第四篇、处理刀具轨迹

优化和重定位区域
图 4－4、优化之后
优化是尽力找出最短的刀具轨迹。如果重定位区在正确的顺序上，优化就会识别重定
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位区并在优化下一个重定位的循环之前优化这个重定位区内所有的 CAM 循环。
单窗口优化修正器（Single Window）
当板材上有相对少的 CAM 循环需要优化时用单窗口优化修正器，这并不表示只能优化 一个独立的零件。
注意：反方向修正器（Reverse Direction）不用。
优化修正器
选择该修正器时，系统试图在刀具轨迹之间找到最短的距离。
刀具分类排序修正器
通常，等离子/激光加工系统中不用刀具分类（Tool Sorting），因为这里没有换刀。但是， 如果用户已经用不同的刀具定义制做了刀具轨迹内边和外边，就可用‘Tool Sorting’修正器 来确定零件外边被加工之前是否切割了所有的孔。在为下一个刀具定义处理刀具之前，‘Tool Sorting’处理所有的给出刀具定义的刀具轨迹。
－ ‘单步’修正器改变为‘After’修正器，该按钮高亮显示。 － 提示行为：拾取要重排序的第一个 CAM 图素。
图 4－2、要重排序的第一个 CAM 图素 9、 拾取图 4－2 中显示的第一个孔。
－ 提示行为：按顺序拾取下一个 CAM 图素。 10、 按逆时针方向拾取所有的小孔，一个接一个地选择下一个最近的孔。 11、 完成后点击按钮 2。
CAM 循环重排序
‘重排序’修正器允许用户重新识别 CAM 循环。记住，系统是根据它们的顺序进行刀 具轨迹的后处理，如果要添加一条刀具轨迹，也许就要改变次序。
• 练习 1、 打开零件文件 EXLAS15.PRT（图 4－1）。 2、 进入到等离子/激光加工系统。 3、 关闭‘CAM 显示’对话框中的原材料和超行程方式。 4、 点击功能工具条上的‘排序’按钮。 5、 点击‘首次 First’修正器按钮。
Pair Entities
Pair All Pairs
Pair All Pairs
Completed Path
图 4－11、成对优化
双检测（Double－Check）
该修正器是采用双检查优化方法检查的轨迹优化共同错误。系统双检查切割轨迹，以
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重排序取得更好的轨迹。（图 4－12）。 Next closet 循环和 pairing 优化方法都能修正，以便产生较好的结果。
Without Double－Check
With Double－Check
图 4－12、双检查修正器
网格优化修正器
第二种优化是‘网格优化’。当一个板材上的多个零件上有很多 CAM 循环时，应用这 种修正器。优化的时间取决于零件的复杂性。
网格优化修正器与单窗口‘Single Window’修正器相同，有三个额外的修正器，这要 在下面介绍。
优化
等离子/激光加工工具条上的‘优化’命令改变已存在的 CAM 循环的顺序，使得循环 之间的运动最短，并减少加工零件需要的时间。用户可以应用该命令优化刀具轨迹，使之从 一个刀具轨迹到另一个刀具轨迹的距离最短。有两种优化：单窗口和网格（Single Window 和 Grid）。
优化和刀具分类排序（sorting）能在离线状态下进行。自动优化和刀具分类排序允许程 序员在零件上建立循环而不需全面考虑切割零件最有效的方法。一旦插入了刀具轨迹，优化 和刀具排序能最好地应用机床的运行时间。
应用排序功能（Order Utility）
功能工具条上的‘排序’命令用于回顾在一个时间内进行一系列单步运动时刀具
轨迹的切割顺序。‘排序功能’也有一些选择方式，这些方式允许用户重排列零件中的 CAM 循环或从一个位置到另一个位置运动的一组循环。
修正器
移动 重排序 检查 单步 之前/之后 由第一刀开始
在切割轨迹中的一个位置移动几个加工轨迹的循环系列到另一个位置。选 择要移动的第一个和最后一个循环以及要移动的地方。只改变了循环的次 序，而没有改变其物理位置。 从刀具轨迹次序中的一个位置重排序到一个循环到另一个位置。进行重排 序，只需选择第一个要重排序的循环，随后的循环都会跟着这个循环。循 环的物理位置没有改变。 在一次内单步通过 CAM 次序中的每个循环，每个循环都被高亮显示，其 几何值显示在信息条中。 在一次内刀具运动中的每步都高亮显示。如果没有选择该修正器，就高亮 显示整个循环。 当您选择了‘移动’修正器时，该修正器取代了‘单步’修正器。如果该 功能被选择，被选择要移动的循环被移动到被选择的循环之后。如没有选 择该功能，则被选取的循环移动到已选取循环之前。 如果选择了‘单步’修正器，该修正器高亮显示循环中的第一步移动。如 果没有选择‘单步’修正器，高亮显示第一个循环。
