MasterCAM曲面加工刀具路径

第7章曲面加工刀具路径本章要点曲面加工的公用参数设置各种曲面粗加工方法的应用各种曲面精加工方法的应用第7章曲面加工刀具路径运用Mastercam软件的曲面加工系统可生成加工曲面、实体或实体表面的刀具路径。实际加工中，多数零件需要通过粗加工和精加工两步完成，Mastercam软件也相应地提供了8种粗加工和10种精加工方法。第7章曲面加工刀具路径曲面加工的一般步骤1、绘出曲面模型，由于曲面的边缘不能直接作为曲线使用，所以如有必要需作出曲面曲线。2、依次选取MAINMENU→Toolpaths→Surface（回主功能表→刀具路径→曲面加工）命令，打开图7-1所示曲面加工菜单。3、设置曲面加工菜单的Drive（导动面）、CADfile（CAD文件）、Check（干涉检查）、Contain（刀具切削边界）等参数，所谓导动面就是执行曲面加工的曲面,所谓干涉检查面就是不执行曲面加工的曲面,即通过设定干涉检查曲面使该曲面避开加工。4、若粗加工，则选取Rough（粗加工）命令，打开曲面粗加工菜单，选择需要的粗加工方法；若精加工，则选取Finish（精加工）命令，打开曲面精加工菜单，选择需要的精加工方法。5、根据系统提示设定加工的刀具参数以及与所选方法对应的专用参数。6、如需要可设定边界轮廓。7、执行加工刀具路径。第7章曲面加工刀具路径7.1曲面加工的公用参数设置曲面加工菜单粗加工：选取该命令将弹出曲面粗加工菜单。精加工：选取该命令将弹出曲面精加工菜单。导动面：设置为S时需选取加工曲面/实体，设置为A时自动选取所有曲面/实体作为加工曲面/实体，设置为N时不需选取加工曲面/实体。CAD文件：设置为N时需指定定义加工曲面的CAD文件，设置为Y时不需指定。干涉检查：设置为S时需选取干涉曲面/实体，设置为A时自动选取所有曲面/实体作为干涉曲面/实体，设置为N时不需选取干涉曲面/实体。刀具切削边界：设置为N时不需选取边界范围，设置为Y时需选取边界范围。第7章曲面加工刀具路径曲面粗加工菜单平行铣削：沿着某一特定角度生成一组相互平行的粗加工刀具路径。放射状加工：生成放射状的粗加工刀具路径。投影加工：将已有的刀具路径或几何图形投影到选择的曲面上生成的粗加工刀具路径。曲面流线：沿曲面的流线方向生成粗加工刀具路径；等高外形：沿曲面的等高线（外形）生成粗加工刀具路径。残料加工：用于生成清除前面粗加工未切削或因刀具直径较大而不能切削到的残留材料的粗加工刀具路径。挖槽加工：依据曲面形态沿Z方向下降生成的粗加工刀具路径。钻削式加工：切削所有位于曲面与凹槽边界材料生成的粗加工刀具路径。第7章曲面加工刀具路径零件形状菜单凸起表面：选取该命令，则切削方式采用单向切削，进刀控制采用双侧切削，并且不允许作Z轴负向切削。凹陷表面：选取该命令，则切削方式采取双向切削，进刀控制允许刀具在Z方向沿曲面连续进刀或退刀，并允许在Z轴正向和负向都作切削运动。不指定：选取该命令，则系统使用默认的参数，一般为上一次采用该种加工方法时的参数设置。第7章曲面加工刀具路径选取导动面菜单不选择。用窗口选择。选取所有同类图素。选取群组。选取结果。完成。第7章曲面加工刀具路径曲面粗加工对话框刀具参数曲面参数粗加工平行铣削参数第7章曲面加工刀具路径曲面参数选项卡刀具中心在边界上干涉曲面/实体曲面参数刀具补偿位置要加工的曲面/实体加工面预留量在图上选取干涉面预留量在图上选取刀具切削边界刀具补偿刀具在边界内刀具可出边界刀具附加偏移量在图上选取第7章曲面加工刀具路径进/退刀方向设置对话框下刀方向矢量方向下刀角度与XY平面夹角下刀长度相对于按选定直线方向退回方向返回角度与XY平面夹角返回长度第7章曲面加工刀具路径导动面选择菜单添加：在原已选择的基础上增补曲面。移除：将前面已选择的多个曲面中的某个（些）取消。全部移除：将前面已选择的所有曲面全部取消。显示：显示已选曲面。完成。