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数控加工实用技术主讲：聂秋根第5章MasterCAM3D曲面/实体加工第2篇数控加工自动编程第1篇数控加工编程(手工编程)第1章数控加工技术概述第2章数控铣床程序编制方法第3章数控加工中心程序编制方法第4章数控车床程序编制方法第5章数控线切割机床程序编制方法目录第2篇数控加工自动编程(MasterCAM)第1章自动编程概述与MasterCAM基础知识第2章MasterCAM2D零件CAD/CAM第3章MasterCAM3D曲面零件CAD第4章MasterCAM实体造型第5章MasterCAM3D曲面/实体加工第2篇数控加工自动编程第5章MasterCAM3D曲面/实体加工2.三维曲面/实体零件加工参数的选择1.三维曲面/实体零件加工类型及方式3.三维曲面/实体零件加工实例插入实例中介绍！习题：1.分别采用平行铣削粗/精加工和交线清角精加工对图30所示曲面进行数控编程。图30曲面第5章MasterCAM3D曲面/实体加工习题：2.分别采用曲面流线粗/精加工和投影精加工对图31所示曲面进行数控编程。图31曲面第5章MasterCAM3D曲面/实体加工习题：3.分别采用放射状粗/精加工和残料清角精加工对图32所示实体进行数控编程。图32爪盘实体第5章MasterCAM3D曲面/实体加工习题：4.分别采用钻削式粗加工、环绕等距精加工和浅平面精加工对图33所示小音箱前面板凸模进行数控编程。图33小音箱前面板凸模第5章MasterCAM3D曲面/实体加工习题：5.分别采用挖槽粗加工和曲面高速精加工对图34所示小音箱前面板凹模进行数控编程。图34小音箱前面板凹模第5章MasterCAM3D曲面/实体加工习题：6.分别采用等高外形粗加工和自选精加工方式对图35所示三角凸台进行数控编程。图35三角凸台第5章MasterCAM3D曲面/实体加工习题：7.采用自选粗/精加工方式分别对图36和图37所示曲面和实体进行数控编程。第5章MasterCAM3D曲面/实体加工图37液化气灶旋钮凸模返回图36曲面第5章MasterCAM3D曲面/实体加工1．三维曲面/实体零件加工类型及方式由图1、图2和图3可知，曲面的加工类型主要包含曲面粗加工、曲面精加工和多轴加工等，且不同的加工类型具有多种不同的加工方式。图1曲面加工工具条图3高速加工刀具路径类型图2曲面加工下拉菜单1．三维曲面/实体零件加工类型及方式粗加工是从被加工零件表面尽可能多地切除多余材料，由于切削余量较大，故大部分切削方式是分层切削。而精加工切削余量小，故切削方式均为单层切削。第5章MasterCAM3D曲面/实体加工1)平行铣削:可沿着特定方向(与X轴的特定夹角)生成一系列平行的刀具路径，如图4所示。通常用于直纹、举升等曲面的粗/精加工。2)曲面流线加工:沿曲面流线方向生成刀具路径，如图5所示。通常用于不规则曲面(如网状曲面)的粗/精加工。图4平行铣削粗加工图5曲面流线粗加工1．三维曲面/实体零件加工类型及方式第5章MasterCAM3D曲面/实体加工3)钻削式加工:一种类似于钻孔的加工方法，依曲面形状在Z方向下降生成粗加工刀具路径，该加工方式可有效地避免刀具径向折断，如图6所示。可用于不同曲面的粗加工。图6钻削式粗加工图7等高外形粗加工4)等高外形加工:沿着曲面的外形以等高线(高度相同)的方式生成刀具路径，如图7所示(单层切削)。适用于加工余量基本一致、形状较接近零件毛坯(如铸造件)曲面的粗/精加工。1．三维曲面/实体零件加工类型及方式第5章MasterCAM3D曲面/实体加工6)放射状加工:一般是沿圆形工件的中心生成放射状径向刀具路径，如图9所示。故通常用于圆盘等曲面零件的粗/精加工。5))挖槽粗加工:类似于二维零件中的挖槽加工，如图8所示。主要适用于切除封闭轮廓曲线所包围凹形工件的粗加工。图9放射状精加工图8挖槽粗加工1．三维曲面/实体零件加工类型及方式第5章MasterCAM3D曲面/实体加工7)环绕等距加工:按被加工表面的轮廓产生等距离(等步距)环绕的刀具路径，且刀具路径总是接触被加工曲面，如图10所示。适用于不同曲面的精加工。8)投影加工:将己生成的刀具路径或几何图形投影到所选取的曲面上生成刀具路径，如图11所示。通常用于雕刻加工，如曲面上需雕刻花纹的粗/精加工。图10环绕等距精加工图11投影精加工1．三维曲面/实体零件加工类型及方式第5章MasterCAM3D曲面/实体加工10)残料清角：局部精加工，清除因刀具选择过大或加工方式选择不当等原因而残留在零件表面的材料，刀心轨迹如图13所示。9)交线清角:局部精加工，清除曲面交线处因刀具选择过大等原因而残留的材料，刀心轨迹如图12所示。图13残料清角图12交线清角1．三维曲面/实体零件加工类型及方式第5章MasterCAM3D曲面/实体加工11)平行陡斜面加工：局部精加工，清除粗加工时残留在曲面斜坡上的材料，刀心轨迹如图14所示。12)浅平面加工：局部精加工，清除粗加工时浅平面部分残留下来的一层薄薄的材料，浅平面面积由两斜坡角度确定，即角度越小则面积越大，刀心轨迹如图15所示。