PowerMILL 培训教程-特征设置

15. 特征设置/二维加工
PowerMILL中包含有一些专门用来加工称之为特征的垂直和突出形状的二维策略。

这些策略独立于CAD模型，为此它们都没有参照基础CAD模型进行过切检查。

特征通过垂直延伸参考线和线框产生，也可通过多种不同模型文件格式输入。

特征产生后，它显示为由垂直线连接上下轮廓的三维形状。

激活的特征以紫色标记，未激活的特征用浅灰色标记。

和曲面CAD模型不一样的是，不能对特征阴影着色。

1.特征
特征由二维几何形状产生，可单独定义为型腔、切口、凸台和孔。

也可直接通过曲面或实体模型提取孔特征，同时还可使用区域清除策略中的Z轴下切域中的钻孔选项产生孔特征。

2.区域清除 (二维加工策略)
特征产生后可使用二维区域清除策略来产生包括粗加工、半精加工和精加工策略在内的全部二维加工策略。

3.钻孔
钻孔选项仅可应用于孔特征，PowerMILL所支持的孔循环类型有：标准钻、镗孔、螺旋铣和攻螺纹。

特征
有六种不同类型的特征分别用来对应各个不同的二维加工选项，它们分别是：
1.型腔 -定义轮廓的内部区域，刀具仅加工特征的内部区域。

2.切口 -一条定义刀具路径的曲线（带或不带刀具补偿）。

3.凸台 -一个竖柱。

刀具仅加工凸台的外侧表面。

4.孔 -一种通过点、圆圈、曲线或直接通过CAD模型数据定义的专门用于钻孔操作
的特征。

5.圆形型腔 - 一种由点、圆圈或曲线定义的圆形型腔。

6.圆形凸台 - 一种由点、圆圈或曲线定义的圆形凸台。

可直接将包含圆圈/曲线对或是圆柱体曲面的二维数据（如 dxf 文件）输入到PowerMILL，然后直接根据这些数据定义孔特征，这样省去了手工输入坐标值的麻烦，避免手工操作产生错误的可能性。

