二维刀具路径

第6讲二维刀具路径本节要点外形铣削加工刀具路径挖槽加工刀具路径2Ｄ刀具路径的生成Mastercam二维刀具路径模组用来生成二维刀具加工路径，包括外形铣削、挖槽、钻孔、面铣削、刻文字等加工路径。各种加工模组生成的刀具路径一般由加工刀具、加工零件的几何模型以及各模组的特有参数来定义。不同模组可进行加工的几何模型和参数各不相同。本章将分别介绍各模组的功能及使用方法。第二节外形铣削模组外形铣削模组可以由工件的外形轮廓产生加工路径，一般用于二维工件轮廓的加工。其切削深度是固定不变的。外形加工是一种常用的，实用又简单的加工方式，一般用平底锣刀，圆鼻刀，斜度刀，不用球刀，开粗时平面进刀量可以用到刀具直径的三分之二至四分之三左右，深度进刀见下表：刀具直径1.01.0~22~33~55~88~1212下刀深度0.10.1~0.30.1~0.40.2~0.50.3~0.80.5~11~2加工铜料，下刀深度可以取大一点，加工钢料时下刀深度取小一点，上表只是一个大概的范围，实际加工时，应适当变通。在主菜单中顺序选择刀具路径（Toolpaths)外形铣削(Contour)（选择图素）执行(Done）点选外形铣削参数项。弹出如下图所示的外形铣削对话框。每种加工模组都需要设置一组刀具参数，可以在“刀具参数（Toolparameters)”对话框中进行设置。如果已设置刀具，将在对话框中显示出刀具列表，可以直接在刀具列表中选择已设置的刀具。如列表中没有设置刀具，可在刀具列表中单击鼠标右键，通过快捷菜单来添加新刀具。在使用外形切削模组时要注意以下方面:1、最好能使用适当的进刀/退刀长度和弧的组合来切削外形，这使得刀具可以平顺地与工件接触。2、在外形切削中，要切削的材质数量可由原料大小减去工件轮廓尺寸决定，建议使用粗切间距刀如下：S=06D，切削钢材；S=0.75D，切削铸铁和其它材质。其中，S为粗切间隙；D为刀具直径。外形切削实例3、铣削刀具路径都是由定义外形时选择的第一个几何图素的端点开始。4、使用135°,作为刀具转角设定。5、使用外形铣削模组的时候，有两种方法可以线性地改变切削深度：一种是使用三维构图面，另一种则是使用渐升移动。下面以教材Ｐ144页图7-12来讲外形切削模组的应用。已知切削的总深度为1in，原料为在各方向都比最终尺寸多出约1/4in的铸件。外形切削实例步骤一：进入软件，分析图形，作图。步骤二：分析：1、使用3/4in的端铣刀。2、在XY平面，一次粗切和一次精切。精切余量为0.1in。3、在深度切削（Ｚ）方向，两次粗切（每次0.35in),一次精切（余量0.3in)。4、设定进刀/退刀长度为0.5in，进刀/退刀弧的半径为1in，角度为90°。5、刀具补正为左补正。外形切削实例步骤三：设置毛坯尺寸、工件材料。选择主功能表刀具路径工作设定,弹出“工作设定”对话框，如下图所示。该对话框主要是设置毛坯尺寸、工件材料，因为要有工件材料才能计算主轴的速度和进给参数。外形切削实例外形切削实例步骤四：启动外形铣削模组。选择主功能表刀具路径外形铣削串联，选择P1点定义外形（如下图所示），点选执行。弹出外形铣削对话框。外形切削实例P1步骤五：设置刀具参数。外形切削实例步骤六：设定外形铣削参数。点选外形铣削参数，显示如下图所示。外形切削实例外形切削实例安全高度是指在此高度之上刀具可以作任意水平移动而不会与工件或夹具发生碰撞；参考高度为开始下一个刀具路径前刀具回退的位置，参考高度的设置应高于进给下刀位置；进给下刀位置是指当刀具在按工作进给之前快速进给到的高度。工件表面是指工件上表面的高度值；切削深度是指最后的加工深度。选择“XY分次铣销”，显示其对话框，设定参数如图a。