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第2章 Mastercam X4多轴加工入门

主要内容

本章将介绍Mastercam X4多轴加工的入门知识，包括用户界面、工件设置、加工刀具设置、加工操作管理等。读者通过学习，将对Mastercam X4加工技术特点有初步的认识和了解。

2.1 Mastercam X4数控加工概述

Mastercam是美国CNC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件。该软件自1984年问世以来，就以其强大的加工功能闻名于世。现在Mastercam是工业界流行的CAD/CAM软件。本书将立足于最新的Mastercam X4版本进行介绍。

2.1.1 Mastercam X4数控加工功能

Mastercam X4数控加工功能非常强大，可为数控车、数控铣、数控电火花线切割编程，包括二维轮廓、三维曲面。此外Mastercam X4除了提供强大的三轴加工外，还提供了比较成熟的五轴加工模块。

1. 铣削加工

Mastercam X4具有强大的铣削加工功能，可实现二轴、三轴和多轴的刀具路径，其中二轴的刀具路径只在 X、Y 方向联动，二轴操作包括铣平面、挖槽、铣轮廓、钻孔等；曲面或非水平实体面加工则可能需要同时控制X、Y、Z 3个方向的运动，即要实现三轴联动，常见的三维曲面加工包括平行铣削、放射状铣削、投影加工、环绕等距加工等。三轴加工中刀具同时做X、Y、Z 3个方向的移动，且Z轴的移动总是保持与XY平面垂直。在多轴加工中刀具总是垂直于加工曲面，因此多轴加工相对于三轴加工而言，具有很大的优越性，比如可扩大加工范围、减少装夹次数、提高加工效率和加工精度，可加工各种复杂曲面，主要是用于飞机、模具、汽车等行业的特殊加工。

2. 车削加工

Mastercam X4提供了强大的车削加工功能，可完成粗车、精车、螺纹、截断、钻孔等加工。

3. 线切割加工

Mastercam X4提供了强大的线切割加工，可完成外形切割、自设循环切割、无屑切割、四轴锥度线切割等加工。

2.1.2 Mastercam X4用户操作界面

Mastercam X4安装完成后，将在程序文件夹和桌面上建立相应的快捷方式，双击桌面上的“Mastercam X4”图标，或选择“开始”→“程序”→“Mastercam X4” → “Mastercam X4”命令，可启动Mastercam X4软件，如图2-1所示。

图2-1 Mastercam X4用户操作界面

Mastercam X4的用户界面十分友好，非常接近Windows风格，主要有标题栏、菜单栏、工具栏、操作栏、操作管理器、图形区（绘图区）、操作命令记录栏、状态栏等。

1. 标题栏

标题栏从左向右依次显示软件名称、当前所使用的模块、当前打开的文件路径和名称。例如，当用户使用铣削加工模块时，标题栏将显示Mastercam Mill X4。用户可以选择菜单“机床类型”下的相关命令来进行功能模块切换。

2. 菜单栏

Mastercam X4菜单栏位于标题栏的下方，集中了几乎所有的Mastercam X4命令，主要有“文件”、“编辑”、“视图”、“分析”、“绘图”、“实体”、“转换”、“机床类型”、“刀具路径”、“设置”和“帮助”等。

3. 工具栏

为了提高设计效率，将使用频率高的下拉菜单命令设置成工具栏按钮，用户可单击这些图标按钮即可打开并执行相应的命令。在使用某一工具按钮时，将光标指向该按钮时，一个弹出式标签会显示该按钮的名称及其功能。

4. 操作栏

操作栏位于工具栏的下方，它是子命令选择、选项设置，以及人机对话的主要区域，用于设置所运行命令的各种参数。在未选择任何命令时操作栏处于屏蔽状态，当选择命令后将显示该命令的所有选项，并做出相应的提示。操作栏的显示内容根据所选命令的不同而不同，如图2-2所示为绘制直线时的操作栏。