第7章曲面加工刀具路径7.2Rough(曲面粗加工)曲面粗加工的目的是尽可能快的将曲面工件从毛坯中分离出来，当然应留有余量给精加工完成。第7章曲面加工刀具路径7.2.1Parallel(平行铣削粗加工)平行铣削加工是一种通用和常用的加工方法，适合各种形态的曲面的加工。采用平行铣削曲面粗加工方法生成的是一组与X轴同向或倾斜一定角度的、而且切削痕迹平行的刀具路径。第7章曲面加工刀具路径平行铣削粗加工参数总公差值切削方式最大Z轴进给量下刀控制允许连续下刀及提刀单侧切削双侧切削提示定义下刀点允许沿面下降（-Z）切削允许沿面上升（+Z）切削最大切削间距加工角度切削深度间隙设定边缘设定粗加工平行铣削参数第7章曲面加工刀具路径总公差参数设置对话框过滤比例过滤公差总公差单向过滤在XY平面上创建圆弧切削公差在XZ平面上创建圆弧在YZ平面上创建圆弧最小圆弧半径最大圆弧半径第7章曲面加工刀具路径最大进刀量设置对话框最大进刀量平面上等距环切高度45º等距环切高度第7章曲面加工刀具路径切削深度对话框最小深度最大深度顶部切削边界预留其他切削边界预留量第7章曲面加工刀具路径间隙设定对话框重新设置允许间隙按间隙的距离按步进距的百分比移动量小于允许间隙时不提刀使用下刀，返回速率检查越过间隙时是否过切移动量大于允许间隙时提刀检查返回时是否过切切削顺序优化由加工过的区域下刀刀具中心沿着边界移动进退刀切弧半径进退刀切弧扫掠角度切线长度第7章曲面加工刀具路径边缘设定对话框刀具在曲面（实体表面）边缘走圆角自动确定（基于图形）仅在两曲面（实体表面）间走圆角所有曲面边缘走圆角锐角处公差（在曲面或实体面边缘）按距离按进给量的百分比跳开对隐藏面的检测检测局部凸起第7章曲面加工刀具路径7.2.2Radial(放射状粗加工)放射状曲面粗加工用于生成放射状粗加工刀具路径，常用于加工类似于圆形的零件，其主要特点是中心对称。第7章曲面加工刀具路径放射状粗加工参数对话框放射状粗加工参数最大角度增量起始角度起始补偿距离扫掠角度第7章曲面加工刀具路径7.2.3Project(投影粗加工)曲面投影粗加工方法是将一个已存在的加工路径或几何图形投影刀被加工曲面上生成心的加工路径。这种加工方法不改变原来的NC文件中的刀具路径的XY坐标，而仅改变其Z坐标。第7章曲面加工刀具路径曲面投影粗加工参数对话框源操作投影类型NCI文件曲线点第7章曲面加工刀具路径7.2.4Flowline(曲面流线粗加工)曲面流线粗加工用于沿着曲面流线的方向生成粗加工刀具路径。由于曲面流线粗加工能精确控制残脊高度，因而可以得到精确的光滑的加工表面。第7章曲面加工刀具路径曲面流线粗加工参数对话框流线粗加工参数切削方式控制按距离按总公差检查几何体流线运动截断方向控制按距离按残留高度切削方式仅为单行第7章曲面加工刀具路径流线加工菜单流线加工：改变下列哪个项目的方向：刀具偏置方向：用于改变流线加工刀具半径的补偿方向，可与曲面的法线方向相同或相反；切削方向：用于改变流线加工加工刀具路径的切削方向，可为沿流线方向或垂直流线方向。步进方向：用于改变每层刀具路径的移动方向，可从上至下或从下至上。起始位置：用于改变刀具路径起始点。边界公差：用于设置边界公差值。显示边界线：用不同的颜色显示不同的边界类型，当加工由两个以上曲面组成的工件时，可清楚的看到各曲面边界线。第7章曲面加工刀具路径7.2.5Contour(等高外形粗加工)等高外形粗加工是依据曲面外形的轮廓一层一层地切除材料而生成的刀具路径。其特点是在每一层切削过程中刀具并不下降，而是铣削完一层再下降一个距离铣削下一层，以此类推，逐步向曲面靠拢。