第8讲 外形铣削和平面铣削

图8-4 重叠量参数
图8-5 重叠参数示意图
【平面加工参数】选项卡中的其他参数与【外形加工参数】选项卡中的 设置大致一样，在此不再重复介绍。
面铣削是采用大直径的面铣刀进行表面加工，因此在实际使用中应 尽可能选择较大直径的铣刀，以便一刀完成。这样既可以提高表面质 量，又能提高加工效率。
8.1.2 范例讲解──平面铣削加工案例1
在使用Mastercam X2系统加工时，经常会遇见如图8-1所示的 文本框格式。其中前面一个文本框的数据表示某一个 基准尺寸（比如刀具直径）的百分比，后面文本框中的数据表示实 际值。用户只需要设定其中一个，另一个会根据设定的数据自动变 化。
二、 刀具移动方式
当选择双向铣削方式时，需要设置刀具在两次铣削间的过渡方式。在【两 切削间的位移方式】下拉列表中，系统提供了3种刀具移动的方式。 • 【高速回圈】：选择该选项时，刀具按圆弧的方式移动到下一次铣削的 起点，如图8-3（a）所示。 • 【线性】：选择该选项时，刀具以直线的方式移动到下一次铣削的起点 ，如图8-3（b）所示。 • 【快速位移】：选择该选项时，刀具以直线的方式快速移动到下一次铣 削的起点，如图8-3（c）所示。
8.2.2
范例讲解──外形铣削加工案例1
本实例要对槽轮模型的轮廓进行铣削加工， 其加工方法比较简单，加工模拟效果如图8-31 所示。
图8-31 模拟结果
1. 打开素材文件“第8讲\素材\外形铣削加工案例1.MCX”。 2. 设置毛坯。 (1) 执行【机床类型】/【铣削系统】/【默认】命令，进入铣削加工环 境。
7. 保存文件。
8.2
外形铣削
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。二维外形铣削时，刀具路径的切削深度固定不变。
8.2.1
知识点讲解
执行【刀具路径】/【外形铣削…】命令，系统弹出【参数转换】对话 框，系统提示“选取外形串连”，选取需要加工的边界即可进入外形铣削环 境，如图8-30所示。
(2) 在左侧的操作管理器中的【属性】选项树中选取【材料设置】选 项，系统打开【机器群组属性】对话框，按照图8-32所示设置毛 坯。 (3) 单击 按钮确定，结果如图8-33所示。
二、
高度设置
铣床加工各模组的参数设置中均包含有高度参数的设置，主要高度参数如下。 • 安全高度：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：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：当刀具在按工作进给之前快速进给到的高度。 • 工件表面：工件上表面的高度值。 • 切削深度：最后的加工深度。
图8-19 【验证选项】对话框
6. 保存文件。
8.1.3
课堂练习──平面铣削加工案例2
本例将进一步介绍平面铣削加工的一般方法， 加工模拟效果如图8-20所示。
打开素材文件“\第8讲\素材\平面铣削加工 案例2.MCX”。 2. 设置毛坯。 (1) 执行【机床类型】/【铣削系统】/【默 认】命令。 (2) 在左侧的操作管理器中的【属性】选项 树中选取【材料设置】选项，系统打开 【机器群组属性】对话框，按照图8-21 所示设置毛坯。 1.
（a） 双向
（b） 单向-顺铣
（c） 单向-逆铣
（d） 一刀式
图8-2 铣削方式
另外，在选择多次走刀铣削时，即图8-2（a）、（b）、（c）所示， 还需要设置两条刀具路径间的距离，即切削间距。但在实际加工中，两条 刀具路径间的距离一般会小于该值，这是因为系统在生成刀具路径时，首 先计算出铣削的次数，铣削的次数等于铣削宽度除以设置的【切削间距】 值后向上取整。实际的刀具路径间距为总铣削宽度除以铣削次数，所以两 条刀具路径间的距离一般会小于设定值。
(3)
最后单击
按钮，系统自动生成平面铣削刀具路径，如图8-16所示。
5.