图2-2 绘制直线时操作栏显示内容

5. 操作管理器

操作管理器位于Mastercam X4界面的左侧，包括“刀具路径”、“实体”和“浮雕”等选项卡，可单击相应标签实现相互切换。刀具路径管理器（也称为加工操作管理器）能对已经产生的刀具路径参数进行修改，如重新选择刀具的大小及形式、修改主轴转速和进给量等；实体管理器用于修改实体尺寸、属性及重排实体创建顺序。

6. 绘图区

绘图区也叫图形区，所有的图形都被绘制显示在图形区，绘图区是没有边界的，可以看成是一张无限大的空白图纸。在绘图区左下角显示当前Mastercam X4工作坐标系WCS、图形视角Gview、刀具平面和绘图平面。

7. 操作命令记录栏

在操作界面的右侧是操作命令记录栏，用户在操作过程中所使用的10个命令逐一记录在此操作栏上，用于可以直接从操作命令记录栏中选择要重复使用的命令，提高了选择命令的效率。

8. 状态栏

在窗口底部是一行状态栏，可动态显示上下文相关的帮助信息、当前所设置的颜色、点类型、线型、线宽、图层等，如图2-3所示。

图2-3 状态栏

● 3D：用于切换2D/3D构图模式。在2D构图模式下，所创建的图素都具有当前的构图深度（Z深度），且平行于当前构图深度；而在3D构图模式下，用户可以不受构图深度和构图平面的约束。

● 屏幕视角：图形显示视角，单击该按钮将打开快捷菜单，用于选择、创建、设置视角。

● 构图平面和刀具平面：用于设置刀具平面和构图平面。

● ：设置构图深度，单击该按钮可在绘图区选择一点，将其构图深度作为当前构图深度；也可在其右侧的文本框中直接输入数据作为新的构图深度。

● ：单击该按钮打开“颜色”对话框，用于设置当前颜色；也可以直接单击右侧的向下三角按钮，单击弹出的“选择颜色”菜单命令，可在图形区选择一种图素，将其颜色作为当前色。

● ：选择该按钮将打开“层别管理”对话框，可进行选择、创建、设置图层属性；也可以在其右侧的下拉列表中选择图层。

● 属性：单击该按钮将打开“属性”对话框，用于设置颜色、线型、点的类型、层别、线宽等图形属性。

● ：用于选择点的类型。

● ：用于选择线的类型。

● ：用于选择线的宽度。

● ：单击该按钮弹出快捷菜单，用于选择、创建、设置工作坐标系。

● ：单击该按钮弹出“群组管理器”对话框，用于选择、创建、设置群组。

2.1.3 Mastercam X4数控加工一般流程

利用Mastercam X4进行五轴加工一般需要3个基本步骤：CAD——计算机辅助设计， CAM——计算机辅助制造和后处理。计算机辅助设计主要是生成最终工件的几何形状，如需要的话还应该生成原料形状；计算机辅助制造是根据工件的几何外形生成刀具路径，即生成刀具位置数据文件（NCI），该文件包括一系列刀具路径的坐标及加工信息（如进给量、主轴转速、冷却液控制指令等）；后处理将NCI文件转换为CNC控制器可以解读的NC代码，如图2-4所示。

