第8章二维铣削加工
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二维正交铣削加工有限元仿真分析
ｎｔ ｌｍ ｅ ｔａ ａｙ ｉ ｓ ｆｗａ ｅＡＢＡＱＵＳ，ｈ ａ ｅ ｉｅｅｅ ｎ ｎ ｌ ｓｓ ｏｔ ｒ ｔ ｅｐ ｐ ｒ
ｓｍｕｌ ｔ ｓ ａ ａ ｌ ｚ ｓ ｈｅ ｒ ｎ ｏ ｈｅ ｔ ｅ ｓ ｉ ａ ｅ ｎｄ ｎａ ｙ ｅ ｔ ｔ ｅ ｄｓ ｆ ｔ ｓ ｒ ｓ ， ｓ ｒ ｉ ａ ｌｉ ｇ ｆ ｒ ｅ ｏ ｈｅ ｗｏ ｋ ｅ ｅ ｉ ｈｅ ２ ｔ ａｎ ｎｄ ｍｉｌｎ ｏ ｃ ｆｔ ｒ ｐｉｃ ｎ ｔ Ｄ ｍｉｌｎ ｏ ｅ ｓ ｌｉ ｇ ｐｒ ｃ ｓ ．Ｔｈｅ ｃ ｎｔ ａ ｔ ｔ ｈｅ ｃ ｎｃ ｒ ｄ ｅ — ｏ ｒ ｓ ｏ ｔ ｏ ｅ ｎｅ ｘ ｉｔｎｇ ｃ ｔ ｉ ｈ ｏ ｙ Ｓ Ｏ Ｓｔ ｒ ｎｄｓａ ｅｔ ｕ ． ｓ ｉ ｕ ｔｎｇ ｔ ｅ ｒ Ｈ Ｗ ｈｅ ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ Ｋｅ ｒ ： ＷＯ — ｄｉ ｅ ｉ ｎａ ｉｌｎ ＦＥＡＳ； ｙ ｗｏ ｄｓ ｔ ｍ ｎｓｏ ｌｍ ｌｉ ｇ； ｍａ ｅ ｉ ｌｆ ｉｕ ｅ； ｔｅ ｓａ ｔ ａ ｎ ｔ ｒａ ａｌ ｒ ｓ ｒ ｓ ｎｄ ｓ ｒ ｉ
动 对模 拟过程 的影 响 ， 且 因刀 具 锋利 而 忽 略 了后 并
０ 引 言
自２ Ｏ世纪 ９ Ｏ年 代 以来 ， 国外 数 控铣 削 加 工 呈
刀 面对 已加工 表 面的影 响 。第 ３ 假设保 证 了切削 个
模 拟过程 的稳 定性 。 正 交 切 削 加 工有 限 元 模 拟模 型 如 图 １ 示 ， 所 在
合有 限元 分析软 件 Ａ ＡＱＵＳ中材料 的 失效 与 切屑 Ｂ 分 离准则 ， 拟 了二 维铣 削加 工过程 中工件 的 应 力、 模
应 变和铣 削 力的 变化 趋 势 ， 与相 关切 削加 工 理 论对 比 分析 ， 明其 变化 趋势是 正确 的 。 说
Mastercam二维铣削加工
Mastercam应用教程
Mastercam 电子教案
2005.07.28
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第8章 二维铣削加工
Mstercam二维刀具路径模组用来生成二 维刀具加工路径，包括外形铣削、挖槽、 钻孔、面铣削、全圆铣削等加工路径。 各种加工模组生成的刀具路径一般由加 工刀具、加工零件的几何模型以及各模 组的特有参数来定义。不同模组可进行 加工的几何模型和参数各不相同。本章 将分别介绍各模组的功能及使用方法。
2005.07.28
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“Contour”对话框
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“Tools parameters”对话框中的有关刀具参数输入框 的含义与刀具设置中的相同，下面对本选项卡中的有 关按钮进行介绍。
1. Home position按钮
选中“Home position”按钮前的复选框，单击 “Home position”按钮，即可打开“Home position” 对话框。该对话框用来设置工件坐标系（G54）的原 点位置，其值为工件坐标系原点在机械坐标系中的坐 标值，可以直接在输入框中输入或单击“Select”按 钮在绘图区选取一点。
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3. Ramp（螺旋式外形加工）
只有二维曲线串连时有螺旋式加工，一般是
用来加工铣削深度较大的外形。在进行螺旋式
外形加工时，可以选择不同的走刀方式。单击 “Ramp”按钮，打开 “Ramp contour”对 话框。系统共提供了3种走刀方式，当选中 Angle或Depth单选钮时，都为斜线走刀方式； 而选中Plunge单选钮时，刀具先进到设置的铣 削层的深度，再在XY平面移动。对于Angle和 Depth选项，定义刀具路径与XY平面的夹角方 式各不相同，Angle选项直接采用设置的角度， 而Depth选项是设置每一层铣削的Ramp depth （总进刀深度）。
Mastercam 电子教案
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第8章 二维铣削加工
Mstercam二维刀具路径模组用来生成二 维刀具加工路径，包括外形铣削、挖槽、 钻孔、面铣削、全圆铣削等加工路径。 各种加工模组生成的刀具路径一般由加 工刀具、加工零件的几何模型以及各模 组的特有参数来定义。不同模组可进行 加工的几何模型和参数各不相同。本章 将分别介绍各模组的功能及使用方法。
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“Contour”对话框
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“Tools parameters”对话框中的有关刀具参数输入框 的含义与刀具设置中的相同，下面对本选项卡中的有 关按钮进行介绍。
1. Home position按钮
选中“Home position”按钮前的复选框，单击 “Home position”按钮，即可打开“Home position” 对话框。该对话框用来设置工件坐标系（G54）的原 点位置，其值为工件坐标系原点在机械坐标系中的坐 标值，可以直接在输入框中输入或单击“Select”按 钮在绘图区选取一点。