通过线框产生特征
钻孔
特征产生
•全部删除并重设表格。

•通过范例文件输入模型PM_holes.dgk 。

•通过PowerMILL浏览器定义一个新的特征设置。

从右击特征弹出菜单中选取定义特征设置选项后，特征表格即自动显示在屏幕上。

• 输入名称根 1。

• 选取类型为孔。

• 输入定义顶部为0，定义底部为 –25。

• 选取使用选项为曲线。

• 选取图形视窗中的全部线框圆圈。

• 应用并关闭表格。

于是按每个圆的直径值产生出了一系列特征，特征的的顶部为 Z 0 ，特征的底部为 Z –25 。

• 打开毛坯表格，按方框定义毛坯，使毛坯尺寸正好包裹住全部特征，选取类型为特征，最后点击计算按钮。

• 锁住最小Z 和最大Z ，将毛坯在X - Y 方向延伸 10 。

• 在刀具路径策略表格中选取钻孔页面。

• 选取钻孔。

• 定义一直径为10的钻头。

• 点击选项按钮，打开下页所示的特征选项表格。

于是特征设置中的全部孔尺寸都显示在表格的左手边的方框中。

•选取直径为10的孔。

•点击转移按钮，将直径为10的孔转移到选项区域。

•点击选取
按钮，于是图形视窗中已选的孔特征即被高亮突出显示。

点击
关闭
按钮。

•循环类型选取为深钻。

•设置按孔顶部定义顶
部。

•输入间隙3，啄孔深度
5。

•点击排序域的下拉箭
头，然后选取最短路
径。

•应用并关闭表格。

于是浏览器中产生一钻孔刀具路径。

•右击此刀具路径，从弹出菜单中选取设置选项，再次打开钻孔表格，然后点取复制刀具路径按钮。

•定义一直径为16的钻头，为直径为18的孔特征产生一钻孔刀具路径，刀具路径的设置和前面的直径为10的孔的刀具路径设置完全相同。

PowerMILL在屏幕上显示出此信息，提示用户使用的
钻头尺寸和孔尺寸不一致，这样避免用户不小心出
错。

此提示对刀具路径的产生无任何影响，将使用所
选的刀具产生出已选孔的钻孔刀具路径。

•定义一直径为25的钻头，为直径为40的特征产生出钻孔刀具路径。

在此，使用直径为25的钻头首先在模型上钻出一个引导孔，随后再使用直径为30的端铣刀通过螺旋铣削加工到孔直径。

•定义一直径为30的端铣刀。

•选取直径为40的孔特征。

•打开一新的钻孔策略。

•在循环类型中选取螺旋选项。

•在节距域输入1 (这将为螺旋节距) ，然后应用并关闭表格。

练习
•通过勾画产生一条参考线，在直径为40的孔的两侧产生两个直径为6，拔模角为3度的孔，每一侧的孔和大孔的距离为30mm。

•定义合适的钻头来加工这两个新产生的孔。

型腔、凸台和切口特征
在此范例中，我们将用到下面的二维绘图。

将产生三个特征供后面进行二维加工。

填写表格时，请查看绘图中的尺寸。

•删除全部并重设表格。

•从Powermill_data – Models 文件夹输入模型
2d_Wizard_Example.dgk 。

我们需要产生并加工切口、型腔和凸台特征。

2.5维加工向导程序可一步步地指导用户通过线框或曲面拓扑产生2.5D 刀具路径。

• 选取刀具路径策略。

• 选取 2.5维区域清除标签。

• 选取二维加工向导。

• 产生一新的名称为Example 的特征，然后选取下一步，进入向导的下一页。

• 使用左鼠标键选取型腔线框，于是该线框变为黄色。

• 按绝对值0定义特征顶
部，按绝对值–25 定义特征底部，设置拔模角为 5。

• 设置特征类型为型腔。

于是产生一
型腔特征，它显示在特征列表中。

• 不选取此型腔。

• 选取此内部轮廓并使用下图所示的值产生一凸台特征。

于是产生一凸台特征，它显示在特征列表中。

使用向导中的删除选项可删除已选特征。

•
选取此中心线线框并使用下图所示值定义一切口特征。

• 不显示全部线框，仅显示产生的特征。

切口
型腔
凸台
• 选取下一步，进入向导的下一页面。

用户可使用这个页面来选取需要加工的特征。

• 选取切口特征，然后点击下一步。

用户可在向导的这一步来定义刀具路径的基本参数。

注：毛坯定义完毕之前，加工设置图标被灰化。

• 选取毛坯图标，按照下图输入相应的值，然后接受表格。

• 设置快进高度为安全Z 高度 5 ，开始Z 高度 2。

• 设置开始点/结束点为毛坯中心安全高度。

• 选取下一步，进入向导的下一页面。

这个页面用来供用户选取加工策略。

注: 2.5D 区域清除加工是加工特征时仅可使用的一种策略。

• 选取轮廓区域清除特征设置策略，随后按下产生按钮。

