JDPaint50刀具路徑與JDPaint40刀具路徑比較3分知識(shí)分享

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。JDPaint50刀具路徑與JDPaint40刀具路徑比較3分-JDPaint5.0刀具路徑與JDPaint4.0刀具路徑比較（技術(shù)支持部：回文剛2004-4-2）2004年1月份我們公司正式推出JDPaint5.0軟件，來(lái)取代以前使用的JDPaint4.0軟件。在這次軟件升級(jí)中，各個(gè)部分都有很大的改變，在刀具路徑方面也有較大的變化。下面在這方面進(jìn)行一下粗略的比較,以便于分公司推行5.0軟件。（一）平面雕刻5.0軟件的平面雕刻部分命令方法基本上和4.0是一樣的。但是在加工效果和效率上有明顯的差別。1）區(qū)

2、域粗雕刻中新添加的功能4.0軟件中斜線下刀最多只能沿輪廓轉(zhuǎn)一圈，如果設(shè)置角度小，這時(shí)就不是按照設(shè)置的參數(shù)生成了。而5.0軟件是嚴(yán)格按照設(shè)置的參數(shù)生成路徑。這是4.0軟件使用0.5度斜線下刀生成的路徑這是使用5.0軟件沿輪廓下刀0.5度生成的路徑上面的路徑是對(duì)同一區(qū)域使用相同的加工方法，下刀角度都為0.5度，4.0軟件和5.0軟件生成刀具路徑的比較。4.0軟件的路徑由于下刀角度不準(zhǔn)確，兩層路徑的高度差為2.22MM，而5.0軟件路徑的高度差為0.5MM。在斜線下刀時(shí)，兩個(gè)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軟件的刀具路徑實(shí)際下刀角度為1.6度，幾乎等于副刃偏角，這樣

3、斜線下刀的作用就沒(méi)有了。最大吃刀深度4.0是5.0的4倍多，這樣相同的情況下，刀具變形就增大了4倍，非常容易出現(xiàn)斷刀現(xiàn)象。5.0軟件中，在開(kāi)槽中增加了切削量均勻的功能。這個(gè)功能是針對(duì)錐刀開(kāi)槽添加的。由于錐刀在加工深度上越大，加工的寬度就越大，切削量也就隨之變大。這樣的加工實(shí)際上是不等量加工，影響加工效率和刀具壽命。不使用切削量均勻生成的路徑使用切削量均勻生成的路徑但是，當(dāng)?shù)都夥浅Ｐ〉臅r(shí)候，使用等量切削第一刀的加工量太大，非常容易出現(xiàn)斷刀的現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō)，這個(gè)功能使用在0.4以上的錐刀。在5.0軟件的區(qū)域粗雕刻中，也增加了折線下刀，螺旋下刀的功能。這兩種下刀方法都可以降低下刀時(shí)的最大吃刀深度。；

4、這樣在加工時(shí)，就降低了刀具的變形，保證刀具在良好的狀態(tài)下進(jìn)行加工。下面說(shuō)明一下各種下刀方式的具體應(yīng)用：螺旋下刀是所有下刀方式中對(duì)刀具影響最小的一種下刀方式。在可以使用螺旋下刀時(shí)，盡量使用螺旋下刀。一般用于較大區(qū)域的加工。折線下刀主要用于小區(qū)域而且狹長(zhǎng)的區(qū)域的加工中。如狹長(zhǎng)的矩形的區(qū)域加工，生成不了螺旋下刀，就可以使用折線下刀。這種情況最適合使用折線下刀沿輪廓下刀主要用于小區(qū)域，可以成環(huán)狀加工的區(qū)域，如一個(gè)圓環(huán)，沿著他轉(zhuǎn)一圈又回到起點(diǎn)，這種情況，不能使用螺旋下刀時(shí)，就可以使用沿輪廓下刀，但要注意下刀角度。這種情況下使用斜線下刀非常好增加了表面預(yù)留的功能，避免了每次下刀直接落在材料上的現(xiàn)象，這樣在