选择“Ｚ轴分层铣深”，显示其对话框，设定参数如图b。外形切削实例ab选择“进/退刀量”，显示其对话框，设定参数如图。外形切削实例以上各对话框设置完毕后，按外形铣削参数对话框中的确定，完成刀具设置。步骤七：选择视角等角视图,如下图所示。外形切削实例步骤八：重绘刀具路径。主功能表选择公用管理公用管理路径模拟,显示刀具路径模拟菜单（如下图a所示），设定显示路径为Y，显示刀具为Y，显示夹头为Y。刀具路径模拟菜单中选择参数设定，出现刀具路径模拟显示参数，如下图b,显示合适的参数后，按确定。外形切削实例外形切削实例ab步骤九：执行后处理。回主功能表，选择公用管理后处理，显示处理菜单（如下图a），选择更换机种，弹出对话框(如下图b)所示。选择合适的后处理程序，并选择打开。在后处理菜单中选择NCINC，选择欲读取的文件，然后打开，弹出对话框(如下图C），显示指定欲写出的文件名，按保存。外形切削实例外形切削实例abc外形切削实例步骤十：刀具路径检验。在主功能表中选择公用管理实体验证，弹出如下图所示的实体验证对话框。外形切削实例步骤十一：实体模型。第二节挖槽模组挖槽模组主要用来切削沟槽形状或切除封闭外形所包围的材料。用来定义外形的串连可以是封闭串连也可以是不封闭串连。但每个串连必须为共面串连且平行于构图面。在挖槽模组参数设置中加工通用参数与外形加工设置一致，下面仅介绍其特有的挖槽参数和粗/精加工参数的设置。一.挖槽参数1、批次模式对一系列挖槽加工使用相同的参数设定。2、打断刀具路径圆/圆弧使一个圆或者一个弧被打断成多个段落。3、螺旋式下刀指定刀具怎样切入工件并开始螺旋式的切削。半径：指定进刀螺旋线的最大半径。角度：指定进刀螺旋线的斜坡角度。误差：指定螺旋线近似误差。XY预留间隙：指定刀具和最终槽壁之间的最小间隙。深度：指定螺旋线的总深度。必须是一个正值，且比槽深度大。螺旋进刀方向：设定螺旋切削方向为顺时针或者逆时针。螺旋进刀速率：定义螺旋线的进给率为Z轴进给率或者快速进刀。4、附加精修参数允许使用者为精切削定义一组特定的刀具参数设定：使用这个参数用于下列两种情况：①用不同的刀具作精切削，一支用于粗切削，另一只用于精切削。一般刀具参数的设定用于粗切削，附加精切削参数的设定才用于精切削。②粗切削和精切削使用同样的刀具，但是精切削有不同的进给率，切削速度、主轴转速和刀具补正。二.切削方式MasterCAM提供了双向双向切削、等距环切等七种挖槽切削方式。如下图所示三.岛屿与区域岛屿是在槽的边界之内，但不要切削加工的区域，岛屿的外形必须是封闭的。MasterCAM将第一个选择的外形作为挖槽的外轮廓，其余的外形作为岛屿。当切削有岛屿的槽时，系统也许会将槽分割为一些区域。当槽壁于岛屿之间的间隙小于刀具直径的时候，会形成一个以上的区域。四.加工顺序当切削因岛屿而行成一个以上区域的槽时，刀具路径顺序为区域方式或顺序方式。在顺序方式里，在移动到另一区域之前，一个挖槽区域必须被完全加工完毕，包括粗切削、精切削、深度铣削和线性阵列。在区域方式里，系统产生所有区域的某种操作的刀具路径，然后在进行下一种操作。在使用挖槽模组时应注意以下方面：①切削方式的选择决定铣削方式（逆铣或顺铣）和程序大小。若用双向切削方式，则刀具轮流用两种铣削形式与工件啮合，加工出的零件质量不理想，尽量避免不使用。而应选用在加工中始终是一种铣削形式方式。②尽量使用顺铣的铣削方式，以产生较好的曲面精度。③当切削的槽有岛屿位于靠近槽中心时，应选用由外而内环切。挖槽实例④在选择加工顺序方式时，若精切削刀具不同于粗切削刀具时，应该使用区域方式。⑤在切削有岛屿的槽时，应尽量避免使用进刀/退刀引线和弧。这是因为不适当的进刀/退刀引线和弧的组合，通常会导致过切、破坏外部边界和岛屿边界。例2