开上述路径中的Cimatron的NC文件，文件名为机床预览.elt。
说明：这个文件中的唯一一个程序是要在绿色圆角面（具体的颜色面可通过：电子资源\“彩色的面”文件夹\绿色圆角面进行查看）创建一个局部铣削，由于这个模具比较深，刀具又不能太长，如果在垂直方向直接加工，主轴与模具会发生碰撞，因此需要主轴倾斜一个角度，即采用五轴定位加工比较合适，下面对这个程序进行编辑。
2）双击程序进入编辑对话框，单击刀路参数，再展开“安全平面和坐标系”选项，最后单击“机床预览”参数右侧的“进入”按钮，如图2-47所示，打开机床预览对话框，在其中不勾选“材料去除”选项，勾选“检查参照体”选项，机床和原点设置如图2-48所示（实际上在NC-SETUP里作者已经设置好了）。
图2-47 程序参数设置对话框
图2-48 机床预览参数设置
3）单击机床预览对话框中的“确定”按钮
，把选择的机床加载到当前编程环境窗口下，如图2-49所示。
此窗口实际是机床模拟的简化版，此时没有刀路轨迹，也没有选择毛坯，因此相关功能没有在窗口中激活。
4）实际要关注的是调入机床后如何创建一个合适的坐标系，进行下面介绍的练习之前要先了解如下的知识：
● 被加工零件已参照工件坐标系按照图2-48的设置放到了机床工作台上；
图2-49 机床加载到编程环境窗口
● 刀轴方向和程序用的坐标系的Z轴一致；
● 在主轴上的刀具是编程选择的刀具；
● 主轴默认位置，是在后处理的EX2文件（详见第7章）定义的。
提示：此环境下，可以通过工具栏中的按钮
，对机床外壳进行显示和隐藏操作，机床外壳在实际加工中不会和零件干涉，只是起到美化、直观的作用，因此可以隐藏起来，隐藏目的是便于操作。
5）图2-50箭头所指的这个位置点（绿色面底部边线的中点）最深，刀具在加工此部位时极有可能出现问题。单击拾取（可以结合工具栏上的点过滤器选择）这个点，如图2-51所示（见电子资源/清楚的图文件夹中的图2-51），系统会把刀尖移到此位置上。
图2-50 加工最深的部位
图2-51 刀尖移到加工底部
图2-51中刀尖上的蓝色箭头和透明球体，可以通过图2-53轴控制面板上的按钮
进行显示和隐藏。
6）把刀具放到最低点后，主轴头和零件都会变红，说明主轴和零件已经发生干涉，这意味着如果使用此刀具在这台机床加工，程序采用的坐标系是不合适的。
下面重点介绍如何创建一个合适的程序坐标系。
7）单击指示刀轴方向的箭头，如图2-51所示（见电子资源/清楚的图文件夹中的图2-51）并按住鼠标左键进行拖动，可以进行左右、前后拖动，拖动过程中主轴头就会跟着移动和旋转，大致拖动到图2-52所示的位置停止拖动，可以发现此位置已经没有干涉发生。
8）在拖动箭头的过程中，注意刀尖始终处于第5步所选择的那条边的中点处，这是因为选择了以接触点定义刀具位置，如图2-53所示。
图2-53中三个选项含义是：
● “使用接触点”。使用选择点作为接触点放置刀具；
● “使用刀尖”。选择点作为刀尖位置放置刀具；
● “关闭”。选择点丢失，刀具随机放置。
图2-52 刀具新位置
图2-53 刀具位置选项
9）还可以通过拖动图2-54所示的A、C滑动按钮旋转主轴头来定义刀轴方向，也可以在A、C参数位置区域输入值来定义刀轴方向。
图2-54 改变刀轴的参数
步骤7）已经介绍了通过拖动箭头定义刀轴方向，刀具在此方向上没有发生干涉，但还没有完成任务，下一步需要确定刀具在此方向加工时的安全平面位置。
10）单击图2-55箭头所指的“沿刀轴退刀”按钮，打开刀轴切出对话框，如图2-56所示，拖动滑动条，就可以看到进退刀情况，当发生干涉（零件变红）时，停止拖动按钮，此时对话框中显示的数值可以作为安全平面参考，安全值不要超过这个数值，一般给定小于参考值20的数值为推荐的安全平面位置。
