二維刀具路徑外形銑

二維刀具路徑——外形銑教研室主任（簽名）

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Mstercam二維刀具路徑模組用來生成二維刀具加工路徑，包括外形銑削、挖槽、鉆孔、面銑削、全圓銑削等加工路徑。各種加工模組生成的刀具路徑一般由加工刀具、加工零件的幾何模型以及各模組的特有參數(shù)來定義。不同模組可進(jìn)行加工的幾何模型和參數(shù)各不相同。本章將分別介紹各模組的功能及使用方法。

2Mastercam5.1外形銑削

外形銑削模組可以由工件的外形輪廓產(chǎn)生加工路徑，一般用于二維工件輪廓的加工。二維外形銑削刀具路徑的切削深度是固定不變的。

在主菜單中順序選擇Toolspaths→Contour選項(xiàng)，在繪圖區(qū)采用串連方式對幾何模型串連后選擇“Done”選項(xiàng)。系統(tǒng)打開“Contour”對話框。每種加工模組都需要設(shè)置一組刀具參數(shù)，可以在“Toolsparameters”對話框中進(jìn)行設(shè)置。如果已設(shè)置刀具，將在對話框中顯示出刀具列表，可以直接在刀具列表中選擇已設(shè)置的刀具。如列表中沒有設(shè)置刀具，可在刀具列表中單擊鼠標(biāo)右鍵，通過快捷菜單來添加新刀具。3Mastercam“Contour”對話框

4Mastercam“Toolsparameters”對話框中的有關(guān)刀具參數(shù)輸入框的含義與刀具設(shè)置中的相同，下面對本選項(xiàng)卡中的有關(guān)按鈕進(jìn)行介紹。1.Homeposition按鈕

選中“Homeposition”按鈕前的復(fù)選框，單擊“Homeposition”按鈕，即可打開“Homeposition”對話框。該對話框用來設(shè)置工件坐標(biāo)系（G54）的原點(diǎn)位置，其值為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，可以直接在輸入框中輸入或單擊“Select”按鈕在繪圖區(qū)選取一點(diǎn)。

“Homeposition”對話框

5Mastercam2.Ref.point按鈕

選中“Ref.point”按鈕前的復(fù)選框，單擊“Ref.point”按鈕即可打開“ReferencePoints”對話框。該對話框用來設(shè)置進(jìn)刀點(diǎn)與退刀點(diǎn)的位置，Approach選項(xiàng)組用于設(shè)置刀具的起點(diǎn)，Retract選項(xiàng)組用來設(shè)置刀具的停止位置?？梢灾苯釉谳斎肟蛑休斎牖騿螕簟癝elect”按鈕，然后在繪圖區(qū)選取一點(diǎn)。

6Mastercam“ReferencePoints”對話框

7Mastercam3.其他按鈕

Toolsparameters選項(xiàng)卡中的“T/Cplan”按鈕，可通過“Toolsplane/Constrctionplan”對話框用來設(shè)置刀具面、構(gòu)圖面或工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)及視圖方向。

“ChangeNCI”按鈕用于設(shè)置生成的NCI文件名及其存儲(chǔ)位置。

“Misc．values”按鈕，可通過“Miscellaneousvalues”對話框來設(shè)置后處理器的10個(gè)整數(shù)和10個(gè)實(shí)數(shù)雜項(xiàng)值。

“Toolsdisplay”按鈕，可通過“ToolsDisplay”對話框來設(shè)置在生成刀具路徑時(shí)刀具的顯示方式。

“CannedText”按鈕，可通過“CannedText-MPFAN”對話框來設(shè)置在生成的數(shù)控加工程序，插入所選定的控制碼。

外形銑削模組除了要設(shè)置所有加工模組共有的刀具參數(shù)外，還需設(shè)置一組其特有的參數(shù)。在Contour（2D）對話框中單擊Contourparameters標(biāo)簽，打開“Contourparameters”選項(xiàng)卡，可以在該選項(xiàng)卡中設(shè)置有關(guān)的參數(shù)。

8Mastercam“Toolsplane/Constrctionplan”對話框

9Mastercam5.1.1加工類型1.2D（二維外形銑削加工）

當(dāng)進(jìn)行二維外形銑削加工時(shí)，整個(gè)刀具路徑的銑削深度是相同的，其Z坐標(biāo)值為設(shè)置的相對銑削深度值。2.2Dchamfer（成型刀加工）

該加工一般需安排在外形銑削加工完成后，用于加工的刀具必須選擇ChfrMill（成型銑刀）。用于倒角時(shí)，角度由刀具決定，倒角的寬度可以通過單擊“Chamfer”按鈕，在打開的“Chamfering”對話框中進(jìn)行設(shè)置。