• 请不要关闭加工向导。

• 定义一直径为 10 的端铣刀。

• 不勾取外部接近。

• 设置余量 0。

• 设置下切步距 2
• 设置切削方向为顺铣。

• 设置切口切削为中心线。

• 应用表格。

于是即产生一条穿过切口中心线的刀具路径。

• 复制产生的刀具路径
并将切口切削修改为保留左。

于是在切口中心线的左边产生一条刀具
路径。

•复制该刀具路径并将切口切削修改为保留右。

于是在切口中心线的右边产生一条刀具
路径。

•选取加工向导中的上一步按钮，
回到向导的选取特征页面。

•同时选取型腔和凸台特征，然后点击下一步按钮。

•选取二维数据的外部边缘，在浏览器中选取边界，随后选取定义边界–用户定义选项。

•通过模型产生一用户定义边界并接受边界表格。

这个边界将用来定义毛坯。

•点击加工向导中的毛坯图标。

•按边界定义毛坯并将最小Z设置为 -30 ，最后点击接受按钮。

• 选取下一步，进入向导的下一页面。

• 选取偏置区域清除特征设置策略，然后按下产生按钮。

• 请勿关闭加工向导。

•定义一直径为12，刀尖圆角半径为3的刀尖圆角端
铣刀。

•设置Z轴下切移动为斜向。

•设置余量为 0。

•设置下切步距为5
•设置切削方向为顺铣。

•勾取最终轮廓路径选项，
输入最后的Z高度的余量
值1.0 。

•应用然后取消表格。

•在Viewmill中运行全部刀具路径。

我们需要选取一合适的刀具来加工型腔中带拔模角的侧壁部分。

• 使用下图所示值产生一锥度球铣刀。

• 在加工向导的刀具路径页面中选取轮廓区域清除特征设置策略，然后点取产生按钮。

• 按照左图填写表格，使用手动下切步距，其值为 –25。

• 应用然后取消表格。

•应用适当的切入切出和连接，然后在Viewmill中仿真刀具路径。

通过模型孔产生特征
除可使用输入的二维几何图形产生出孔特征外，PowerMILL也可自动识别出三维曲面模型和实体模型中的孔特征，无论它是盲孔还是通孔。

•删除全部并重设表格。

通过文件– \PoweMILL_Data\Models输入模型corner_bowl.dgk。

•此时不要定义毛坯，因为孔特征的顶部将产生在最靠近毛坯Z轴尺寸（最大或最小）的地方。

如果定义了毛坯后产生孔，则孔的方向可能就不对（当然，随后我们可以反转孔特征的方向）。

• 选取全部模型。

• 右击特征设置，从弹出菜单中选取识
别模型中的孔选项。

• 按方框绕模型定义毛坯。

• 不显示模型。

于是为模型中的每个孔（包括镗孔）产生出特征。

• 选取合适的刀具加工这些孔。

封顶孔
可使用孔特征来帮助封顶模型中的孔。

如果孔和模型表面的相交方式为非平面相交，PowerMILL 将尝试使用曲线曲面来封顶孔，使封顶孔的表面和孔的周边曲面相切。

非圆形孔由于无法为其产生孔特征，则需使用编辑边界章节中介绍的方法，使用边界来封顶孔。

下面我们将为您介绍封顶由模型产生的孔特征的全部过程。

练习
• 删除全部并重设表格。

• 从PowerMILL_Data 输入模型 Block_with_holes.dgk 。

• 由方框通过模型计算毛坯。

(此时产生的是上下倒置的孔。

)
• 使用方框拖放方法选取全部模型。

下面将通过模型产生孔特征。

• 选取识别模型中的孔选项。

于是即产生出特征设置 1 ，该特征设置中包含由9个由模型提取的孔特征。

此时产生出的孔特征是上下倒置的，我们需要反转它们。

• 在浏览器中右击特征设置 1 ，从弹出菜单中点击选取全部，接着选取编辑 > 反向已选孔。

• 最后选取顶部曲面
，然后右击特征设置1，从弹出菜单中选取封顶孔选项。

于是将产生出顶盖曲面，这些曲面产生在一新的模型 Capping Surfaces 中，其被置于一和模型名称相同的新的层中。

• 点击此灯泡，不显示特征设置 1。

• 点击符号 + 展开层。

• 点击灯泡，不显示该层。

•
同样，点击特征设置1旁的灯泡，不显示这些特征。

顶盖曲面的方向可能处于相反的方向。

•选取全部顶盖曲面，然后右击鼠标键，从弹出菜单中选取反向已选。

•点击Block with holes旁的灯泡，在屏幕上显示出该模型。

练习:
•从范例目录装载模型5axis_with_holes.dgk，封顶模型上的全部孔。

通过三维模型产生特征
•删除全部，重设表格。

•从范例目录输入模型2DExample.dgk 。

这个模型包含由型腔、凸台和切口。

