数控加工自动编程与数控加工实例培训课件方案研究

第七章 数控加工自动编程及数控加工实例南華大學UNIVERSIFS数控技术第7章 数控加工自动编程TY第2页O共85页退出目

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回目

录7.1

数控加工自动编程概述1、常用自动编程软件简介2、数控加工自动编程步骤7.2

MastercamX自动编程技术1、Mastercam基本操作

2、Mastercam自动编程南華大學UNIVFS数控技术

第7章 数控加工自动编程退出ERSI目

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回7.1

数控加工自动编程概述1．CAD/CAM软件分类CAD/CAM技术经过几十年的发展，先后走过大

型机、小型机、工作站、微机时代，每个时代都有当时流行的CAD/CAM软件。现在，工作站和微机平台

的CAD/CAM软件已经占据主导地位，并且出现了一

批比较优秀、比较流行的商品化软件。按照三维CAD/CAM软件的集成度、功能，可将目前流行的CAD/CAM软件划分为三类：南華大學UNIVFS数控技术

第7章 数控加工自动编程退出ERSI目

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回1）高档CAD/CAM软件提供机械制造全过程的一揽子解决方案，具有高度集成的CAD/CAE/CAM和部分PDM(产品研发数据管理)功能集成。高档CAM软件的代表有:Unigraphics、Pro/Engineer、CATIA、I-DEAS等。

这类软件的特点是：具有优越的参数化设计、变量化设计及特征造型技术与传统的实体和曲面造型功能结合在一起；加工方式完备，计算准确，实用性强，可以从简单的2轴加工到以5轴联动方式来加工极为复杂的工件表面；并可以对数控加工过程进行自动控制和优化；同时提供了二次开发工具允许用户扩展其功能。它们是大、中型企业的首选

CAD/CAM软件。南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回中档CAD/CAM软件提供CAD/CAE/CAM和PDM的部分功能。

CIMATRON是中档CAD/CAM软件的代表，其

它还有Mastercam、Surfcam、Solidwork、SolidEdge、CAXA制造工程师等。这类软件实用性强，提供了比较灵活的用户界面，优良的三维造型、工程绘图，全面的数控加工，各种通用、专用数据接口以及集成化的产品数据管理。主要应用在中小企业的模具行业。低档CAD软件这类软件仅有二维工程图设计能力，无法提供与数控加工机床的一体化应用。这类软件主要有AUTOCAD、CAXA等。南華大學UNIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程出返

回Mastercam析、逆向工程、同步工程等功能。该软件也具有较好的二次开发环境和数据交换能力。Pro/Engineer已第7页O共85页广泛应用于模具、工业设计、汽车、航天、玩具等行业，并在国际CAD/CAM/CAE市场上占有较大的份额。退Mastercam是美国CNC公司的CAD/CAM软件，功能上与CAXA-ME基本相同，它具有很强的加工功能，尤其在对复杂曲面自动生成加工代码方面，具有独到的优势。由于Mastercam主要针对数控加工，零件的设计造型功能不强，但对硬件的要求不高，且操作灵活、V易学易用、价格较低，目前在国内有较多的用户。

EMastercam现在的版本已发展到MastercamX4。Pro/Engineer

RPro/Engineer

是由美国PTC公司研制和开发的商用

SICAD/CAM软件，该软件具有基于特征、全参数、全相

目

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页关和单一数据库的特点，可用于设计和加工复杂的零

T件。另外，它还具有零件装配、机构仿真、有限元分

Y南華大學UNIVFS数控技术第7章 数控加工自动编程退出ERSI目

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回UG

NX7.0UG是美国UGS（Unigraphics

Solutions）公司的产品，软件运行对计算机的硬件配置要求较高，早

期版本只能在小型机和工作站上使用。随着微机性能飞速提高，已开始在微机上使用。它不仅具有复杂造型和丰富数控加工编程功能，还具有管理复杂

产品装配，进行多种设计方案的对比分析和优化等功能。它具有较好的二次开发环境和数据交换能力。其庞大的模块群可为企业提供从产品设计、产品分析、加工装配、检验，到过程管理、虚拟运作等全系列的技术支持。目前该软件在国际CAD/CAM/CAE市场上占有较大的份额，是目前市场上数控加工编程能力最强的CAD／CAM集成系统之一。南華大學UNIVERSIFS数控技术第7章 数控加工自动编程TY第9页O共85页退出目

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回南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回简单说,Mastercam自动编程分为三步:第1步:

用“CAD设计模块”设计零件,产生MCX文件(或导入);第2步:

利用“CAM模拟加工模块”生成刀具路径,产生NCI刀具路径文件;第3步:“后处理”产生NC程序(数控加工程序)。例1：Mastercam零件实体设计并自动生成工程图（1-27Mcx图）例2：由矩形二维图产生刀具加工路径、仿真，并自动生成NC程序（矩形外形铣削）南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回7.2