图2-4 Mastercam X4数控加工流程

下面将数控加工流程中的相关内容做一个简单介绍。

1. 选择加工系统

Mastercam X4可实现铣削、车削、线切割等数控加工。

2. 设置加工工件

为了直观地检验刀具路径的合理性，通常用一个与实际工件大小相同的毛坯来模拟加工效果。加工工件设置包括工件类型选择、工件尺寸的设置和工件原点，以及工件材料等。

3. 选择加工方式

各种不同的加工类型，Mastercam X4提供了多种加工方法。用户可根据加工的要求和加工曲面的特点选择合适的加工方式。

4. 设置刀具及参数

设置加工需要的加工刀具类型及刀具加工参数，包括步进量、下刀速率、提刀速率、主轴转速等。刀具加工参数选择合理性将严重影响到加工效率。

5. 设置加工参数

设置加工参数，包括高度设置、补偿设置、进退刀设置等。

6. 生成刀具路径

生成刀具的NCI数据文件，并在屏幕上显示加工刀具路径。

7. 刀具路径模拟与实体验证

模拟刀具实际切削时的走刀过程，直接对工件进行逼真的切削模拟来观察加工的过程和效果，可避免工件报废，甚至可以省去试切环节。

8. 执行后处理生成NC代码

将确认的刀具位置数据NCI转换成适合于具体机床数据的数控加工程序，即NC代码。

2.2 设置加工工件

加工工件设置就是在编制加工刀具路径之前，通过设置一个与实际工件大小相同的毛坯来模拟加工效果。加工工件的设置包括工件尺寸、原点、材料和显示设置等参数。

2.2.1 设置工件尺寸及原点

要设置加工工件尺寸和原点，选择如图2-5所示加工操作管理器中 “材料设置”选项，系统弹出如图2-6所示的工件参数设置对话框。

图2-5 加工操作管理器

图2-6 工件参数设置对话框

“材料设置”选项卡中相关选项参数的含义如下。

1. 素材视角

用于选择工件视图方向，用户可选择任何存储在零件文件中的视图作为素材视角。当选定一个视图后，所设置工件的边与所选视图平行。一般情况下选择TOP俯视图，这也是毛坯的默认状态。

2. 形状

用于选择工件的形状，包括以下选项。

● 立方体：设置工件为矩形。

● 圆柱体：设置工件为圆柱形，此时可选择X、Y和Z轴来指定圆柱摆放的方向。

● 实体：单击按钮，可在图形区选择一部分实体作为工件形状。

● 文件：单击按钮，可从一个STL文件中输入工件形状。

3. 显示

用于设置工件在图形区的显示方式，包括“线架”和“实体”两种方式，如图2-7所示。勾选“显示”复选框，在屏幕上显示出设置的工件大小，勾选“适度化”复选框，工件将在最合适的状态全屏显示。

图2-7 工件的显示状态

4. 设置工件尺寸

Mastercam提供了以下几种设置工件尺寸大小的方法。

● X、Y、Z：直接在工件大小X、Y、Z文本框中输入工件尺寸。

● 选择角落：单击“选择角落”按钮，返回图形区后选择图形对角的两个点以确定工件范围。根据选择的角重新计算毛坯原点，毛坯上的X和Y轴尺寸也随着改变。

● 边界盒：单击此按钮，根据图形边界确定工件的尺寸，并自动改变X轴、Y轴和原点坐标。

注意

“边界盒”方法系统自动根据绘图区的图素确定工件大小，但一般产生的工件大小不准确，较少使用。建议采用选择工件原点及选择工件范围确定毛坯工件大小。

● NCI范围：单击此按钮，根据刀具在NCI文档中的移动范围确定工件尺寸，并自动求出X轴、Y轴和原点坐标。系统自动计算出刀具路径的最大和最小坐标作为工件范围，并求出毛坯原点坐标。

● 所有曲面：单击此按钮，系统选择所有曲面边界作为工件尺寸并自动求出X轴、Y轴和原点坐标。

● 所有实体：单击此按钮，系统选择所有实体边界作为工件尺寸并自动求出X轴、Y轴和原点坐标。

● 所有图素：单击此按钮，系统选择所有图素边界作为工件尺寸并自动求出X轴、Y轴和原点坐标。

● 全部取消选取：单击此按钮，取消所有工件尺寸的设置。

5. 工件原点设置

工件尺寸设置完毕后，应对工件原点进行设置，以便对工件进行定位。工件原点设置实际上就是求解毛坯上表面的中心点在绘图坐标系的坐标。

工件原点设置包括原点位置和原点坐标两个方面。工件原点可以设置在立方体工件的10个特殊位置上，包括立方体的8个角点和上下面的中心点，系统用一个小十字箭头表示。设置工件原点位置，可将光标移动到各特殊点位置上，单击即可将该点设置为工件原点，如图2-8所示。

