Mastercam在加工反凹曲面中的应用

C ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ1712012 05典型案例ASESＭａｓｔｅｒＣＡＭ在曲面综合加工中的应用文／杨宇辉MasterCAM是集计算机辅助设计与制造为一体的一套CAD／CAM软件，是当今世界最经济、效率最高的全方位一体化软件。

它分计算机辅助设计和计算机辅助制造两个部分。

计算机辅助设计由该系统中的design模块实现，它具有完整的构建编辑曲线曲面的功能。

计算机辅助制造由该系统中的MILL、WIRE、LATHE、ROUTER四个功能模块实现，并且每个模块都有完整的计算机辅助设计系统。

使用MasterCAM的CAD先在计算机上进行图形设计，然后在CAM中编制刀具路径，通过后处理转换成NC程序式，传送至机床，立即可进行加工，从而大大节省时间、资源和产品成本。

一、ＭａｓｔｅｒＣＡＭ　数控加工基本原则　先近后远、先内后外、先粗加工后精加工；先加工主要表面然后加工次要表面；先加工基准表面再加工其他表面。

二、ＭａｓｔｅｒＣＡＭ的曲面加工在MasterCAM加工过程中，曲面刀具路径比二维路径复杂。

曲面刀具路径可用于加工曲面、实体和实体表面。

大多数曲面加工都需要粗加工和精加工，并且粗加工必须在精加工之前。

同时要合理安排加工方法和输入适当的参数，还要合理选择刀具。

下面以现代牌汽车的标志的制造为例，利用多种加工方式完成曲面综合加工。

需加工的曲面图形见图1，提供的毛坯为尺寸是110mm×110mm×35mm的立方块。

图1１．刀具的选择在数控铣削加工中，刀具的选择直接影响着零件的加工质量、加工效率和加工成本，因此正确选择刀具有十分重要的意义。

本实例是对一个较复杂的曲面零件进行加工，根据此零件的特点，在粗加工时采用平行铣削粗加工去除大量的余量，采用φ8mm的圆鼻刀；半精加工采用环绕等距加工，采用φ6mm的球刀；精加工采用放射状加工，也采用φ6mm的球刀。

根据曲面零件的特点，最后应对零件进行交线清角精加工，采用φ3mm的球刀。

Mastercam曲面加工策略及应用经验分享y ssg衰1-2曲直柜加工类型^1-3曲直精加工类裂模具数控加工刀具的选择和铳削曲面时要留意的问题1.刀具的选择数控机床在加工模具时所采用的刀具多数与通用刀具相同。

经常也使用机夹不重磨可转位硬质合金刀片的铳刀。

由于模具中有许多是由曲面构成的型腔，所以经常需要采用球头刀以及环形刀(即立铳刀刀尖呈圆弧倒角状) 。

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2.铳削曲面时应注意的问题(1)粗铳粗铳时应根据被加工曲面给出的余量，用立铳刀按等高面一层一层地铳削，这种粗铳效率高。

粗铳后的曲面类似于山坡上的梯田。

台阶的高度视粗铳精度而定。

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(2)半精铳半精铳的目的是铳掉“梯田”的台阶，使被加工表面更接近于理论曲面，采用球头铳刀一般为精加工工序留出0.5 mm左右的加工余量。

半精加工的行距和步距可比精加工大。

残鹫楼（3）精加工最终加工出理论曲面。

用球头铳刀精加工曲面时，一般用行切法。

对于开敞性比较好的零件而言，行切的折返点应选在曲表的外面，即在编程时，应把曲面向外延伸一些。

对开敞性不好的零件表面，由于折返时，切削速度的变化，很容易在已加工表面上及阻挡面上，留下由停顿和振动产生的刀痕。

所以在加工和编程时，一是要在折返时降低进给速度，二是在编程时，被加工曲面折返点应稍离开阻挡面。

对曲面与阻挡面相贯线应单作一个清根程序另外加工，这样就会使被加工曲面与阻挡面光滑连接，而不致产生很大的刀痕。

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（4）球头铳刀在铳削曲面时，其刀尖处的切削速度很低，如果用球刀垂直于被加工面铳削比较平缓的曲面时，球刀刀尖切出的表面质量比较差，所以应适当地提高主轴转速，另外还应避免用刀尖切削。