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3. Ramp（螺旋式外形加工）
只有二维曲线串连时有螺旋式加工，一般是
用来加工铣削深度较大的外形。在进行螺旋式
外形加工时，可以选择不同的走刀方式。单击 “Ramp”按钮，打开 “Ramp contour”对 话框。系统共提供了3种走刀方式，当选中 Angle或Depth单选钮时，都为斜线走刀方式； 而选中Plunge单选钮时，刀具先进到设置的铣 削层的深度，再在XY平面移动。对于Angle和 Depth选项，定义刀具路径与XY平面的夹角方 式各不相同，Angle选项直接采用设置的角度， 而Depth选项是设置每一层铣削的Ramp depth （总进刀深度）。
Mastercam第8章 二维铣削加工
用来输入刀具进刀引入/退刀引出路径 为斜线时，其渐升/渐降高度值。如图 所示。
“螺旋高度”：
文本框用来输入在当进／退刀具路径为 一条空间螺旋线时,进刀/退刀的起点与 终点在深度方向的差值。
“指定进刀点/指定退刀点”： 选择此复选框，将使用在选择串连几何图形前所选择的
点作为进刀/退刀点。 “只在第一层深度加上进刀向量”： 选择此复选框，当采用深度分层切削功能时，只在第一
“补正方向”。
两种补偿方向供用户选择，左补偿和右 补偿
“校刀位置”。
即刀具刀位点设置，就是每一把刀具上用来代表该 刀具去执行程序的选定点。刀具的刀位点位置不同， 刀具轨迹就不同。对于具有明显刀尖的刀具来说， 可以直接把刀尖确定为刀位点，但对于具有多个刀 尖的刀具或者没有明显刀尖的刀具，就要提前在刀 具上确定一个点来代表该刀去执行程序。
（2）启动外铣削方式
选择“刀具路径”→“外形铣削（C）”命令，系统 弹出如图8-2所示的输入新NC名称对话框，用户可以 重新输入名称或按系统默认名称。
单击对话框中的 按钮后，系统弹出串联选取外形 铣轮廓对话框，根据提示选择要进行加工的外轮廓。
选择完后单击串联选取对话框中的 按钮，系统弹 出如图所示外形铣刀具参数和加工参数对话框。
(5）生成刀具路径 完成参数设置后，单击外形铣削对话框的 按钮即可
生成外形加工刀具路径。 (6）加工工件的设置 按第七章第三节讲述的过程进行设置，
工件参数设置对话框
设置的工件毛坯形状
(7）刀具路径模拟
为了验证刀具路径是否正确，选用刀具路径 模拟功能来对已生成的刀具路径进行校验。 有两种模拟方法，二维模拟和三维实体模拟。
当外形加工厚度较厚，为了保证加工质量，可以采用分层铣削功能。 选中外形铣削参数设置对话框中的“分层切削”选项，系统打开外形 分层铣削设置对话框。
“螺旋高度”：
文本框用来输入在当进／退刀具路径为 一条空间螺旋线时,进刀/退刀的起点与 终点在深度方向的差值。
“指定进刀点/指定退刀点”： 选择此复选框，将使用在选择串连几何图形前所选择的
点作为进刀/退刀点。 “只在第一层深度加上进刀向量”： 选择此复选框，当采用深度分层切削功能时，只在第一
“补正方向”。
两种补偿方向供用户选择，左补偿和右 补偿
“校刀位置”。
即刀具刀位点设置，就是每一把刀具上用来代表该 刀具去执行程序的选定点。刀具的刀位点位置不同， 刀具轨迹就不同。对于具有明显刀尖的刀具来说， 可以直接把刀尖确定为刀位点，但对于具有多个刀 尖的刀具或者没有明显刀尖的刀具，就要提前在刀 具上确定一个点来代表该刀去执行程序。
（2）启动外铣削方式
选择“刀具路径”→“外形铣削（C）”命令，系统 弹出如图8-2所示的输入新NC名称对话框，用户可以 重新输入名称或按系统默认名称。
单击对话框中的 按钮后，系统弹出串联选取外形 铣轮廓对话框，根据提示选择要进行加工的外轮廓。
选择完后单击串联选取对话框中的 按钮，系统弹 出如图所示外形铣刀具参数和加工参数对话框。
(5）生成刀具路径 完成参数设置后，单击外形铣削对话框的 按钮即可
生成外形加工刀具路径。 (6）加工工件的设置 按第七章第三节讲述的过程进行设置，
工件参数设置对话框
设置的工件毛坯形状
(7）刀具路径模拟
为了验证刀具路径是否正确，选用刀具路径 模拟功能来对已生成的刀具路径进行校验。 有两种模拟方法，二维模拟和三维实体模拟。
当外形加工厚度较厚，为了保证加工质量，可以采用分层铣削功能。 选中外形铣削参数设置对话框中的“分层切削”选项，系统打开外形 分层铣削设置对话框。
项目2 平面铣削及二维轨迹加工
工件。Step3:当寻边器距离工件较近距离时，将倍率旋至“10”，慢慢移动寻边器并靠
近工件，直至灯亮，如图216所示。Step4:寻边器往-X方向移动，远离工件，将手轮倍
率旋至“1”，再次接近工件，并使寻边器发亮。Step5:将相对坐标系里的X1清零。
Step6:将寻边器往+Z方向移动，以相同方法靠近工件X的正方向，并记录下当前相对坐
项目二 平面铣削及二维轨迹加工
目录
任务一 刀具的选用与工件的装夹 任务二 平面铣削与对刀操作 任务三 台灯模型的编程及加工
任务一 刀具的选用与工件的装夹
一、数控铣削类刀具
1．铣削类刀具的历史和发展 数控刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工 具。广义的切削工具既包括刀具，还包括磨具；同时“数控刀 具”除切削用的刀片外，还包括刀杆和刀柄等附件。 中国早在公元前28～前20世纪，就已出现黄铜锥和紫铜 的锥、钻、刀等铜质刀具。战国后期（公元前三世纪），由于 掌握了渗碳技术，制成了铜质刀具。当时的钻头和锯与现代的 扁钻和锯已有些相似之处。
任务三 台灯模型的编程及加工
二、准备功能G代码
2.G01 直线插补 （1）指令格式 G90/G91 G01 X_Y_Z_F_； （2）参数说明 G90：绝对编程方式，在此方式下X、Y、Z后面的数值是点 在坐标系下真实的数值。 G91：相对编程方式，在此方式下X、Y、Z后面的数值是轨 迹的终点相对于起点的增量值。 X_Y_Z_：线段终点的位置。 F：进给速度。
