课题4 二维刀具路径
4.1 工作设定
工作设定包括工件原点、工件尺寸、工件类型等，用户可以通过上图的对话框对工件属性进行具体设定。4.2 外形铣削（Contour）
外形铣削加工即沿着由串连曲线所定义的外形轮廓线生成铣削加工路径。利用该命令可以生成2D或3D 的外形刀具路径，2D外形刀具路径的切削深度固定不变，而3D外形刀具路径的切削深度随串连外形的高度变化。
?加工高度设臵
安全高度（Clearance）：是指数控加工中基于换刀和装夹工件而设定的高度，也是加工程序的起始与结束高度，通常一个工件加工完毕后刀具所停留的高度应高于工件与夹具的最高点。
参考高度（Retract）：又称为工件的安全高度，设臵值一般高于工件的最高点，在每道工序完成后刀具将退至此高度再进行下一工序的切削。
进给下刀位臵（Feed plane）：又称为工序的安全位臵，设臵值一般高于工件的最高点，刀具快速移动到此高度后将会以切削进给速度开始进刀切削。
工件表面（Top of stock）：用于定义工件表面的坐标位臵，其参数设定需根据坐标的设臵位臵而定。
深度（Depth）：用于定义工件的加工深度。
?刀具补偿设臵
●补正形式
电脑：计算刀具加工路径时，计算机自动将刀具中心向指定方向偏移刀具半径的距离，产生的NC 程序中不再含有刀具半径补偿指令（G42/G42），补偿方向可指定左补偿或右补偿。
控制器：计算刀具路径时不考虑刀具因素，在加工切削时由机床控制器进行半径补偿，输出的NC 程序中含有刀具半径补偿指令。
磨损：系统将同时采用计算机与控制器补偿，且补偿方向相同。由计算机补偿计算的刀具半径为理想半径尺寸（未磨损），而由控制器补偿的半径则为刀具磨损量值（负值）。
两者磨损：系统将同时采用计算机与控制器补偿，但补偿方向相反，即当计算机左补偿时，控制器采用右补偿。
关：不补偿，刀具中心与工件轮廓重合。
●补正方向
左补偿右补偿
●校刀长位臵
校刀长位臵选项专门用于刀具长度补偿的设臵。为了便于刀具路径的检验，通常选用“刀尖”补偿方式。
?转角设臵
不走圆角：所有的角落尖角直接过渡，产生的刀具轨迹的形状为尖角，图（a）。
尖角部位走圆角：对尖角部位（默认为<135°）走圆角，图（b）；对于大于该角度的转角部位采用尖角过渡，图c。
全走圆角：对所有的转角部位均采用圆角方式过渡，图（c）。
（a）（b）（c）
?分层铣削
平面多次铣削
又称外形分层铣削，是在XY方向分层粗铣和精铣，主要用于外形材料切除量较大，刀具无法一次加工到定义的外形尺寸的情形。
Z轴分层铣削
是指在Z方向(轴向)分层粗铣与精铣，用于材料较厚无法一次加工到最后深度的情形。
Z轴分层铣削的顺序，有两个选项：
（1）依照轮廓，是指刀具先在一个外形边界铣削设定的铣削深度后，再进行下一个外形边界的铣削；这种方式的抬刀次数和转换次数较少，如图（a）所示。一般加工优先选用依照轮廓。
（2）依照深度，是指刀具先在一个深度上铣削所有的外形边界，再进行下一个深度的铣削，如图8-17（b）所示。
进退刀向量
轮廓铣削一般都要求加工表面光滑，如果在加工时刀具在表面处切削时间过长（如进刀、退刀、下刀和提刀时），就会在此处留下刀痕。MasteCAM的进退刀功能可在刀具切入和切出工件表面时加上进退引线和圆弧使之与轮廓平滑连接，从而防止过切或产生毛边。
在封闭轮廓的中心进行进刀∕退刀：在封闭轮廓的轮廓铣削使用中，系统自动找到轮廓中心进行进退刀，如果不激活该选项，系统默认进退刀的起始点位臵在串连的起始点。
轮廓中点进刀串联起始点进刀
干涉检查进刀∕退刀运动：激活该选项可以对进退刀路径进行过切检查。
重叠量：在退刀前刀具仍沿着刀具路径的终点向前切削一段距离，此距离即为退刀的重叠量，见图8-19。退刀重叠量可以减少甚至消除进刀痕。
进退刀控制
（1）直线（进刀引线）
垂直方向：是以一段直线引入线与轮廓线垂直的进刀方式，这种方式会在进刀处留下进刀痕，常用于粗加工。
切线方向：是以一段直线引入线与轮廓线相切的进刀方式，这种进刀方式常用于圆弧轮廓的加工的进刀。
垂直方向引线切线方向引线
引线长度：进刀向量中直线部分的长度。设定了进刀引线长度，可以避免刀具与工件成形侧壁发生挤擦，
但也不能设得过大，否则进刀行程过大影响加工效率。引线长度的定义方式有两种，可以按刀具直径的百分比或者是直接输入长度值，两者是互动的，以后输入的一个为最后设定的参数。
（2）圆弧
是以一段圆弧作引入线与轮廓线相切的进刀方式，这种方式可以不断地切削进入到轮廓边缘，可以获得比较好的加工表面质量，通常在精加工中使用。如果设定了进刀方式为切向进刀，那么就需要设定进刀圆弧半径、扫掠角度。
?外形铣削型式
MasterCAM对于2D轮廓铣削提供四种形式来供用户选择：2D、2D倒角、螺旋式渐降斜插以及残料加工。
2D倒角：主要用于成型刀加工，如倒角等
螺旋式渐降斜插
残料加工：外形铣削中的残料清角主要针对先前用较大直径刀具加工遗留下来的残料再加工，特别是工件的狭窄的凹型面处。
外形铣削加工技术要点：
1．组成轮廓线的曲线必须按次序进行选择，后一曲线与前一曲线必须相交。
2．取轮廓时请注意串连方向，以保证铣削侧边是否正确，若发觉有误，可使用编修串连的方法进行改变方向。在选择轮廓串连时就应考虑生成的刀具径的铣削方向为顺铣还是逆铣。
3．高度一定要比起始高度深，否则无法作运算；起始高度加上进给下刀位臵不能大于安全高度。
4．对于毛坯加工的零件，进刀时宜以直线垂直进刀，并且将进刀线长度设臵足够大，以保证下刀点在被加工件毛坯以外。
5．请注意脱模角是以轮廓所在位臵进行计算，当轮廓所处的位臵与所需位臵不同时，请重新生成一条在参考高度的轮廓线。
6．轮廓时，起始点最好不要设臵在转角附近的位臵。
7．工余量较大时，可以输入多次加工和切削步距进行多刀加工。
8．可能使用圆弧进退刀方式，以获得较为理想的表面加工质量。
4.3 挖槽（Pocket）
利用挖槽加工可以移除封闭区域里的材料，其定义方式由外轮廓与岛屿组成，槽与岛屿必须在同一个构图平面内。不能够选择3D串连外形进行挖槽加工，如果两次选择同一条串连外形，系统会提出警告信息。
进行挖槽加工时要先定义槽及岛屿的轮廓，要注意岛屿的边界必须是封闭的。槽与岛屿可以嵌套使用，嵌套的轮廓线与其选择的顺序无关，而只与其位臵有关。对于多重嵌套的轮廓线，其轮廓线的铣削侧边按外轮廓线、岛屿相间的排列。即外轮廓线范围内为“海”，第二层轮廓线为“岛屿”，第三层轮廓线为岛屿上的“湖泊”，第四层为湖泊中的“小岛”，以此类推。有“水”的部位为切削区域，轮廓线的内外也是针对切削区域而言的。
挖槽加工的一般步骤：
挖槽加工专用参数
挖槽加工参数共有三项：刀具参数、挖槽参数、粗铣/精修参数。刀具参数选项卡与轮廓铣削的刀具参数选项完全一致。
?挖槽参数
加工方向
用于设定切槽加工时在切削区域内的刀具进给方向，分逆铣和顺铣两种形式。一般数控加工多选用顺铣，有利于延长刀具的寿命并获得较好的表面加工质量。
产生附加的精铣操作（可换刀）
在编制挖槽加工刀具路径时，同时生成一个精加工的操作，可以一次选择加工对象完成粗加工和精加工的刀具路径编制。在操作管理器中将可以看到同时生成了两个操作。
分层铣深
点击分层铣深复选框并单击该按钮，激活Z轴分层铣深，弹出如图所示Z轴分层铣深设定对话框。该对话框与外形铣削中的分层铣深对话框基本相同，只是多了一个使用岛屿深度。激活该选项后，在整个分层的铣削加工过程中，将特别补充一层在岛屿深度的顶面。