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（5）避免垂直下刀。

平底圆柱铳刀有两种，一种是端面有顶尖孔，其端刃不过中心。

另一种是端面无顶尖孔，端刃相连且过中心。

在铳削曲面时，有顶尖孔的端铳刀绝对不能像钻头似的向下垂直进刀，除非预先钻有工艺孔。

基于MasterCAM曲面凹模文字雕刻实例分析主要阐述了在立体不规则曲面上附有凹模文字雕刻的零件加工。

当零件表面、文字底侧部位表面粗糙度要求较高时，可采用曲面投影加工、平移转换刀具路径等方法相结合，不仅达到零件要求的精度及粗糙度，也减少了换刀和装夹的次数，提高生产效率。

文章通过一典型实例对曲面零件凹模文字雕刻加工的工艺进行详细的分析。

标签：文字雕刻；曲面投影加工；表面粗糙度引言目前，在制造行业中许多工业产品上的文字雕刻都采用专用雕刻机结合专用的雕刻软件来实现，这就造成了设备和产品的单一性[1]。

随着数控技术的不断快速发展，各生产厂家已经拥有高性能、高转速可进行高速加工的数控铣床及加工中心，可利用常用的加工软件配合高速机床实现平面图形及文字的雕刻加工技术已经成熟并广泛应用，但在立体不规则的曲面上雕刻加工还存在难点[2-3]。

通过一实例，利用MasterCAM 软件中若干个功能相结合的方法，实现曲面文字雕刻的加工。

1 雕刻文字的主要加工方法首先需要根据零件材料的特征，才能确定选择其具体的加工方法。

金属材料零件雕刻的方法可归结为以下几种，每种方式都有着其独特的实现方法[4]。

（1）电火花成形加工或电腐蚀加工方法是利用电加工方式或化学腐蚀的方法来加工金属模具上的雕刻图形，是使用较为广泛的一种方法。

（2）采用冷挤压或钳工方式加工文字。

（3）采用专用雕刻机加工。

（4）采用数控铣床、加工中心进行铣削雕刻加工，具体有以下几种方法：a. 二维线框雕刻，是刀具按照指定的轮廓线进行加工，也就是MasterCAM 中的外形铣削，但必须把刀具中心设置在轮廓线上，关闭刀具补偿，雕刻加工时刀具的直径将决定轮廓的形状与大小，在雕刻加工之前根据零件的要求，必须先要确定刀具的类型与直径的大小。

b. 凸凹型雕刻，是采用MasterCAM中二维挖槽或者曲面挖槽加工的铣削方式。

如果雕刻的文字图案是凸出來的，则将文字图案外围的材料铣削去除；如果雕刻的文字图案是凹进去的，则将文字图案的内部材料铣削去除。

MasterCAM编程中的问题及加工曲面MasterCAM编程中的两个典型问题一、二维挖槽加工中指定下刀点的问题Pocket(挖槽)是加工中去除材料非常有效的一个加工方式。

在加工中，开放式的挖槽或者外形需要挖槽的时候，我们可以指定从毛坯外部下刀。

但如果要在封闭的区域进行挖槽加工，下刀就成了特别需要注意的问题了。

我们可以采用螺旋式或者斜插式下刀的方式进行下刀，如图1所示。

但有时我们需要先钻预钻孔，然后指定下刀点在预钻孔的位置进行下刀。

图1下面我们以一个矩形槽为例，来说明这个问题。

1. 画出挖槽区域边界图绘制宽100mm、高80 mm、周边倒圆R10的矩形，矩形的中心在坐标原点处，如图2所示。

图22. 刀具路径生成(1)在主功能区依次单击Toolpaths/Pocket命令;(2)此时系统提示选择Chain 1，在主菜单上选取Chain后，在绘图区选择矩形框，如图3所示;(3)此时系统提示选择Chain 2，在主菜单上选取Mode/Point，这时就可以通过点菜单在屏幕上指定先前预钻孔的点作为下刀点，此例中选择原点作为下刀点，故在主菜单上选取Origin;(4)确定刀具及加工参数生成刀具路径。