任务一 刀具的选用与工件的装夹
三、平口钳的简介
平口钳是一种通用夹具， 常用于安装小型工件，它是 铣床、钻床的随机附件，将 其固定在机床工作台上，用 来夹持工件进行切削加工。 如图所示是平口钳及其相关 连接件。
外形铣削加工
1-6
8.1.5 3D加工
当选取的外形线是三维串联时，既可以进行三维外形铣削加 工，也可以进行二维外形铣削加工。在选取了三维曲线 串联后，铣削深度仅能采用相对坐标定义。在进行三维 外形铣削加工时，其铣削深度随外形Z坐标值变化而变化 ，即刀具路径中各点铣削深度的Z坐标值等于外形点Z坐 标加上设置的相对铣削深度值。
1-9
8.2.2 刀具路径的编制
下图二维图形要铣外形轮廓，需采用外形铣削刀具路径进行 加工。另外圆弧最小为R=15，所以刀具可以完全铣到位 。这里设置D=20的平底刀。
1-10
8.2.3 材料设置
“刀具路径参数”设置完毕后，要进行材料的设置，才能进 行实体模拟。其设置步骤如下。 （1）在“刀具路径”管理器中单击“材料设置”选项，弹 出“机器群组属性”设置对话框，在“素材设置”选项 卡中单击“边界盒”按钮，单击“确定”按钮 ，完成边 界盒的创建。再将对话框中边界盒尺寸X、Y、Z参数修 正为（130，130，20），素材原点视角坐标修正为（0 ，0，0），单击“确定”按钮 ，完成材料设置。 （2）最后刀路和材料显示的结果。 （3）在“刀具路径”管理器中单击“实体仿真模拟”按钮 ，弹出“实体切削验证”对话框。单击“播放”按钮 ， 开始进行仿真模拟。单击“确定”按钮 ，完成实体仿真 模拟。
1-16
8.3.5 刀具路径的编制
此题的刀具路径编制与“实例二”类似，分为5步，除第4步 以外，其他几步大体相同，下面简单讲解一下。 （1）在主菜单中依次选择“刀具路径”→“外形铣削”选 项。 （2）采用串联选取方式选取串联外形，单击“确定”按钮 。 （3）弹出“外形”对话框，在“刀具路径参数”中设置一 个D=2的平底刀具。 （4）选择“外形加工参数”标签，设置的“外形加工参数 ”选项卡中的有关参数。 （5）单击“确定”按钮 ，系统即可按选择的外形、刀具和 设置的参数生成外形铣削刀具路径。
二维加工的名词解释
二维加工的名词解释二维加工是一种广泛应用于各个行业的制造工艺，它是指在平面上进行物料的切削、加工和处理的过程。
与三维加工相比，二维加工更加注重平面上的几何形状和尺寸，常见的应用包括金属加工、电子零件生产和木材切割等。
一、二维加工的工艺和工具二维加工依赖于多种不同的工艺和工具。
首先是切削工艺，其中运用各种钻头、铣刀和刀具，对材料进行切削和割裂。
这些工具有不同的用途，比如钻头适用于在材料中钻孔，铣刀则可用于在平面上切削材料。
其次是焊接和热加工工艺，通过高温处理来改变材料的形状和结构，例如金属焊接和塑料熔接等。
还有雕刻和印刷工艺，常用于制作装饰品和艺术品等。
二维加工的工具也是多种多样的，根据具体的需求和用途而选择。
机械式加工工具包括数控机床、钻床、铣床等，它们适用于大批量生产和高精度要求的场合。
激光切割机则用于各种材料的精确切割，它的优势在于切割线条可以非常细小。
还有数码打印机和水刀切割机等，适用于图案和装饰的加工。
二、二维加工的应用范围二维加工在各个领域有广泛的应用。
首先是制造业，无论是金属加工还是塑料加工，二维加工都是不可或缺的。
比如机械零件的制造，需要通过铣床和钻床等工具进行加工，以获得精确的尺寸和形状。
其次是电子工业，二维加工用于生产电路板和电子元件，比如印刷电路板和芯片的制造。
木材行业也常使用二维加工工艺，比如家具制造中的切割和雕刻。
此外，二维加工还用于制作纺织品、纸品等各类产品。
三、二维加工的技术发展和趋势随着科技的不断发展，二维加工也在不断创新和进步。
一方面，新的加工材料和工艺的出现，使得二维加工具有了更多的选择和灵活性。
比如，由于纳米技术的出现，现在可以实现更加精细的切削和雕刻。
另一方面，数字化和自动化的进步也推动了二维加工的发展。
数控机床、激光切割机和水刀切割机等高科技设备的应用，使得加工过程更加高效、精确和可控。
此外，人工智能技术的应用也在逐渐改变二维加工的方式，比如通过机器学习实现更自动化的加工过程。
二维铣削加工 sterc ppt
留量为0.1～0.5 mm。如果本次加工要加工到尺寸，则 输入预留量为0。若补偿方式设置为关，系统则忽略毛坯预 留量的设置。 · 6. 分层铣削 · 铣削的厚度较大时，可以采用深度分层铣削。选中“P 分层 铣深...”按钮前的复选框，单击该按钮，打开“深度分层切
削设置”对话框，如图7−9 所示。
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其最后切削深度Z 轴坐标值为铣削深度值。
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7.1 外形铣削
· 2）2D倒角 · 该加工一般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（Chfr Mill）。 · 用于倒角操作时，角度由刀具决定，倒角的宽度可以通过单
击Chamfer 按钮，在打开的
· “倒角加工”对话框中进行设置，如图7−4 所示。
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7.1 外形铣削
· 4. 刀具补偿 · 刀具都有一个直径，若刀具中心点和需要加工的轮廓外形重
合时，加工出来的零件会比正确尺寸小一圈，因此要进行刀 具半径补偿。刀具半径补偿指的是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。有关参数可以在如
