11.1 后置处理程序
从方式上看，获取数控几次加工所需的NC代码的途径包括两种——手工直接写代码和借助软件自动生成代码两种方式，前一种方式可称为手工编程，后一种方式则为自动编程。手工编程根据零件图徒手直接写出NC代码，因此不存在后置处理程序的问题，而自动编程的软件内部实现过程则要复杂一些。
自动编程软件从功能上可以划分为两个部分，第一部分是计算刀具运动轨迹部分，即根据零件图、毛坯、刀具和切削用量、进给方式（在PowerMILL系统中称为加工策略）等参数来计算出加工零件的刀具运动轨迹；第二部分是将运动轨迹变换为实现数控机床的运动或者处理数控几次特殊功能的应用NC代码部分。PowerMILL系统绘图区中的刀具运动轨迹一般是由直线、圆弧、二次曲线或样条曲线构成，这些图形是不能直接驱动数控机床的数控装置工作的，数控装置只能识别由0和1构成的二进制数，因此，需要借助软件来将刀具路径图形变换为数控装置能够接受的指令，一般地，将自动编程软件的第一部分称为主处理程序，而将其第二部分称为后置处理程序。由此可见，主处理程序用于计算格式各样零件加工的刀具运动轨迹，后置处理程序再将刀具路径图形转换为NC代码时，根据数控机床控制系统的不同，则需要选择不同的机床选项文件。
11.1.1 后置处理程序的输入数据
后置处理程序的输入数据是主处理程序输出的CLDATA文件（Cutter Location Data,刀具位置数据）。在PowerMILL系统下拉菜单条中，单击“工具”—“选项”，打开“选项”表格，按图11—1所示设置即可将刀具路径输出为后缀名为*.cut的文件，它就是CLDATA文件。
下面对CLDATA文件的内部结构做一简单介绍，读者可以只作了解，不要求掌握这部分内容。
图11-1 输出设置
CLDATA文件主要包括刀具移动点的坐标值以及使数控机床各种功能工作的数据。理论上，可定义刀具的任意位置为刀具移动点（以下称刀位点），而在实际中，为计算的一致性和便于对刀调整，采用刀具轴线的顶端（即刀尖点）作为标准刀位点。一般来说，刀具在工件坐标系中的准确位置可以用刀具中心点和刀轴矢量来进行描述，其中刀具中心点可以是刀心点，也可以是刀尖点，视具体情况而定。
CLDATA文件按照一定的格式编制而成。为了规范这一格式，国际上有通用的标准，各国甚至各软件开发商也制订了适合自身的标准。例如，我国相应的标准是GB/T12177—2008《工业自动化系统机床数值控制NC处理器输出文件结构和语言格式》，读者有兴趣的话可以查阅这一标准。PowerMILL系统使用的CLDATA文件格式绝大部分采用国际标准ISO1592：1978和ISO4343：1978的规范格式。
CLDATA文件表现为一组逻辑记录的连续，各个逻辑记录由整数、实数、文字构成。每个逻辑记录的一般格式如图11-2所示，W1为记录顺序号；W2为记录类型（整数）；W3-Wn的数据与W2的类型有关。表11-1摘录了PowerMILL系统使用的记录类型（W2）名称及其说明。
图11-2 逻辑记录格式
表11-1 PowerMILL系统使用的记录类型（W2）名称及其含义
记 录 2000 3000 5000 6000 20000 14000 名 称 后置处理程序指令 几何数据 刀具位置 误差或刀具信息 切入切出与连接 最终记录 含 义
使特定数控机床的准备、辅助功能动作的后置处理程序语句 指定毛坯数据 包含刀具位置和有关刀具的运动矢量信息 包含容差、刀具或输出注销信息 刀具路径切入切出与连接信息 包含终止记录
一个典型的CLDATA文件如图11-3所示。
图11-3 部分CLDATA数据
11.1.2后置处理程序结构和工作流程
一般地，将后置处理程序按其工作流程分为如下5个部分：
1)control（控制），后置处理程序能在其他部分适当的时刻有效地调用，从而控制全体流程的各部分。
2)input（输入），将CLDATA文件变换为后置处理程序能够处理的类型，同时输入到记录单位。
3)auxiliary（辅助），主要处理2000记录的CLDATA文件内容。2000记录的是使特定数控机床的准备、复杂功能动作的后置处理程序语句。
4)motion（运动），主要处理5000记录的CLDATA文件内容。5000记录的是零件程序的运动指令，由主处理程序处理的结果，即刀具坐标值。
5)output（输出），将辅助、运动部分处理的结果变换为向数控装置输入的各式。 后置处理程序的工作流程如图11-4所示。