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Ch10 二维加工 §10-1 外形铣削

10.1.1外形铣削的基本步骤

1）创建基本图形

2）选择需要的机床，设置工作参数 3）新建一个外形铣削刀具路径 4）选择刀具并设置刀具参数 5）设置外形铣削的加工参数 6）校验刀具路径 7）真实加工模拟 8）后处理

10.1.2外形铣削设置

1、 高度设置

主要包括安全高度Clearance、返回高度Retract、下刀位置Feed plane、工件表面Top of stock、最后切削深度Depth等5个方面的设置

1） Clearance安全高度：是刀具开始加工和加工结束后返回机械原点前所停留的高度位置 2） Retract返回高度（参考高度、提刀高度）：是刀具结束某一路径的加工，进行下一路径

加工前在Z方向的回刀高度

3） Feed plane下刀位置：可以理解为快进转工进的点 4） Top of stock工件表面：工件表面的高度位置 5） Depth最后切削深度：工件最后的实际切削深度 2、 补偿设置

在实际的外形铣削过程中，刀具所走的加工路径并不是工件的外形轮廓，还包括一个补偿量，主要包括： 实际使用刀具的半径

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程序中指定的刀具半径与实际刀具半径之间的差值 刀具的磨损量 工件间的配合间隙

1） 补偿方式：Compensation type

Mastercam X系统提供5种补偿方式

Computer 系统采用计算机补偿方式，刀具中心往指定方向移动一个补偿量，NC程序中的刀具移动轨迹坐标是加入了补偿量的坐标值 Control 系统采用控制器补偿方式，由控制器将刀具中心往指定的方向移动一个存储在寄存器里的补偿量，系统将在NC程序中给出补偿控制代码（左补偿G41、右补偿G42），NC程序中的坐标值是外形轮廓的坐标值

Wear 系统同时采用计算机和控制器补偿方式，且补偿方向相同，并在NC程序中给出加入了补偿量的轨迹坐标值，同时又输出控制补偿代码G41或G42

Reverse Wear 系统采用计算机和控制器反向补偿方式，即当采用计算机左补偿时，系统在NC程序中输出反向补偿代码G42；当计算机采用右补偿时，系统在NC程序中输出反向补偿控制代码G41

Off 系统关闭补偿方式，在NC程序中给出外形轮廓的坐标值，且NC程序中无控制补偿代码G41或G42

2)补偿方向 Compensation direction

Left 若选择的补偿方式为计算机补偿方式Computer，则朝选择的串连方向看去，刀具中心往外形轮廓左侧方向移动一个补偿量；若选择的补偿方式为控制器补偿方式Control，则将在NC程序中输出左补偿代码G41

Right 选择的补偿方式为计算机补偿方式Computer，则朝选择的串连方向看去，刀具中心往外形轮廓右侧方向移动一个补偿量；若选择的补偿方式为控制器补偿方式Control，则将在NC程序中输出右补偿代码G42

3)补偿位置 Tip comp 球心 刀尖

3、 转角设置 Roll cutter around

None:图形转角处不插入圆弧切削轨迹，所有转角均为锐角切削轨迹 Sharp:系统在小于或等于1350的图形转角处插入圆弧切削轨迹，大于1350的转角不插入圆弧切削轨迹

All:系统在所有转角处均插入圆弧切削轨迹 4、 寻找相交性及误差设置

Infinite look ahead:系统启动寻找相交功能，在创建切削轨迹前检测几何图形自身是否相交，若发现相交，则在交点以后的几何图形不产生切削轨迹

Linearization tolerance:当外形轮廓为曲线时，可以指定最小线性误差值

Max. depth variance :当外形轮廓为3D图形时，可指定Z方向的最大变化误差值 5、 预留量设置（加工余量）

XY stock to leave: xy方向的预留量大小 Z stock to leave: z 方向的预留量大小 6、外形分层铣削Multi passes.. 7、深度分层铣削 Depth cuts 8、深度贯穿铣削 Break thru..