另外，若选中“锥度斜壁”的复选框，增加了岛屿锥度角的输入框是用来输入岛屿铣斜壁的角度。
挖槽加工型式
挖槽加工型式有五种：一般挖槽、边界再加工、使用岛屿深度挖槽、残料清角、开放式轮廓挖槽。一般挖槽是主体加工型式，其他四种用于辅助挖槽加工方式。
（1）边界再加工
一般挖槽加工后，可能在边界处留下毛刺，这时可采用该功能对边界进行加工。同时单击边界再加工按钮，可设定其参数，对话框如图所示。
采用边界再加工方式生成的刀具路径示例如图8-59（b）所示，图8-59（a）为使用一般挖槽加工产生的刀具路径。
（2）使用岛屿深度挖槽
采用一般挖槽加工时，系统不会考虑岛屿深度变化，对于岛屿的深度和槽的深度不一样的情形，就需要采用该功能。使用岛屿深度挖槽可以打开边界再加工对话框，对话框与边界再加工方式的对话框相同，但是其将岛屿上方的预留量选项激活。同时它的“边界”是指岛屿轮廓线。
使用“使用岛屿深度挖槽”方式进行加工，刀具路径在岛屿深度上方是铣削整个切削区域的，而在岛屿深度下方则绕开岛屿轮廓。
（3）残料加工
挖槽加工的残料清角与前一节的外形铣削残料清角基本相同，主要是用较小的刀具去切除上一次（较大刀具）加工留下的残料部分。但是挖槽加工生成的刀具路径是在切削区域范围内多刀加工的。
（4）开放式轮廓挖槽
系统专门提供了开放挖槽加工的功能。用于轮廓串联没有完全封闭，一部分开放的槽形零件加工。设臵刀具超出边界的百分比或刀具超出边界的距离即可进行开放式挖槽加工。生成的刀具路径将在切削到超出距离后直线连接起点与终点。
粗铣/精修参数
粗铣/精修参数决定了切削加工的走刀方式，切削步距，进退刀选项等重要参数。
粗铣参数
粗铣加工参数设臵包括粗铣加工的走刀方式设臵、切削步距设臵、进刀设臵、切削方向设臵等。
（1）走刀方式
MasterCAM提供八种挖槽粗铣切削方式，在粗铣/精修对话框中以图例方式分别表示8种不同的走刀方式，包括有行切的双向切削、单向切削和环切的等距环切、环绕切削、环切并清角、依外形环绕、螺旋切削、高速环切。在挖槽加工的铣削区域内，使用切削方法来设定刀具路径行进方向。
其刀具路径行进方向，能够决定铣削之速度快慢与刀痕方向，合理地选择走刀方式，可以在付出同样加工时间的情况下，获得更好的表面加工质量。因此设定适当的切削方式，对于刀具路径之产生，是非常重要的条件。
?行切法
双向切削：产生一组来回的直线刀具路径。其所建构刀具路径将以相互平行且连续不提刀之方式产生，其走刀方式为最经济节省时间之方式，适合于粗铣面加工。
单向切削：所建构之刀具路径将相互平行，且在每段刀具路径的终点，提刀至安全高度后，以快速移动速度行进至下一段刀具路径的起点，再进行铣削下一段刀具路径的动作
?环切法
环绕切削也称环切法加工，环绕式的加工方式是以绕着轮廓的方式清除素材，并逐渐加大轮廓。直到无法放大为止，如此可减少提刀，提升铣削效率。刀具以环绕轮廓走刀方式切削工件，可选择从里向外或从外向里两种方式。使用环绕切削方法，生成的刀路轨迹在同一层内不抬刀，并且可以将轮廓及岛屿边缘加工到位，是做粗加工或精加工时都是比较好的选择。MasterCAM提供了6种环绕切削的方法。
等距环切：构建一粗加工刀具路径，确定以等距切除毛坯，并根据新的毛坯量重新计算，该重复处理过程直至系统铣完加工区域。该选项构建较小的线性移动，可干净清除所有的毛坯
平行环切：以平行螺旋方式粗加工内腔，每次用横跨步距补正轮廓边界。该选项加工时可能不能干净清
除毛坯。
平行环切并清角：以平行环切的同一方法粗加工内腔，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，但不能保证将所有的毛坯都清除干净
依外形环切：依外形螺旋方式产生挖槽刀具路径，在外部边界和岛屿间用逐步过滤进行插补方法，粗加工内腔。该选项最多只能有一个岛屿。
螺旋切削：以圆形、螺旋方式产生挖槽刀具路径。用所有正切圆弧进行粗加工铣削，其结果为刀具提供了一个平滑的运动，一个短和NC程式和一个较好的全部清除毛坯余量的加工。该选项对于周边余量不均的切削区域会产生较多抬刀。
高速切削：以平行环切的同一方法粗加工内腔，但其在行间过渡时采用一种平滑过渡的方法，另外在转角处也以圆角过渡，保证刀具整个路径平稳而高速。
（2）由内而外环切
选择了环绕切削的某一切削方式后，此时由内而外环切复选框变得可选，该复选框用于确定每一种环绕切削方式的挖槽起点，选中该框，系统将以挖槽中心或指定挖槽起点开始，向外环绕至挖槽边界
由内而外由外而内
（3）下刀方式
用于设定粗加工的Z方向下刀方式。挖槽粗加工一般用平铣刀，这种刀具主要用侧面刀刃切削材料，其垂直方向的切削能力很弱，若采用直接垂直下刀（不选用“下刀方式”时），易导致刀具损环。所以，MasterCAM 提供了螺旋下刀和斜插式下刀两种下刀方式。
螺旋式下刀斜插式下刀
选项说明
最小半径下刀螺旋线的最小半径，由操作者设定
最大半径下刀螺旋线最大半径，由操作者根据型腔空间大小及铣削深度确定，一般是螺旋半径愈大，进刀的切削路程就越长
Z方向开始螺旋∕斜插位臵（增量）开始以螺旋方式运行时刀具离工件表面的Z向高度（以工件表面作为Z向零点）
XY方向之预留间隙计算刀具与工件内壁下刀时在XY方向上预留量
进刀角度螺旋斜坡的斜角，即为螺旋线的升角，此值选取得太小，螺旋圈数增多，切削路程加长；升角太大，又会产生不好的端刃切削的情况，一般选5～20度之间；
□以圆弧方式输出（G02/G03）公差选中此复选框，刀具以螺旋圆弧运动，没有选取此项，刀具以直线方式一段一段地运动，框中的数值是直线的长度。
□将进入点设为螺旋中心选中该框，系统将以串联的起点作为螺旋刀具路径的中心
进／退刀方向指定螺旋进刀方向，有顺时针、逆时针两种，按加工情况选取一种
□沿边界渐降下刀选中该框而未选中“只有在螺旋失败时”时，设定刀具沿边界移动；选中了“只有在螺旋失败时”时，设定刀具沿边界移动
无法执行螺旋下刀时此栏的设定是按螺旋下刀方式的所有尝试都有失败后，程序转为“直线下刀”或“程序中断”
进刀采用进给率可采用“Z轴进给率”或XY方向的“进给率”
斜插式下刀参数说明
选项说明
最小长度下刀斜线的最小长度，由操作者设定
最大长度下刀斜线的最大长度，由操作者根据型腔空间大小及铣削深度确定，一般是斜线愈长，进刀的切削路程就越长
Z方向开始螺旋∕斜插位臵（增量）开始以斜线方式运行时刀具离工件表面的Z向高度（以工件表面作为Z向零点）
XY方向之预留间隙计算刀具与工件内壁下刀时在XY方向上的预留量
进入角度刀具插入的斜角，即为切入工件时与工件表面的夹角，此值选取得太小，斜线数增多，切削路程加长；角度太大，又会产生不好的端刃切削的情况，一
精修参数
在挖槽加工中可以进行一次或数次的精修加工，让最后切削轮廓成形时最后一刀的切削加工余量相对较小而且均匀，从而达到较高的加工精度和表面加工质量。这种挖槽的精修加工有点类似于轮廓加工。
4.4 钻孔（Drill）
Master CAM的钻孔加工可以指定多种参数进行加工，设定钻孔参数后，自动输出相对应的钻孔固定循环加指令，包括钻孔，铰孔，镗孔，攻丝等加工方式。
钻孔加工一般步骤：
点的选择选项说明
