第17章 Master CAM的铣削自动编程技术Solidworks学习

#ParallelSpiral:环绕切削，用螺线型式粗加工内腔，每次用横跨量修正外部边界，该选项加工不能干净清除毛坯。ParallelSpiralandcleanconners:环绕切削并清角，用与环绕切削相同的方法粗加工内腔，但是在内腔角上增加小的清除加工，可切除更多的毛坯，该选项增加了可用性，但不能保证将毛坯完全清除干净。MorthSpira:依外形环切，在外部边界和岛屿间用逐步进行插补方法粗加工内腔。TrueSpira:螺旋切削，用所有正切圆弧进行粗加工铳削，其结果为刀具提供了一个平滑的运动，一个短的NC程式和一个较好的全部清除毛坯余量的加工。Oneway:单向铳削，类似于双向切削，只是切削的刀具路径只在一个方向上切削。Highspeed：高速铳削。Stepover:该参数是设置在X轴和Y轴粗加工之间的切削间距，以刀具直径的百分率计，当设定好后可以自动调整下面的参数值“切削距离”。Stepoverdistance:该参数是测量在X轴和Y轴粗加工之间的距离，该选项是在X轴和Y轴计算的一个距离，并等于切削间距百分率乘以刀具直径。Roughing:该参数是设置双向和单向粗加工刀具路径铳刀移动的角度，是切削方向和工作坐标轴X轴的夹角。Minimizetoolburial：当环绕切削内腔岛屿时提供优化刀具路径，避免损坏刀具，要使用用较小刀具加工。该选项在双向铣削时有效，并能避免插入刀具绕岛屿的毛坯太深。Spiralinsidetoou：该选项应用于所有螺旋铳削挖槽的刀具路径，螺旋刀具路径从内空中心(内)至内腔壁(外部)，默认的螺旋铣削方法，是刀具从内腔外壁移至中心。Entry-helix：它是一个螺旋线或斜向进入内腔的刀具路径选项。使用螺旋线或使用斜向进刀，或两者都不是。如果不使用粗加工进刀选项，系统会自定义一个插入点。在本例中由于使用的是端铣刀，其底面中心没有切削刃，故此必须采用螺旋线或斜向进刀。填写好三个挖槽参数对话框后，确认执行，得到如图17-14所示的粗加工挖槽刀路。精加工挖槽刀具路径的生成。完成了粗加工后，回到Toolpaths菜单，再次执行Pocket操作完成槽的精加工。精加工的参数基本与粗加工相同，只是应选择直径较小的刀具，在此选择直径为6mm的端铳刀；另外还须在roughing/finishingparameters对话框设置一些精加工参数，其对话框见图17-13所示，生成的精加工路径见17-15所示。各参数的意义如下:No.of：挖槽铳削精加工次数。Finishpass:精加工余量。⑶Finishoutboundary：打开精加工外部边界选项，内腔壁和内腔岛屿接受一次精加工,

