Mastercam应用教程

2003.07.20Mastercam1第9章三维铣削加工数控机床的特点之一是能够准确加工具有三维曲面形状的零件，Mastercam9.1中的三维曲面加工系统可以生成三维刀具加工路径，以产生数控机床的控制指令。曲面加工模组有其通用的曲面加工参数，也有各曲面粗加工模组、曲面精加工模组及多轴加工模组的专用加工参数。本章主要讲述三维铣床加工系统中的加工类型及各加工模组的功能。2003.07.20Mastercam29.1曲面加工类型大多数曲面加工都需要粗加工与精加工来完成。曲面铣削加工的类型较多，系统共提供了8种粗加工类型和11种精加工类型。1.粗加工刀具路径平行粗加工：Parallel放射粗加工：Radial投影粗加工：Project流线粗加工：Flowline等高线粗加工：Contour间歇粗加工：Restmill挖槽粗加工：Pocket插削粗加工：Plunge2003.07.20Mastercam32.精加工刀具路径平行式精加工：Parallel陡斜面精加工：Par．Steep放射状精加工：Radial投影精加工：Project流线精加工：Flowline等高线精加工：Contour浅面精加工：Shallow交线清角精加工：Pencil残料精加工：Leftover环绕等距精加工：Scallop（平行式精加工）：Parallel2003.07.20Mastercam43.多轴加工路径5轴曲线加工：Curve5ax5轴钻孔：Drills5ax5轴侧刃铣削：Swarf5ax5轴流线加工：Flow5ax4轴旋转加工：Rotary4ax4.线架加工路径直纹加工：Ruled旋转加工：Revolution扫掠加工：Swept2D3D扫掠加工：Swept3D昆氏加工：Coons举升加工：Loft2003.07.20Mastercam59.2共同参数不同的加工类型有其特定的设置参数，这些参数又可分为共同参数和特定参数两类。在曲面加工系统中，共同参数包括刀具参数和曲面参数。在多轴加工系统中，共同参数包括刀具参数及多轴参数。各铣削加工模组中刀具参数的设置方法都相同，曲面参数对所有曲面加工模组基本相同，多轴参数对所有多轴刀具路径也基本相同。所有的粗加工模组和精加工模组，都可以使用“曲面加工参数”选项卡来设置曲面参数。2003.07.20Mastercam6“曲面加工参数”对话框2003.07.20Mastercam71.高度设置在“曲面加工参数”选项卡中用4个参数来定义Z轴方向的刀具路径：安全高度、参考高度、进给下刀位置和工件表面。这些参数与二维加工模组中对应参数的含义相同。2.记录档生成曲面加工刀具路径时，可以设置该曲面加工刀具路径的一个“记录档”文件，当对该刀具路径进行修改时，“记录档”文件可用来加快刀具路径的刷新。在曲面参数选项卡中单击“记录档”按钮，打开“记录档”对话框。用于设置记录档文件的保存位置。2003.07.20Mastercam83.进刀与退刀参数可以在曲面加工刀具路径中设置进刀与退刀刀具路径。选中“曲面加工参数”选项卡中“进/退刀向量”按钮前的复选框，单击该按钮，打开如图所示的“进/退刀向量的设定”对话框。该对话框用来设置曲面加工时进刀和退刀的刀具路径。“进/退刀向量的设定”对话框2003.07.20Mastercam99.3曲面粗加工曲面粗加工共有8个加工模组。这8个加工模组用于切除工件上大余量的材料。这8个加工模组能生成用于切削曲面材料的刀具路径，可根据零件的具体情况选用不同的模组。2003.07.20Mastercam109.3.1平行式粗加工在曲面粗加工子菜单中选择“平行铣削”选项，可打开平行式粗加工模组。该模组可用于生成平行粗加工切削刀具路径。使用该模组生成刀具路径时，除了要设置曲面加工共有的刀具参数和曲面参数外，还要设置一组平行式粗加工模组特有的参数。可通过“曲面平行铣削”对话框中的“平行铣削粗加工参数”选项卡来设置。