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12、 点击功能工具条上的刷新‘Redraw’按钮。 13、 点击排序检查‘Order Check’修正器按钮。 14、 通过给首次‘First’修正器来检查新的次序，然后点击下一步‘Next’修正器
来单步通过零件。
从刀具轨迹次序中的一个位置移动循环到另一个位置
• 练习
优化改变了已存在的 CAM 循环的顺序，使切割间的运动最小化。可以利用该命令优化 切割，使每个切割到下个切割间的距离最短。 • 重定位（Reposition）
用‘重定位’命令，可以人工或自动地给板材重新定位以进行更多地切割。 刀具轨迹也能删除、移动、旋转、修剪、镜像、打断/打散和测量。这一篇讨论应用这 些功能命令的规则。
中间的方形刀具轨迹高亮显示。 6、 点击‘下一步 Nest’修正器。
要切割的第一个孔高亮显示。
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图 4－1、EXLAS15.PRT 7、 继续点击‘下一步 Nest’，单步通过这个零件。
－ 如果用户点击‘最后一步’修正器按钮，系统将显示围绕着零件外部的刀具轨 迹。
－ 注意当单步通过这个小孔时，刀具运动不会从一个孔到下一个最近的孔。 8、 点击‘重排序’修正器按钮。
之字形修正器
当用户想开始紧邻上一行或上一列的最后一个零件的新的一行或一列的优化时，用‘之 字形’修正器。
图 4－13 显示没有采用之字形优化的网格优化。注意从底端第四个零件到第二行第一 个零件之间的线。
图 4－14 显示为采用了之字形优化的网格优化。快速移动到了第二行的第四个零件。
图 4－13、没有采用 Z 字形修正器
有没有优化修正器都可用该修正器。当选择了该修正器而没选择优化修正器时，系统 会找出具有相同刀具的所有刀具轨迹，并按刀具轨迹插入的顺序给循环排序。当用户选择了 该修正器和优化修正器时，系统就会找出 CAM 循环之间的最短轨迹。
也可以人工定义刀具顺序或让系统按下面的标准给刀具排序： • 尺寸（size） • 反排序（reverse sort） • 工位号（station number） • 原点（original） 注意：为了应用‘Tool Sorting’修正器，刀具必须定义在不同的平台或不同的位置上。 图 4－5 显示为一个零件的原始切割。注意从正方形到外部的快速移动，这将导致每块 能完全地切出，然后机床移动到下一个零件。
最近的下个循环 Next Closet
当高亮显示该按钮时，系统应用最快的方法，即总是运动到最接近的下一个循环(图 4 －10)。该方法从一个图素上开始，移动到最近的下一个图素，然后再到最近的下一个，等 等，直到所有的图素都被加工。这种优化方法快速，并取决于零件，能获得非常好的欢迎用户在建立宏之前优化。如果用户想在建立刀具轨迹宏 之后优化，就必须在优化之前应用编辑宏功能（Edit Macro Utility）。关于宏在第五篇中介绍。
修正器
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网格优化
单窗口 去除重复
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该修正器通过在一张板材上用多窗口该 CAM 循环排序来优化零件。窗 口放在板材中形成一个网格窗口。网格优化能大大地减少优化大块零 件的时间。 该修正器在一个独立窗口定义了的区域内优化刀具轨迹。当板材上有 相对少的 CAM 循环时用该修正器。 去除有着相同起点和终点的刀具轨迹。该修正器不适用于由插入轮廓 切割轨迹命令建立的复杂的刀具轨迹。
图 4－14、采用 Z 字形和水平修正
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水平修正器
这种修正器用于配合之字形修正器，决定系统移动的方向。当选择了该修正器时， 运动是水平地从一行移动到下一行，如图 4－14。
没有选择该修正器时，运动是垂直地从一列移动到下一列，如图 4－15。