若关闭该选项，只能挖槽精加工岛屿，不能铣削外部边界，该选项常设置为开。Startfinishpassatclose：从粗铳结束处开始精加工，该选项常设置为关。Keeptooldown:保持刀具向下铳削，该选项常设置为关。Machinefinishpassesonlyatfinaldepth：机床只在最后深度精加工.。如果关闭该选项，精加工铣削至全部深度。Machinefinishpassesafterroughingall：粗加工所有内腔后机床再精加工。若关闭该选项，精加工是在每次粗加工后执行，该选项适用于多区域内腔铣削。Cuttercompensation：精加工在控制器内铳刀修正。执行该参数去启动在控制器内的铣刀修正，当精加工时不能在计算机内进行修正，该选项允许在控制器内调整铣刀修正。Optimizecuttercompinc：使控制器修正最佳化。若为精加工在控制器使用铳刀修正,该选项在刀具路径上消除小于或等于刀具半径的圆弧，并帮助防止划伤表面，若在控制器不选择铣刀修正，该选项防止精加工刀具不能进入粗加工所用的刀具加工区。Leadin/out：进/退刀内腔铳削的刀具路径选择。槽内中间长方型岛屿上表面浅槽的加工在Toolpaths菜单，再次执行Pocket操作，过程如下：Mainmenu—Toolpaths—Pocket—Solids，按顺序选择7个浅槽，然后选择Done，然后设置Toolparameters项、Pocketingparameters项、roughing/finishingparameters项参数，注意所选择的刀具直径不要大于槽的宽度，在此我们选择直径为5mm的端铣刀，另外在Pocketingparameters项Pockettype中选择open方式。生成的刀具路径轨迹见图17-16所示。17.1.3钻孔加工钻孔刀具路径主要用于钻孔、镗孔和攻丝等加工。除了上一章介绍的刀具共同参数之外有一组专用的钻孔参数用来设置钻孔刀具路径生成方式。继续前面的例子进行钻孔加工。生成钻孔刀具路径的操作步骤如下：Mainmenu—Toolpaths—Drill进入钻孔子菜单。使用PointManager子菜单，在绘图区选取点。在本例中采用Manual—Center，选取四个钻孔点后，按ESC键完成选点后，将出现钻孔路径，见图17-17所示，然后选择Done。图17-17图17-18PointManager子菜单提供多种选取作为钻孔中心点的方法。下面分进行介绍。Manual该选项以手动方法输入钻孔中心点。选择该选项后，弹出PointEntry子菜单，可以按绘制点的方法输入钻孔中心点。Automatic选择该选项后，系统依次提示选取第一个点、第二个点和最后一个点，选取了这3个点后，系统自动选择一系列已存在的点作为钻孔中心。Entities选择该选项后，通过选取几何对象，系统以选取的几何对象的端点作为钻孔中心。Windowpts此方法通过选取两对角点生成一个矩形窗口，系统将窗口内的所有点作为钻孔点。JLA图17-20图17-192Ds-ortiryffort|CfsshsJLA图17-20图17-192Ds-ortiryffort|Cfsshssert|SlirtPiobtSortngPLtatpathPBil1eroutduplicatesSortil-irtinsl?舟0de-Eree-5；广1^0dfiEXce*!：「Ancle&df1NethcidLast采用上一次钻孔刀具路径的点及排列方式作为钻孔刀具路径的点及排列方式。MaskOnarc该选项选取圆弧的圆心为钻孔中心。Pattens该选项有两种安排钻孔点的方法：Grid(网格)和Boltcircle(圆周状)，其使用方法与绘点命令中对应选项相同。Options该选项用来设置钻孔的排列顺序，MasterCam9.0提供了17种2D排列方式、12种螺旋排列方式和16种交叉排列方式。如图17-18、图17-19、图17-20所示。系统弹出Drill对话框。在Toolparameters参数框中选择用于生成刀具路径的刀具，首先使用中心钻，打中心孔，如图17-21所示。然后点击Drillsampleno-peck标签，设置钻孔类型及相应的钻孔参数，如图17-21所示。钻孔参数对话框部分参数解释：(1)Cycle：钻孔循环，该参数提供了8种钻削循环选择给用户定义，从下拉式菜单中选一个选项，如图所示。Drill/Counterbore:钻孔或镗沉头孔，孔深小于3倍的的刀具直径，即G81/G82指令。PeckDrill：钻孔深度大于3倍刀具直径的深孔，特别用于碎屑不易移除的情况，即G83指令。ChipBreak:钻孔深度大于3倍刀具直径的深孔，即G73指令。

Tap：攻左旋或右旋内螺纹孔，即G84指令。Bore#l：用进给速度进刀和退刀钻孔，用于铰孔，即G85指令。Bore#2:用进给进刀，到达深度后主轴停止、快速退刀，用于镗孔，即G86指令。Finebore(shift)：在钻孔深度处停转，将刀具偏移后退刀，用于精镗孔，即G89指令1stpeck:设置第一次步进钻孔深度。Subsequentpeck：随后每一次的步进钻削深度。Peck:本次刀具快速进刀与至上次步进深度的间隙。Chipbreak:退刀量。Dwell:刀具暂留在孔底部的时间。F山匕心"”“厂E&erMMLhlMOHll/^vViLairbiiri厂Us*deeruKje耐*theIF山匕心"”“厂E&erMMLhlMOHll/^vViLairbiiri厂Us*deeruKje耐*theIfiiJaE1rt..I而a吕Obi；河UAlt了■ff-广IbCTUUL*.hlTMtI町？■£jllidLEitii!广hlLinjbrrKk“沖IH0_J]r閃尸图17-22图17-23Topcomp:刀尖补偿设置。选择该按钮可以进入刀尖补偿对话框，刀尖补偿对话框中参数解释:Breakthrough:贯穿距离。Tiplength：刀尖长度。TipAngle：刀尖角度。5.选择OK按钮，系统即可按设置的参数生成钻孔路径。如图17-24所示。