图2-8 设置工件原点位置

工件原点的坐标可以通过在“素材原点”选项区域下的X、Y、Z输入栏内输入，也可以单击按钮返回绘图区选择一点作为工件原点，此时X、Y、Z坐标值将自动更改。

2.2.2 设置工件材料

除了设置工件尺寸及原点外，用户还可以设置工件的材料。要设置工件材料，在“刀具路径管理器”中选择“属性”选项下的“工具设置”命令，系统弹出“机器群组属性”对话框，选择“刀具设置”选项卡，如图2-9所示。

图2-9 “刀具设置”选项卡

单击“刀具设置”选项卡中“材质”选项区域下的“选择”按钮，弹出“材料列表”对话框，在该对话框中列出了当前材料列表中的材料名称，如图2-10所示。

图2-10 “材料列表”对话框

在“材料列表”对话框中单击鼠标右键，弹出如图2-10所示的快捷菜单，对材料列表的管理主要通过该快捷菜单来实现。该快捷菜单中的主要命令如下。

1. 从刀库中获得

该命令用于从系统材料库中选择要使用的材料添加到当前材料列表中。从材料库中选择材料过程如下：单击如图2-11所示的对话框中“来源”右侧的下三角按钮，选择“铣床-数据库”选项，此时材料库中的所有材料即显示于当前列表中，如图2-11所示。选择所需要的材料，然后单击按钮确定即可。

图2-11 显示材料库中所有材料

2. 保存至刀库

该命令用于将当前材料列表中选取的材料存储到材料库中。

3. 新建

该命令用于创建新的材料。选择该命令后，打开“材料定义”对话框，如图2-12所示。

图2-12 “材料定义”对话框

“材料定义”对话框中各选项的含义如下。

● 材料名称：输入新建材料的名称。

● 基本切削速率：用于设置材料的基本切削线速度。在下面的列表中可以设置不同加工操作类型时的切削线速度与基本切削速率的百分比。

● 材料每转基本速率：用于设置材料的基本进刀量。在下面的列表中可以设置不同加工操作类型时的进刀量与基本进刀量的百分比。

● 允许的刀具材料和附加的转速/进给率的百分比：用于设置可加工该材料的刀具材料类型。

● 进给率输出单位：用于设置进刀量的单位。

● 注解：用于输入任何操作的注释。

4. 删除

该命令用于删除所选材料。

5. 编辑

该命令用于编辑所选定的材料。选择该命令后，弹出如图2-12所示的“材料定义”对话框，用户可根据需要编辑相关参数。

2.3 设置加工刀具

利用CAM模块下相应的加工方式进行加工时，首先要对加工刀具进行设置，用户可以直接调用系统刀具库中的刀具，也可以修改刀具库中的刀具产生需要的刀具形式，还可以自己定义新的刀具，并将其保存起来。

2.3.1 从刀具库选择刀具

当用户选择了加工类型和图形之后，系统会弹出相应类型的加工对话框。例如，在“2D刀具路径—外形参数”加工对话框左侧的“类别参数列表”中选择“刀具”选项，出现刀具设置窗口，如图2-13所示。

图2-13 “刀具”选项

在该对话框的空白处单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“刀具管理”命令，弹出“刀具管理”对话框，从中选择需要的刀具就可以了，如图2-14所示。

图2-14 “刀具管理”对话框

2.3.2 修改刀具库刀具

从刀具库选择的加工刀具，其刀具参数采用的是系统给定的参数，用户也可以对相应参数进行修改来得到所需要的刀具。

如图2-15所示，在已有的刀具上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“编辑刀具”命令，系统弹出如图2-16所示“定义刀具”对话框，用户可以编辑所需要的刀具参数。