图3通过模拟发现，下刀点就是我们指定的(x0、y0)点，模拟效果如图4所示。

图43. 小结只要在选取加工区域时，多选择一个点，那么刀具就会从这个点下刀。

这个点可以通过输入点的坐标方式给定，也可预先绘制一个点，以供后面选择。

如果在选取加工区域时不多选一个点，而是在Roughing/Finishing Parameters参数中选择Spiral方式，且指定为Inside To Outside时，下刀点就会自动定为靠近中心的地方，有时这并不能满足生产的需要。

二、灵活运用Contour方式铣削台阶面台阶面的铣削在普通机床上面是经常采用的一种加工方式，但在数控机床上编程却需要一点小技巧。

下面以一加工实例来说明这种编程方法。

Mastercam曲面加工策略及应用经验分享模具数控加工刀具的选择和铣削曲面时要留意的问题1. 刀具的选择数控机床在加工模具时所采用的刀具多数与通用刀具相同。

经常也使用机夹不重磨可转位硬质合金刀片的铣刀。

由于模具中有许多是由曲面构成的型腔，所以经常需要采用球头刀以及环形刀（即立铣刀刀尖呈圆弧倒角状）。

2．铣削曲面时应注意的问题(1) 粗铣粗铣时应根据被加工曲面给出的余量，用立铣刀按等高面一层一层地铣削，这种粗铣效率高。

粗铣后的曲面类似于山坡上的梯田。

台阶的高度视粗铣精度而定。

(2) 半精铣半精铣的目的是铣掉“梯田”的台阶，使被加工表面更接近于理论曲面，采用球头铣刀一般为精加工工序留出0.5㎜左右的加工余量。

半精加工的行距和步距可比精加工大。

(3) 精加工最终加工出理论曲面。

用球头铣刀精加工曲面时，一般用行切法。

对于开敞性比较好的零件而言，行切的折返点应选在曲表的外面，即在编程时，应把曲面向外延伸一些。

对开敞性不好的零件表面，由于折返时，切削速度的变化，很容易在已加工表面上及阻挡面上，留下由停顿和振动产生的刀痕。

所以在加工和编程时，一是要在折返时降低进给速度，二是在编程时，被加工曲面折返点应稍离开阻挡面。

对曲面与阻挡面相贯线应单作一个清根程序另外加工，这样就会使被加工曲面与阻挡面光滑连接，而不致产生很大的刀痕。

(4) 球头铣刀在铣削曲面时，其刀尖处的切削速度很低，如果用球刀垂直于被加工面铣削比较平缓的曲面时，球刀刀尖切出的表面质量比较差，所以应适当地提高主轴转速，另外还应避免用刀尖切削。

(5) 避免垂直下刀。

平底圆柱铣刀有两种，一种是端面有顶尖孔，其端刃不过中心。

另一种是端面无顶尖孔，端刃相连且过中心。

在铣削曲面时，有顶尖孔的端铣刀绝对不能像钻头似的向下垂直进刀，除非预先钻有工艺孔。

否则会把铣刀顶断。

如果用无顶尖孔的端刀时可以垂直向下进刀，但由于刀刃角度太小，轴向力很大，所以也应尽量避免。

最好的办法是向斜下方进刀，进到一定深度后再用侧刃横向切削。

Mastercam曲面加工策略及应用经验分享By ssg模具数控加工刀具的选择和铣削曲面时要留意的问题1. 刀具的选择数控机床在加工模具时所采用的刀具多数与通用刀具相同。