手动手动选择钻孔点，选取该命令后，打开抓点方式菜单
自动自动选择加工点，依次选择三个点为一组，系统自动选择一系列已存在的点作为钻孔中心点选图素选择所有图素的端点定位钻孔点，包括线的端点、圆弧的端点、聚合线端点和封闭圆的中心点窗选用光标构建一个窗口，系统用窗口范围内的一系列点产生钻削刀具路径
选择上次选择上一次钻削操作的点
限定半径用一个指定的半径（在一公差值内）选择开放的或封闭的圆弧的中心点钻孔
图样根据样板定义钻削点，指定一系列矩形排列或环形排列的点
选项选取该命令弹出点的排序对话框，用以设臵点的排序方式—17种2D排序、12种圆周排序、16种交叉排序方式
子程式选取该命令可重复钻孔的位臵，构建一个子程式，每个钻孔循环在同一个孔执行钻削
点的排序对话框
4.5 二维刀具路径综合实例
刀具路径常见问题解答 主要内容 加工基础 刀具与材料 平面雕刻加工 曲面雕刻加工 公共参数 刀具路径管理 典型加工路径 2.1加工基础 1、什么是数控加工？ 数控加工就是将加工数据和工艺参数输入机床，机床的控制系统对输入信息进行运算与控制，并不断地向驱动系统发送运动脉冲信号，驱动系统将脉冲信号进行转换与放大处理，然后由传动机构驱动机床运动，从而完成零件加工。 2、数控加工一般包括那些内容？ 1）对图纸进行分析，确定加工区域； 2）构造加工部分的几何形状； 3）根据加工条件，选择加工参数，生成加工路径； 4）刀具路径分析、模拟；
5）开始加工； 3、数控系统的控制动作包括那些？ 1）主轴的起、停、转速、转向控制； 2）进给坐标轴的坐标、速度、进给方式（直线、圆弧等）； 3）刀具补偿、换刀、辅助动作（机台锁紧/松开、冷却泵等开关）； 4、常见的数控系统的有那些？ Funuc, Siemens, Fidia, Heidenhain, Fagor, Num, Okuma, Deckel, Mitsubishi 5、普通铣削和数控铣削的主要区别是什么？ 普通铣削的进给运动以单轴运动为主，数控铣削实现了多轴联动。 6、数控铣削加工常用的刀具是哪些？ 面铣刀、立铣刀、盘铣刀、角度铣刀、键槽铣刀、切断铣刀、成型铣刀。 7、数控加工中需要考虑的切削要素包括那些？ 主要考虑的因素是最大切除效率和主轴转速，最大切削效率决定于进给速度、吃刀深度、侧向进给量；主轴转速影响切削速度、每齿每转进给量。 8、影响切削加工的综合因素包括那些？ 1）机床，机床的刚性、功率、速度范围等 2）刀具，刀具的长度、刃长、直径、材料、齿数、角度参数、涂层等； 3）工件，材质、热处理性能、薄厚等； 4）装卡方式（工件紧固程度），压板、台钳等； 5）冷却方式，油冷、气冷等； 9、数控铣加工的如何分类？ 一般按照可同时控制而且相互独立的轴数分类，常见的有两轴加工、两轴半加工、三轴加工、四轴加工、五轴加工。 10、四轴加工的对象是什么？ 主要用于加工单个的叶轮叶片、圆柱凸轮等。 11、五轴加工的对象是什么？ 主要用于加工整体叶轮、机翼、垂直于曲面的直壁等。
课题4 二维刀具路径 4.1 工作设定 工作设定包括工件原点、工件尺寸、工件类型等，用户可以通过上图的对话框对工件属性进行具体设定。4.2 外形铣削（Contour） 外形铣削加工即沿着由串连曲线所定义的外形轮廓线生成铣削加工路径。利用该命令可以生成2D或3D 的外形刀具路径，2D外形刀具路径的切削深度固定不变，而3D外形刀具路径的切削深度随串连外形的高度变化。
?加工高度设置 安全高度（Clearance）：是指数控加工中基于换刀和装夹工件而设定的高度，也是加工程序的起始与结束高度，通常一个工件加工完毕后刀具所停留的高度应高于工件与夹具的最高点。 参考高度（Retract）：又称为工件的安全高度，设置值一般高于工件的最高点，在每道工序完成后刀具将退至此高度再进行下一工序的切削。 进给下刀位置（Feed plane）：又称为工序的安全位置，设置值一般高于工件的最高点，刀具快速移动到此高度后将会以切削进给速度开始进刀切削。 工件表面（Top of stock）：用于定义工件表面的坐标位置，其参数设定需根据坐标的设置位置而定。 深度（Depth）：用于定义工件的加工深度。 ?刀具补偿设置 ●补正形式 电脑：计算刀具加工路径时，计算机自动将刀具中心向指定方向偏移刀具半径的距离，产生的NC 程序中不再含有刀具半径补偿指令（G42/G42），补偿方向可指定左补偿或右补偿。 控制器：计算刀具路径时不考虑刀具因素，在加工切削时由机床控制器进行半径补偿，输出的NC 程序中含有刀具半径补偿指令。 磨损：系统将同时采用计算机与控制器补偿，且补偿方向相同。由计算机补偿计算的刀具半径为理想半径尺寸（未磨损），而由控制器补偿的半径则为刀具磨损量值（负值）。 两者磨损：系统将同时采用计算机与控制器补偿，但补偿方向相反，即当计算机左补偿时，控制器采用右补偿。 关：不补偿，刀具中心与工件轮廓重合。 ●补正方向
Mastercam挖槽加工刀具路径操作举例 挖槽铣削用于产生一组刀具路径去切除一个封闭外形所包围的材料，或者一个铣平面，也可以粗切削一个槽。挖槽加工刀具路径由两组主要的参数来定义：挖槽参数和粗加工/精加工参数。下面接着上面的例子介绍挖槽加工刀具路径的生成。挖槽铣削刀具路径构建步骤： (1)Main menu→Toolpaths→Pocket→Solids，首先将如图j所示的Edges、Loop项设置为N，Faces项设置为Y。然后选择所加工零件的内部型腔底面轮廓，连续选择Done，系统弹出如图k所示挖槽对话框。 (2)设置Tool parameters项，由于该槽需要粗加工和精加工两道工序，首先生成粗加工刀具路径，故在此选择直径为15mm的端铣刀进行粗加工。 (3)设置Pocketing parameters项参数。各参数项的意义如下： 1)Machining direction栏 设置加工方向。铣削的方向可以有两种，顺铣和逆铣。顺铣指铣刀的旋转方向和工件与刀具的相对运动进给方向相同；逆铣指铣刀的旋转方向与刀具的进给方向相反。 2)Depth cuts 项 本项的参数大部分与轮廓铣削相同，只是增加了一项Use island depth一项，该项用于选择是否接受槽内的岛屿高
度对挖槽的影响，如果接受岛屿高度的影响，挖槽时会依岛屿的高度将岛屿和海的高度差部分挖掉；若关闭该选项，刀具路径绕过岛屿。 3)Facing 项 Facing对话框各参数的意义： ①overlap percentage：可以设置端面加工的刀具路径，重叠毛坯外部边界或岛屿的刀具路径的量，该选项是清除端面加工刀具路径的边，并用一个刀具直径的百分率来表示。该区域能自动计算重叠的量。也就是说刀具可以超出挖槽地边界扩大挖槽的范围。 ②overlap amount：可以设置端面加工刀具路径重叠毛坯外部边界或岛屿的量，该选项能清除端面加工刀具路径的边，并在XY轴作为一个距离计算，该区域等于重叠百分率乘以刀具直径。 ③Approach distance：该距离参数是确定从工件至第一次端面加工的起点的距离，它是输入点的延伸值。 ④Exit distance：退刀线的线长。 ⑤Stock about islands：可以在岛屿上表面留下设定余量。 4)remachining项 remachining项用于重新计算在粗加工刀具不能加工的毛坯面积，构建外形刀具路径去除留下的材料，留下的材料可根据以前的操作和刀具尺寸进行计算。 