图7−2 所示的“外形铣削参数”选项对话框中设置。
（Left）或右刀补（Right），如图7−7 所示。
· 3）长度补偿
· 以上介绍的是刀具在XY 平面内的补偿方式，可以在“校刀 位置（Tip comp）”下拉列表框中设置刀具在Z 轴方向的
上Hale Waihona Puke 页 下一页 返回7.1 外形铣削
补偿方式。如图7−8 所示，选择中心（Center）为球头刀
球头球心，选择刀尖（Tip）为球头刀球头尖端，生成的刀 具路径根据补偿方式而不同。 · 4）过渡圆弧 · 可以用“刀具在转角处走圆弧（Roll cutter around）”下 拉列表框来选择在转角处刀具路径的方式。选择“不走圆角 （None）”选项时，转角处不采用圆弧过渡；选择“锐角（ Sharp）”选项时，系统在夹角小于或等于1 3 5 ° （ 工 件材料一侧的角度）的几何图形转角处插入圆弧形切削轨迹， 大于1 3 5 ° 的转角处不插入圆弧切削轨迹；选择“全走圆角 （All）”选项时，系统在几何图形的所有转角处均插入圆弧 切削轨迹。
削设置”对话框，如图7−9 所示。
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其最后切削深度Z 轴坐标值为铣削深度值。
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7.1 外形铣削
· 2）2D倒角 · 该加工一般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（Chfr Mill）。 · 用于倒角操作时，角度由刀具决定，倒角的宽度可以通过单
击Chamfer 按钮，在打开的
· “倒角加工”对话框中进行设置，如图7−4 所示。
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7.1 外形铣削
· 4. 刀具补偿 · 刀具都有一个直径，若刀具中心点和需要加工的轮廓外形重
合时，加工出来的零件会比正确尺寸小一圈，因此要进行刀 具半径补偿。刀具半径补偿指的是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。有关参数可以在如
图7−2 所示的“外形铣削参数”选项对话框中设置。
（Left）或右刀补（Right），如图7−7 所示。
· 3）长度补偿
· 以上介绍的是刀具在XY 平面内的补偿方式，可以在“校刀 位置（Tip comp）”下拉列表框中设置刀具在Z 轴方向的
上Hale Waihona Puke 页 下一页 返回7.1 外形铣削
补偿方式。如图7−8 所示，选择中心（Center）为球头刀
球头球心，选择刀尖（Tip）为球头刀球头尖端，生成的刀 具路径根据补偿方式而不同。 · 4）过渡圆弧 · 可以用“刀具在转角处走圆弧（Roll cutter around）”下 拉列表框来选择在转角处刀具路径的方式。选择“不走圆角 （None）”选项时，转角处不采用圆弧过渡；选择“锐角（ Sharp）”选项时，系统在夹角小于或等于1 3 5 ° （ 工 件材料一侧的角度）的几何图形转角处插入圆弧形切削轨迹， 大于1 3 5 ° 的转角处不插入圆弧切削轨迹；选择“全走圆角 （All）”选项时，系统在几何图形的所有转角处均插入圆弧 切削轨迹。
《机械CADCAM(MasterCAM)》说课稿
《机械CAD/CAM（MasterCAM）》“说课”提纲机电系数控教研室杜薇各位老师：大家好，我是机电系数控教研室的杜薇，下面我就计算机辅助设计与制造专业《机械CAD/CAM（MasterCAM）》课程的整体情况向大家介绍。
一、课程的目标、要求与定位《机械CAD/CAM（MasterCAM）》课程是高职高专院校计算机辅助设计与制造专业教学计划中一门核心专业课，也是一门实践性较强的技术课，是培养机械行业工程技术应用型人才的知识结构和能力结构的重要组成部分。
本课程以训练学生CAD/CAM技能为核心，以工作过程为导向，依托MasterCAM软件，详细介绍了二维图形绘制、曲面和曲线的构建、三维实体造型、CAM加工基础、二维铣削加工以及三维铣削加工等内容，培养学生的机械产品设计的基本职业能力。
《机械CAD/CAM（MasterCAM）》课程与先行的《机械制图》、《机械设计》、《CAD技能实训》、《数控加工技术》等课程有着一定的联系，与后续的《塑料模具设计》、、《顶岗实习》及《毕业设计》等有着密切的联系。
通过对本课程系统的学习，使学生具备高素质实用型高级职业技术专门人才所必需的CAD/CAM的基本知识和基本技能，初步形成解决工程实际问题的能力，为学习专业知识和职业技能打下基础，并注意渗透思想教育，树立良好的职业道德。
该课程的课程目标如下：（一）知识目标1.了解机械零件的特征分析和造型方法。
2.掌握二维草图的绘制方法。
3.掌握运用特征进行三维实体造型的基本方法。
4.了解曲面造型的基本方法。
5.掌握MasterCAM二维刀具路径和三维刀具路径的常用方法并生成G代码。
6.掌握简单模具型腔的刀具路径和中等复杂难度的零件刀具路径。
（二）能力目标1.会正确合理地选择零件造型的各种方法。
2.会正确合理地选择各种加工方法。
3.培养学生具备运用所学知识解决工程实际问题的初步能力。
（三）品性目标1.培养学生沟通能力以及团队协作精神。
铣削二维图
项目一：二维图形绘制与铣削加工
任务1：夹具定位板零件（武汉181厂提供）
加工零件图如下：
练习1：冲模支撑板（来源3303厂）
加工零件图如下：
任务2：连杆模板的加工（来源3303厂）挖槽及凸台加工，零件图如下：
练习2：冲压凸模的加工零件如下图所示：
任务3：跳线杆
零件如下图所示