MastercamX数控自动编程技术一、

Mastercam基本操作1.Mastercam的功能:三维设计;零件加工(模拟加工路径,生成NC程序)。Mastercam有五大功能模块：设计模块；铣削加工模块；车削加工模块；线切割加工模块；雕刻加工模块。南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回3.MastercamX3主界面1)Mastercam的CAD设计文件的扩展名为.MCX2)Mastercam自动编程文件的扩展名为.NC3)Mastercamy主界面介绍标题栏菜单栏固定工具栏操作栏(带状工具栏或叫立即工具栏)操作命令记录栏(最近工具栏)命令快速选择栏状态栏(显示及线型工具栏)操作管理器(对象管理区)绘图编辑区南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回Master

CAM的窗口界面南華大學UNIVERSIS数控技术

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回FMaster

CAM的功能File：包含文件的打开、新建、保存、打印、导入导出文件路径设置和退出等命令及最近打开的文件列表。Edit：包含取消、重做、复制、剪切、粘贴、删除，以及一些图形编辑命令如修剪、打断、NURBS曲线的修改转化等命令。View：包含用户界面以及图形显示的相关命令，如：视点的选择、图形的放大和缩小、旋转、视图的选择等。Analyze：包含分析（查询）绘图区中图形对象各种相关信息的命令，如图形对象的尺寸、特征点的坐标等。Create：包含绘制各种图素的命令，如曲线、曲面、基本实体等。Solides：实体菜单，包含实体造型，以及实体的延伸、旋转、举升和布尔运算等命令。Xform：包含图形的编辑命令，如镜像、旋转、比例缩放、平移等。Machine

Type：用于选择机床，并进入相应的CAM模块。如铣床加工模块、车床加工模块等。其中的Machine

Definition

Manager选项为机床设置。Toolpaths：包含产生刀具路径，进行加工操作管理，编辑、组合NCI文件或后置处理文件，管理刀具和材料等命令。该菜单只有在选择了相应的CAM模块才有效。Screen：包含设置与屏幕显示有关的各种命令，如图形对象的显示、隐藏等。Settings：包含设置快捷方式，工具栏和工作环境等命令。Help：提供各种帮助命令。南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第16页O共85页退出目

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回自动编程通用设置步骤零件模型设计完毕后，自动编程通用设置步骤为：选择机床类型（“机床类型”菜单中）确定加工类型（“刀具路径”菜单中）刀具参数设置（同上）外形加工参数设置（同上）毛坯设置（“刀具路径”管理器中，“属性”—“材料设置”）加工路径模拟（“刀具路径”管理器中）生成NC程序（“刀具路径”管理器中）南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第17页O共85页退出目

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回2.二维刀具路径模拟加工及NC程序的产生1)切削加工类型

(1)平面铣削加工(2)外形(外轮廓)铣削加工

(3)挖槽(4)钻孔

2)实例实例1:平面铣削加工(面加工)实例2:外形铣削加工(铣外形)实例3:挖槽(挖槽)实例4:钻孔(钻孔)南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第18页O共85页退出目

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回3.三维刀具路径模拟加工及NC程序的产生二维即平面加工可以在普通机床上加工完成,而三维曲面加工在普通机床上加工是比较困难的,必须在数控机床上加工.三维曲面加工是比较复杂的,粗加工时,必须切除大量的毛坯材料,精加工必须符合零件精度要求.实例:三维曲面刀具路径模拟加工及NC程序的产生(三维曲面)南華大學UNIVFS数控技术

第7章 数控加工自动编程退出ERSI目

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回Master

CAM数控编程的步骤•••⑴确定加工工艺⑵建立工件几何模型

在Master

CAM系统中，工件几何模型的建立有3种途径来实现：①由系统本身的CAD造型建立工件的几何模型。②通过系统提供的DXF、IGES、CADL、VDA、STL、PARASLD、DWG等标准图形转换接口，把其他CAD软件生成的

图形转换为本系统的图形文件，实现图形文件的交换和共享。③通过系统提供的ASCII图形转换接口，把经过三坐标测量机或扫描仪测得的实物数据转换成本系统的图形文件。⑶生成刀具轨迹⑷生成后置代码⑸输出加工代码南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第20页O共85页退出目

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回二、MasterCAM的车削加工编程南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回车削加工自动编程零件图南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第22页O共85页退出目

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回机床参数、工件毛坯参数和刀具参数的设定南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回车端面刀具路径刀具设置南華大學UNIVERSIFSTY第24页O共85页退出目

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回数控技术

第7章 数控加工自动编程车端面刀具路径加工参数设置南華大學UNIVERSIFS数控技术TY第25页O共85页退出目

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回第7章 数控加工自动编程车端面刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第26页O共85页退出目

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回轮廓粗车刀具路径串接路径南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回轮廓粗车刀具路径刀具设置南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回轮廓粗车刀具路径加工参数设置南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回轮廓粗车刀具路径底切参数设置南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回轮廓粗车刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第31页O共85页退出目

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回轮廓精车刀具路径串接路径南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第32页O共85页退出目

