mastercam v9.1教程集集1.0编程第6章

1、第 6 章 三维曲面、实体加工图6.1 曲面粗加工命令图6.2 曲面精加工命令 6.1 曲面加工共同参数 6.2 曲面平行铣削加工 6.3 曲面放射状加工 6.4 曲面流线加工 6.5 曲面等高外形加工 6.6 曲面投影加工 6.7 曲面挖槽粗加工 6.8 曲面残料粗加工 6.9 曲面插削粗加工 6.10 交线清角精加工 6.11 残料清角精加工 6.12 曲面环绕等距精加工 6.13 陡斜面精加工 6.14 浅平面精加工6.1 曲面加工共同参数6.1.1 概述 在Mastercam系统中，编制曲面数控加工刀具路径的一般步骤如下。（1）选择适当的加工刀具路径模组。（2）选择需要进行加工的曲面。

2、（3）从刀具资料库中选择或自定义刀具。（4）设置刀具有关参数。（5）设置曲面或实体加工的各项参数。（6）设置各刀具路径模组特有的参数。（7）生成刀具路径并模拟切削效果。6.1.2 曲面参数图 6.3 曲面参数1高度设置系统使用4个高度参数：Clearance(安全高度)、Retract(参考高度)、Feed plane(进给下刀位置)和Top of stock (工件表面)。2Drive surface/solid（导动面/实体） 用于设置切削曲面或实体面的加工预留量。3Check surface/solid（干涉面/实体） 在曲面加工时，为了防止切到禁止加工的表面，往往要将禁止加工的曲面设为

3、干涉面。 定义干涉曲面或实体后，在生成刀具路径时系统会按设置的预留量，使用干涉曲面对刀具路径进行干涉检查。 在多刀切削复杂的曲面或实体时，使用该功能可以有效地防止过切。4 栏(刀具切削范围) 曲面加工时，允许定义一个封闭轮廓或区域作为特定的加工范围。 系统提供了Inside (内部)、Outside（外部）和Center (封闭串连上)三种设定。5Direction（进刀与退刀向量） 用于设置曲面加工时进刀及退刀的刀具路径。图6.5 Direction对话框7新增功能图6.6 Surface/solid/CAD菜单Drive(导动面)： 设置为N表示不选取加工曲面/实体；设置为S表示要选取加工

4、曲面/实体；设置为A表示自动选取所有 的曲面/实体。Check（干涉面）： 设置为N表示不选取干涉曲面/实体；设置为S表示要选取干涉曲面/实体；设置为U表示自动选取加工曲面以外的 所有曲面/实体。Contain（定义范围）： 设置是否要定义切削范围的封闭串连；设置为N表示不定义边界串连；设置为Y时表示要定义边界串连。CAD file（CAD文件）： 设置为Y表示需定义加工曲面的CAD文件；设置为N表示不需定义加工曲面的CAD文件。6.2 曲面平行铣削加工 平行铣削加工是一种简单、有效和常用的加工方法。 对工件沿特定的方向产生一系列平行的刀具路径。 加工时刀具按指定的进给方向进行切削。适于工件中

5、凸出物或浅沟槽的加工。6.2.1 平行铣削粗加工6.2.1.1 工件形状的选择图6.7 Part Shape菜单6.2.1.2 平行铣削粗加工参数图6.8 Rough parallel parameters选项卡1Total tolerance（总误差） Total tolerance设置值越小，刀具路径就越精确，但生成的数控程序段越长。2Cutting method（切削方式） Cutting method下拉列表框用来设置刀具在XY平面内的切削方式。系统支持两种切削方式： Zigzag（双向切削）和One way（单向切削）。（a）双向切削 （b）单向切削图6.9 切削方式3Maximum