5、加工時(shí)，可以把下刀速度加大，提高加工效率。增加了側(cè)面預(yù)留的功能避免在下刀時(shí)，傷害到側(cè)壁。2）區(qū)域修邊中新添加的功能在區(qū)域修邊中，增加了忽略外邊框的功能，這樣在不需要加工外邊的情況下，可以很方便的除去外面的路徑。三維清角中也增加了同樣的功能。如在加工下面沖頭時(shí)，加工范圍大于工件范圍，這樣外邊框?qū)嶋H上就沒(méi)有作用了，這樣使用忽略外邊框，非常方便的去掉了沒(méi)用的路徑。加工這樣的沖頭5.0軟件中，增加了下刀方式的功能。而在4.0軟件中只是直接下刀。增加的沿輪廓下刀。折線下刀，螺旋下刀大大的提高了小刀具的壽命，并且可以提高加工效率，因?yàn)槊看慰梢缘窨痰纳疃瓤梢栽黾右恍?，刀尖通過(guò)下刀方式不會(huì)扎斷。3）區(qū)域補(bǔ)加工

6、中新添加的功能5.0軟件中的區(qū)域補(bǔ)加工和4.0軟件相比較，主要的不同是在于5.0軟件增加了對(duì)上一把刀具使用情況的設(shè)定。這種設(shè)定有三種：指定上次路徑、指定上把刀具、設(shè)定刀具直徑。使用相同的圖形，相同的參數(shù)，生成的路徑是不相同的。使用5.0軟件生成的路徑使用4.0軟件生成的路徑5.0軟件的殘料補(bǔ)加工路徑的加工模擬結(jié)果4.0軟件的殘料補(bǔ)加工路徑的加工模擬結(jié)果（開(kāi)粗刀具為4平底刀，殘料補(bǔ)加工刀具為2平底刀，圖形為五角星）從上面的比較我們可以很清楚的看到，4.0軟件的補(bǔ)加工路徑加工后還留下一定的本可以加工掉的殘料，而5.0軟件就沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題了。5.0軟件的殘料補(bǔ)加工也注意了對(duì)刀具的保護(hù)。增加了開(kāi)槽、下刀

7、方式的功能。這樣對(duì)于小刀具的使用壽命有利，也相應(yīng)的提高了加工效率。4）三維清角中新添加的功能使用相同的圖形，同樣的加工參數(shù)，生成的路徑是不相同的。4.0軟件的清角路徑加工后，在兩面的側(cè)壁上還會(huì)留下一定量的余料，也就是說(shuō)，4.0的清角路徑?jīng)]有把殘料完全清掉。5.0軟件在這方面做了改進(jìn)，加工后在兩個(gè)側(cè)壁上沒(méi)有余料了。使用5.0軟件生成的三維清角路徑使用4.0軟件生成的三維清角路徑使用5.0軟件生成的三維清角路徑模擬結(jié)果使用4.0軟件生成三維清角路徑模擬結(jié)果（開(kāi)粗刀具為30度1.0錐刀，清角刀具為30度0.3錐刀，圖形為五角星）三維清角中的區(qū)域優(yōu)先路徑更合理：在4.0軟件的三維清角使用區(qū)域優(yōu)先生成的

8、路徑并不是完全意義上的區(qū)域優(yōu)先。而5.0軟件的區(qū)域優(yōu)先就更加合理了。下面看一下它們的比較：這是使用4.0軟件生成的路徑線條模擬的結(jié)果這是使用5.0軟件生成的路徑線條模擬的結(jié)果（對(duì)5*5的矩形圖形使用30度-0.3的錐刀，加工深度4mm，吃刀深度0.5mm）我們可以看出4.0軟件的三維清角路徑在一個(gè)水平高度上加工一個(gè)位置后，就跑到同一水平高度的另一個(gè)位置上進(jìn)行加工，也就是說(shuō)，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)區(qū)域優(yōu)先。而5.0軟件的三維清角路徑是加工完一個(gè)位置后，再去加工另一個(gè)位置，真正意義上實(shí)現(xiàn)了區(qū)域優(yōu)先。經(jīng)過(guò)比較使用5.0軟件的路徑加工效率提高了23%以上。5）單線雕刻中新添加的功能半徑補(bǔ)償?shù)亩鄻有裕涸?.0軟件中路