练习3：连杆的建模设计与数控加工，零件图如下所示。
任务4：夹具固定板（来源331厂）
加工零件图如下：
练习4：型腔体零件的造型与加工（来源331厂）
某型腔体零件图，如下图所示。
零件材料为LY12（硬铝）。
技术要求为：
①Φ35039.00+mm 、Φ36039.00+mm 两阶梯孔要求镗孔；
② 2-Φ12027.00+mm 、3-Φ12027.00+mm 孔要求镗孔；
③其余表面粗糙度为Ra=3.2um 。
任务5：盖板加工
零件如下图所示
练习5：二维轮毂的造型与加工零件如下图。
绘图步骤：。
《铣削加工》课件
VS
详细描述
要实现高精度的铣削加工，必须确保机床 的几何精度和运动精度，选用高精度的刀 具，并采用合理的加工工艺和测量方法。 同时，加强生产过程中的质量监控也是提 高尺寸精度的有效措施。
铣削加工的位置精度控制
总结词
位置精度是指铣削加工中工件各部分之间的相对位置关系，如孔距、平行度、垂 直度等。
详细描述
02
铣削加工的分类
Chapter
根据加工方式分类
01
02
03
端铣
使用端铣刀对工件进行铣 削，适用于大面积或形状 复杂的加工。
侧铣
使用侧铣刀对工件进行铣 削，适用于加工轮廓和斜 面。
周铣
使用周铣刀对工件进行铣 削，适用于加工平面和沟 槽。
根据加工材料分类
金属铣削
适用于各种金属材料的铣削加工 ，如钢铁、铜、铝等。
详细描述
曲面铣削是一种用于加工曲面或复杂型面的铣削 加工方式。其基本原理是利用铣刀的球头或锥柄 在工件表面进行切削，以达到加工曲面的效果。 在实例分析中，我们将展示如何选择合适的铣刀 、切削参数以及加工工艺，以达到所需的加工效 果。
THANKS
感谢观看
04
铣削加工的工艺参数
Chapter
主轴转速的选择
主轴转速
根据刀具材料、工件材料、铣刀类型 和切削条件等因素选择合适的主轴转 速，以确保切削效率和加工质量。
最佳转速范围
根据铣刀和工件材料，选择最佳的主 轴转速范围，以获得最佳的切削效果 。
切削速度
主轴转速与铣刀直径的乘积等于切削 速度，选择合适的切削速度可以提高 加工效率。
铣削加工的表面粗糙度控制
总结词
表面粗糙度是评价铣削加工质量的重要指标之一，它影响着零件的外观和使用 性能。
二维外轮廓零件铣削加工工艺分析
教学步骤与内容
1、任务导入：请设计最 合理的加工方案 2、任务内容讲解 3、任务布置 <任务一：选择轮廓加工 的进刀方式> 1、轮廓加工中的进刀方 式
学生活动
1、识读零件 图，说出零件 图的形状特 点； 2、思考：加 工方案是怎 样的？
教师行为
1、展示图 纸，请学生 识读零件 图并说明 结构特点 2、提出问 题请学生 思考
1、讲授顺 铣和逆铣 的概念
2、提出问 题：如何选 择铣削方 向？
能确定零件图的进刀 方式
高，所加工的表面质量 好。 C、逆铣时，切削层厚度 从零逐渐增加到最大，工 件处于“过切”状态 D、逆铣工件已加工表面 产生冷硬现象，从而增大 了工件的表面粗糙度。
<任务三：Z 向刀路设计>
轮廓铣削 Z 向的刀路设
能根据加工要求选择合适的测量方法和量具，并能正确使用量具进行量
具
态度：
培养学生良好的学习态度，认真做事的作风
设计二维轮廓零件的铣削加工路线
教学难点 教学场景设计 教学方法设计
合理选择刀具切削用量
多媒体教学 演示、讲授、讨论
教学资源
PPT、教学模型
教学过 程 教学流
程
一、明确 工作任
务
二、相关 知识学 习
路线短，切削时间也较
短。
在一些表面质量要求较
高的轮廓加工中，通常采
用加一进刀引线再圆弧
切入的方式，如图 b 所
示，使圆弧与加工的第一
条轮廓线相切，能有效地
避免因法线进刀而产生
刀痕，而且在切削毛坯余
量较大时离开工件轮廓
一段距离后下刀再切入，
很好地起到了保护立铣
刀的作用。
1、根据图 示说明法 向进刀和 切线进刀 方式，并说 明法线进 刀的特点 2、提出问 题：应选择 哪种进刀 方式？
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2003.07.20 Mastercam 13
8.1.2 高度设置
ห้องสมุดไป่ตู้
铣床加工各模组的参数设置中均包含有高度参数的 设置。高度参数包括安全高度、参考高度、进给下刀 位置、工件表面和深度。其中，安全高度是指在此高 度之上刀具可以作任意水平移动而不会与工件或夹具 发生碰撞；参考高度为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 给下刀位置是指当刀具在按工作进给之前快速进给到 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。 上述所有的高度（深度）值都可以采用“绝对坐标” 和“增量坐标”两种方法来设置。
7
“刀具面/构图面 的设定”对话框
2003.07.20 Mastercam 8
8.1.1 加工类型
1. 2D（二维外形铣削加工）
当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。 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，倒角的宽度可以通过单 击“倒角加工”按钮，在打开的“倒角加工” 对话框中进行设置。
(18) 顺序选择“公共管理→实体验证”选项， 或在“操作管理”对话框中按“实体切削验证” 按钮，在出现的“实体验证”工具条中按播放 钮开始仿真切削加工，仿真的结果如图所示。
“外形铣削”对话框
2003.07.20 Mastercam 3
1.机械原点按钮 选中“机械原点”按钮前的复选框，单击“机械原 点”按钮，即可打开“换刀点”对话框。该对话框用来