10Mastercam“Contourparameters”選項(xiàng)卡

11Mastercam3.Ramp（螺旋式外形加工）

只有二維曲線串連時(shí)有螺旋式加工，一般是用來加工銑削深度較大的外形。在進(jìn)行螺旋式外形加工時(shí)，可以選擇不同的走刀方式。單擊“Ramp”按鈕，打開“Rampcontour”對話框。系統(tǒng)共提供了3種走刀方式，當(dāng)選中Angle或Depth單選鈕時(shí)，都為斜線走刀方式；而選中Plunge單選鈕時(shí)，刀具先進(jìn)到設(shè)置的銑削層的深度，再在XY平面移動(dòng)。對于Angle和Depth選項(xiàng)，定義刀具路徑與XY平面的夾角方式各不相同，Angle選項(xiàng)直接采用設(shè)置的角度，而Depth選項(xiàng)是設(shè)置每一層銑削的Rampdepth（總進(jìn)刀深度）。

12Mastercam

“成型刀加工”對話框

“螺旋式加工”對話框

13Mastercam4.Remachining（殘料外形加工）

殘料外形加工也是當(dāng)選取二維曲線串連時(shí)才可以進(jìn)行，一般用于銑削上一次外形銑削加工后留下的殘余材料。為了提高加工速度，當(dāng)銑削加工的銑削量較大時(shí)，開始時(shí)可以采用大尺寸刀具和大進(jìn)刀量，再采用殘料外形加工來得到最終的光滑外形。由于采用大直徑的刀具在轉(zhuǎn)角處材料不能被銑削或以前加工中預(yù)留的部分形成殘料?？梢酝▎螕簟癛emachining”按鈕，在打開的“Contourremachining”對話框中進(jìn)行殘料外形加工的參數(shù)設(shè)置。14Mastercam5.1.2高度設(shè)置

銑床加工各模組的參數(shù)設(shè)置中均包含有高度參數(shù)的設(shè)置。高度參數(shù)包括Clearance（安全高度）、Retract（參考高度）、FeedPlane（進(jìn)給下刀位置）、Topofstock（工件表面）和Depth（切削深度）。其中，安全高度是指在此高度之上刀具可以作任意水平移動(dòng)而不會(huì)與工件或夾具發(fā)生碰撞；參考高度為開始下一個(gè)刀具路徑前刀具回退的位置，參考高度的設(shè)置應(yīng)高于進(jìn)給下刀位置；進(jìn)給下刀位置是指當(dāng)?shù)毒咴诎垂ぷ鬟M(jìn)給之前快速進(jìn)給到的高度。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。15Mastercam5.1.3刀具補(bǔ)償

刀具補(bǔ)償是指將刀具路徑從選取的工件加工邊界上按指定方向偏移一定的距離。1.補(bǔ)償類型

可在“Compensationtype”下拉列表框中選擇補(bǔ)償器的類型，選擇computer（計(jì)算機(jī)）選項(xiàng)，由計(jì)算機(jī)計(jì)算進(jìn)行刀具補(bǔ)償后的刀具路徑；選擇Control（控制器）選項(xiàng)，刀具路徑的補(bǔ)償不在CAM中進(jìn)行，而在生成的數(shù)控程序中產(chǎn)生G41、G42、G40刀補(bǔ)指令，由數(shù)控機(jī)床進(jìn)行刀具補(bǔ)償。Wear（磨損補(bǔ)償），刀具路徑的補(bǔ)償量由設(shè)置的磨損補(bǔ)償值進(jìn)行補(bǔ)償。16Mastercam2.補(bǔ)償位置

可在“Compensationdirection”下拉列表框中選擇刀具補(bǔ)償?shù)奈恢?，可以將刀具補(bǔ)償設(shè)置為Left（左刀補(bǔ)）或Right（右刀補(bǔ)）。3.長度補(bǔ)償

以上介紹的是刀具在XY平面內(nèi)的補(bǔ)償方式，可以在“Tipcomp”下拉列表框中設(shè)置刀具在Z軸方向的補(bǔ)償方式。選擇“Center”為球頭刀球心，選擇“Tip”為刀尖，生成的刀具路徑根據(jù)補(bǔ)償方式而不同。17Mastercam4.過渡圓弧可以用“Rollcutterroundcomers”下拉列表框來選擇在轉(zhuǎn)角處刀具路徑的方式。選擇“None”選項(xiàng)時(shí)，轉(zhuǎn)角處不采用圓弧過渡；選擇“Sharp”選項(xiàng)時(shí)，當(dāng)夾角小于135°時(shí)采用弧形刀具路徑；選擇“All”選項(xiàng)時(shí)，在所有的轉(zhuǎn)角處均采用弧形刀具路徑18Mastercam5.1.4分層銑削