5)Open项 通过对Open项参数的设置可以忽略岛屿进行挖槽加工。 6)Advanced项 Advanced项对话框部分参数解释： = 1 \* GB3 ①Tolerance for remachining and constant overlap 使用螺旋下刀的方式加工或者做残料清角。公差值是由刀具的百分比运算得到，一个小的公差值可构建一个精密的刀具路径。残料加工时，一个较小公差可产生较大的加工面积，输入下面两个公差值的任一个：Percent for tool：设置公差是用刀具直径的指定百分率。 Tolerance：直接指定距离来设置公差。 = 2 \* GB3 ②Display stock for constant overlap spiral：选择该选项可以显示刀具切除的毛坯。 (4)选择roughing/finishing parameters对话框，得到如图m所示对话框。roughing/finishing parameters参数对话框部分参数解释： 1)rough：选择铣削图像中的一种方法，作挖槽铣削，每一种粗加工型式有图示说明。 = 1 \* GB3 ①Zigzag：双向切削，该方式产生一组来回的直线刀具路径来粗铣挖槽。刀具路径的方向是由粗切角
第Ⅲ部分Mastercam CAM 第九章数控加工通用设置
本章学习目标 了解数控编程的基本过程 了解数控编程中坐标系的含义以及相关的术语 掌握刀具设置的方法 掌握材料设置的功能 掌握工作设置中的基本内容和方法 掌握操作管理的基本内容和方法
9.1 数控编程的基本过程 数控编程是从零件设计得到获得合格的数控加工程序的全过程数控加工程序的全过程，，其最主要的任务是计算得到加工走刀中的刀位点计算得到加工走刀中的刀位点，，即获得刀具运动的路径运动的路径。。对于多轴加工还要给出刀轴的矢量矢量。。 数控编程中的关键技术包括数控编程中的关键技术包括：：零件几何建模技术建模技术、、加工参数合理设定加工参数合理设定、、刀具路径仿真和后处理技术
CAD 零件设计 获取CAD 零件信息 参数设定 刀具轨迹规划 刀具轨迹仿真 满意否？ 后处理，生成NC 代码 检查NC 代码 否 是 加工毛坯设置 切削方式设置 机床/刀具选择 CAD 模型完善
9.1.1零件几何建模技术 CAD 模型是数控编程的前提和基础模型是数控编程的前提和基础，，其首要环节是建立被加工零件的几何模型首要环节是建立被加工零件的几何模型。。复杂零件建模的主要技术是以曲面建模技术为基础的基础的。。Mastercam 的CAM 模块获得CAD 模型的方法途径有以下三种型的方法途径有以下三种：：直接获得直接获得、、直接造型和数据转换造型和数据转换。。
9.1.2加工参数合理设定 数控加工的效率和质量有赖于加工方案和加工参数的合理选择和加工参数的合理选择。。加工参数合理的设定包含两方面的内容定包含两方面的内容，，加工工艺分析规划和参数设置参数设置。。
五轴数控加工的刀具路径规划与动力学仿真 【摘要】五轴数控作为航天、航空、国防、能源加工的重要方法，对提高制造水平以及工业技术具有重要作用。近年来，被广泛应用于各军事工业以及民用工业中，由于它在传统三轴加工的基础上增加两个自由度，所以用五轴加工能获得更好的加工质量与生产效率。本文结合五轴数控加工，对刀具路径规划以及动力学仿真进行了简要的探究和阐述。 【关键词】五轴数控加工；刀具路径；规划；动力学仿真 传统的三轴数控加工通过刀具平动实现各零件加工；五轴数控在三轴机床的基础上，增加了两个旋转轴，让刀具能在工作空间向任意方向移动。五轴数控加工的优势是通过控制刀轴，在改变刀轴方向的同时，从源头上避免零件与刀具干涉，进行叶轮整体与螺旋桨等相对复杂的零件加工，更好的匹配工件曲面以及刀具几何，在有效切宽的同时，进一步实现大型敞口曲面零件加工；在转变加工环境的同时，用刚度相对较低的刀具，减小刀具伸量。另外，控制刀轴方向还可以有效控制切削区域，在减小刀具磨损以及切削力的过程中，确保表面加工质量。但是由于旋转运动的引入，在刀轴更加灵活的同时，也增加了刀具规划的难度；由于进给速度不同，在瞬时变化的过程中，切削力与动力学等问题越来越复杂。 一、五轴数控加工的刀具路径规划 刀具路径规划作为整个数控的核心技术，在复杂的五轴刀具加工中，除了必须满足几何约束外，还必须整合物理因素以及动态特性。对于加工较难的工件，物理因素与动态特性主要取决于加工质量与效率，这也是刀具路径必须考虑的方面。在规划刀具路径时，必须在无干扰的基础上，通过改善刀轴方向，进一步扩大切削面积。 （一）干涉避免 目前，没有干涉的刀位规划可以分成：可达性以及后检测先规划的方法。干涉避免作为复杂曲面加工必须考虑几何约束。先生成后检测，是先生成刀具路径，再进行对应的干涉规划，通过改善刀轴方向，进一步避免干涉；而在可达性的基础上进行刀具规划，则是直接形成刀具路径的重要方法。先生成后检测的工作重心集中在调整刀轴方向以及检查干涉中。数控程序的刀位点通常有几万到十几万行，在检查中需要花费大量资源以及计算时间。所以研究重点必须放在检查干涉效率上。在复杂零部件加工时，后检测的方法需要不断调整刀轴方位，在干涉检查中，根据几何约束，进一步强化刀轴方向。 可达性规划方法，首先，应该在离散的触点中计算出对应的方向，再规划刀具路径，这种方法不仅可以正确判断零件的加工性，还可以有效减少刀具路径检测与调整。在刀具无干涉优化路径中，也可以根据机床刀轴方向，在努力克服刀轴方向难题的同时，计算刀轴需要的时间与资源。因此，研究重点必须放在刀具可达方向上。主要有：可视锥法与空间法，空间法的关键是映射到对应的空间。 （二）加工效率 到目前为止，五轴数控加工的重点仍是球头刀，由于效率不高，规划简单，所以必须调整姿态、位置，让刀触点轨迹接近理论曲面，进而不断扩大给定精度的宽度。对于敞口、平坦的曲面，如何充分利用五轴机床的潜力已逐渐成为当今研究的热点。在研究集中性圆环刀、平底刀加工，或者圆锥刀、圆柱刀加工时，根据数控加工要求，在靠点成形的过程中，有效控制刀具切削面积，提高加工效率，或者直接“宽行加工”。在这个过程中，单参数包络原理也就是五轴数控的加工成形原理，真实的加工误差就是包络面与工件曲面的法向误差。因此，怎样在单个刀位规划中，整合工件曲面与刀具包络面就成了非常重要的问题，甚至直接影响刀位精度。由于操作复杂性以及难度，很多数控加工单位都使用了简化处理的方法，把刀位规划成单个刀位，在工件曲面与刀具曲面优化中，根据优化模型真实反映加工进程，对刀位
16. 刀具路径模板 刀具路径模板是通过在标准的刀具路径策略表格中填写上用户指定的设置/值，然后将此策略以模板形式保存供将来使用的一种模板文件。 设置模板路径 下面的设置仅需设置一次，此后可在此目录下保存任意数量的模板。 ? 删除全部并重设表格。 ? 从主菜单中选取工具 > 自定义路径。 ? 从下拉菜单中选取模板路径。 点击增加路径按钮，打开下面的表格。 ? 点击C:\ 下的文件夹 Temp 。 ? 点击 Make New Folder 。
于是在Temp 文件夹下产生一新的文件夹 New Folder 。 ? 将文件夹名称改变为Templates 。 ? 点击文件夹 Templates 。 ? 再次点击 Make New Folder 。 ? 将此文件夹重新命名为 My Toolpaths