(1)
加工模拟。
单击如图8-17所示的 按钮，系统弹出【实体切削验证】对话框，单 击如图8-18所示的 按钮。
图8-16 刀具路径
图8-17 验证已选择的操作
图8-18 【实体切削验证】 对话框
(2)
按照图8-19所示设置参数，单击 按钮。返回【实体切削验证 】对话框，单击 按钮开始加工模拟，模拟结果如图8-6所示。
图6-7 设置视图模式
(2)
系统弹出【边界盒选项】对话框，按照图8-9所示设置参数，连 续两次单击 按钮。
图8-8 【机器群组属性】对话框
图8-9 【边界盒选项】对话框
3. (1) (2) (3) • • • •
设置刀具参数。 执行【刀具路径】/【面铣】命令。 系统弹出【输入新NC名称】对话框，按Enter键确定，接受默认参数。 系统弹出【转换参数】对话框，选择如图8-10所示的边线，按Enter键确 定，系统打开【面铣刀】对话框，如图8-11所示。 设置刀具参数。 执行【刀具路径】/【面铣】命令。 系统弹出【输入新NC名称】对话框，按Enter键确定，接受默认参数。 系统弹出【转换参数】对话框，选择如图8-10所示的边线，按Enter键确 定，系统打开【面铣刀】对话框，如图8-11所示。
图8-30 【外形加工参数】选项卡
一、
加工类型
(1) 2D（二维外形铣削加工）。进行二维外形铣削加工时，整个刀具路径的 铣削深度是相同的，其z坐标值为设置的相对铣削深度值。 (2) 2D倒角。该加工一般需安排在外形铣削加工完成后，用于加工的刀具必 须选择成型铣刀。用于倒角时，角度由刀具决定。 (3) 斜插下刀。斜插下刀加工一般用来铣削深度较大的外形。加工时，可以选 择不同的走刀方式，以获得不同的加工质量和生产效率。 (4) 残料加工。残料外形加工一般用于铣削上一次外形铣削加工后留下的残余 材料。为了提高加工速度，当铣削加工的铣削量较大时，开始时可以采用 大尺寸刀具和大进刀量，再采用残料外形加工来得到最终的光滑外形。
图8-20 模拟结果
图8-21 【机器群组属性】对话框
(3) 单击
按钮确定，结果如图8-22所示。
3. 设置刀具参数。
(1) 执行【刀具路径】/【面铣】命令。 (2) 系统弹出【输入新NC名称】对话框，按Enter键确定，接受默认参数，系 统弹出【转换参数】对话框。 (3) 选择如图8-23所示的图形，单击 按钮确定。 (4) 在【面铣刀】对话框的空白处单击鼠标右键，选择【创建新刀具】选项 ，如图8-24所示。
本例主要介绍平面铣削加工的一般方法， 加工模拟效果如图8-6所示。
图8-6 模拟结果 8-6
打开素材文件“\第8讲\素材\平面铣削加工 案例1.MCX”。 2. 设置毛坯。 (1) 依次单击图8-7所示的1、2和3处，弹出如 图8-8所示【机器群组属性】对话框，按图 8-8所示设置参数，然后单击 按钮。 1.
图8-27 【平面加工参数】选项卡
图8-28 【深度分层切削设置】 对话框
(3) 单击【面铣刀】对话框的 按钮，系统自动生成平面铣削刀具路径 ，如图8-29所示。
图8-29 刀具路径
按Alt+T组合键可以切换刀具路径的显示/隐藏。
5. 加工模拟。
(1) 在左侧操作管理器中单击 按钮，打开【实体切削验证】对话框。 (2) 单击 按钮系统开始模拟加工过程，结果如图8-20所示。
三、
刀具补偿
刀具补偿是指将刀具路径从选取的工件加工边界上按指定方向偏移一定的距离。 (1) 补偿类型。若补偿器的类型为电脑，则由电脑计算进行刀具补偿后的刀具 路径；若补偿器的类型为控制器，则刀具路径的补偿不在CAM中进行， 而在生成的数控程序中产生G41、G42、G40刀补指令，由数控机床进行 刀具补偿。 (2) 补偿设置。通常根据加工需要将刀具补偿设置为左刀补或右刀补。 (3) 长度补偿。刀具除了在xy平面内补偿外，还可以在z轴方向进行补偿。选 择“球心”时根据球头刀球心进行补偿，选择“刀尖”时根据刀尖进行补 偿，最后生成的刀具路径因补偿方式不同而有所区别。
图8-22 毛坯显示
图8-23 选择图形
图8-24 【面铣刀】对话框