2003.07.20Mastercam111.刀具路径误差“整体误差”输入框用来设置刀具路径与几何模型的精度误差。误差值设置的越小，加工得到的曲面越接近几何模型，但加工速度较低，为了提高加工速度，在粗加工中其值可稍大一些。2.最大切削间距“最大切削间距”输入框用来设置两相邻切削路径层间的最大距离。该设置值必须小于刀具的直径。这两个值设置得越大，生成的刀具路径数目越少，加工结果越粗糙；设置得越小，生成的刀具路径数目越多，加工结果越平滑，但生成刀具路径的时间较长。2003.07.20Mastercam123.切削方式“切削方式”下拉列表框用来设置刀具在X-Y方向的走刀方式。可以选择“双向”或“单向”走刀方式。当选择单向走刀方式时，加工时刀具只能沿一个方向进行切削；当选择双向走刀方式时，加工中刀具可以往复切削曲面。4.加工角度“加工角度”用来设置加工角度，加工角度是指刀具路径与X轴的夹角。定位方向为：0°为+X，90°为+Y，180°为-X，270°为-Y，360°为+X。2003.07.20Mastercam135.刀具路径起点当选中“定义下刀”复选框时，在设置完各参数后，需要指定刀具路径的起始点，系统将选取最近的工件角点为刀具路径的起始点。6.切削深度单击“切削深度”按钮，打开“切削深度”对话框，在该对话框中设置粗加工的切削深度，可以选择“绝对坐标”或“增量坐标”方式来设置切削深度。2003.07.20Mastercam147.刀间距单击“刀间距”按钮，打开用来设置刀具在不同间距时的运动方式的对话框。“允许的间隙”选项组用来设置允许间距；“位移小于允许间隙时，不提刀”选项组用于设置当移动量小于设置的允许间距时刀具的移动方式；“位移大于允许间隙时，提刀至安全高度”选项组用于设置当移动量大于设置的允许间距时刀具的移动方式；“切弧的半径”输入框用于输入在边界处刀具路径延伸切弧的半径；“切弧的扫掠角度”输入框用于输入在边界处刀具路径延伸切弧的角度。8.进阶设置单击“进阶设定”按钮，打开用来设置刀具在曲面或实体边缘处的加工方式的对话框。“刀具在曲面的边缘走圆角”选项组用来选择刀具在边缘处加工圆角的方式；“尖角部分的误差”选项组用于设置刀具圆角移动量的误差。2003.07.20Mastercam15进阶设置2003.07.20Mastercam169.3.2平行式粗加工实例用平行式粗加工模组加工曲面几何模型。操作步骤如下：(1)打开几何模型如图所示，顺序选择“主功能表→刀具路径→工作设定”选项，单击“工作设定”对话框中的“边界盒”按钮，在绘图区选取所有曲面后点击“执行”选项，“工作设定”对话框中其他参数设置。(2)选中“显示素材”复选框，单击“确定”按钮，关闭“工作设定”对话框。2003.07.20Mastercam17曲面模型2003.07.20Mastercam18工件外形设置2003.07.20Mastercam19(3)在主菜单中顺序选择“刀具路径”子菜单中的“曲面加工→粗加工→平行加工→凸”选项。(4)在打开的选取曲面子菜单中顺序选择“全部→曲面→执行”选项，选取所有曲面。(5)系统打开的“曲面粗加工-平行加工”对话框，在“刀具参数”选项卡中的刀具列表中单击鼠标右键，选择快捷菜单中的“从刀具库选取刀具”选项。(6)从刀具库中选择直径8mm的球头铣刀，并设置刀具参数。2003.07.20Mastercam20设置加工刀具2003.07.20Mastercam21(7)单击“曲面粗加工-平行加工”对话框的“曲面加工参数”标签，进行曲面参数的设置，在预留量设置为0.4mm。(8)单击“平行铣削粗加工参数”标签，在“平行铣削粗加工参数”选项卡设置平行式粗加工参数，加工角度设置为0。(9)单击“曲面粗加工-平行加工”对话框中的“确定”按钮，系统返回绘图区并按设置的参数生成加工刀具路径。