? 回到文件夹 Templates 。 ? 点击确定。 于是即将路径设置到 C:\Temp\Templates ? 点取关闭。 ? 点击刀具路径策略图标， 打开下图所示表格。 我们可看到表格中新添了一个名称为 My Toolpaths 的页面。进入此页面后，目前页面为空的，但这就是刀具路径模板文件将保存的地方。
产生模板 至此，我们设置完毕 ‘My Toolpaths ‘ 的路径。下面即可产生用户定义的刀具路径模板并将模板文件保存到此路径下。 ? 删除全部并重设表格。 ? 打开刀具路径策略中的偏置区域清除模型表格。 如果在模板中定义刀具，每次打开模板时， PowerMILL 将复制该刀具。因此，最好是不要在刀具路径模板中包含刀具。定义边界和参考线时也是如此。 如果存在激活刀具，则打开刀具路径策略表格时，该刀具将自动被列入表格中。在这种情况下，可通过PowerMILL 浏览器取消刀具的激活状态，这样表格中的刀具选项将无效。 ? 改变余量为0.5，行距为10，下切步距为3。 ? 设置Z 轴下切为斜向，点取斜向选项，将最大左切角改变为5。 ? 接受（但不应用）此偏置区域清除模型表格。 ? 右击此刀具路径，从弹出菜单中选取保存为模板。
刀具路径点分布功能在吹瓶模具编程中的应用 刀具路径点分布功能是产生刀具路径时控制其节点按要求分布的优化功能，使用它我们可以确保在不同加工条件下都能做到高质高效的完成加工任务。怎样运用刀具路径点分布功能进行实际加工呢？我们可以一个吹瓶模具的型腔编程为例，按刀具路径点分布功能在不同工序、不同加工条件下的设置，来共同练习其在实际加工中的使用。 在PowerMILL【图形域】内空白处单击右键→【全部删除】→【是】，清空PowerMILL 内所有元素。单击【工具】下拉菜单内【重设表格】选项，使系统恢复到默认状态。 在【PowerMILL资源管理器】中用鼠标右键单击【模型】→【输入模型】将弹出【输入模型】对话框，在此对话框内选择文件“刀具路径点分布模型.igs”，单击【打开】按钮，输入图形文件。 选择【查看工具栏】→单击【ISO2】查看按钮→单击【普通阴影】按钮，将模型阴影着色，如右图1所示。 单击【主工具栏】→【保存此PowerMILL项目】按钮，弹出【保存项目为】对话框，在对话框内选择要保存的路径夹，输入文件名，单击【保存】按钮，当前项目被保存。 图1 吹瓶模具模型 在PowerMILL【图形域】内选取如图2所示曲面，在【主工具栏】中单击【毛坯】按钮打开毛坯对话框，在【由…定义】中选择【方框】→设置公差为“0.01”，类型为“模型”→单击按钮，在毛坯对话框中可以得到已选取曲面大小为：X64.19 * Y240 * Z32.1。单击【视图查看工具栏】中的【最小半径阴影】按钮，接着单击下拉菜单【显示】→【模型】，弹出如图3所示【模型显示选项】对话框，将【最小刀具半径】值依次设置为4.0、3.0、2.0。我们发现只有设置为2.0的时候,整个模型的圆角位置显示为绿色,这就表示此模型最小可用到￠4的球头刀。再单击【视图查看】中的【拔模角阴影】按钮，确定【模型显示选项】对话框中的【拔模角阴影】复选框内的【拔模角】和【警告角】为默认值0和5。可看到图形域中模型四周面及平底处的曲面都显示为红色，在此表示其为直身。
第2章二维零件设计及轮廓加工刀具路径 二维零件设计是MasterCAM造型设计的基础，应用非常广泛。本章通过一个典型零件说明MasterCAM的零件造型、设计方法、编辑技巧及二维轮廓刀具路径的生成方法。 2.1 零件设计过程及典型编辑方法的应用 图2-1 图2-2
.专业整理. 图2-1a为零件的立体图，图2-1b为此零件的标注尺寸，图2-2为加工过程仿真后的效果图。 以下操作步骤为图2-1a中零件的设计、编辑过程。 步骤一基本设置 层(Level)：1 颜色(Color)：绿色(10) Z向深度控制：0 线型(Style)：实线(Solid) 线宽(Witdth)：2 绘图面(Cplane)：俯视图（T） 视图面(Gview)：俯视图（T） 步骤二建立工件设计坐标系，绘制一矩形 按功能键F9，在屏幕中间出现一个十字线，即为工件设计坐标系。 绘制矩形方法如下：选择主菜单(Main Menu)-绘图(Create)-矩形(Rectangle)-两点(2 points) 输入左上方端点：-40，50 回车 右下方端点：0，-50 回车 结果如图2-3所示。 .学习帮手.
图2-3 图2-4 步骤三绘制圆 选择主菜单(Main Menu)-绘图(Create)-圆弧(Arc)-圆心、半径(Circ pt+rad) 输入半径：50 回车 圆心：-80，0 回车 按Esc键结束绘制圆。结果如图2-4所示。 步骤四打断圆与直线 选择主菜单(Main Menu)-修整(Modify)-打断(Break)-两段(2 pieces) 用鼠标拾取图2-4中的圆C1，并拾取断点位置于圆上P1位置，则圆被打断为两段，断点分别为P1和P2，如图2-4所示； 拾取图2-4中的直线L1，并拾取断点位置于直线中点P3位置； 打断后的图素与原图素只有拾取图素时才能分辨出，拾取选中的部分，颜色会发生变化。 步骤五修剪 选择主菜单(Main Menu)-修整(Modify)-修剪(Trim)-两图素(2 entities)
PowerMILL 培训教程-刀具路径模板简介 刀具路径模板是通过在标准的刀具路径策略表格中填写上用户指定的设置/值，然后将此策略以模板形式储存供今后使用的一种模板文件。 设置模板路径 下面的设置仅需设置一次，此后可在此名目下储存任意数量的模板。 删除全部并重设表格。 从主菜单中选取工具 > 自定义路径。 从下拉菜单中选取模板路径。 点击增加路径按钮，打开下面的表格。
点击C:\ 下的文件夹 Temp 。 点击 Make New Folder 。 因此在Temp 文件夹下产生一新的文件夹 New Folder 。 将文件夹名称改变为Templates 。
点击文件夹 Templates 。 再次点击 Make New Folder 。 将此文件夹重新命名为 My Toolpaths
回到文件夹 Templates 。 因此立即路径设置到 C:\Tem p\Templates 点取关闭。
点击刀具路径策略图标， 打开下图所示表格。 我们可看到表格中新添了一个名称为 My Toolpaths 的页面。进入此页面后，目前页面为空的，但这确实是刀具路径模板文件将储存的地点。 产生模板 至此，我们设置完毕 ‘My Toolpaths ‘ 的路径。下面即可产生用户定义的刀具路径模板并将模板文件储存到此路径下。 删除全部并重设表格。 打开刀具路径策略中的偏置区域清除模型表 格。
如果在模板中定义刀具，每次打开模板时， PowerMILL 将复制该刀具。因此，最好是不要在刀具路径模板中包含刀具。定义边界和参考线时也是如此。 如果存在激活刀具，则打开刀具路径策略表格时，该刀具将自动被列入表格中。在这种情形下，可通过PowerMILL扫瞄器取消刀具的激活状态，如此表格中的刀具选项将无效。 改变余量为0.5，行距为10，下切步距为3。 设置Z轴下切为斜向，点取斜向选项，将最大左切角改变为5。 同意（但不应用）此偏置区域清除模型表格。 右击此刀具路径，从弹出菜单中选取储存为模 板。