图2-55 沿刀轴退刀按钮
图2-56 刀轴“切出”对话框
提示：使用A和C参数设置角度不同，确定的安全平面是不同的。
当确定了安全平面后，单击“确定”按钮，可以退出安全平面的定义。
11）图2-57中几个按钮的含义如下：
●
。以透明矩形盒显示当前刀轴方向、刀尖的移动范围；
●
。用来显示通用的安全平面位置，可以查看程序安全平面是否超过机床Z轴极限；
●
。是重置设置按钮，用于取消编程者设置的各个轴位置参数，调用系统默认数值。
12）手动输入值来定义刀轴方向的方法为在图2-58中，在A、C参数设置区域分别输入一个合适的数值即可，此处都输入60°。
提示：实际加工中，同一个部位在同一个刀轴方向需要不止一把刀具加工，因为刀具尺寸不同，还需要验证其他刀具在此定义的刀轴方向加工是否有干涉，下面介绍这方面的练习。
图2-57 轴控制功能按钮
图2-58 定义刀轴方向
13）单击图2-59箭头所指的按钮，去刀具库选择刀具“BALL12”，如图2-60所示。
像本练习中步骤5）和6）那样操作，可以拾取不同加工部位，查看干涉情况。通过观察，使用这把刀具加工也不会发生干涉。然后，把刀具再次改成球刀“BALL20”。
图2-59 更改刀具按钮
图2-60 选择一把新的刀具
14）值得注意的是在任何时候，都可以单击程序向导条上的“模拟选项”按钮
，设置图2-61、图2-62中所需的安全值。
图2-61 设置模拟安全值
图2-62 设置模拟其他安全值
一旦定义好刀轴方向、安全平面和安全值，就完成了程序坐标系的创建工作。
15）单击图2-63中的“创建坐标系并退出”按钮
，打开新的对话框，如图2-64所示，此对话框用来设置安全平面、坐标系位置和名称等，下面几个参数和上一小节练习介绍的是一样的。
图2-63 创建坐标系并退出按钮
图2-64 新坐标系相关参数
16）单击图2-65所示按钮
，系统显示刀尖安全平面，并把安全平面数值定义为“150”。
17）单击图2-65所示按钮
，设置此刀轴方向的安全平面，当确定创建坐标系后，系统会把“150”这个安全值输入到程序参数里。
18）单击“确定”按钮
，如图2-66所示，完成坐标系的创建。
图2-65 显示安全平面
图2-66 退出坐标系创建的“确定”按钮
19）进入局部铣的程序参数，可以发现有新的坐标系被创建，坐标系名字是系统默认名字“MACH_A60C60”，而且安全平面“150”也被输入到了程序参数里，如图2-67所示。
图2-67 显示新的坐标系
20）单击图2-67中“保存并计算”按钮，在弹出的对话框中单击“是”，如图2-68所示，便可计算出刀路轨迹。
图2-68 计算刀路轨迹时的提示对话框
21）单击程序向导条上的“后处理”图标
，选择已经复制到Post2文件夹下的后处理器SimTest-HH-Parpas-Diamond，如图2-69所示，重命名文件类型选择“仅G代码文件”，勾选“显示G代码”，单击该对话框上的“确定”按钮。则会弹出G代码文件，如图2-70所示。可以查到输出“A60. C60”角度和步骤15）中创建坐标系设定的数值一样。
图2-69 选择后处理器
图2-70 G代码文件
22）单击程序向导条上的“机床模拟”按钮
，采用系统默认设置的参数，单击对话框上的“确定”按钮进入机床仿真窗口，如图2-71所示，模拟这个刀路轨迹，没有发现过切和碰撞，说明本小节上面设计的五轴定位加工程序有效。
图2-71 机床模拟仿真窗口
23）最后保存练习文件，完成本练习。
此练习结果的文件路径为：电子资源\五轴教程练习结果\第二章练习结果\机床预览-f.elt。