一般銑削的厚度較大時(shí)，可以采用分層銑削。選中“Depthcut”按鈕前的復(fù)選框后單擊該按鈕，打開“Depthcuts”對話框。

其中，“Maxroughstep”輸入框用于輸入在粗加工時(shí)的最大進(jìn)刀量；“＃Finishcuts”輸入框用于輸入精加工的次數(shù)；“Finishstep”輸入框用于輸入在精切削時(shí)的最大進(jìn)刀量。其中“KeepToolsdown”復(fù)選框用來設(shè)置刀具在每一層切削后，是否回到下刀位置的高度。“Subprogram”復(fù)選框用來設(shè)置在NC文件中是否生成子程序。

Depthcutorder選項(xiàng)組用于設(shè)置深度銑削的順序。

當(dāng)選中“Taperedwalls”復(fù)選框時(shí)，按“Taperangle”輸入框中設(shè)定的角度從工件表面銑削到最后深度。19Mastercam“深度分層銑削”對話框

20Mastercam5.1.5進(jìn)刀/退刀設(shè)置在外形銑削加工中，可以在外形銑削前和完成外形銑削后添加一段進(jìn)刀／退刀刀具路徑。進(jìn)刀／退刀刀具路徑由一段直線刀具路徑和一段圓弧刀具路徑組成。直線和圓弧的外形可由“LeadIn／Out”對話框來設(shè)置。

可以通過設(shè)置其Length（長度）、Rampheight（漸升或漸降高度）、Perpendicula或Tangent（方向）來定義直線刀具路徑。當(dāng)選中“Perpendicula”單選鈕時(shí)直線刀具路徑與其相近的刀具路徑垂直；當(dāng)選中Tangent單選鈕時(shí)直線刀具路徑與其相近的刀具路徑相切?？梢酝ㄟ^設(shè)置Radius（半徑）、Sweep（掃掠角度）和Helixheight（螺旋高度）來定義圓弧刀具路徑。

21Mastercam

進(jìn)刀／退刀刀具路徑

22Mastercam5.1.6過濾設(shè)置Mastercam可以對NCI文件進(jìn)行程序過濾，系統(tǒng)通過清除重復(fù)點(diǎn)和不必要的刀具移動(dòng)路徑來優(yōu)化和簡化NCI文件。單擊“Filter”按鈕，打開“Filtersettings”對話框。1.優(yōu)化誤差

Tolerance輸入框用于輸入進(jìn)行操作過濾時(shí)的誤差值。當(dāng)?shù)毒呗窂街心滁c(diǎn)與直線或圓弧的距離小于等于該誤差值時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)去除到該點(diǎn)的刀具移動(dòng)。23Mastercam2.優(yōu)化點(diǎn)數(shù)

“Lookahead”輸入框用于輸入每次過濾時(shí)可刪除點(diǎn)的最多數(shù)值，其取值范圍為3～1000。取值越大，過濾速度越大，但優(yōu)化效果越差。3.優(yōu)化類型

當(dāng)選中“Createarcs”復(fù)選框時(shí)，用圓弧代替直線來調(diào)整刀具路徑；當(dāng)未選中該復(fù)選框時(shí)，在去除刀具路徑中的重復(fù)點(diǎn)后用直線來調(diào)整刀具路徑。24Mastercam5.1.7外形銑削實(shí)例要求：該零件已經(jīng)完成粗加工，各個(gè)邊余量為5mm。請用外形銑完成零件加工。25Mastercam外形銑削工件

26Mastercam

(6)按鼠標(biāo)右鍵顯示刀具的位置，在顯示的快捷菜單中，選Gettoolsfrommanger（從刀庫取刀），則進(jìn)入“刀具管理”對話框，從中選擇要用的刀具，單擊“OK”按鈕，返回至“外形刀具參數(shù)”對話框，顯示已選的刀具，并在“刀具參數(shù)”對話框中輸入刀具直徑和加工材料，設(shè)置完成所有參數(shù)。(7)設(shè)定外形銑削參數(shù)，單擊Contourparameters（外形銑削參數(shù)）選項(xiàng)卡，則顯示“銑削參數(shù)”對話框，在外形銑削中設(shè)置加工方式為2D，銑削深度為10mm。(8)設(shè)多次外形銑削選項(xiàng)Multipasses（多次銑削），設(shè)置：即XY方向粗加工5次，切削量3mm。(9)設(shè)多次深度銑削選項(xiàng)“Depthcuts”，設(shè)置，粗加工量2.5mm，精加工1次，余量0.5mm。