9、徑與曲線永遠(yuǎn)是一致的，不能向左或向右偏移。而在5.0軟件中增加了半徑補(bǔ)償?shù)墓δ?，這樣路徑就可以向左或向右偏移了，增加了路徑多樣性。例如在加工下面圖形時(shí)，矩形的四邊是材料給出的，只需要加工小半圓，這時(shí)使用單線雕刻的新功能非常方便。這時(shí)使用單線雕刻的新功能非常方便5.0軟件增加了下刀和進(jìn)刀方式：在4.0軟件中只有一種下刀方式，就是在起刀點(diǎn)位置直接下扎進(jìn)刀。而5.0軟件中增加了下刀方式和進(jìn)刀方式的選擇增加了對(duì)刀具的保護(hù)。同時(shí)也能保證更好的加工效果。這是使用5.0軟件生成圓的單線雕刻路徑，使用沿輪廓下刀可以看出這個(gè)路徑?jīng)]有直接扎刀的現(xiàn)象，刀具的吃刀量是從0逐漸的增大的，這樣對(duì)刀具的保護(hù)作用就很大，不容

10、易出現(xiàn)斷刀現(xiàn)象。6）輪廓切割中新添加的功能5.0軟件增加了底面尺寸基準(zhǔn)（和4.0軟件的“底面雕刻效果”對(duì)應(yīng)）的功能，而在4.0中不論是平底刀還是錐刀，計(jì)算的路徑都只是一種，沒(méi)有底面尺寸基準(zhǔn)，在5.0軟件中增加了底面尺寸基準(zhǔn)的功能。在4.0軟件中使用向內(nèi)偏移時(shí)，對(duì)于一些圖形切入切出失效。而5.0軟件生成的路徑不會(huì)，也就是說(shuō)，5.0軟件的路徑更完善。這是4.0軟件使用1/4圓弧，半徑為1這是使用5.0軟件使用90度圓弧，半徑為1生成的路徑生成的路徑（二）曲面粗雕刻命令參數(shù)比較：提供的命令方法基本上是一致的。都是三種方法：分層行切、分層環(huán)切、投影加深。JDPaint5.0中還提供了螺旋走刀的加工方式

11、，但在實(shí)際應(yīng)用中使用的不多。命令細(xì)節(jié)比較：JDPaint5.0中的毛坯模式：這是4.0軟件中所沒(méi)有的功能。在實(shí)際加工中，很多的毛坯料是通過(guò)線切割加工出來(lái)的，并不是四四方方的，這時(shí)就應(yīng)該根據(jù)毛坯料情況的不同改變路徑。但是4.0軟件做不到這一點(diǎn)，它只能生成四方的刀具路徑。5.0軟件添加了毛坯模式，通過(guò)提取毛坯面，刀具路徑會(huì)做相應(yīng)的調(diào)整。這樣大大的提高了加工效率。這是使用毛坯模式生成的開(kāi)粗路徑這是沒(méi)有使用毛坯模式生成的開(kāi)粗路徑加工相同的文件，使用毛坯模式比不使用毛坯模式提高效率72%。對(duì)邊界限定的不同：在4.0軟件中限制刀具路徑的加工范圍只能使用曲線進(jìn)行限制，有時(shí)曲面的邊界線很難提取，這樣設(shè)計(jì)刀具路