图2-15 选择“编辑刀具”命令

“定义刀具”对话框共有3个选项卡，分别是“类型”、“平底刀”、“参数”，下面分别介绍各个选项卡中的相关参数。

1. “类型”选项卡

单击“定义刀具”对话框中的“类型”标签，切换到“类型”选项卡，如图2-16所示。用户可根据需要选择合适的刀具类型，系统默认的刀具类型为“平底刀”。

图2-16 “类型”选项卡

注意

在加工中常用的刀具主要有平底刀、圆鼻刀和球刀。平底刀对底部为平面的工件进行加工，因为平底刀的有效切削面积大，但它无过渡圆角。球刀对复杂自由曲面进行粗、精加工，如小型模具、型面粗加工，大小型面的精加工等。圆鼻刀对比较平坦的大型自由曲面的零件进行粗加工，或对底部为平面但在转角处有过渡圆角的零部件进行粗、精加工。

2. “平底刀”选项卡

选择了刀具类型后，系统将自动打开该类型刀具的选项卡。如选择“平底刀”，则打开“平底刀”选项卡，如图2-17所示。该选项卡用于定义刀具和夹头的结构尺寸参数及刀具加工方式。

图2-17 “平底刀”选项卡

不同类型刀具的选项卡内容有所不同，但其主要参数都是一样的，下面以“圆鼻刀”为例来说明刀具几何参数的含义。

● 直径：设置刀具切削部分的直径。

● 刀刃：设置刀具有效切削刃的长度。

● 肩部：用于设置刀具从刀尖到刀刃的长度。

● 刀长：设置刀具从刀尖到夹头底端的长度。

● 刀柄直径：设置刀具的刀柄直径。

● 夹头：设置夹头的长度。

● 夹头直径：设置夹头的直径。

● 刀具号码：系统自动按照创建的顺序给出刀具编号，用户也可自行设置编号。

● 刀座编号：系统自动按照创建的顺序给出刀座编号，用户也可自行设置编号。

● 适用于：用来设置该刀具的使用场合。设置为“粗加工”时，只能用于粗加工；设置为“精加工”时，只能用于精加工，设置为“两者”时，在粗、精加工中都可以使用。

● 轮廓的显示：用于设置刀具的外形，系统在对话框的右下角图形预览窗口中显示出设置的刀具类型，包括以下3个选项。

自动：刀具外形为用户选择刀具类型的默认外形。

自设图形：可调用外部的MCX文件中绘制的刀具外形。

自设层别：可调用当前文件中在指定图层上绘制的刀具外形。

3. “参数”选项卡

继续在系统弹出的刀具参数设置对话框选择“参数”选项卡，就可以设置刀具进给率、刀具材料和冷却方式等参数，如图2-18所示。

图2-18 “参数”选项卡

“参数”选项卡中主要参数含义如下。

● XY粗铣步进（%）：设置在粗加工时，刀具在XY方向上的切削深度，该值等于刀具直径乘以粗加工的进刀量。

● XY精修步进（%）：设置在精加工时，刀具在XY方向上的切削深度，该值等于刀具直径乘以精加工的进刀量。

● Z向粗铣步进（%）：设置在粗加工时，刀具在Z方向上的切削深度，该值等于刀具直径乘以粗加工的进刀量。

● Z向精铣步进（%）：设置在精加工时，刀具在Z方向上的切削深度，该值等于刀具直径乘以精加工的进刀量。

● 中心直径（无切刃）：设置刀具所需的中心孔直径，通常用于设置攻牙、镗孔时的底孔直径。

● 直径补正号码：刀具半径补偿号，此号为使用G41、G42语句在机床控制器补偿时，设置在数控机床中的刀具半径补偿器号码。

● 刀长补正号码：刀具长度补偿号，在机床控制器补偿时，设置在数控机床中的刀具长度补偿器号码。

● 进给率：设置刀具在XY平面的进给速度。

● 下刀速率：用于设置刀具快速接近工件速度。

● 提刀速率：用于设置切削加工完后刀具快速退回速度。

● 主轴转速：设置刀具的切削速度。

● 刀刃数：设置刀具的切削刃数。

● 材料表面速率%：设置根据系统参数所预设的建议平面切削速度的百分比。

● 每刃切削量%：设置根据系统参数所预设的进刀量的百分比。

● 刀具文件名称：设置刀具文件的名称。