图14平行陡斜面加工图15浅平面加工1．三维曲面/实体零件加工类型及方式第5章MasterCAM3D曲面/实体加工14)多轴加工：由前面图2可知，多轴加工也有多种不同的加工方式，最常用的有沿面五轴加工，即刀具中心线可始终位于曲面的法线方向沿曲面流线运动，故可精确地加出曲面所要求的形状，如图17所示。13)高速加工:随着高速数控机床的发展，高速加工是一种很实用的加工方式，常用于不同曲面零件的粗/精加工。由前面图3可知，其“刀具路径类型”选择框中提供了多种刀具路径类型，图16所示为粗加工刀具路径类型中的“区域除料加工”。图16曲面高速粗加工图17沿面五轴精加工返回2．三维曲面/实体零件加工参数的设置第5章MasterCAM3D曲面/实体加工MasterCAM在完成对曲面/实体加工对象的选择后，系统进入加工参数的设置对话框，如图18所示。除挖槽粗加工、残料粗/精加工、高速加工和多轴加工之外，所有不同的曲面粗加工或精加工方式中，其对话框中只有三个基本选项：即分别是刀具路径参数、曲面加工参数和曲面不同加工方式的加工参数。图18加工参数对话框2．三维曲面/实体零件加工参数的设置第5章MasterCAM3D曲面/实体加工多轴加工参数，轴加工有多种方式，这里主要介绍沿面五轴加工参数设置，其对话框格式与曲面高速加工类同。主要设置内容为刀具路径参数、曲面(多轴)加工参数、加工误差、切削方式、控制距离等(具体设置方法参见图27)。由图18可知，三个基本选项中(含三个以上的)，前二项均是完全相同的；只有第三项即曲面不同加工方式的加工参数，各有所不同。第一项刀具路径参数是根据不同曲面的加工，选择或创建不同的刀具和设置不同的切削用量参数(具体设置方法参见图19)；第二项曲面加工参数是根据不同曲面的加工，设置不同的安全高度、预留量等(具体设置方法参见图20)；第三项加工方式参数是根据曲面不同的加工方式，设置不同的加工误差、切削方式、切削间距、走刀角度、层切深度等(具体设置方法参见图21至图25)。高速加工参数，其对话框格式与二维相同。主要设置内容为刀具路径、刀具、切削参数、共同参数等(具体设置方法参见图26)。2．三维曲面/实体零件加工参数的设置第5章MasterCAM3D曲面/实体加工图19刀具路径参数设置1)平行铣削:a.刀具路径参数(选择或创建刀具及设置切削用量参数，与外形铣削类同)2．三维曲面/实体零件加工参数的设置第5章MasterCAM3D曲面/实体加工图20曲面加工参数设置1)平行铣削:b.曲面加工参数(设置安全高度、预留量等)2．三维曲面/实体零件加工参数的设置第5章MasterCAM3D曲面/实体加工图21粗加工平行铣削参数设置1)平行铣削:c.粗加工平行铣削参数(设置加工误差、切削方式、切削间距、走刀角度、层切深度等)2．三维曲面/实体零件加工参数的设置第5章MasterCAM3D曲面/实体加工2)挖槽粗加工:a.粗加工参数(设置加工误差、层切深度等)图22粗加工参数设置2．三维曲面/实体零件加工参数的设置第5章MasterCAM3D曲面/实体加工2)挖槽粗加工:b.挖槽参数(设置切削方式、切削间距、走刀角度等)图23挖槽参数设置2．三维曲面/实体零件加工参数的设置第5章MasterCAM3D曲面/实体加工图24残料清角精加工参数设置3)残料清角精加工:a.残料清角精加工参数(设置加工误差、切削方式、层切深度等)2．三维曲面/实体零件加工参数的设置第5章MasterCAM3D曲面/实体加工3)残料清角精加工:b.残料清角材料参数(设置粗铣刀具的直径和重叠距离，以计算残余材料)图25残料清角材料参数设置2．三维曲面/实体零件加工参数的设置第5章MasterCAM3D曲面/实体加工4)曲面高速加工:(设置刀具路径、刀具、切削参数、共同参数等)图26曲面高速加工参数设置2．三维曲面/实体零件加工参数的设置第5章MasterCAM3D曲面/实体加工5)曲面五轴加工:(设置加工误差、切削方式、控制距离等)返回图27沿面五轴加工参数设置3．三维曲面/实体零件综合加工实例第5章MasterCAM3D曲面/实体加工例1：曲面零件，如图27所示。①平行铣削粗加工②曲面流线粗加工③钻削式粗加工④等高外形粗加工⑤放射状粗加工⑥环绕等距精加工⑦投影精加工⑧高速粗加工(区域除料加工)⑨高速精加工(平行加工)⑩沿面五轴精加工图27曲面零件系统虽有多种不同的加工方式，但具体操作过程基本相同，如下图所示。选择被加工方式工具条中对应图标或菜单选择被加工表面或实体设置被加工参数生成加工刀心轨迹验证刀心轨迹与生成NC加工程序3．三维曲面/实体零件综合加工实例第5章MasterCAM3D曲面/实体加工例2：曲面零件，如图28所示。①等高外形粗加工②放射状粗加工③放射状精加工④交线清角精加工⑤高速加工(区域除料加工)⑥高速加工(放射状)⑦高速加工(交线加工)图28曲面零件3．三维曲面/实体零件综合加工实例第5章MasterCAM3D曲面/实体加工例3：实体零件，如图29所示。①挖槽粗加工②平行铣削精加工③环绕等距精加工④浅平面精加工⑤平行陡斜面精加工⑥残料清角精加工图29实体零件返回