(5) 系统自动打开【定义刀具】对话框，如图8-25所示。选择刀具类 型为“面铣刀”。 (6) 按照图8-26所示设置刀具尺寸参数，然后单击 按钮确定。
图8-25 选取刀具类型
图8-26 设置刀具尺寸
4. 设置加工参数。 (1) 返回【面铣刀】对话框，进入【平面加工参数】选项卡，设置平 面加工参数，如图8-27所示。 (2) 单击 按钮，设置深度分层切削参数，如图8-28所示，然后 单击 按钮确定。
图8-1 【面铣刀】对话框
一、 切削方式 在进行面铣削加工时，可以根据需要选取不同的铣削方式。在【平面加工参 数】选项卡的【切削方式】下拉列表中选择不同的铣削方式，如图8-2所示。 • 【双向】：刀具在加工中可以往复走刀，来回均切削，如图8-2（a）所示。 • • • 【单向-顺铣】：刀具仅沿一个方向走刀，进时切削，回时空走，如图8-2（b） 所示。顺铣是指铣刀与工件接触部分的旋转方向与工件进给方向相同。 【单向-逆铣】：刀具仅沿一个方向走刀，进时切削，回时空走，如图8-2（c ）所示。逆铣是指铣刀与工件接触部分的旋转方向与工件进给方向相反。 【一刀式】：仅进行一次铣削，刀具路径的位置为工件的中心位置。采用这 种铣削方式时刀具的直径必须大于工件表面的宽度，如图8-2（d）所示。
四、பைடு நூலகம்
分层铣削
铣削厚度较大时，可以采用分层铣削。 设置参数时，需要依次设置粗加工时的最大进刀量、精加工的次数、精切 削时的最大进刀量等。还可以根据需要设置深度铣削的顺序。
五、
进刀/退刀设置
在外形铣削加工中，可以在外形铣削前和完成外形铣削后添加一段 进刀/退刀刀具路径。该刀具路径由一段直线刀具路径和一段圆弧刀具 路径组成。 可以通过设置长度、渐升或渐降高度以及方向等参数来定义直线 刀具路径。通过设置半径、扫掠角度和螺旋高度等参数来定义圆弧刀 具路径。
图8-10 选择边线
图8-11 【面铣刀】对话框
此处虽然默认情况下， 按钮处于按下状态，但还是需要 先单击一下该按钮，再进行边线的选择。下同。 (4) 在如图8-11所示对话框的空白处单击鼠标右键，选择【创建新刀具】 选项，打开【定义刀具】对话框，如图8-12所示，选择刀具类型为“面 铣刀”。 设置刀具尺寸，如图8-13所示，单击 按钮确定。
第八讲
外形铣削和平面铣削
本章学习目标
掌握平面铣削的基本设置和应用 掌握外形铣削的基本设置和应用
本章大纲
8.1 8.2 8.3 平面铣削 外形铣削 课后练习
8.1
平面铣削
平面铣削加工模组的加工方式为平面加工，主要用于加工平面， 提高工件的平面度、平行度以及降低工件表面粗糙度。
8.1.1
知识点讲解
执行命令【刀具路径】/【面 铣】，弹出【串连选项】对话框， 采用串连方式对绘图区中的几何模 型进行串连操作，确认后系统弹出 【面铣刀】对话框，进入面铣削环 境，如图8-1所示。 在设置面铣削参数时，除了要 设置一组刀具、材料等共同参数外， 还要设置一组其特有的加工参数。
（a） 高速回圈
（b） 线性方式 图8-3 刀具移动路径
（c） 快速位移
另外，当选择【高速回圈】或【线性】方式过渡时，用户可以指定两 切削间的位移进给率。当选择【快速位移】方式过渡时，采用系统默认速 度。
三、 重叠量参数
在【平面加工参数】选项卡中还需要对重叠量参数进行设置，如图8-4所示。 • 【非切削向的延伸量】（Across overlap）：设置垂直刀具路径方向的重叠量。 • 【切削方向的延伸量】（Along overlap）：设置沿刀具路径方向的重叠量。 • 【进刀引线长度】（Approach）：起点附加距离。 • 【退刀引线长度】（Exit distance）：终点附加距离。 在实际应用中，应合理地选择超出量与引线长度，以减少残料以及空行程， 具体含义如图8-5所示。
(5)
图8-12 选择刀具类型
图8-13 设置刀具尺寸
4. (1) (2)
设置加工参数。 返回【面铣刀】对话框进入【平面加工参数】选项卡，设置平面加工 参数，如图8-14所示。 单击 按钮，设置深度分层切削参数，如图8-15所示，然后单 击 按钮。
图8-14 【平面加工参数】对话框
图8-15 【深度分层切削设置】对话框