设置工件坐标系（G54）的原点位置，其值为工件坐 标系原点在机械坐标系中的坐标值，可以直接在输入 框中输入或单击“选择”按钮在绘图区选取一点。
Mastercam 26
2003.07.20
(9) 设置“Z轴分层铣削”参数，在如图8-16 所示对话框中，按图示设置，粗加工余量 2.5mm，精加工1次，加工余量0.5mm。 (10) 设定参数后，按“确定”按钮。则在图 上生成刀具路径。 (11) 在主菜单区顺序选择“公共管理→后处理 →运行” 。 (12) 在“读取指定文件名”对话框中，读取 选择的文件。 (13) 在“指定写入文件名”对话框中，选择 上边读取的文件名，打开并保存。 (14) 当显示是否删除旧文件时，选择“是” 。
Mastercam 14
2003.07.20
8.1.3 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 可在“补正形式 ”下拉列表框中选择补偿器 的类型，选择“ 计算机”选项，由计算机计算 进行刀具补偿后的刀具路径；选择“控制器选 项”，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。“两者”即磨 耗补偿，刀具路径的补偿量是刀具偏置量与设 置的磨耗补偿值两者之和。
2003.07.20
Mastercam
24
外形铣削工件
2003.07.20 Mastercam 25
(6) 如图8-1所示，按鼠标右键显示刀具的位置，在显 示的快捷菜单中，选“从刀库选取刀具”，则进入 “刀具管理”对话框，从中选择要用的刀具，单击 “确定（OK）”按钮，返回至“刀具参数”对话框， 显示已选的刀具，并在“刀具参数”对话框中输入刀 具直径和加工材料，设置完成所有参数。“刀具参数” 对话框的各项已在本章作了详细说明。 (7) 设定外形铣削参数，在图8-1中单击“外形铣削参 数”选项卡，则显示“铣削参数”对话框，在外形铣 削中设置加工方式为2D，铣削深度为10mm。 (8) 设“平面多次铣削”参数，在如图8-15所示对话框 中，按图示设置，即X Y方向粗加工5次，切削量3mm， 精加工2次，切削量0.5mm。
在“圆弧”选项组中可以通过设置“半径”、“扫掠
2003.07.20
Mastercam
20
进刀／退刀刀具路径
2003.07.20 Mastercam 21
8.1.6 过滤设置
Mastercam可以对NCI文件进行程序过 滤，系统通过清除重复点和不必要的刀 具移动路径来优化和简化NCI文件。
1.
Mastercam 27
2003.07.20
(15) 此时即可生成NC数控加工程序。 (16) 顺序选择“档案→编辑→NC” 选择 要编辑的文件名，显示出 “文件编辑器” 可在此编辑器里进行NC程序的编辑。 (17) 顺序选择“刀具路径→操作管理” 选项，显示出“操作管理”对话框。可 以在此对话框中进行加工参数修改设置、 串联修改、刀具轨迹检验、仿真检验等 操作。
“成型刀加工”对话框 框
2003.07.20
“外形铣削的渐降斜插 ”对话
Mastercam
12
4. 残料加工 残料外形加工也是当选取二维曲线串连时才 可以进行，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。由于采用大直径的刀具在 转角处材料不能被铣削或以前加工中预留的部 分形成残料。可以通单击“残料加工”按钮，在 打开的“外形铣削的残料加工 ”对话框中进行 残料外形加工的参数设置 。
Mastercam 16
3. 长度补偿
2003.07.20
4. 过渡圆弧 可以用“刀具走圆弧在转角处 ”下 拉列表框来选择在转角处刀具路径的方 式。选择“不走圆角 ”选项时，转角处 不采用圆弧过渡；选择“<135度走 ”选 项时，当夹角小于135°时采用弧形刀具 路径；选择“全走圆角 ”选项时，在所 有的转角处均采用弧形刀具路径
Mastercam 18
2003.07.20
“Z轴分层铣深设定 ”对话框
2003.07.20 Mastercam 19
8.1.5 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
削后添加由一段直线刀具路径和一段圆弧刀具路径组 成的进刀／退刀刀具路径。直线和圆弧的外形可由 “进／退刀向量设定”对话框来设置。 在“直线”选项组中可以通过设置“长度”、“斜 向高度”、“垂直”或“相切”选项来定义直线刀具 路径。当选中“垂直”单选钮时直线刀具路径与其相 近的刀具路径垂直；当选中“相切”单选钮时直线刀 具路径与其相近的刀具路径相切。 角度”和“螺旋高度”来定义圆弧刀具路径。
“换刀点”对话框
2003.07.20 Mastercam 4
2.备刀位置按钮 选中“备刀位置”按钮前的复选框，单 击“备刀位置”按钮即可打开“备刀位置 ” 对话框。该对话框用来设置进刀点与退 刀点的位置，“进入点”选项组用于设 置刀具的起点，“退出点”选项组用来 设置刀具的停止位置。可以直接在输入 框中输入或单击“选择”按钮，然后在 绘图区选取一点。
Mastercam 1
2003.07.20
8.1 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 外形铣削刀具路径的切削深度是固定不变的。 在主菜单中顺序选择 “刀具路径→外形铣 削”选项，在绘图区采用串连方式对几何模型 串连后选择“执行”选项。系统打开“外形铣削” 对话框。每种加工模组都需要设置一组刀具参 数，可以在“刀具参数 ”对话框中进行设置。 如果已设置刀具，将在对话框中显示出刀具列 表，可以直接在刀具列表中选择已设置的刀具。 如列表中没有设置刀具，可在刀具列表中单击 鼠标右键，通过快捷菜单来添加新刀具。 2003.07.20 Mastercam 2
3.