27Mastercam

(10)設(shè)定參數(shù)后，按“確定”按鈕。則在圖上生成刀具路徑。(11)在主菜單區(qū)順序選擇NCUtils→Post→Run（公共管理→后處理→運(yùn)行）。(12)在“SpecifyFilenametoRead”（讀取指定文件名）對話框中，讀取選擇的文件。(13)在“SpecifyFilenametoWrite”（指定寫入文件名）對話框中，選擇上邊讀取的文件名，打開并保存。(14)當(dāng)顯示是否刪除舊文件時(shí)，選擇“是”。(15)此時(shí)即可生成NC數(shù)控加工程序。28Mastercam

(16)選File→edit→NC（文件→編輯NC文件），選擇要編輯的文件名，顯示出Programmer’sFileEditor（文件編輯器），選擇的文件，就在編輯器中顯示?？稍诖司庉嬈骼镞M(jìn)行編輯。(17)選擇Operation（操作管理），顯示出“操作管理”對話框?？梢栽诖藢υ捒蛑羞M(jìn)行加工參數(shù)修改設(shè)置、串聯(lián)修改、刀具軌跡檢驗(yàn)、仿真檢驗(yàn)等操作。(18)選NCUtils→verify（公共管理→檢驗(yàn)）指令，或在“操作管理”對話框中按“”按鈕，開始仿真切削加工。29Mastercam仿真檢驗(yàn)結(jié)果

30Mastercam5.2鉆孔與鏜孔加工

鉆孔模組主要用于鉆孔、鏜孔和攻絲等加工。鉆孔模組有一組其特有的參數(shù)設(shè)置，幾何模型的選取與前面的各模組有很大的不同。

5.2.1點(diǎn)的選擇5.2.2鉆孔參數(shù)5.2.3鉆孔實(shí)例31Mastercam5.2.1點(diǎn)的選擇

鉆孔模組中使用的定位點(diǎn)為圓心?？梢赃x取繪圖區(qū)已有的點(diǎn)，也可以構(gòu)建一定排列方式的點(diǎn)。順序選擇MainMenu→Toolpaths→Drill選項(xiàng)，在“PointManager”子菜單中提供多種選取鉆孔中心點(diǎn)的方法。

Manual（手工選?。菏止し椒ㄝ斎脬@孔中心。

Automatic（自動(dòng)選擇）：順序選取第一個(gè)點(diǎn)、第二個(gè)點(diǎn)和最后一個(gè)點(diǎn)后，系統(tǒng)將自動(dòng)選取已存在的一系列點(diǎn)作為鉆孔中心。32Mastercam

Entities（端點(diǎn)）：將選取的幾何對象端點(diǎn)作為鉆孔中心。

WindowPts（區(qū)域）：用兩對角點(diǎn)形成的矩形框內(nèi)包容的點(diǎn)作為鉆孔中心點(diǎn)。

Last（重復(fù)）：采用上一次選取的點(diǎn)及排列方式。

Maskonarc（圓心）：將圓或圓弧的圓心作為鉆孔中心點(diǎn)。

Patterns：該選項(xiàng)有Grid（網(wǎng)格）和Boltcircle（圓周）兩種安排鉆孔中心點(diǎn)的方法，其使用方法與繪制點(diǎn)命令中對應(yīng)選項(xiàng)相同。

Options（設(shè)置排序）：用來設(shè)置鉆孔中心點(diǎn)的排序方式，系統(tǒng)提供了17種2D排序、12種旋轉(zhuǎn)排序和16種交叉斷面排序方式。33Mastercam5.2.2鉆孔參數(shù)

鉆孔模組共有21種鉆孔循環(huán)方式，包括8種標(biāo)準(zhǔn)方式和13種自定義方式。其中常用的7種標(biāo)準(zhǔn)鉆孔循環(huán)方式為：

Drill/Counterbore：鉆孔或鏜盲孔，其孔深一般小于三倍的刀具直徑。

PeckDrill：鉆深度大于三倍刀具直徑的深孔，循環(huán)中有快速退刀動(dòng)作。

ChipBreak：鉆深度大于三倍刀具直徑的深孔。

Tap：攻左旋內(nèi)螺紋。

Bore#1：用正向進(jìn)刀→反向進(jìn)刀方式鏜孔，該方法常用于鏜盲孔。

Bore#2：用正向進(jìn)刀→主軸停止讓刀→快速退刀方式鏜孔。

Finebore（shift）：用于精鏜孔，在孔的底部停轉(zhuǎn)并可以讓刀。

34Mastercam

鉆孔循環(huán)加工方式35Mastercam5.2.3鉆孔實(shí)例在