图17-2417.2MasterCAM的曲面铣削编程MasterCAM的曲面铳削刀具路径用于加工曲面、实体或实体表面。在曲面、实体或实体表面数控加工中，大多数需要粗加工和精加工两道工序才能完成。粗加工的任务是尽可能快速去除工件的材料，精加工的任务是精确地构建曲面。MasterCAM提供了8种粗加工方法，10种精加工方法，见下表。MasterCAM的曲面加工方法Roughing粗加工Finishing精加工Parallel平行式Parallel平行式Radial径向式Radial径向式Project投影式Project投影式Flowline流线式Flowline流线式Counter等咼外形式Counter等咼外形式Pocket挖槽式Par.Steep平行陡坡式Plunge钻削式Shallow浅平面式Restmill残料加工Pencil交线清角式Leftover残渣清除式Scallop环绕等距式各曲面粗加工的功能如下：・Parallel:生成某一特定角度的平行切削粗加工路径。Radial：生成放射状的粗加工刀具路径。・Project: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。Flowline：沿曲面流线方向生成粗加工刀具路径。：Contour:沿曲面外形生成粗加工刀具路径。・Pocket:依曲面形态，在Z方向切削生成粗加工刀具路径。Plunge：切削所有位于曲面与凹槽边界材料生成粗加工刀具路径。Restmill：残料粗加工，用小直径刀具去清除大直径刀具所没有加工到的区域。各曲面精加工的功能如下:Parallel:生成某一特定角度的平行切削精加工刀具路径。Par.Steep:生成用于以清除曲面斜坡上残留材料的精加工刀具路径。斜坡面由两斜坡角度决定。Radial：生成放射状的精加工刀具路径。Project:将已有的刀具路径或几何图形投影到选取的曲面上生成的精加工刀具路径。Flowline：沿曲面流线方向生成精加工刀具路径。