12、徑就要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間。在5.0軟件中提供了三種提取邊界的方法，這樣在加工時(shí)，不用一定要有邊界線，也可以準(zhǔn)確的限定加工范圍。這三種方法是：實(shí)體外型、型腔邊界、自動(dòng)提取邊界。使用實(shí)體外型加工時(shí)，如果沒(méi)有邊界，生成的刀具路徑的形狀是一個(gè)四邊形，范圍比曲面的四邊的范圍大出一定的范圍。曲面范圍路徑范圍使用腔型邊界方法只適用于腔型曲面的加工，在加工時(shí)會(huì)自動(dòng)提取腔型的邊界。曲面范圍路徑范圍使用自動(dòng)提取邊界設(shè)計(jì)路徑時(shí)，路徑的范圍和曲面的范圍完全重合。曲面范圍路徑范圍在5.0軟件中增加了兜邊的功能：這是4.0粗加工路徑中所沒(méi)有的。在使用淺吃深加工時(shí)，沒(méi)有必要使用開(kāi)槽，這時(shí)就需要進(jìn)行兜邊。在5.0軟件中，使用環(huán)切

13、，增加了折線連刀的功能：在大吃深加工時(shí)，在4.0軟件中，連刀的路徑是直的，這樣在連刀的時(shí)候就存在雙邊切的問(wèn)題，這一時(shí)刻的切削力也突然變大，經(jīng)常出現(xiàn)斷刀現(xiàn)象。5.0中使用折線連刀的連刀方法，避免了以上現(xiàn)象的出現(xiàn)。5.0軟件中的曲面邊界補(bǔ)償：這個(gè)功能有三個(gè)選項(xiàng)，關(guān)閉、自動(dòng)向內(nèi)，自動(dòng)向外。這樣路徑的邊界就很靈活，而4.0中的路徑的補(bǔ)償方法只有一種。5.0路徑和4.0路徑下刀部分不同：在4.0軟件中，抬刀后，再下刀加工時(shí)，刀具是直接落到材料的上面，也就是說(shuō)這樣每次下刀都會(huì)出現(xiàn)扎刀現(xiàn)象。而5.0路徑每次下刀讓出一個(gè)路徑間距，這樣就不會(huì)出現(xiàn)扎刀現(xiàn)象。5.0軟件的路徑下刀后，讓出一個(gè)路徑間距4.0軟件的路徑

14、下刀后直接落在材料上避免出現(xiàn)扎刀現(xiàn)象。有扎刀現(xiàn)象5.0軟件計(jì)算幾何曲面路徑的速度要快：相同的路徑參數(shù)5.0計(jì)算路徑要比4.0生成路徑效率高出35%。5.0路徑在生成路徑時(shí)對(duì)鍵盤屏蔽：在4.0設(shè)計(jì)路徑時(shí)，無(wú)意中按到回車或空格，計(jì)算路徑就被取消，容易導(dǎo)致重復(fù)工作。5.0軟件在設(shè)計(jì)路徑時(shí)，屏蔽鍵盤，命令只能通過(guò)鼠標(biāo)結(jié)束，就避免出現(xiàn)上面的現(xiàn)象。5.0軟件實(shí)現(xiàn)了真正意義上的區(qū)域優(yōu)先：同樣是下面的路徑，5.0軟件的路徑是先加工出一面的區(qū)域，再加工另一面的區(qū)域，而4.0軟件雖然使用了區(qū)域優(yōu)先，但是仍然是上面加工一層后就跑到下面加工了，這樣就大大增加了定位的時(shí)間，降低了加工效率。使用4.0軟件和5.0軟件生成

15、相同的路徑4.0軟件的路徑加工是兩面加工的5.0軟件的路徑實(shí)現(xiàn)了區(qū)域優(yōu)先兩個(gè)路徑相比較，5.0軟件比4.0軟件加工效率提高了10%這是在分區(qū)域較少的情況下進(jìn)行的比較，如果復(fù)雜的，分區(qū)域較多的曲面，提高效率將更多。3）路徑質(zhì)量比較使用5.0軟件和4.0軟件加工下面的曲面。要加工的曲面加工參數(shù)如下：吃刀深度(mm)路徑間距(mm)使用刀具下刀方式路徑范圍（mm）0.156平底刀沿輪廓下刀100*100*17使用同樣的加工方法，同樣的加工參數(shù)生成的刀具路徑比較：對(duì)黑圈處刀具路徑比較比較結(jié)果如下：這是使用4.0軟件生成的路徑局部這是使用5.0軟件生成的路徑局部我們可以明顯的看出，使用4.0軟件生成的刀