● 刀具名称：设置刀具名称。

● 制造商的刀具代码：设置制造者的刀具码。

● 夹头：用于输入要显示的夹头信息。夹头是指机床上夹紧刀具的附件。

● 英制：选择刀具参数的单位，包括公制和英制两种，一般选择公制。

● 材质：“材质”下拉列表框中列出了6种刀具材料，高速钢HSS、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、碳化硼和用户自定义。

● 主轴旋转方向：用于设置主轴的旋转方向，包括“顺时针”和“逆时针”两个选项。

● ：单击此按钮，弹出“Coolant”对话框，如图2-19所示。用户可根据需要设置相应的冷却方式，设置“Flood”为“On”，则使用液体冷却；设置“Mist”为“On”，则使用喷雾冷却；设置“Thru-tool”为“On”，则使用刀具内部方式冷却。如果以上所有选项均为“Off”，则不使用冷却。

图2-19 冷却方式设置对话框

● 计算转速/进给：单击该按钮，系统会自动计算出刀具的切削速度，并将计算结果显示于刀具参数对话框中。

● 保存至刀库：单击该按钮，用于将新创建的刀具及其参数保存到资料库中。

2.3.3 自定义新刀具

用户还可以自己根据需要来定义新的刀具产生加工刀具。如图2-20所示，在刀具栏空白区域单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“创建新刀具”命令，此时系统弹出“定义刀具”对话框，按需要进行相关设置即可。

图2-20 选择“创建新刀具”命令

2.3.4 设置刀具加工参数

产生刀具后，返回加工对话框。单击窗口左侧“刀具”选项，在窗口右侧显示刀具的加工参数，如图2-21所示。

图2-21 设置刀具加工参数

刀具加工参数是加工刀具路径的共同参数，也是数控加工的重要参数。无论采用何种方法生成刀具路径，在指定加工区域后，都需要定义加工刀具的参数，这些参数会直接影响到后处理程序，下面以“平底刀”为例进行介绍。

● 刀具名称：用于显示所选刀具的名称。

● 刀具号码：用于设置刀号。

● 刀座编号：用于设置刀头号。

● 刀长补正：用于刀具长度补偿号。

● 直径补正：刀具直径补偿号。

● 刀具直径：显示刀具直径。粗加工，根据工件结构和特点选择直径较大的刀具，提高加工效率；精加工，根据轮廓最小圆角，选择小于圆角的刀具，提高加工质量。

● “刀角半径”：显示刀具的圆角半径。设置球刀或圆角刀的刀角半径时，要根据轮廓周边的过渡圆角来定，以免发生过切。

● 主轴方向：选择机床主轴的旋转方向。

● 进给速率：刀具在XY轴方向的进给率，如果是钻削，则为Z方向上的进给速率。

● 主轴转速：设置主轴转速，通常根据刀具的直径大小、刀具材料和工件材料等情况来确定。

● 下刀速率：设置刀具在Z轴方向的进给率。刀具在工件外下刀时可选取偏大值，但一般选择进给率的2/3（300~1000mm/min）。

● 提刀速率：刀具向上提刀退离工件表面的进给率，一般设定为2000~5000mm/min。

● 强制换刀：选中该复选框，在连续的加工操作中使用相同的加工刀具时，系统在NCI文件中以代码1002代替1000。

● 快速提刀：勾选此复选框，加工完毕后系统以机床的最快速度退刀，未选择此复选框时，加工完毕后系统以设置的退刀速度退刀。

● 注释：输入刀具路径注释，以方便将来NC程序的阅读。

● 选择库中的刀具：选择刀具库中的刀具。

● 启用刀具过滤：用于过滤显示刀具。

2.4 加工操作管理

当所有的加工参数和工件参数设置好之后，就可以利用加工操作管理器进行实际加工前的切削模拟了，当一切OK后在利用POST后处理器输出正确的NC加工程序，如图2-22所示是加工操作管理器。