图2-3-1车削加工X 、Z 向安全间隙设计 2．3 数控加工刀具路径拟定 CNC 加工的刀具路径指，加工过程中，刀具刀位点相对于工件进给运动的轨迹和方向。刀具路径一般包括：从起始点快速接近工件加工部位，然后以工进速度加工工件结构，完成加工任务后，快速离开工件，回到某一设定的终点。可归纳为两种典型的运动：点到点的快速定位运动——空行程；工作进给速度的切削加工运动——切削行程。 确定刀具走刀路线的原则主要有以下几点： ⑴规划安全的刀具路径，保证刀具切削加工的正常进行。 ⑵规划适当的刀具路径，保证加工零件满足加工质量要求。 ⑶规划最短的刀具路径，减少走刀的时间，提高加工效益。 2．3．1规划安全的刀具路径 在数控加工拟定刀具路径时，把安全考虑放在 首要地位更切实际。规划刀具路时，最值得注意的 安全问题就是刀具在快速的点定位过程中与障碍物 的碰撞。为了节省时间，刀具加工前接近工件加工 部位，完成加工任务后，快速离开工件，常用快速 点定位路线。快速点定位时，刀具以最快的设定速 度移动，一旦发生碰撞后果不堪设想。 1．快速的点定位路线起点、终点的安全设定 工艺编程时，对刀具快速接近工件加工部位路线的终点和刀具快速离开工件路线的起点的位置应精心设计，应保证刀具在该点与工件的轮廓应有足够的安全间隙，避免刀具与工件的碰撞。 在拟定刀具快速趋近工件的定位路径时，趋向点与工件实体表面的安全间隙大小应有谨慎的考虑。如图2-3-1，刀具相对工件在Z 向或X 向的趋近点的安全间隙设置多少为宜呢？间隙量小可缩短加工时间，但间隙量太小对操作工来说却是不太安全和方便，容易带来潜在的撞刀危险。对间隙量大小设定时，应考虑到Z0的加工面是否已经加工到位，若没有加工，还应考虑可能的最大的毛坯余量。若程序控制是批量生产，还应考虑更换新工件后Z 向尺寸带来的新变化，以及操作员是否有足够的经验。
第3章 挖槽刀具路径的应用 本章通过几个典型零件，说明MasterCAM的挖槽刀具路径的生成方法以及有关二维刀具路径的生成技巧。 3.1 挖槽刀具路径生成过程 图3-1a为一个零件的立体图，零件高度为20mm，挖槽深度为15mm，图3-1b为加工过程仿真后的效果图。 图 3-1 挖槽刀具路径生成过程如下： 步骤一读入文件 文件名：Ch3_1_1.MC8 存储该文件的零件图形如图3-2所示。 图 3-2 步骤二加工上表面 1．设置
视图面（Gview）：(俯视图T) 关闭毛坯轮廓显示，即在图3-3中，使“显示毛坯（Display stock）”选择框未选中； 图 3-3 2．选择主菜单(Main Menu)-刀具路径(Toolpaths)-表面加工(Face) 3．串接被加工的上表面轮廓，串接后的结果，如图3-4所示，整个方框轮廓被选中，串接起始点为P1点，如图3-4所示； 图 3-4 4．用鼠标单击主菜单区的“Done”，结束串接操作，进入表面加工刀具参数（Tool parameters）设置对话框；
5．选择直径为50mm的端铣刀，由于在刀具库Tools_mm.tl8中，没有直径为50mm的端铣刀，需要将此刀具添加到刀具库中，具体操作步骤如下： （1）选择直径为25mm的端铣刀，则在“表面加工刀具参数（Tool parameters）设置”对话框中，出现直径为25mm端铣刀的图标，如图3-5所示； 图 3-5 （2）将鼠标移至直径为25mm端铣刀的图标处，单击鼠标右键，则进入“定义刀具（Define Tool）”对话框，设置完毕后，如图3-6所示；
JDPaint5.0刀具路径与JDPaint4.0刀具路径比较 （技术支持部：回文刚2004-4-2） 2004年1月份我们公司正式推出JDPaint5.0软件，来取代以前使用的JDPaint4.0软件。在这次软件升级中，各个部分都有很大的改变，在刀具路径方面也有较大的变化。下面在这方面进行一下粗略的比较,以便于分公司推行5.0软件。 （一）平面雕刻 5.0软件的平面雕刻部分命令方法基本上和4.0是一样的。但是在加工效果和效率上有明显的差别。 1）区域粗雕刻中新添加的功能 4.0软件中斜线下刀最多只能沿轮廓转一圈，如果设置角度小，这时就不是按照设置 的参数生成了。而5.0软件是严格按照设置的参数生成路径。 这是4.0软件使用0.5度斜线下刀生成的路径 这是使用5.0软件沿轮廓下刀0.5度生成的路径 上面的路径是对同一区域使用相同的加工方法，下刀角度都为0.5度，4.0软件和 5.0软件生成刀具路径的比较。4.0软件的路径由于下刀角度不准确，两层路径的高度 差为2.22MM，而5.0软件路径的高度差为0.5MM。在斜线下刀时，两个重要因素就
是下刀角度和最大吃刀深度。下刀角度要小于副刃偏角。4.0软件的刀具路径实际下刀角度为1.6度，几乎等于副刃偏角，这样斜线下刀的作用就没有了。最大吃刀深度 4.0是 5.0的4倍多，这样相同的情况下，刀具变形就增大了4倍，非常容易出现断刀 现象。 ● 5.0软件中，在开槽中增加了切削量均匀的功能。这个功能是针对锥刀开槽添加的。 由于锥刀在加工深度上越大，加工的宽度就越大，切削量也就随之变大。这样的加工实际上是不等量加工，影响加工效率和刀具寿命。 等的 每 等的 不使用切削量均匀生成的路径使用切削量均匀生成的路径 但是，当刀尖非常小的时候，使用等量切削第一刀的加工量太大，非常容易出现断刀的现象。一般来说，这个功能使用在0.4以上的锥刀。 ●在5.0软件的区域粗雕刻中，也增加了折线下刀，螺旋下刀的功能。这两种下刀方法 都可以降低下刀时的最大吃刀深度。；这样在加工时，就降低了刀具的变形，保证刀具在良好的状态下进行加工。下面说明一下各种下刀方式的具体应用： 螺旋下刀是所有下刀方式中对刀具影响最小的一种下刀方式。在可以使用螺旋下刀时，尽量使用螺旋下刀。一般用于较大区域的加工。 折线下刀主要用于小区域而且狭长的区域的加工中。如狭长的矩形的区域加工，生成不了螺旋下刀，就可以使用折线下刀。 曲面宽度较小，但长度较大 这种情况最适合使用折线下刀 沿轮廓下刀主要用于小区域，可以成环状加工的区域，如一个圆环，沿着他转一圈又回到起点，这种情况，不能使用螺旋下刀时，就可以使用沿轮廓下刀，但要注意下刀角度。
第十二章編輯刀具路徑 刀具路徑 路徑之確認請使用PowerMILL螢幕左側之物件管理區目錄.以下將說明如何編輯已確認之路徑如修剪、複製、分割、反向等。 ?選項options 已選刀具路徑的選項可透過從主功能表中的工具功能表下選取選項，打開選項選單，從選單中選取刀具路徑頁面。
當檢查方框被開起(打勾)時將執行其功能，說明如下： 開啟視窗–當已確認之路徑被作動或選取時將自動顯示其功能的設定視窗。註：此功能須配合自動載入選項開啟使用。 讀取參數–當刀具路徑被選取時自動載入其參數設定值如刀具、公差等切削移動–此參數設定時，你可以輕易的針對已選取的切削路徑作刪除，反向，單雙向互換等局部編輯。 連結移動–此參數設定時，你可以針對已選取的切削路徑作執行連結編輯接觸點法線–當勾選此項目時所產生的切削刀具路徑會以接觸點的法線方向計算，使用於須3D補正或NC須以向量式(I,J,K) 輸 出時使用。 自動作動–在路徑確認時自動設定為作動(選取)狀態。 儲存計算–當勾選此項目時，如已設定專案的儲存名稱若再執行計算兩個刀具路徑以上時專案會自動的做儲存動作。 刀軸長度–當顯示路徑的刀軸方向時，指定所要顯示的長度。 接觸點法線長度–當顯示路徑的接觸點法線時，指定所要顯示的長度。 切削與緩降因子設定–設定切削速率時將自動與此因子相乘定義為緩降 速率之數值，預設值為0.1。 自動讀取切削參數–勾選此選項，作動刀具時將自動讀取進給率資料，不 必再次點選讀取作動刀具資料。