•Contour:沿曲面外形生成的精加工刀具路径。・Shallow：生成用于清除曲面浅面积部分残留材料的精加工刀具路径。浅面积也由两斜坡角度决定。・Penci1：生成用于清除曲面间的交角部分残留材料的精加工刀具路径。・Leftover：产生刀具路径用于清除因直径较大刀具加工所残留材料的精加工刀具路径。・Scallop:生成一等距环绕工件曲面的精加工刀具路径。Parallel平行式曲面粗加工与精加工（加工如图17-26所示的零件）Parallel平行式曲面粗加工生成Parallel平行式曲面粗加工刀具路径的操作步骤如下：1.Mainmenu—Toolpaths—Surface系统子菜单有六个选项，前两个选项后面介绍。Driver选项用于选择加工面，S将选择加工面，A全部是加工面，N无加工面，本处选A；Check选项用于选择干涉面，S将选择干涉面，A全部是干涉面，N无干涉面，本处选N；CADfile用于选择是否读取曲面的CAD文件,N不读取,Y读取，本出选择N；Contain用于选择边界串联，N不选取，Y选取，本处选N。继续前面选择Rough—Parallel平行式曲面粗加工刀具路径子菜单。系统子菜单有三个选项，Boss、Cavity和Unspecified。Boss表示工件的外形为凸型；Cavity表示工件的外形为凸型；Unspecified为默认参数，一般与上一次生成平行曲面粗加工刀具路径的参数相同时选择Unspecified。在本例中选Boss。3.继续前面加工面选择。选择All—surface—Done系统弹出如图17-27所示对话框:图17-26图17-27图17-26图17-27点击Toolparameters标签，其意义与前面相同。在此刀具选择卩5端铳刀。点击Surfaceparameters标签，其意义与前面相同。点击RoughParallelparameters标签，如图17-28所示。其意义如下：①GuttoleranceCuttolerance输入框用来输入曲面刀具路径的精度误差。设置值越小，刀具路径就越精确。但加工时间越长。在一般的曲面粗加工中其设置值可稍大，建议设置为0.05。CuttingmethodCuttingmethod下拉框用来选择切削方式。MasterCAM提供两种切削方式：Zigzag（双向切削）和（Oneway）单向切削。Max.stepdownMax.stepdown输入框用来设置两相近切削路径的最大Z方向距离。最大Z方向距离越大，则会生成较少数目的粗加工层次，但加工结果比较粗糙。最大Z方向距离越小，则粗加工层次增加，粗加工比较平滑。Max.stopoverMax．stepover输入框用来设置两相近切削路径的最大进刀量。该设置值必须小于刀具的苴径。同样，该值设置得越大，生成的刀具路径数目越少，加工结果越粗糙。该值设置得越小，拦成的刀具路径数目较多，加工结果越平滑。图17-28MachiningangleMachiningangle输入框用来设置加工角度，加工角度是从X轴逆时针方向计算。PlungecontrolPlungecontrol栏用来设置进刀和退刀时刀具在Z轴方向的移动方式。Promptforstartingpoint当选中该复选框时，在设置完各参数后，系统提示用户指定起始点，系统以距选取点最近的角点为刀具路径的起始点。AllownegativeZmotionalongsurface和AllowpositiveZmotionalongsurfaceCutdepth该对话框用来设置粗加加工的切削深度。GapSettings该对话框用来设置刀具在不同间隙时的运动方式。7.确定。生成如图17-29所示的Parallel平行式曲面粗加工刀具路径及模拟加工结果。图17-29Parallel平行式曲面精加工Mainmenu—Toolpaths—Surface。各项的选择同粗加工。选择Finish—Parallel平行式曲面精加工刀具路径。各项的选择同粗加工。加工面选择。各项的选择同粗加工Toolparameters项设置同粗加工。刀具选择卩3平底铳刀。Surfaceparameters项设置同粗加工。FinishParallelparameters项采用系统默认值。确定。生成如图17-30所示的Parallel平行式曲面精加工刀具路径及模拟加工结果。图17-30图17-3017.2.2Radial放射状曲面粗加工与精加工(加工如图17-31所示的零件)Radial放射状曲面铣削粗加工与精加工适合加工于中心对称和近似中心对称类型的曲面，它可以产生放射状的加工刀路。17.2.2.1Radial放射状曲面粗加工(加工如图17-31所示的零件)Radial放射状曲面粗加工刀具路径构建步骤:Mainmenu—Toolpaths—Surface,确定为曲面加工，然后选择加工面与检查面，同平行加工。选择Rough—Radial,确定为放射状曲面粗加工，然后设置加工面形状，同平行加工。确定加工表面。可以选择直接选择加工表面，也可以利用All—surface—Done选择加工表面；然后选择放射状刀具路径的放射点，在本例中选加工圆盘的中心为放射状刀具路径的放射点，之后系统弹出RoughRadialparameters参数对话框。图17-31图17-32图17-31图17-32Toolparameters项设置同平行加工。为快速去除加工余量，刀具选择(p10球头铳刀。Surfaceparameters项设置同平行加工。RoughRadialparameters参数框设置。如图17-32所示，其参数意义如下：Max.Angleincrement:该选项可以设定以放射状中心为基准的每两相邻两次进给之间的最大角度增量值，本处选2°。Satarangle：相对于工作坐标系X轴的刀具路径起始角度，本处选从0°开始加工。Sweepangle:刀具路径的结束角度，在本例中结束角度为360°。Startdistance:放射状曲面粗加工刀具路径中心点与选取点的偏移距离。(5)Startingpoint:设置刀具的进刀点。可以用两种进刀点:①由内而外:进刀点在放射状刀路的中心。

②由外而内:进刀点在放射状刀路的外边界。其他参数项目的设定同平行切削的意义，在此不再重复。7.确定。生成如图17-33所示的Radial放射状曲面粗加工刀具路径及模拟加工结果。图17-33Radial放射状曲面精加工Radial放射状曲面精加工刀具路径构建步骤:Mainmenu—Toolpaths—Surface，选择加工面与检查面，同粗加工。选择Finish—Radial。设置加工面形状，同粗加工。选择All—surface—Done,系统弹出如图17-34所示对话框。Toolparameters参数框设置同粗加工。刀具选择卩5平底铳刀。Surfaceparameters参数框设置同粗加工。FinishRadialparameters参数框设置如图17-34所示，其参数意义同粗加工。图17-347.确定。生成如图17-35所示的Radial放射状曲面精加工刀具路径及模拟加工结果。17.2.3Flowline流线式曲面粗加工与精加工（加工如图17-36所示的零件）Flowline流线式曲面粗加工与精加工可以沿曲面流线方向生成加工路径。17.2.3.1Flowline流线式曲面粗加工Flowline流线式曲面粗加工刀具路径构建步骤:Mainmenu—Toolpaths—Surface，确定为曲面粗加工，然后选择加工面与检查面，同平行加工。选择Rough—Flowline，确定为流线式加工，然后设置加工面形状，同平行加工。选择加工面一Done。