6、 stepover（最大切削间距） 该参数用来设置XY平面内，两相邻刀具路径之间的最大步进距离。 该设置值必须小于刀具的直径。 一般粗加工时，常取刀具直径的75%85%作为其最大切削间距。 （a）大切削间距的加工效果 （b）小切削间距的加工效果图6.10 最大切削间距的设定4Machining angle（加工角度） 该参数用来设置加工角度（0360度）。加工角度是指刀具路径与刀具面X轴正向的夹角。5Maximum stepdown（最大Z轴进给量） 该参数用来设置Z方向两相邻刀具路径层之间的最大距离（切深），也称背吃刀量。（a）切深较大时的加工效果 （b）切深较小时的加工效果图6.11 最大

7、切深的设定6Plunge control（Z方向控制） 该参数用来设置粗加工下刀和退刀时Z轴方向的移动方式，以防止刀具空切穿过已经切除毛坯的地方。系统提供了3种设定方式： Allow multiple plunge along cut（切削路径允许连续的下刀和提刀）： 刀具允许沿着曲面连续下刀或提刀，可用于加工多重凸凹工件 的表面。Cut from one side（单侧切削）： 仅沿工件的一侧下刀或提刀。Cut from both side（双侧切削）： 沿工件的两侧下刀或提刀。7定义下刀点（Prompt for starting point） 系统将要求指定刀具路径的起始点，以距指定点最近

8、的角点作为刀具路径的起始点。8Z方向运动方式 设置刀具沿曲面Z向的运动方式，即平行切削的刀具在曲面加工时，是否允许进行沿曲面的上升或下降切削。 一般，允许沿曲面上升或下降切削可以得到较光滑的表面。 Allow negative Z motion along surface（负Z方向切削）： 允许刀具沿曲面负Z方向切削。 Allow positive Z motion along surface（正Z方向切削）： 允许刀具沿曲面正Z方向切削。9Cut depths（切削深度）图6.12 切削深度对话框10Gap settings（间隙设定） 间隙是指在连续曲面中有缺口或曲面有断开的地方。 可设置

9、刀具在不同间隙时的运动方式，即定义有间隙时的刀具动作。图6.13 间隙设定（1）Gap size（容许间隙）:设置系统允许的间隙值。 （2）MotionGap（移动量大于容许间隙）: 设置移动量大于容许间隙时刀具的移动方式。6.2.2 平行铣削精加工 选择 / / / 命令,可以生成某一特定角度的平行铣削精加工刀具路径。图6.15 Finish parallel parameters选项卡6.3 曲面放射状加工 放射状加工对工件表面产生放射状的刀具路径，适于旋转曲面或实体加工。6.3.1 放射状粗加工图6.16 Rough Radial Parameters选项卡1.Max.angle inc

10、rement（最大角度增量） Max. angle increment用于设定曲面放射状粗加工中。 每两条刀具路径间的最大夹角，切削中的实际值小于设定值。 如图a所示，其最大角度增量为30，如图b所示，其最大角度增量为10。 (b) 图6.17 最大角度增量的设定2. Start angle（起始角度） Start angle用于设定放射状粗加工刀具路径的起始角度，即第1刀的切削角度。 如图a所示，刀具路径的起始角度为180； 如图b所示，刀具路径的起始角度为90。(a) (b)图6.18 起始角度的设定3.Sweep angle（扫掠角度） Sweep angle用于设定放射状粗加工刀具路径

11、的扫掠角度，其影响着刀具路径的生成范围。 如图a所示，刀具路径的扫掠角度为180； 如图b所示，刀具路径的扫掠角度为270。 （b） 图6.19 扫掠角度的设定 （a） .Start distance（起始距离） Start distance用于设定放射状粗加工刀具路径的中心点与路径起始位置的距离。 以避免在中心处刀具路径过于密集，降低加工效率。 如图a所示，刀具路径的起始距离为20。 如图b所示，刀具路径的起始距离为40。 (b)图6.20 起始距离的设定5.Starting point（下刀点） Starting point栏用于设置刀具路径的起始点以及路径方向，有两种选择。 Start

12、inside（从内开始），表示加工时刀具路径从下刀点向外切削。 Start ouside（从外开始），表示加工时刀具路径起始于外围边界并往内切削。 (b)图6.21 下刀点的设定6.3.2 放射状精加工图6.22 Finish radial parameter选项卡6.4 曲面流线加工 曲面流线加工对工件产生沿曲面流线方向的加工路径，适于单一、规则曲面或实体加工。6.4.1 流线粗加工图6.23 Rough flowline parameters选项卡1Cut control（切削方向控制） Cut control栏用于曲面流线加工时，控制刀具沿曲面切削方向的切削运动。 Distance（距离