优化类型
当选中“产生XY(XZ、YZ)平面的圆弧”复 选框时，生成的程序中将用圆弧代替折线段来 生成刀具路径；当未选中该复选框时，用折线 段来生成刀具路径。但当圆弧的半径超出“最 小的圆弧半径”与“最大的圆弧半径”输入框 设置值的范围时，仍用折线段来生成刀具路 径。。
Mastercam 23
2003.07.20 Mastercam 15
2. 补偿方向
可在“补偿方向 ”下拉列表框中选择 刀具补偿的位置，可以将刀具补偿设置 为左刀补或右刀补。 以上介绍的是刀具在XY平面内的补 偿方式，可以在“校刀长位置 ”下拉列表 框中设置刀具在Z轴方向的补偿方式。选 择“ 球心 ”或“刀尖”，生成的刀具路径 根据补偿方式而不同。
优化误差
“公差设定”输入框用于输入进行操 作过滤时的误差值。当刀具路径中某点 与直线或圆弧的距离小于等于该误差值 时，系统将自动去除到该点的刀具移动。
Mastercam 22
2003.07.20
2.
优化点数
“过滤的点数”输入框用于输入每次过滤时 可删除点的最多数值，其取值范围为3～1000。 取值越大，过滤速度越快，但优化效果越差。
第8章 二维铣削加工
Mstercam二维刀具路径模组用来生成二 维刀具加工路径，包括外形铣削、挖槽、 钻孔、面铣削、全圆铣削等加工路径。 各种加工模组生成的刀具路径一般由加 工刀具、加工零件的几何模型以及各模 组的特有参数来定义。不同模组可进行 加工的几何模型和参数各不相同。本章 将分别介绍各模组的功能及使用方法。
2003.07.20
Mastercam
17
8.1.4 分层铣削
选中“Z轴分层铣削”按钮前的复选框后单 击该按钮，打开 “Z轴分层铣深设定”对话框， 可以用来设置深度分层铣削的参数。 其中，“最大粗切深度”输入框用于输入在 粗加工时的最大切削深度；“精修次数”输入 框用于输入精加工的次数；“精修量”输入框 用于输入在精切削时的最大切削深度；“不提 刀”复选框用来设置刀具在每一层切削后，是否 回到下刀位置的高度；“使用副程式”复选框 用来设置是否生成子程序。 “分层铣深的顺序”选项组用于设置深度铣 削的顺序。
8.1.2 高度设置
ห้องสมุดไป่ตู้
铣床加工各模组的参数设置中均包含有高度参数的 设置。高度参数包括安全高度、参考高度、进给下刀 位置、工件表面和深度。其中，安全高度是指在此高 度之上刀具可以作任意水平移动而不会与工件或夹具 发生碰撞；参考高度为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 给下刀位置是指当刀具在按工作进给之前快速进给到 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。 上述所有的高度（深度）值都可以采用“绝对坐标” 和“增量坐标”两种方法来设置。
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“刀具面/构图面 的设定”对话框
2003.07.20 Mastercam 8
8.1.1 加工类型
1. 2D（二维外形铣削加工）
当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。 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，倒角的宽度可以通过单 击“倒角加工”按钮，在打开的“倒角加工” 对话框中进行设置。
(18) 顺序选择“公共管理→实体验证”选项， 或在“操作管理”对话框中按“实体切削验证” 按钮，在出现的“实体验证”工具条中按播放 钮开始仿真切削加工，仿真的结果如图所示。
“外形铣削”对话框
2003.07.20 Mastercam 3
1.机械原点按钮 选中“机械原点”按钮前的复选框，单击“机械原 点”按钮，即可打开“换刀点”对话框。该对话框用来
设置工件坐标系（G54）的原点位置，其值为工件坐 标系原点在机械坐标系中的坐标值，可以直接在输入 框中输入或单击“选择”按钮在绘图区选取一点。
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(9) 设置“Z轴分层铣削”参数，在如图8-16 所示对话框中，按图示设置，粗加工余量 2.5mm，精加工1次，加工余量0.5mm。 (10) 设定参数后，按“确定”按钮。则在图 上生成刀具路径。 (11) 在主菜单区顺序选择“公共管理→后处理 →运行” 。 (12) 在“读取指定文件名”对话框中，读取 选择的文件。 (13) 在“指定写入文件名”对话框中，选择 上边读取的文件名，打开并保存。 (14) 当显示是否删除旧文件时，选择“是” 。
Mastercam 14
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8.1.3 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 可在“补正形式 ”下拉列表框中选择补偿器 的类型，选择“ 计算机”选项，由计算机计算 进行刀具补偿后的刀具路径；选择“控制器选 项”，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。“两者”即磨 耗补偿，刀具路径的补偿量是刀具偏置量与设 置的磨耗补偿值两者之和。
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外形铣削工件
2003.07.20 Mastercam 25
(6) 如图8-1所示，按鼠标右键显示刀具的位置，在显 示的快捷菜单中，选“从刀库选取刀具”，则进入 “刀具管理”对话框，从中选择要用的刀具，单击 “确定（OK）”按钮，返回至“刀具参数”对话框， 显示已选的刀具，并在“刀具参数”对话框中输入刀 具直径和加工材料，设置完成所有参数。“刀具参数” 对话框的各项已在本章作了详细说明。 (7) 设定外形铣削参数，在图8-1中单击“外形铣削参 数”选项卡，则显示“铣削参数”对话框，在外形铣 削中设置加工方式为2D，铣削深度为10mm。 (8) 设“平面多次铣削”参数，在如图8-15所示对话框 中，按图示设置，即X Y方向粗加工5次，切削量3mm， 精加工2次，切削量0.5mm。
在“圆弧”选项组中可以通过设置“半径”、“扫掠
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进刀／退刀刀具路径
2003.07.20 Mastercam 21
8.1.6 过滤设置
Mastercam可以对NCI文件进行程序过 滤，系统通过清除重复点和不必要的刀 具移动路径来优化和简化NCI文件。
1.