经常也使用机夹不重磨可转位硬质合金刀片的铣刀。

由于模具中有许多是由曲面构成的型腔，所以经常需要采用球头刀以及环形刀（即立铣刀刀尖呈圆弧倒角状）。

2．铣削曲面时应注意的问题(1) 粗铣粗铣时应根据被加工曲面给出的余量，用立铣刀按等高面一层一层地铣削，这种粗铣效率高。

粗铣后的曲面类似于山坡上的梯田。

台阶的高度视粗铣精度而定。

(2) 半精铣半精铣的目的是铣掉“梯田”的台阶，使被加工表面更接近于理论曲面，采用球头铣刀一般为精加工工序留出0.5㎜左右的加工余量。

半精加工的行距和步距可比精加工大。

(3) 精加工最终加工出理论曲面。

用球头铣刀精加工曲面时，一般用行切法。

对于开敞性比较好的零件而言，行切的折返点应选在曲表的外面，即在编程时，应把曲面向外延伸一些。

对开敞性不好的零件表面，由于折返时，切削速度的变化，很容易在已加工表面上及阻挡面上，留下由停顿和振动产生的刀痕。

所以在加工和编程时，一是要在折返时降低进给速度，二是在编程时，被加工曲面折返点应稍离开阻挡面。

对曲面与阻挡面相贯线应单作一个清根程序另外加工，这样就会使被加工曲面与阻挡面光滑连接，而不致产生很大的刀痕。

(4) 球头铣刀在铣削曲面时，其刀尖处的切削速度很低，如果用球刀垂直于被加工面铣削比较平缓的曲面时，球刀刀尖切出的表面质量比较差，所以应适当地提高主轴转速，另外还应避免用刀尖切削。

(5) 避免垂直下刀。

平底圆柱铣刀有两种，一种是端面有顶尖孔，其端刃不过中心。

另一种是端面无顶尖孔，端刃相连且过中心。

在铣削曲面时，有顶尖孔的端铣刀绝对不能像钻头似的向下垂直进刀，除非预先钻有工艺孔。

否则会把铣刀顶断。

如果用无顶尖孔的端刀时可以垂直向下进刀，但由于刀刃角度太小，轴向力很大，所以也应尽量避免。

Mastercam曲面编程步骤一、概述本文将介绍如何使用M as te rc am进行曲面编程的步骤，帮助用户更好地理解和应用该软件。

M as te rc am是一款广泛应用于CN C编程的C A D/CA M软件，能够帮助用户快速、高效地完成曲面加工任务。

二、安装M astercam在使用M as te rc am进行曲面编程之前，首先需要进行软件的安装。

请按照Ma st er ca m的官方文档或相关教程进行安装，并确保软件已成功激活。

三、创建工程1.打开Ma st er ca m软件，点击“文件”菜单，选择“新建”。

2.弹出的对话框中，选择合适的工程模板，并命名工程。

3.点击“确定”按钮，完成工程的创建。

四、导入零件文件在进行曲面编程前，需要导入待加工的零件文件。

1.点击“文件”菜单，选择“导入”。

2.找到并选中待加工的零件文件，点击“打开”按钮。

3.调整零件文件的位置和大小，确保其适合加工需求。

五、创建刀具路径1.点击“几何”菜单，选择“曲面”。

2.在曲面菜单中，选择“曲面剪切”选项。

3.在刀具参数设置界面中，选择合适的刀具类型和大小。

4.通过绘制或选择实体，定义刀具路径。

5.调整刀具路径的参数，如过切量、切削深度等。

6.确认刀具路径设置，生成刀具路径。

六、刀具路径验证在生成刀具路径之后，需要进行验证，确保刀具路径与需求一致。

1.点击“机器”菜单，选择“刀具路径检测”。

2.在刀具路径检测界面中，选择待验证的刀具路径。

3.点击“验证”按钮，系统将自动检测刀具路径的合理性。

4.根据验证结果进行调整和修正，直至满足要求。

七、生成N C代码完成刀具路径的验证后，即可生成NC代码，用于实际的数控加工。

1.点击“文件”菜单，选择“存储”。

2.在存储界面中，选择保存NC代码的路径和文件名。

3.点击“保存”按钮，系统将自动生成N C代码文件。

八、数控加工将生成的NC代码文件导入数控机床控制系统，进行实际的数控加工操作。