• 绕模型通过方框定义毛坯。

• 选取下图所示的两张曲面。

• 选取刀具路径策略 。

• 选取 2.5维区域清除标签。

• 选取二维加工向导选项。

• 产生一名称为 Example2 的新的特征，选取下一步，进入向导的下一页面。

•
按照下图输入相应的值产生一型腔特征。

向导使用上述数据产生了两个型腔同时识别出了所选曲面上的三个凸台。

• 选取三个凸台并为其设置3度的拔模角。

• 选取下一步，进入向导的下一页面。

• 不选取任何特征加工，这样系统即会加工全部特征。

• 选取下一步。

• 重设快进高度和开始点。

• 选取下一步，进入向导的下一页面。

• 选取偏置区域清除特征设置策略，然后点击产生按钮。

• 定义一直径为 10 的端铣刀。

• 设置切入移动为斜向。

• 不勾取外部接近。

• 设置余量为 1。

• 设置行距为 8。

• 设置下切步距为 4
• 设置切削方向为顺铣。

• 应用然后取消表格。

产生的刀具路径应和下图相似。

• 点击
选取特征选项，
回到向导的选取特征页面。

• 选取那个不包含任何凸台的型腔。

• 进入向导的产生刀具路径页面。

•选取轮廓区域清除特征设置策略，然后点击产生按钮。

•将刀具路径重新命名为‘Pocket Finish’。

•入图所示填写表格，使用手
动下切步距，下切步距通过
平坦面定义。

•应用然后取消表格。

•在刀具路径上应用切入切出，其设置为–水平圆弧，角度为90，半径为5。

•将项目保存为‘2Dtest’。

•回到向导的开始页面，产生一名称为‘Slot’的新的特征设置。

•选取产生用户坐标系图标。

•将用户坐标系重新命名为‘Slot’。

•选取对齐于拾取选项，然后使用左鼠标键点击右下图阴影显示的带角度切口
的底部曲面的中心。

于是即产生一名称为‘Slot’ 的用户坐标系，它位于刚才光标的捕捉位置，其Z轴垂直于所选曲面。

•选取沿X轴方向查看。

•确认切口的底部曲面仍然呈高亮显示状态，然后选取下一步，进入向导的下一页面。

按下图输入相应的值，产生一切口特征。

•
于是即产生了特征。

特征的上下各有一个拖放手柄，用户
可使用它来动态定义特征的顶部和底部。

•使用顶部手柄将切口的顶部Z拖放到大约
30.0mm处。

• 进入向导的参数页面。

• 入下图所示，使用方框定义一类型为特征的毛坯。

• 重设快进高度。

• 点击下一步，进入向导的下一页面。

•
选取轮廓区域清除特征设置策略，然后按下产生按钮。

• 定义一直径为 20 的端铣刀。

• 设置Z 轴下切类型为下切。

• 不勾取外部接近。

• 设置余量为 0。

• 设置下切步距为 5
• 设置切削方向为顺铣。

• 设置切口切削为保留左。

• 应用然后取消表格。

PowerMILL 15. 特征设置/二维加工 Issue PMILL 7.0 247
于是切口即被加工。

区域清除刀具补偿
区域清除对话视窗的高级页面中提供了刀具补偿选项。

• 激活刀具路径 ‘Pocket Finish’。

• 选取刀具路径设置选项，然后选取复制刀具路径选项。

• 点击右边所示的按钮，打开高级区域清除表格。

刀具补偿的缺省设置为自动。

产生刀具路径时，PowerMILL 假设加工中使用的是尺寸精确的刀具，自动对整个刀具半径进行补偿，用户不必在机床上来定义刀具补偿。

• 设置补偿类型为关，然后应用刀具路
径。

15. 特征设置/二维加工 PowerMILL 248 Issue PMILL 7.0 选取关后，PowerMILL 不进行刀具半径补偿。

在这种情况下，需要在机床上定义刀具半径。

这个过程通常称之为零件边缘程序编制（ Part Edge Programming ），但是这种方法具有一定的局限，因为大多数的机床不能很精确地呈现零件凹角处的轮廓或小于刀具半径的的圆弧。

• 选取刀具路径设置选项，然后复制一刀具路径。

• 设置补偿类型为保护，然后应用刀具路径。

选取保护选项后，PowerMILL 对名义刀具半径进行补偿，然后机床补偿名义值和实际值直径的差值，也就是所称的磨损补偿。

这种方法弥补了关选项时的局限，它在凹角处使用最小半径来控制刀具半径偏置后拐角的圆弧尺寸。

在这种情况下，大多数机床都能精确呈现凹角处的轮廓，这样 PowerMILL 即可使用名义刀具尺寸来进行碰撞检查，同时加工前可在机床上进行最后的刀具物理尺寸修正。

保护的刀具路径半径 轮廓半径。