?編輯刀具路徑 刀具路徑的編輯工具可透過PowerMILL物件管理區中要編輯的刀具路徑名稱上按滑鼠右鍵→編輯。其內容如下圖所示。 刀具路徑的編輯工具列可透過PowerMILL物件管理區中的刀具路徑上按滑鼠右鍵->工具列。其內容如下圖所示。
千挑精雕网 北京精雕图培训制作教程精雕图制作系列教程 刀具路径常见问题解答 支持网站：https://www.doczj.com/doc/9d6356548.html,/
刀具路径常见问题解答 主要内容 加工基础 刀具与材料 平面雕刻加工 曲面雕刻加工 公共参数 刀具路径管理 典型加工路径
2.1加工基础 1、什么是数控加工？ 数控加工就是将加工数据和工艺参数输入机床，机床的控制系统对输入信息进行运算与控制，并不断地向驱动系统发送运动脉冲信号，驱动系统将脉冲信号进行转换与放大处理，然后由传动机构驱动机床运动，从而完成零件加工。 2、数控加工一般包括那些内容？ 1）对图纸进行分析，确定加工区域； 2）构造加工部分的几何形状； 3）根据加工条件，选择加工参数，生成加工路径； 4）刀具路径分析、模拟； 5）开始加工； 3、数控系统的控制动作包括那些？ 1）主轴的起、停、转速、转向控制； 2）进给坐标轴的坐标、速度、进给方式（直线、圆弧等）； 3）刀具补偿、换刀、辅助动作（机台锁紧/松开、冷却泵等开关）； 4、常见的数控系统的有那些？ Funuc, Siemens, Fidia, Heidenhain, Fagor, Num, Okuma, Deckel, Mitsubishi 5、普通铣削和数控铣削的主要区别是什么？ 普通铣削的进给运动以单轴运动为主，数控铣削实现了多轴联动。 6、数控铣削加工常用的刀具是哪些？ 面铣刀、立铣刀、盘铣刀、角度铣刀、键槽铣刀、切断铣刀、成型铣刀。 7、数控加工中需要考虑的切削要素包括那些？ 主要考虑的因素是最大切除效率和主轴转速，最大切削效率决定于进给速度、吃刀深度、
第4章刀具路径的编辑 本章通过几个典型零件，说明在MasterCAM中，如何通过编辑的方法生成刀具路径以及对刀具路径如何进行编辑、修正，如何使方法更加方便、快捷，技巧性更强。而对已存在的刀具路径进行编辑、修正，可以使系统生成的刀具路径更符合人们的要求，尤其是在曲面加工中，这一方法非常实用，甚至是必不可少。 4.1 刀具路径的镜像复制 刀具路径的镜像复制方法用于产生零件形状具有对称轴的刀具路径。此方法只须生成一个或一组刀具路径，然后用复制的方法产生另一个或另一组与其对称的刀具路径。如图4-1所示的零件，具有对称形状图形，可以只产生左边形状的刀具路径，用复制的方法产生右边形状的刀具路径。 图4-1 步骤一读入文件 文件名：Ch4_1_1.MC8 该文件存储的零件图形如图4-2所示，其中虚线为毛坯线框轮廓，粗实线为图形轮廓。 图4-2 图4-3 步骤二产生挖槽刀具路径 用3.4节的方法产生图4-1所示左边图形的带有起模角的挖槽刀具路径，图4-3为用3.4节中的步骤二产生的刀具路径仿真后的结果。
步骤三镜像复制刀具路径 1. 选择主菜单(Main Menu)-刀具路径(Toolpaths)-下一菜单(Next menu)-转换(Transform) 2. 进入转换操作对话框，设置完毕后，如图4-4所示； 图4-4 3. 用鼠标单击图4-4上部“镜像（mirror）”选项卡，进入转换操作中的“镜像参数设置”对话框，设置完毕后，如图4-5所示； 图4-5 4．用鼠标单击图4-5中下部的“OK”按钮，完成刀具路径的镜像复制操作。 步骤四仿真加工 1. 同时按Alt键和字母O键(Alt+O)，进入操作管理对话框，如图4-6所示，用鼠标单击图4-6中右上部“全选（Select All）”按钮，两个刀具路径全被选中，其中第2个刀具路径即为用镜像复制方法产生的刀具路径，如图4-6所示； 2. 用2.5节的方法进行仿真操作，加工过程仿真后的结果，如图4-7所示。 步骤五存储文件 文件名为：Ch4_1_2.MC8
Issue PMILL 2010 5.1 5. 刀具路径切入切出和连接 简介 如果允许刀具从刀具路径末端开始加工，那么它将首先将下切到残留毛坯深度，然后突然改变方向，沿刀具路径进行切削，这样很容易产生刀痕，同时使刀具发生振动，从而导致刀具和机床的额外磨损。对刀具路径进行适当的切入切出移动设置，可避免刀具负荷的突然改变。 刀具路径间的空程移动（连接）会增加大量的额外加工时间，应用适当的连接移动，可极大减少刀具路径间的这种空程移动。 < 缺省切入切出和连接 切入切出和连接表格可通过点取顶部主工具栏中的图标 打开，也可在精加工表格中的相应条目下打开并应用于已有刀具路径。
掠过距离和下切距离用来控制刀具在零件之上快速移动的高度。通过设置适当的安全Z高度和开始Z高度，可最大限度减小加工过程中刀具低速移动和不必要的空程移动。 掠过距离–刀具在模型之上从一条刀具路径末端提刀到下一刀具路径始端进行快速移动的相对高度。刀具在掠过距离所设定的高度之上做快进移动，快速跨过模型，到达下一下切位置。 下切距离–工件表面之上的一相对距离，刀具下切到此距离值后将由快进速率下切改变为以下切速率下切。 切入/切出运动 切入控制刀具在切削路径开始前的运动；切出控制切削路径末端离开刀具路径时的运动。可使用的切入选项有：无，垂直圆弧，水平圆弧，左水平圆弧，右水平圆弧，延伸移动，加框和斜向。切出可使用的选项和切入可使用的选项除没有斜向选项外，其它部分完全相同。 左图所示： 切入/切出–垂直圆弧和相 对 - 掠过 - 连接运动。 刀具路径颜色代码： 紫色–快进掠过进给率 G1 浅蓝色–下切进给率 G1 绿色/橙色–切削进给率 G1 红色虚线–全速快进 G0 切入切出和连接是刀具路径的有效延伸，因此必须对其进行过切保护处理。为此一定要设置刀具路径切入切出和连接表格中的过切检查选项（缺省设置为已勾取），以免发生过切。点取此选项后，将不产生任何可能导致过切的切入切出。下面以图解方式解释不同的切入切出和连接设置，在此，除非特别指出，过切检查选项始终呈勾取状态。 任何情况下，如果第一选择无法实施，系统将自动应用第二选择。如果两种选择均因过切选项的勾取而无法实施，则切入切出将自动重新设置为无。 当前的切入切出和连接设置将包含在新产生的加工策略中，也可使用浏览器在策略产生后对激活刀具路径应用切入切出和连接。
第3章挖槽刀具路径的应用 本章通过几个典型零件，说明MasterCAM的挖槽刀具路径的生成方法以及有关二维刀具路径的生成技巧。.... 3.1 挖槽刀具路径生成过程 图3-1a为一个零件的立体图，零件高度为20mm，挖槽深度为15mm，图3-1b为加工过程仿真后的效果图。 图3-1 挖槽刀具路径生成过程如下： 步骤一读入文件 文件名：Ch3_1_1.MC8 存储该文件的零件图形如图3-2所示。 图3-2 步骤二加工上表面 1．设置 视图面（Gview）：(俯视图T) 关闭毛坯轮廓显示，即在图3-3中，使“显示毛坯（Display stock）”选择框未选中；