第7章曲面加工刀具路径曲面等高外形粗加工参数对话框等高外形粗加工参数转角走圆之半径进/退刀时走圆弧半径扫掠角度允许圆弧超出设置的切削边界定义下刀点切削顺序优化最小化由下而上切削封闭式轮廓之方向开放式轮廓之方向顺铣逆铣起始长度两区段间的过渡方式单向双向高速打断斜插沿着曲面回圈长度斜插长度螺旋下刀位置浅平面加工第7章曲面加工刀具路径螺旋下刀设置对话框螺旋半径螺旋深度进刀角度输出圆弧刀具路径旋向顺时针逆时针进刀量Z轴进刀量水平方向进刀量第7章曲面加工刀具路径浅平面加工对话框去除浅平面区域的刀具路径增加浅平面区域的刀具路径最小下刀量极限角度步进量的极限允许部分切削第7章曲面加工刀具路径7.2.6Restmill(残料清角粗加工)残料清角加工用于生成清除前面粗加工刀具未切削到的毛坯材料，或因用直径较大刀具加工所残留材料的粗加工刀具路径，该方法需要与其他的加工方法配合使用。从上节等高外形粗加工曲面的模拟结果可见，曲面上有部分残料未清除，本节将采用残料清角加工清除上节等高外形加工后的残料。第7章曲面加工刀具路径设置残料加工参数各行刀具路径间的距离切削时的进/退刀的引线长度第7章曲面加工刀具路径设置残料参数残料参数残料来源由所有以前操作产生由某一另外操作产生使用重切文件因粗加工刀具产生的残料粗加工刀具的直径粗加工刀具的圆角半径切削路径公差—值越小路径越精细，越大路径越粗糙，但加工速度快调整去残料的路径按计算结果去除残料，不额外调整小残料也要在本次加工中去除允许留下少量残料（精加工时再去除）第7章曲面加工刀具路径7.2.7Pocket(挖槽粗加工)曲面挖槽粗加工是依据曲面形态（凹形或凸形）在Z轴方向下降生成粗加工刀具路径，主要用来对凹槽曲面进行加工，加工精度较低，如果是加工凸形曲面，还必须先创建用于挖槽加工的边界。第7章曲面加工刀具路径设置粗加工参数最大Z轴进给量顺铣逆铣螺旋式下刀指定下刀点由切削范围外下刀对齐下刀起点第7章曲面加工刀具路径设置挖槽参数进给量（按刀径百分比计）进给量（按实际距离计）粗切角度优化刀具路径由内向外环切使用快速双向切削精修切削范围之轮廓第7章曲面加工刀具路径7.2.8Plunge(钻削式粗加工)钻削式加工是类似于钻孔的一种加工方法，根据曲面外形，在Z方向下降生成粗加工刀具路径，以快速去掉粗加工余量。该种加工方式对机床要求极高，使用前应参考CNC机床使用说明书，确保CNC机床能支持该种下刀方式。通常能提供该种加工方式的CNC机床都有很好的稳定性和机床整体刚性，使用的刀具也应有非常高的韧性、耐磨要求和很高的硬度，一般使用球刀加工。第7章曲面加工刀具路径设置钻削式粗加工参数最大Z轴方向进给量下刀路径由NCI文件确定往复运动最大切削间距（即水平方向进给量）源操作螺旋式下刀第7章曲面加工刀具路径7.3Finish(曲面精加工)曲面精加工的目的是为了精确地将三维模型的曲面形状表现出来，尽可能地达到加工的最终要求，其走刀形式是在三维曲面的表面作单层单次走刀。曲面精加工是加工工艺中的最后一道工序，重点是为了保证被加工工件的加工精度，尽可能地达到加工的最终要求。为了保证加工表面的精度，精加工一般采用高速、小进给量和小切削深度。第7章曲面加工刀具路径曲面精加工菜单平行铣削：沿着某一特定角度生成一组相互平行的精加工刀具路径。陡斜面加工：生成用于清除曲面斜坡上残留材料的精加工刀具路径。放射状加工：生成放射状的精加工刀具路径。投影加工：将已有的刀具路径或几何图形投影到选择的曲面上生成的精加工刀具路径。曲面流线加工：沿曲面的流线方向生成精加工刀具路径。等高外形：沿曲面的等高线（外形）生成精加工刀具路径。浅平面加工：用于生成清除曲面浅平面部分残留材料的精加工刀具路径。交线清角：用于生成清除曲面间的交角部分残留材料的精加工刀具路径。第7章曲面加工刀具路径7.3.1Par．Steep(陡斜面精加工)陡斜面精加工主要用于清除残留在曲面斜坡上的材料。受刀具切削间距的限制，平坦的曲面上刀具路径密，而陡斜面（即近于垂直的面，包括垂直面）处的刀具路径较稀，从而易导致留下过多的材料，达不到要求的表面精度。因此该方式一般与其他加工方式配合使用，以对前次加工中达不到要求的陡斜面进行再加工。第7章曲面加工刀具路径设置陡斜面精加工参数总公差切削角度提示选择下刀点最大切削面积切削方式切削方式延伸量陡坡范围加工区最小坡度加工区最大坡度第7章曲