图 4－15、没有采用水平修正
可选象限修正器
图 4－5、原零件的切割 图 4－6 仅仅是‘优化’后的切割情况。这减少了机床的移动，但是，每个零件还是被 完全切割。
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图 4－6、优化的切割 图 4－7 是仅仅刀具分类排序后的切割情况。每个零件上的所有的正方形都被切割，然 后加工外部。在这种情况下，还是浪费了大量的机床运动。
您将需要学会什么
了解优化
‘优化’用于优化刀具轨迹，使之从一个刀具轨迹到另一个刀具轨迹的距离最短。当 应用框选来插入刀具轨迹以及在一个板材上切割多个零件时，优化是很重要的。当用户框选 CAD 图素得出轮廓轨迹时，系统按图素画出的顺序切割这些图素。
在图 4－3 中，500 个孔按所示的顺序画出。
图 4－3、优化之前 如果用户正给一两个零件加轮廓轨迹，孔按这个顺序加工可能没有关系。但是，任务 很多时，这就要增加时间，并且有许多不必要的额外的快速移动。优化后，零件将如图 4－ 4 所示。
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由最后一刀开 始
下一步
如果选择了‘单步’修正器，该修正器高亮显示循环中的最后一步移动。 如果没有选择‘单步’修正器，高亮显示最后一个循环。
从当前切割处移动刀具到下一个切割。
前一步
从当前切割处移动刀具到前一个切割。
您将学到什么
• 重排序 CAM 循环。 • 从刀具轨迹次序中的一个位置移动循环到另一个位置。
成对 Paring
当‘Lighting Fast’修正器按钮没有高亮显示时，系统就应用一个时间长些的方法，即 组对方法（见图 4－11）。这种方法能产生比‘Next Closet’循环更好的效果；但是，它需要 花费很长的时间。组对优化算法先将接近的循环组成一对，然后接近的两对又组成一对，等 等，直到所有图素都被优化。应用组对优化所需的时间与优化的图素数目的增加成幂地增加。
图 4－7、分类排序 图 4－8 是‘优化’和‘分类’后的情况。注意从一个正方形到下一个正方形之间的运 动最小化了，所有的正方形加工后，就加工外轮廓。
图 4－8、优化和分类
快速做法（Lighting Fast）
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ProCAM－东大软件 该修正器用于指定系统优化零件使用哪种方法：下一步最近的循环或成对方式。
当用户想让系统在可选的象限中开始切割时，应用该修正器。 如果在网格优化过程中应用了刀具排序修正器，就会出现用户想控制的状态。如果系 统在零件的一个角上的指定的起点开始优化，并用一把刀具加工所有的零件，则系统也许会 从另一个零件而非开始的那个零件的一个角上结束。该修正器允许用户指定是否对每把刀要 求系统返回刀指定的起始位置，或从当前位置继续优化下一次切割。 在图 4－16 中，没有选择可选象限修正器。系统快速从 Tool 1 结束之处回到最初的起 点，并开始 Tool 2，且所有刀具都继续这一过程。
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第四篇、处理刀具轨迹
这一篇介绍三种功能，这三种功能在刀具轨迹插入后使用，可以减少加工零件所花费 的时间。 • 排序功能（Order Utility）
可以应用功能工具条中的‘排序’命令回顾在一个时间内进行的一系列单步进行的刀 具轨迹切割顺序。也可以给一个零件中的 CAM 循环或从一个零件到另一个零件的加工重设 顺序。 • 优化（Optimization）
在这个练习中，将文件 EXLAS15.PRT 中间的正方形的顺序改变到顶端孔后面。 1、 继续应用工作区内当前零件。 2、 点击功能工具条上的‘排序’按钮。 3、 点击移动‘Move’修正器按钮。
－ 提示行为：为顺序改变选择第一个图素。 4、 沿着该轨迹拾取正方形刀具轨迹。
－ 系统高亮显示该正方形。 － 提示行为：为顺序改变选择最后一个 CAM 图素。 － 如果用户正移动一组图素（如大孔），就应拾取这一组的第一个孔，然后系统将 移动整个这一组。在该练习中，只移动一个独立的图素，因此点击按钮 2 告知系统 已经完成了拾取。 5、 点击按钮 2。 6、 提示行变为：选择顺序改变之后的 CAM 图素。 7、 拾取零件顶端的大孔（见图 4－2）。 8、 点击第一步‘First’修正器按钮以检查新顺序。 正方形应在顶端大孔之后切割。