图3-3 2．选择主菜单(Main Menu)-刀具路径(Toolpaths)-表面加工(Face) 3．串接被加工的上表面轮廓，串接后的结果，如图3-4所示，整个方框轮廓被选中， 串接起始点为P1点，如图3-4所示； 图3-4 4．用鼠标单击主菜单区的“Done”，结束串接操作，进入表面加工刀具参数（Tool parameters）设置对话框； 5．选择直径为50mm的端铣刀，由于在刀具库Tools_mm.tl8中，没有直径为50mm的端铣刀，需要将此刀具添加到刀具库中，具体操作步骤如下： （1）选择直径为25mm的端铣刀，则在“表面加工刀具参数（Tool parameters）设置” 对话框中，出现直径为25mm端铣刀的图标，如图3-5所示；
图3-5 （2）将鼠标移至直径为25mm端铣刀的图标处，单击鼠标右键，则进入“定义刀具（Define Tool）”对话框，设置完毕后，如图3-6所示； 图3-6 （3）用鼠标单击图3-6中的的“存入刀具库（Save to library…）”按钮，进入“选择刀具库名称（Select destination library）”对话框，如图3-7所示，选择刀具库名称为TOOLS_MM，单击图3-7中的“保存（S）”按钮；
第5章刀具路径的编辑 本章通过几个典型零件，说明在MasterCAM中，如何通过编辑的方法生成刀具路径以及对刀具路径如何进行编辑、修正，如何使方法更加方便、快捷，技巧性更强。而对已存在的刀具路径进行编辑、修正，可以使系统生成的刀具路径更符合人们的要求，尤其是在曲面加工中，这一方法非常实用，甚至是必不可少。 4.1 刀具路径的镜像复制 刀具路径的镜像复制方法用于产生零件形状具有对称轴的刀具路径。此方法只须生成一个或一组刀具路径，然后用复制的方法产生另一个或另一组与其对称的刀具路径。如图4-1所示的零件，具有对称形状图形，可以只产生左边形状的刀具路径，用复制的方法产生右边形状的刀具路径。 图4-1 步骤一读入文件 文件名：Ch4_1_1.MC9 该文件存储的零件图形如图4-2所示，其中虚线为毛坯线框轮廓，粗实线为图形轮廓。 图4-2 图4-3 步骤二产生挖槽刀具路径 用3.4节的方法产生图4-1所示左边图形的带有起模角的挖槽刀具路径，图4-3为用3.4节中的步骤二产生的刀具路径仿真后的结果。
步骤三镜像复制刀具路径 1. 选择主菜单(Main Menu)-刀具路径(Toolpaths)-下一菜单(Next menu)-转换(Transform) 2. 进入转换操作对话框，设置完毕后，如图4-4所示； 图4-4 3. 用鼠标单击图4-4上部“镜像（mirror）”选项卡，进入转换操作中的“镜像参数设置”对话框，设置完毕后，如图4-5所示； 图4-5 4．用鼠标单击图4-5中下部的“OK”按钮，完成刀具路径的镜像复制操作。 步骤四仿真加工 1. 同时按Alt键和字母O键(Alt+O)，进入操作管理对话框，如图4-6所示，用鼠标单击图4-6中右上部“全选（Select All）”按钮，两个刀具路径全被选中，其中第2个刀具路径即为用镜像复制方法产生的刀具路径，如图4-6所示； 2. 用2.5节的方法进行仿真操作，加工过程仿真后的结果，如图4-7所示。 步骤五存储文件 文件名为：Ch4_1_2.MC9
挖槽、钻孔的刀路定义及自动编程 一、实训目的 （ 1）、熟练掌握 M aster CAM挖槽、钻孔的刀路定义方法 （ 2）、掌握MasterCAM 挖槽、钻孔刀路定义的主要参数设置及其含义 （ 3）、进一步掌握MasterCAM刀路定义的技巧性操作 二、预习要求 认真阅读教材第 6 章微机自动编程与应用的第 4 、 5 、 7 节的内容。 三、实训理论基础 1 ．挖槽加工的深度分层设定 挖槽刀路定义时深度分层的参数中，最大粗切量、精切次数、精切量、不提刀设置等和外形铣削概念一致。对于挖槽而言，下述参数是它所特有的。 1 ）使用岛屿深度：如果在一个凹槽中的岛屿具有和凹槽不同的顶面深度，则： 当不设定使用岛屿深度时，刀路的计算将认为岛屿和凹槽同样高，即每铣一层都将避开岛屿，而不管实际岛屿顶面在何深度处。 当设定使用岛屿深度时，刀路的计算将考虑岛屿顶面的真实高度，如果岛屿顶面低于凹槽顶面，则在铣削至岛屿顶面前的每一层都将忽略岛屿的存在，在持续往下的分层加工中再避开岛屿 2 ）使用子程序：由于挖槽时，每一层的刀路基本相同，因此可考虑使用子程序编程的方法，这样可精简程序。但对每一层刀路不相同的挖槽加工来说，是无法使用子程序的。（比如设定锥度挖槽后就不能使用子程序编程方式。） 3 ）锥壁设定 外壁锥度：用以设置槽形外边界周边的锥角。 岛屿锥度：用以设置岛屿周边的锥角。 4 ）深度铣削顺序设定：当一个刀路中包含多个间断凹槽，在这些槽区间挖槽的顺序如何，可如下设定： 区域铣削：先将一个槽区域分层铣削完成后，再去分层铣削下一个槽区。 深度铣削：先在一个深度层上将所有的槽区铣削完成后，改变一个深度，再将所有的槽区铣削一遍。 2 ．挖槽方式
249 / 6 16. 刀具路径模板 刀具路径模板是通过在标准的刀具路径策略表格中填写上用户指定的设置/值，然后将此策略以模板形式保存供将来使用的一种模板文件。 设置模板路径 下面的设置仅需设置一次，此后可在此目录下保存任意数量的模板。 ? 删除全部并重设表格。 ? 从主菜单中选取工具 > 自定义路径。 ? 从下拉菜单中选取模板路径。 点击增加路径按钮，打开下面的表格。 ? 点击C:\ 下的文件夹 Temp 。 ? 点击 Make New Folder 。
于是在Temp 文件夹下产生一新的文件夹 New Folder 。 ? 将文件夹名称改变为Templates 。 ? 点击文件夹 Templates 。 ? 再次点击 Make New Folder 。 ? 将此文件夹重新命名为 My Toolpaths
251 / 6 ? 回到文件夹 Templates 。 ? 点击确定。 于是即将路径设置到 C:\Temp\Templates ? 点取关闭。 ? 点击刀具路径策略图标， 打开下图所示表格。 我们可看到表格中新添了一个名称为 My Toolpaths 的页面。进入此页面后，目前页面为空的，但这就是刀具路径模板文件将保存的地方。
产生模板 至此，我们设置完毕 ‘My Toolpaths ‘ 的路径。下面即可产生用户定义的刀具路径模板并将模板文件保存到此路径下。 ? 删除全部并重设表格。 ? 打开刀具路径策略中的偏置区域清除模型表格。 如果在模板中定义刀具，每次打开模板时， PowerMILL 将复制该刀具。因此，最好是不要在刀具路径模板中包含刀具。定义边界和参考线时也是如此。 如果存在激活刀具，则打开刀具路径策略表格时，该刀具将自动被列入表格中。在这种情况下，可通过PowerMILL 浏览器取消刀具的激活状态，这样表格中的刀具选项将无效。 ? 改变余量为0.5，行距为10，下切步距为3。 ? 设置Z 轴下切为斜向，点取斜向选项，将最大左切角改变为5。 ? 接受（但不应用）此偏置区域清除模型表格。 ? 右击此刀具路径，从弹出菜单中选取保存为模板。