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回轮廓精车刀具路径刀具设置南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回轮廓精车刀具路径加工参数设置南華大學UNIVERSIFS数控技术TY第34页O共85页退出目

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回第7章 数控加工自动编程轮廓精车刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回槽加工刀具路径刀具设置南華大學UNIVERSIFS数控技术TY第36页O共85页退出目

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回第7章 数控加工自动编程槽加工刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回螺纹加工刀具路径螺纹形状参数设置南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回螺纹加工刀具路径加工参数设置南華大學UNIVERSIFS数控技术TY第39页O共85页退出目

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回第7章 数控加工自动编程螺纹加工刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回钻孔加工刀具路径刀具设置南華大學UNIVERSIFSTY第41页O共85页退出目

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回数控技术

第7章 数控加工自动编程钻孔加工刀具路径加工参数设置南華大學UNIVERSIFS数控技术TY第42页O共85页退出目

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回第7章 数控加工自动编程钻孔加工刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回镗孔加工刀具路径刀具设置南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回镗孔加工刀具路径加工参数设置南華大學UNIVERSIFS数控技术TY第45页O共85页退出目

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回第7章 数控加工自动编程镗孔加工刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回截断加工刀具路径刀具设置南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第47页O共85页退出目

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回截断加工刀具路径加工参数设置南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第48页O共85页退出目

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回截断加工刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第49页O共85页退出目

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回Master

CAM的车削编程的检查仿真与后置处理南華大學UNIVERSIFS数控技术TY第50页O共85页退出目

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回第7章 数控加工自动编程加工仿真南華大學UNIVERSIFS数控技术第7章 数控加工自动编程TY第51页O共85页退出目

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回后置处理南華大學UNIVERSIFSTY第52页O共85页退出目

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回数控技术

第7章 数控加工自动编程三、 数控铣削加工编程

在本节中将通过实例零件的数控编程来介绍Master

CAM的外形、挖槽、钻孔、面铣、曲面粗加工、曲面精加工等铣削与加工中心自动编程过程。南華大學UNIVERSIFS数控技术

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回机床参数、工件毛坯参数和刀具参数的设定南華大學UNIVERSIFS数控技术第7章 数控加工自动编程TY第54页O共85页退出目

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回平面铣削刀具路径刀具设置南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第55页O共85页退出目

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回平面铣削刀具路径加工参数设置南華大學UNIVERSIFS数控技术TY第56页O共85页退出目

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回第7章 数控加工自动编程平面铣削刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术TY第57页O共85页退出目

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回第7章 数控加工自动编程外轮廓刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第58页O共85页退出目

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回外轮廓刀具路径加工参数设置南華大學UNIVERSIFS数控技术TY第59页O共85页退出目

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回第7章 数控加工自动编程外轮廓刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第60页O共85页退出目

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回挖槽加工刀具路径刀具设置南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第61页O共85页退出目

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回挖槽加工刀具路径挖槽参数设置南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第62页O共85页退出目

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回挖槽加工刀具路径加工参数设置南華大學UNIVERSIFS数控技术TY第63页O共85页退出目

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回第7章 数控加工自动编程挖槽加工刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术TY第64页O共85页退出目

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回第7章 数控加工自动编程挖槽精加工刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第65页O共85页退出目

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回浅表面挖槽加工刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术TY第66页O共85页退出目

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回第7章 数控加工自动编程钻孔加工刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第67页O共85页退出目

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回钻孔加工刀具路径加工参数设置南華大學UNIVERSIFS数控技术TY第68页O共85页退出目

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回第7章 数控加工自动编程钻孔加工刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术TY第69页O共85页退出目

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回第7章 数控加工自动编程铣加工仿真南華大學UNIVERSIFS数控技术TY第70页O共85页退出目

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回第7章 数控加工自动编程曲面加工Master

CAM的曲面铣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。南華大學UNIVERSIFS数控技术第7章 数控加工自动编程TY第71页O共85页退出目

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回曲面粗加工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。南華大學UNIVERSIS数控技术

第7章数控加工自动编程TY第72页O共85页退

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回F曲面精加工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。Pencil：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。南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第73页O共85页退出目

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回平行式曲面粗加工与精加工南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第74页O共85页退出目

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回平行式曲面粗加工刀具设置南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第75页O共85页退出目

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回平行式曲面粗加工加工参数设置南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第76页O共85页退出目

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回平行式曲面粗加工刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第77页O共85页退出目

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回平行式曲面精加工刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第78页O共85页退出目

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回放射状曲面粗加工与精加工南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第79页O共85页退出目

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回放射状曲面粗加工加工参数设置南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第80页O共85页退出目

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回放射状曲面粗加工刀具路径南華大學UNIVERSIFS数控技术

第7章 数控加工自动编程TY第81页O共85页退出目

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回放射状曲面精加工加工参数设置南華大學UNIVERSIFS数控技术第7章 数控加工自动编程TY第82页O共85页