13、）：设定沿曲面切削方向的切削进给量，它决定着刀具移动距离的大小。 Total tolerance（切削方向之误差）：设定曲面刀具路径的精确程度，即刀具路径与曲面之间允许的最大弦差。该设置值越 小则产生的刀具路径越精确。图6.24 切削控制 Check flowline motion for gouge（过切检查）：对刀具切削路径执行过切检查。如临近过切，系统会对刀具路径进行自动调整。2Cut control（截断方向控制） Cut control栏用于曲面流线加工时，设定刀具路径中计算截断方向进刀距离的方法。 Distance（距离）：设定一个值，作为刀具于相邻两个切削方向路径间切削时的步进距

14、离，即截断方向的进刀量。 Scallop height（残脊高度）：设定曲面流线加工中允许残留的余料最大扇形高度（即残脊高度）。 系统将依据该高度值自动计算刀具于截断方向的进刀量。图6.25 残脊高度 一般，当曲面的曲率半径较大且没有尖锐的形状，或是不需要非常精密的加工，常用固定步进距离来设定进刀量。 当曲面的曲率半径较小且有尖锐的形状，或是需要非常精密的加工，则应采用残脊高度的方式来设定进刀量。 在完成所有参数的设置并确认后，系统会显示Flowline菜单并在绘图区显示刀具偏移方向、切削方向、每一层刀具路径移动方 向及刀具路径起始点。如图 6.26所示。图6.26 曲面流线加工菜单（1）Of

15、fset（刀补方向）： 改变刀具路径的偏移方向。 (b)图6.27 刀补方向（2）Cut dir（刀具路径方向）：改变刀具路径的方向。 (b)图6.28 刀具路径方向（3）Step dir（每层方向）： 改变每层刀具路径移动的方向。 图6.29 每层方向（4）Start（起点）： 改变刀具路径的起点位置。 图6.30 起点（5）Polt edges（边界显示）： 以不同的颜色来显示不同的边界类型（自由边界、部分共同边界和共同边界）。6.4.2 流线精加工图6.31 Finish flowline parameters选项卡6.5 曲面等高外形加工 等高外形加工的特点是它的加工路径产生在相同的等

16、高轮廓线上。 对于接近零件形状的毛坯，无需一层一层地对毛坯进行切削，选择这种方法比较理想。6.5.1 等高外形粗加工图6.32 Rough contour parameters选项卡1. Direction of closed contours（封闭式外形的方向） Direction of closed contours用于设定等高外形加工中，封闭式外形的切削方向： Conventional（逆铣）和 Climb（顺铣）两个选项。 Start文本框用于设定刀具路径的起始位置在等高线以下的距离。2. Direction of open contours（开放式外形的方向） Direction o

17、f open contours栏用于设定等高外形加工中，开放式外形的切削方向： One way(单向切削)和Zigzag（双向切削）。 (b)图6.34 开放式外形的切削方向3. Transition（移动量） Transition栏用于设置当移动量小于容许间隙时刀具的移动方式。 其中，High speed选项表示以平滑方式越过间隙，Ramp选项表示以直线方式直接横越间隙。图6.35 移动量4. Entry/exit arc（进/退刀圆弧） 可在曲面等高外形加工中，设定一段进/退刀弧形刀具路径。 其中，Radius文本框用于设定圆弧刀具路径的半径，Sweep文本框用于设定圆弧刀具路径的扫描角度

18、。图6.36 圆弧形式的进/退刀路径5.Corner rounding（锐角过渡）该选项用于设定在锐角处（小于135）生成的圆弧刀具路径的半径值。如图6.37所示。图6.37 锐角过渡6.Order cuts bottom to top （由下至上切削） 该选项用于设置等高外形加工时，刀具路径从工件底部开始 向上切削，在工件顶部结束。 7Shallow（浅平面） 用于删除或添加在浅平面处的刀具路径。图6.38 Contour Shallow 对话框6.5.2 等高外形精加工图6.39 Finish contour parameters选项卡6.6 曲面投影加工 曲面投影加工将已有刀具路径或几何