图17-35Toolparameters项设置同平行加工。刀具选择(p25球头铳刀。Surfaceparameters项设置同平行加工。图17-36图17-37RoughFlowlineparameters参数框设置。如图17-37所示，其参数意义如下：Cutcontrol：控制切削沿曲面移动的参数，有两种控制方式：Distance:设置沿曲面移动的切削增量，确定两相邻刀具路径的移动距离。Totaltolerance：用于确定实际刀具路径与实际曲面在切削方向的误差。较小的切削公差可得到更精确的刀具路径，但是需要较长时间生成刀具路径，并生成较长的NC程序。Checkflowmotionforgouge：执行过切检查。Stepovercontrol：用来计算刀具在截面方向移动路径间的参数。Distance:确定两相邻刀具路径在截面方向的移动距离。Scallopheight:设置曲面流线式加工刀具路径间剩余材料的高度Cuting:该参数是设置用于粗加工流线式曲面的刀具路径的切削加工方法，可选取双向铣削或单向铣削。Plungecontrol：用于确定Z轴粗加工进刀型式。选取下列选项之一：AllowmultiplePlungesAlong：沿切削方向允许多次进刀和退刀。Cutfromoneside:仅沿工件的一边进刀。Cutfrombothsides:沿工件的两边进刀。Cutallownegativezmotionalongsurface：当进刀切削时，让刀具沿曲面负Z轴方向切削。Cutallowpositivezmotionalongsurface：当进刀切削时，让刀具沿曲面正Z轴方向切削。确定，系统弹出曲面流线加工修正菜单，如图17-38所示，各参数解释如下：FLIP:该项用于切换曲面法向和曲面法向反向之间的半径修正。0ffset：该项用于切换流线方向。Cutdir：该项用于切换切削方向Setdir：该项用于设置每个曲面刀具路径的切入点。

Edgetoler：该项用于设置边界的误差值。Plotedges:显示边界线经设置后，选择Done，生成如图17-39所示的Flowline流线式曲面粗加工刀具路径,如图17-40所示为模拟加工结果。图17-38图17-39图17-4017.2.3.2Flowline流线式曲面精加工Flowline流线式曲面精加工刀具路径构建步骤：Mainmenu—Toolpaths—Surface，选择加工面与检查面，同粗加工。选择Finish—Flowlineo设置加工面形状，同粗加工。选择加工面一Done。Toolparameters参数框设置。刀具选择卩10平底铳刀。Surfaceparameters参数框设置。FinishFlowlineparameters参数框设置。确定。生成如图17-41所示Flowline流线式曲面精加工刀具路径及模拟加工结果。图17-41图17-4117.2.4Counter等高外式曲面粗加工与精加工(加工如图17-42所示的零件)等外高示加工一般用于铸造或锻造的零件加工，其刀具路径类似于地图上的等高标线而得名。

图17-42图17-4217.2.4.1Counter等高外式曲面粗加工Counter等高外式曲面粗加工刀具路径构建步骤:Mainmenu—Toolpaths—Surface—Rough—Contour。选取所加工的零件曲面，然后选择Done选项。Toolparameters参数框设置。选择（p20mm的平头牛鼻铳刀为粗加工刀具。Surfaceparameters参数框设置。Roughcontourparameters参数框设置。如图17-42所示，其参数意义如下：（1）DirectionOfclosedcontour该栏用于设置封闭外形的铳削方向，有Conventional（顺铳）和Climb（逆铳）两个选项。（2）DirectionOfopencontours该栏用于设置开放曲面外形的铳削方向，有Oneway（单向切削）和Zigzag（双向切削）选项。（3）Transition该栏用于设置当移动量小于允许间隙时刀具移动的形式，与前面介绍的Gapsettings框基本相同，其中Highspeed选项相当于Smooth选项，Ramp选项相当于Direct选项。（4）Entry/exitarc选中该复选框后，添加圆弧形式的进刀/退刀刀具路径，Radius输入框用于输入圆弧刀具路径的半径，Sweep输入框用于输入圆弧刀具路径的扫描角度。（5）Cornerrounding该输入框用于输入在锐角处（角度小于135°）用来替代锐角刀具路径的长度（6）Ordercutsbottomtotop选择该复选框后，从底部向上部执行等高外形加工。确定。生成如图17-43所示Counter等高外式曲面粗加工刀具路径及模拟加工结果。图17-4317.2.4.2Counter等高外式曲面精加工Counter等高外式曲面精加工刀具路径构建步骤：Mainmenu—Toolpaths—Surface—Rough—Contour。选取所加工的零件曲面，然后选择Done选项。Toolparameters参数框设置。选择10mm的平头牛鼻铳刀