图2-22 加工操作管理器

“操作管理器”中相关选项的含义如下。

● 选择所有的操作：用于选择操作管理器列表中的所有可用操作。

● 选择所有失败的操作：用于选择操作管理器中的所有不可用操作（改变参数后，需要重新计算刀具路径的操作）。

● 重建所有已经选择的操作：对于所选择的操作，当改变刀具路径中的一些参数时，刀具路径也随之改变，该刀具路径前显示为，单击该按钮，重新产生刀具路径。

● 重建所有已失败的操作：对不可用操作重新产生刀具路径。

● 模拟已选择的操作：执行刀具路径模拟。

● 验证已选择的操作：执行实体切削验证。

● 后处理已选择的操作：对所选择的操作执行后处理输出NC程序。

● 省时高效加工：设置省时高效加工参数。

● 删除所有操作群组和刀具：删除操作管理器中的一切刀具路径和操作。

● 帮助：用于显示帮助文件。

● 切换已经锁定的操作：锁定所选择的操作，不允许再对所锁定操作进行编辑。

● 切换刀具路径显示：对于复杂工件的加工往往需要多个加工步骤，如果把所有加工步骤的刀具路径都显示出来，势必混乱。单击该按钮可关闭/显示相应的刀具路径。

● 切换已选取的后处理操作：锁定选择加工操作的NC程序输出，此时该加工操作无法利用后处理功能输出NC程序。

● 移动插入箭头到下一项：将即将生成的刀具路径移动到目前位置的下一个操作的后面。

● 移动插入箭头到上一项：将即将生成的刀具路径移动到目前位置的上一个操作的后面。

● 插入箭头位于指定的操作或群组之后：将插入箭头移动到指定的加工操作后。

● 显示滚动窗口的插入箭头：当加工操作很多，插入箭头不在显示范围内时，单击该按钮可迅速显示插入箭头的位置。

2.4.1 刀具路径模拟

刀具路径模拟是通过刀具刀尖运动轨迹，在工件上形象地显示刀具的加工情况，用于检测刀具路径的正确性。

在“操作管理器”中选择一个或多个操作后，单击“操作管理器”中的按钮，弹出如图2-23所示的“刀路模拟”对话框，同时在图形区上方出现如图2-24所示的类似视频播放器的控制工具栏。