19、图形，投影到要加工的曲面上生成粗加工刀具路径。6.6.1 投影粗加工图6.40 Rough project parameters选项卡 其中，Projection type栏用于设定投影的方式。（1）NCI（刀具路径）: 选取已存在的NCI 文件来进行投影。投影后的刀具路径仅改变它的深度Z坐标，而不改变X和Y坐标。 因此，在生成投影路径之前应先创建好原始刀具路径。图6.41 NCI投影刀具路径（2）Curves（曲线）: 选取一条曲线或一组曲线来进行投影。 系统要求在设定好曲面投影粗加工参数后必须选取所需的投影曲线。（3）Points（点）: 选取一个点或一组点来进行投影。系统要求在设定好曲面

20、投影粗加工参数后必须选取所需的投影点。图6.42 Curves投影刀具路径 图6.43 Points投影刀具路径6.6.2 投影精加工图6.44 Finish project parameters选项卡 Add depths选项用于设定是否增加Z轴方向的深度。 勾选，系统将使用所选NCI文件的Z轴深度，作为投影后刀具路径的深度。 未勾选，系统将直接由曲面来决定投影后刀具路径深度。6.7 曲面挖槽粗加工 选择 / / / 命令。 可产生在加工曲面及指定串连边界间进行材料切削的刀具路径。即依曲面形态产生一个曲面的挖槽粗加工刀具路径。图6.45 曲面挖槽刀具路径 图6.46 曲面挖槽加工效果图图6.

21、47 Finish pocket parameters选项卡6.8 曲面残料粗加工 选择 / / / 命令。 可用于清除其它加工模组未切削，或因直径较大刀具未能切削所残留的材料。该模组需要与其它加工模组配合使用。图6.48 Restmill parameters选项卡图6.49 Restmaterial paraneters选项卡1compute remaining stock from : 用于设置残料粗加工中清除材料的方式。（1）All previous operations：将前面各加工组不能切削的区域作为残料粗加工的切削区域。（2）One other operations：将某一个加工

22、模组不能切削的区域，作为残料加工的切削区域。（3）Roughing tool： 根据刀具直径和刀角半径来计算出残料粗加工的切削区域。 2Adjustments to remaining stock:用于调整（即放大或缩小）定义的残料粗加工区域，包含3个选项。（1）Use remaining stock as computed makes：不改变定义的残料粗加工区域。（2）Adjust remaining stock to ignore small：允许残留较小的尖角材料由后面的精加工来清除，以便提高加工速度。（3）Adjust remaining stock to mill small：在残料

23、粗加工中需清除较小的尖角材料。6.9 曲面插削粗加工 选择 / / / 命令。 可以切削所有位于曲面与凹槽边界间的材料，而生成粗加工刀具路径。 曲面插削粗加工是类似钻孔的一种方法。它依曲面外形，在Z方向下降生成粗加工刀具路径，以迅速去除粗加工余量。图6.50 插削加工效果图图6.51 Rough plunge parameters选项卡6.10 交线清角精加工 选择 / / / 命令。 可在粗加工或精加工的交角处产生切削刀具路径，用于清除残留在交角内的材料。图6.52 交线清角刀具路径图6.53 Finish pencil parameters选项卡6.11 残料清角精加工 选择 / / / 命令。 可以生成用于清除因大直径刀具加工而残留材料的精加工刀具路径。图6.54 残料清角刀具路径图图6.55 Finish Leftover parameters选项卡图6.56 Leftover material parameters选项卡 在Finish leftover parameters选项卡中，系统要求定义残料清角加工区域的最小坡度（From slope angle）和最大坡度（To slope angle）。 执行曲面残料清角精加工时，系统仅对最大斜坡度和最小斜坡度之间的曲面进行加工。 如图a所示，最小斜坡度