16、具路徑在局部上有鋸齒狀的路徑，而使用5.0軟件生成的路徑在同一位置生成的路徑是光滑的。4）路徑加工效率比較對(duì)上面兩個(gè)路徑進(jìn)行加工，時(shí)間上也相差很多。4.0生成的路徑的加工時(shí)間為1小時(shí)38分鐘，使用5.0生成的路徑的加工時(shí)間為1小時(shí)1分鐘。加工時(shí)間節(jié)省了38%。（三）曲面精雕刻命令參數(shù)比較在曲面精雕刻方面，5.0軟件和4.0軟件相比增加了兩個(gè)非常好的命令功能。有：等高外形，環(huán)繞等距。并且每個(gè)命令在原來(lái)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步添加了新的功能。命令細(xì)節(jié)比較所有的精加工路徑中也增加了自動(dòng)提取邊界，曲面邊界補(bǔ)償?shù)墓δ?。在平行截線中增加了陡峭面的功能。陡峭面使用平行截線加工出的效果并不是很理想，使用陡峭面的功能就可

17、以很容易的把陡峭面和平坦面分開(kāi)。使用5.0軟件路徑的精度更高一些。在路徑精度上5.0軟件可以達(dá)到0.001，雕刻出的曲面沒(méi)有馬賽克現(xiàn)象。5.0軟件的輸入的精度更高。4.0軟件對(duì)與幾何曲面輸入后，都轉(zhuǎn)化成網(wǎng)格曲面，轉(zhuǎn)化的精度只有0.05，也就是說(shuō)，曲面已經(jīng)變形了。這樣在生成的路徑精度再高，由于曲面精度的影響，加工出的曲面不是很好！而5.0軟件就不存在這個(gè)問(wèn)題！因?yàn)檩斎氲膸缀吻孢€是幾何曲面，精度沒(méi)有損失，這樣加工出的曲面精度較高。5.0的等高外形精加工的方法得到了更好的完善。等高外形路徑的路徑間距是以高度方向上計(jì)算的，這樣就保證了在陡峭面上有均勻的刀紋。4.0軟件中“環(huán)繞等距”中的“等高外形”功

18、能生成的路徑質(zhì)量很差。這是5.0軟件生成的等高外形路徑這是4.0軟件生成的等高外形路徑這是使用平行截線加工陡峭面的效果這是使用等高外形加工陡峭面的效果在等高外形中增加了刪除平坦路徑，與平行截線中的陡峭面功能相對(duì)應(yīng)。這是沒(méi)有使用刪除平坦路徑生成的路徑這是使用刪除平坦路徑生成的路徑這是平行截線使用陡峭面生成的路徑這是平行截線使用陡峭面和等高外形使用刪除平坦路徑生成的路徑結(jié)合的效果在計(jì)算一張比較大的矩形浮雕曲面時(shí)，5.0軟件計(jì)算路徑的速度比4.0軟件快。同樣計(jì)算下面的曲面的路徑，5.0軟件只要68秒。而4.0軟件要8分33秒，也就是513秒，是5.0軟件的7.5倍。曲面尺寸為30*40*5（MM）對(duì)

19、于大一些的曲面差別就更大了。例如對(duì)下面的曲面設(shè)計(jì)刀具路徑，使用5.0軟件生成路徑需要6分12秒，可是用4.0軟件生成路徑，系統(tǒng)提示“曲面數(shù)據(jù)龐大，計(jì)算速度很慢，建議增加內(nèi)存”，強(qiáng)行計(jì)算系統(tǒng)基本處于死機(jī)狀態(tài)。這個(gè)曲面使用4.0軟件幾乎不能生成路徑曲面大小為215*35*5（MM）但是，當(dāng)浮雕曲面較多，不是矩形浮雕時(shí)，5.0軟件計(jì)算路徑要慢一些。增加了曲面清根的功能。在4.0軟件中對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行清根加工的方法是繪制要清根部分的邊界線，使用平行截線的方法進(jìn)行加工。在取得邊界線這一步就很勞神費(fèi)力，浪費(fèi)大量的時(shí)間。現(xiàn)在增加“曲面清根”的功能和“提取曲面邊界”功能相配合，很容易的就可以生成對(duì)局部區(qū)域的清根