图2-23 “刀路模拟”对话框

图2-24 “刀具路径模拟”工具栏

“刀路模拟”对话框中相关选项按钮的含义如下。

● 显示颜色切换：当按钮处于按下状态时，将刀具所移动的路径着色显示。

● 显示刀具：当按钮处于按下状态时，在模拟过程中显示刀具。

● 显示夹头：当按钮处于按下状态时，在模拟过程中显示刀具的夹头，以便于检验加工中刀具和刀具夹头是否会与工件碰撞。

● 显示快速移动：当按钮处于按下状态时，在加工时从一个加工点移至另一个加工点，需抬刀快速位移，此时并未切削，单击该按钮将显示快速位移路径。

● 显示端点：当按钮处于按下状态时，显示刀具路径节点位置。

● 着色验证：当按钮处于按下状态时，对刀具路径涂色进行验证。

● 选项：单击该按钮，弹出“刀具路径模拟选项”对话框，可设置刀具和刀具路径的显示参数。

● 限制路径：当按钮处于按下状态时，系统将只显示正在切削的刀具路径。

● 关闭路径限制：当按钮处于按下状态时，将显示所有刀具路径。

● 将刀具保存为图形：保存刀具及夹头在某处的显示状态。

● 将刀具路径保存为图形：保存刀具路径为几何图形。

“刀具路径模拟”工具栏上的按钮含义如下。

● 执行：单击该按钮系统自动运行刀具路径模拟。

● 暂停：暂停正在进行的刀具路径模拟。

● 跳返：直接返回到起始位置。

● 步退：通过手动方式返回上一节程序的移动轨迹。

● 步进：通过手动方式前进到下一节程序的移动轨迹。

● 跳进：直接跳到终止位置。

● 完全显示：执行时显示全部的刀具路径。

● 执行显示：执行时只显示执行段的刀具路径。

● 暂停设置：设置刀具模拟停止时的参数。单击该按钮，弹出“暂停设定”对话框。用户可设置在某步加工、某步操作、刀具路径变化处或具体某坐标位置模拟停止，以便于观察模拟加工过程。

刀具路径模拟的一般过程是：在“操作管理器”中选择一个或多个操作后，单击“操作管理器”上方的按钮，弹出“刀具路径模拟”工具栏，如图2-24所示。单击“执行”按钮，此时在图形区将显示刀具切削路径，如图2-25所示。

图2-25 刀具路径模拟

2.4.2 实体切削验证

实体切削验证就是通过对工件进行逼真的切削模拟来验证所编制的刀具路径是否正确，以便编程人员及时修正，避免工件报废，甚至可以省去试切环节。

在“操作管理器”中选择一个或多个操作后，单击“操作管理器”上方的按钮，弹出“验证”对话框，如图2-26所示。

图2-26 “验证”对话框

“验证”对话框中主要选项的含义如下。

● 重新开始：结束当前仿真加工，返回初始状态。

● 持续执行：开始连续仿真加工。

● 暂停：暂停仿真加工。

● 步进：单击一下走一步或几步，可在“显示控制器”选项区域下的“每次手动时的位移”文本框中设置每步步进量进行仿真。

● 快速前进：快速仿真，不显示加工过程，直接显示加工结果。

● 最终结果：在仿真过程中不显示刀具和模拟过程，只显示验证的最终结果

● 显示刀具：在仿真过程中显示刀具和切削过程。

● 显示刀具和夹头：在仿真过程中显示刀具和夹头，以及切削过程。

● 仿真质量滑动条：调节仿真加工的速度。

● 速度质量滑动条：用于控制仿真模拟的速度。

实体切削验证的一般过程是：在“操作管理器”中选择一个或多个操作后，单击“操作管理器”上方的按钮，弹出如图2-26所示的“验证”对话框。通过调整“速度质量滑动条”上滑块的位置设置好仿真速度，然后单击“持续执行”按钮，此时在图形区将显示实体切削过程，如图2-27所示。实体切削仿真完成后，单击“截断材料”按钮，可切割加工对象的局部并可同时观察加工结果，如图2-28所示。

图2-27 模拟加工结果

图2-28 剖切模拟实体

2.4.3 后处理产生NC程序

进行实体加工模拟完毕后，若未发现任何问题，用户便可以后处理产生NC程序了，要执行后处理功能，单击加工操作管理器中的按钮，系统将弹出如图2-29所示的“后处理程式”对话框。

图2-29 “后处理程式”对话框

下面将该对话框中参数选项简单介绍如下。

1. 选择后处理程序

不同的数控系统所用加工程序的语言格式不同，即NC代码也有些差别。用户应该根据机床数控系统的类型选择相应的后处理器，系统默认的后处理器为MPFAN.PST（日本FANUC数控系统控制器）。

若要使用其他的后处理器，单击“更改后处理程式”按钮来更改处理器类型，但该按钮只有在未指定任何后处理器的情况下才能被激活。若用户想更改后处理器类型，在“刀具路径管理器”中选择“属性”选项下的“文件”命令，系统弹出“机器群组属性”对话框，然后选择“文件”选项卡，如图2-30所示。单击“机床”选项区域下的“替换”按钮，在弹出的“打开”对话框中选择合适的后处理器类型。