(10)选择“刀具路径”子菜单中的“操作管理”选项，在打开的“操作管理”对话框中单击“实体切削验证”按钮进行仿真加工，仿真加工后的结果如图所示。2003.07.20Mastercam22刀具路径仿真加工结果2003.07.20Mastercam239.3.3放射状粗加工在“曲面粗加工”子菜单中选择“放射状加工”选项，可打开放射状粗加工模组。该模组参数的“放射状粗加工参数”选项卡。该选项卡中有些参数与平行式粗加工选项卡相同，其他的参数用来设置放射状刀具路径的形式。放射状刀具路径参数通过“起始角度”、“扫掠角度”、“角度增量”、“偏移距离”和“中心点”等参数来设置。2003.07.20Mastercam24“放射状粗加工参数”选项卡2003.07.20Mastercam259.3.4放射状粗加工实例操作步骤如下：(1)打开要采用放射状粗加工模组加工的模型文件。(2)选择“工作设定”选项，进行工件设置。(3)在曲面粗加工子菜单中选择“放射状粗加工→凸”选项。(4)在打开的选取菜单中顺序选择“所有→曲面→执行”选项。(5)系统打开“曲面粗加工-放射状”对话框，在“刀具参数”选项卡中的刀具列表中单击鼠标右键，选择快捷菜单中的“从刀具库选取”选项，从刀具库中选择直径10mm的球头铣刀。2003.07.20Mastercam26(6)单击“曲面加工参数”标签，按图9-17所示的“曲面加工参数”选项卡进行曲面加工的参数设置，在此将预留量设置为0.3mm。(7)单击“放射状粗加工参数”标签，设置“放射状粗加工参数”选项卡加工参数，将最大角度增量设置为4.5，最大层进刀量设置为2.1。(8)单击对话框中的“确定”按钮，系统返回绘图区，选取原点为中心点后，生成的加工刀具路径。(9)选择“刀具路径”子菜单中的“操作管理”选项，在打开的“操作管理”对话框中单击“实体切削验证”按钮，模拟加工后的结果如图所示。从模拟加工结果可以看出，越靠近中心点位置的区域，其表面加工精度越高。2003.07.20Mastercam27刀具路径仿真结果2003.07.20Mastercam289.3.5投影式粗加工在曲面粗加工子菜单中选择“投影加工”选项，可打开投影粗加工模组。该模组可将已有的刀具路径或几何图像投影到曲面上生成粗加工刀具路径。可以通过“投影粗加工参数”选项卡来设置该模组的参数。该模组的参数设置需要指定用于投影的对象。可用于投影的对象包括：已有的刀具路径、曲线和点可以在“投影方式”选项组中选择其中的一种。如选择用NCI文件进行投影，则需在“原始操作（”列表中选取NCI文件；如选择用曲线或点进行投影，则在关闭该对话框后还要选取用于投影的一组曲线或点。2003.07.20Mastercam29投影粗加工选项卡2003.07.20Mastercam309.3.6流线粗加工在“曲面粗加工”子菜单中选择“流线加工”选项可打开流线粗加工模组。该模组可以沿曲面流线方向生成粗加工刀具路径。可以“曲面流线粗加工参数”选项卡来设置该模组的参数。对该选项卡中的参数设置与前面模组不同的是进刀量的设置方法。切削方向进刀量可以选中“距离”复选框并指定进刀量进行设置，也可以通过设置刀具路径与曲面的误差来计算出进刀量，即在“整体误差”复选框指定误差值。截面方向进刀量也可以直接设置其进刀量选中“距离”复选框并指定进刀量，或设置残留高度由系统计算出进刀量选中“残留高度”复选框并指定残留高度。2003.07.20Mastercam31“曲面流线粗加工参数”选项卡2003.07.20Mastercam32对该选项卡中的参数设置与前面模组不同的是进刀量的设置方法。切削方向进刀量可以选中“距离”复选框并指定进刀量进行设置，也可以通过设置刀具路径与曲面的误差来计算出进刀量，即在“整体误差”复选框指定误差值。截面方向进刀量也可以直接设置其进刀量选中“距离”复选框并指定进刀量），或设置残留高度由系统计算出进刀量选中“残留高度”复选框并指定残留高度。在设置