20、路徑。路徑質(zhì)量和效率比較使用5.0軟件和使用4.0軟件生成的路徑的平行截線刀具路徑的加工效率基本上一致。但5.0的路徑精度是0.001，而4.0的路徑精度是0.002。等高外形路徑相比較，5.0軟件不論在質(zhì)量上還是效率上都大大超過(guò)4.0軟件，可以說(shuō)4.0軟件的等高外形根本不能用。（四）5.0軟件中的輔助功能5.0軟件的輔助功能有很多，我在這里不一一介紹，我這里只說(shuō)和4.0軟件不能解決而5.0軟件解決的功能，其他功能的用法，參照說(shuō)明書。為提高設(shè)計(jì)效率設(shè)置的輔助功能增加了“路徑模板”的功能：我們的客戶基本上加工的東西都是比較固定的種類，做高頻模的總是做高頻模，做滴塑模的總做滴塑模，這樣他們的路徑參

21、數(shù)變化不大，只是每次加工的區(qū)域不同而已。使用“路徑模板”功能，把路徑參數(shù)保存下來(lái)，當(dāng)再設(shè)計(jì)路徑時(shí)，選擇需要的加工域后，就可以直接生成路徑了，很方便快捷。增加了“輸入工藝過(guò)程”的功能：當(dāng)我們拿到一個(gè)和我們以前做過(guò)的文件加工工藝非常相似的文件時(shí)，我們可以使用“輸入工藝過(guò)程”的功能將我們以前使用過(guò)的工藝直接的輸入，然后，相對(duì)應(yīng)的選擇加工域就可以直接生成刀具了。選擇“輸入工藝”命令選擇要輸入的工藝輸入的工藝增加了“材料庫(kù)”的功能：由于客戶加工模具的種類固定，那么加工的材料也比較固定。所以，使用多大的刀具，加工這類材料的加工參數(shù)（吃刀深度、路徑間距等等）基本上是固定的。通過(guò)“材料庫(kù)”把加工參數(shù)保存下來(lái)，

22、再設(shè)計(jì)刀具路徑時(shí)，可以直接選擇材料，調(diào)入加工參數(shù)。并且，可以在材料庫(kù)中設(shè)定這類材料的最大加工效率，最大吃刀深度等等信息，限制刀具路徑，對(duì)刀具和機(jī)床起到保護(hù)作用。增加了“路徑重算”功能：在4.0軟件中，計(jì)算路徑后發(fā)現(xiàn)需要進(jìn)行小范圍的修改時(shí)，必須要把原來(lái)的路徑刪掉，再選擇加工對(duì)象，再生成路徑。設(shè)計(jì)效率很低，5.0軟件中增加了“路徑重算”的功能，可以直接對(duì)路徑進(jìn)行修改，然后生成路徑。同樣編輯加工域后，比如加選，或者減選對(duì)象，也可以使用重算功能。增加了“添加路徑”的功能：在4.0軟件中對(duì)相同的區(qū)域進(jìn)行路徑編輯，必須要再選擇一次相同的區(qū)域。在5.0軟件中，可以使用“添加路徑”的功能直接設(shè)計(jì)路徑。為保證路徑準(zhǔn)確性設(shè)置的輔助功能增加了“分析刀具路徑”的功能：這是一個(gè)5.0軟件中一個(gè)非常好的功能，可以檢查路徑是否過(guò)切還是欠切。這個(gè)功能只能適用于曲面路徑加工中。這樣可以保證路徑的準(zhǔn)確性。另外，它還可以觀察每一個(gè)路徑的切削量（兩個(gè)模型都是用路徑生成）。增加了“路徑干涉檢查”功能：在實(shí)際加工中，要盡量減小刀具的伸出量，刀具伸出長(zhǎng)度減小20%，刀