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9、导引入/导引出设置Lead in/out..

1) 导引入/导引出位置 Enter/exit at midpoint in closed contours 选择此项，将在选择几何图形的中点处产生导引入/导引出刀具路径，否则在选择几何图形的端点处产生导引入/导引出刀具路径

2）导引入/导引出过切检查 Gouge check entry/exit motion 启动导引入/导引出过切检查，确保导引入/导引出刀具路径不铣削外形轮廓的内部材料

3）导引出超出量 Overlap 设置导引出刀具路径超过外形轮廓端点的距离 4）导引入/导引出设置 10、过滤设置 Filter..

11、装夹压板铣削设置 Tabs.. 12、倒角加工2D chamfer

必须选用倒角刀具才可以 13、斜线加工 Ramp

14、残料加工 Remachining

练习10-1、加工如下图外形，厚10

练习10-2、加工如下图外形，厚10

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练习10.-3、加工如下图外形，厚5和10

§10-2 挖槽加工

挖槽加工Pocket Toolpath能对封闭或非封闭的工件轮廓产生刀具路径。一般采用端铣刀

（平底铣刀）加工。

10.2.1挖槽加工刀具路径的操作步骤 1、绘制零件图 2、选择机床

3、选择Toolpaths/Pocket Toolpath命令，打开挖槽串连选择对话框 4、选择刀具 5、设置挖槽参数

10.2.2挖槽参数设置Pocketing parameters

1、铣削方向Machining direction 主要用于设置挖槽时刀具的旋转方向与其运动方向之间的配合

Climb：顺铣，刀具的旋转方向与其运动方向相反，刀具从工件材料边沿向材料内侧旋转切削材料。

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Conventional：逆铣，刀具的旋转方向与其运动方向相同，刀具从工件材料内侧向材料边沿旋转切削材料。

2、深度分层铣削 Depth cuts 3、高级铣削设置 Advanced

10.2.3粗加工/精加工参数设置Roughing/Finishing parameters 1、粗加工方式

共8种：双向切削Zigzag、等距环切Constant Overlap Spiral、环绕切削Parallel Spiral、环切并清角Parallel Spiral,Clean Corners、依外形环绕Morph Spiral、高速环切High Speed、单向切削One Way、螺旋切削True Spiral

可将上述8种粗加工方法分2类：

线性切削：双向切削Zigzag、单向切削One Way 双向切削产生的刀具路径呈来回线状，单向切削刀具路径朝同一个方向进行切削，回刀时不进行切削

旋转切削：等距环切Constant Overlap Spiral、环绕切削Parallel Spiral、环切并清角Parallel Spiral,Clean Corners、依外形环绕Morph Spiral、高速环切High Speed、螺旋切削True Spiral 产生的刀具路径围绕几何轮廓呈旋转状

加工方式选择的依据：线性几何图素构成的轮廓宜采用线性切削方式 旋转几何图形构成的轮廓宜采用旋转切削方式 2、 粗切削间距：指两条刀具路径间的距离

Stepover：粗切削间距占刀具直径的百分比，一般取60~75% Stepover distance：直接输入粗切削间距值，与Stepover联动 Roughing ：输入双向和单向粗切削刀具路径的起始方向 3、 粗加工下刀方式Entry-ramp

刀具在第一次进入材料粗切削时一般是不能直接垂直进入材料进行粗切削的，这样会导致猛烈的震动，容易造成刀具破裂，一般采用螺旋或斜线下刀 螺旋式下刀Helix 斜线下刀Ramp

4、 Minimize tool burial：优化刀具路径，达到最佳铣削顺序

5、 Spiral inside to outside ：当采用旋转切削时，系统从内到外逐圈切削，否则从外到

内逐圈切削

6、 High Speed 高速环切 7、 精加工参数设置 10.2.4岛屿及挖槽区域

岛屿是指在槽的边界之内，但不需要切削的区域，岛屿的外形必须是封闭的 串选P1、P2、P3

P1 P2 P3

串选P2、P3

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