Mastercam 27
2003.07.20
(15) 此时即可生成NC数控加工程序。 (16) 顺序选择“档案→编辑→NC” 选择 要编辑的文件名，显示出 “文件编辑器” 可在此编辑器里进行NC程序的编辑。 (17) 顺序选择“刀具路径→操作管理” 选项，显示出“操作管理”对话框。可 以在此对话框中进行加工参数修改设置、 串联修改、刀具轨迹检验、仿真检验等 操作。
“成型刀加工”对话框 框
2003.07.20
“外形铣削的渐降斜插 ”对话
Mastercam
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4. 残料加工 残料外形加工也是当选取二维曲线串连时才 可以进行，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。由于采用大直径的刀具在 转角处材料不能被铣削或以前加工中预留的部 分形成残料。可以通单击“残料加工”按钮，在 打开的“外形铣削的残料加工 ”对话框中进行 残料外形加工的参数设置 。
Mastercam 16
3. 长度补偿
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4. 过渡圆弧 可以用“刀具走圆弧在转角处 ”下 拉列表框来选择在转角处刀具路径的方 式。选择“不走圆角 ”选项时，转角处 不采用圆弧过渡；选择“<135度走 ”选 项时，当夹角小于135°时采用弧形刀具 路径；选择“全走圆角 ”选项时，在所 有的转角处均采用弧形刀具路径
Mastercam 18
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“Z轴分层铣深设定 ”对话框
2003.07.20 Mastercam 19
8.1.5 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
削后添加由一段直线刀具路径和一段圆弧刀具路径组 成的进刀／退刀刀具路径。直线和圆弧的外形可由 “进／退刀向量设定”对话框来设置。 在“直线”选项组中可以通过设置“长度”、“斜 向高度”、“垂直”或“相切”选项来定义直线刀具 路径。当选中“垂直”单选钮时直线刀具路径与其相 近的刀具路径垂直；当选中“相切”单选钮时直线刀 具路径与其相近的刀具路径相切。 角度”和“螺旋高度”来定义圆弧刀具路径。
“换刀点”对话框
2003.07.20 Mastercam 4
2.备刀位置按钮 选中“备刀位置”按钮前的复选框，单 击“备刀位置”按钮即可打开“备刀位置 ” 对话框。该对话框用来设置进刀点与退 刀点的位置，“进入点”选项组用于设 置刀具的起点，“退出点”选项组用来 设置刀具的停止位置。可以直接在输入 框中输入或单击“选择”按钮，然后在 绘图区选取一点。
Mastercam 1
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8.1 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 外形铣削刀具路径的切削深度是固定不变的。 在主菜单中顺序选择 “刀具路径→外形铣 削”选项，在绘图区采用串连方式对几何模型 串连后选择“执行”选项。系统打开“外形铣削” 对话框。每种加工模组都需要设置一组刀具参 数，可以在“刀具参数 ”对话框中进行设置。 如果已设置刀具，将在对话框中显示出刀具列 表，可以直接在刀具列表中选择已设置的刀具。 如列表中没有设置刀具，可在刀具列表中单击 鼠标右键，通过快捷菜单来添加新刀具。 2003.07.20 Mastercam 2
3.
优化类型
当选中“产生XY(XZ、YZ)平面的圆弧”复 选框时，生成的程序中将用圆弧代替折线段来 生成刀具路径；当未选中该复选框时，用折线 段来生成刀具路径。但当圆弧的半径超出“最 小的圆弧半径”与“最大的圆弧半径”输入框 设置值的范围时，仍用折线段来生成刀具路 径。。
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2. 补偿方向
可在“补偿方向 ”下拉列表框中选择 刀具补偿的位置，可以将刀具补偿设置 为左刀补或右刀补。 以上介绍的是刀具在XY平面内的补 偿方式，可以在“校刀长位置 ”下拉列表 框中设置刀具在Z轴方向的补偿方式。选 择“ 球心 ”或“刀尖”，生成的刀具路径 根据补偿方式而不同。
优化误差
“公差设定”输入框用于输入进行操 作过滤时的误差值。当刀具路径中某点 与直线或圆弧的距离小于等于该误差值 时，系统将自动去除到该点的刀具移动。
Mastercam 22
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2.
优化点数
“过滤的点数”输入框用于输入每次过滤时 可删除点的最多数值，其取值范围为3～1000。 取值越大，过滤速度越快，但优化效果越差。
第8章 二维铣削加工
Mstercam二维刀具路径模组用来生成二 维刀具加工路径，包括外形铣削、挖槽、 钻孔、面铣削、全圆铣削等加工路径。 各种加工模组生成的刀具路径一般由加 工刀具、加工零件的几何模型以及各模 组的特有参数来定义。不同模组可进行 加工的几何模型和参数各不相同。本章 将分别介绍各模组的功能及使用方法。
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8.1.4 分层铣削
选中“Z轴分层铣削”按钮前的复选框后单 击该按钮，打开 “Z轴分层铣深设定”对话框， 可以用来设置深度分层铣削的参数。 其中，“最大粗切深度”输入框用于输入在 粗加工时的最大切削深度；“精修次数”输入 框用于输入精加工的次数；“精修量”输入框 用于输入在精切削时的最大切削深度；“不提 刀”复选框用来设置刀具在每一层切削后，是否 回到下刀位置的高度；“使用副程式”复选框 用来设置是否生成子程序。 “分层铣深的顺序”选项组用于设置深度铣 削的顺序。