MasterCAM曲面加工刀具路径分析
MastercamX2应用教程第10章 曲面加工
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10.1.2 曲面加工的一般步骤
从图10-9所示的曲面粗 加工菜单中单击“粗加 工平行铣削加工”命令 之后，将会弹出如图1011所示的“选取工件的 形状”对话框。
图10-11 “选取工件的形状” 对话框
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10.1.2 曲面加工的一般步骤
选取实体或曲面后， 按Enter键，将弹出如 图10-12所示的“刀具 路径的曲面选取”对 话框。
5．等高外形加工
图10-5 等高外形加工外凸与内凹表面
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10.1.1 标准曲面刀具路径的比较
6．粗加工挖槽加工
图10-6 粗加工挖槽加工
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10.1.1 标准曲面刀具路径的比较
7．粗加工钻削式加工 生成以已有NCI刀具路径或以栅格点排列钻削点的Z轴 分层钻削加工刀具路径。 8．残料加工 分为粗加工残料加工（Rough Restmill Toolpath） 与精加工残料加工（Finish Leftover Toolpath）。 可生成用于清除前面加工中刀具未切削或不能切削到 的残留材料的粗加工或精加工刀具路径。
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图10-7 精加工 平行陡斜面应用
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10.1.1 标准曲面刀具路径的比较
13．精加工熔接加工 可依据给定的曲面及两 条熔接曲线，生成由熔 接曲线限定切削范围的 类似于曲面流线加工的 刀具路径。
图10-8 精加工熔接加工应用
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10.1.2 曲面加工的一般步骤
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10.1.3 曲面加工参数
基于MasterCAM的区域加工刀具路径规划
Ｍａｔ Ｃ Ｍ 中干 涉 面 的 设置 步骤 是 ： 在 “ 面参 数 ” ｓｒＡ ｅ 曲 设
２加 工 区域 的选 取 方 法
为 有 效 利 ｆｊ ｓｅＣＡ 提 ｝ Ｍａｔｒ Ｍ 供 的刀 具 路 径 的特 点 ．选 择零 件 加 Ｔ 区域 尤 其 重 要 一 以下 介
绍 四种 加 工 区域 的 选 定 方法 。
图 ３ 干 涉 面 预 留 量 的设 置
２３通 过 设 置 加 工 参 数 实 现 刀 具 轨 迹 区 域 控 制 ．
在 浅 平 面 和 陡 斜 面 加 工 时 ，在 “ 加 工 参 数 ” 设 置 栏 精
中 ．通 过 改 变 “ 始 倾 斜 角 度 ” 和 “ 束倾 斜 角 度 ” 的数 起 结
技 术
基于 Ｍａｔ Ｃ Ｍ 的区域加 工刀具路径规划 ｓ ｒＡ ｅ
潘 建新
（ 南科 技 职 业 学 院机 电工 程 系， 湖 南 长 沙 湖 ４００ ） １０ ４
Ｍ 进 行 数控 加 工编 程 时 ， 町 以采 用 限制 刀 具 边 界 、设 置 干 涉 面 、设 置 加 工 参 数 以及 修 剪 已 产生 的刀 具 轨 迹 等
为 用 户 提 供 了 十 一 种 曲 面 精 加 工 刀 具 路 径 产 生 方 式 ，包 括 ：平 行铣 削 、陡斜 面加 丁 、放 射 状 加 Ｔ 、投 影 加 工 、曲 面 流线 加 工 、等 高外 形 加 下 、浅 平 面加 工 、交线 清 角 、残
封 闭 轮廓 ，即刀 具 边 界 ；在 “ 曲面 参 数” 置 页 面 选取 “ 设 刀
完 成 对 刀 具 路 径 的 合 理 规 划 。通 过 灵 活 规 划刀 具 路 径 ， 采用多种曲面加工方法组合，对某一电子产品外毒铜
Mastercam对几何体、刀路策略、刀具选取
在模具加工与产品零部件数控加工过程中，编程技术及刀具技术紧密匹配，在多年的Mastercam软件程序编制中，运用全面积累的数控加工刀具知识，结合软件的加工策略，进行高效适配的程序编制及加工铣削，从而达到事半功倍的效果。
01Mastercam铣削包括2D加工、3D加工、多轴加工（四轴以上），其中，2D加工也称为点位加工，即根据直线、曲线进行2.5~3轴的加工；3D加工也叫曲面加工（实体加工）或三维三轴加工；多轴加工则是四轴、五轴加工，即一次定位，加工4个面或5个面。
本文分别对几何体、刀路策略、刀具选取进行技术性交流。
02点位加工就是根据设置的工件原点展开的程序编制，包括打定位点、钻孔、倒角、镗孔、铰孔和攻螺纹，都是进行点位坐标捕捉后的刀具路径定义。
根据工艺顺序进行程序编制，包括坐标点定义（几何体）、刀具定义、程序参数定义。
根据点位具体用处选取点位加工、钻孔加工、丝锥刀具、铰孔刀具及镗孔加工刀具[1]，具体的选取规则和刀具说明见表1~表5。
孔加工是产品加工的主要工艺，加工种类主要包括普通钻孔加工、一般精度孔加工、螺纹孔及螺纹加工和超精孔加工。
孔的精度及表面粗糙度是孔加工工艺及刀具选取的主要依据，在保证精度的前提下尽量使孔具有较低表面粗糙度值。
当不能满足较低表面粗糙度值时，需要采取超精密加工的策略，通过挤压、珩磨、抛光等方式加工孔[2]。
具体孔加工工艺与刀具选取见表6。
表1点位加工刀具表2钻孔加工刀具注：D为刀具有效直径。
表3丝锥刀具种类表4铰孔刀具加工表5镗孔加工刀具表6孔加工工艺及刀具选取03铣削刀路策略与刀具选取先进数控加工刀具种类日新月异、发展迅速，快进给刀具、金刚铣刀具和可换头铣刀等刀具种类的出现不仅提升了加工效率，而且降低了刀具整体成本，铣刀类别及说明见表7，工步策略及刀具选取见表8。
表7铣刀类别及说明表8工步策略及刀具选取2D刀具路径是采取2D几何体线架，包括直线、R圆弧、曲线等进行铣削加工，路径种类包括外形铣削、2D挖槽、平面铣削、键槽铣削和模型棱角，充分利用了几何体可以进行多种铣削加工的特性。
MastercamX2中文版数控加工第11讲曲面粗加工(1)
• 【加工面】：指定加工的曲面。 • 【干涉面】：检查毛坯余量。 • 【切削范围】：指定包含的加工曲面。 • 【指定下刀点】：用于定义起刀位置。
图11-15 设置刀具尺寸
(5) 返回【曲面残料粗加工】对话框，选择【曲面加工参数】选项卡 ，设置 曲面加工参数，如图11-16所示。
(6) 进入【残料加工参数】选项卡，然后设置相关参数，如图11-17 所示。
图11-16 【曲面加工参数】选项卡
图11-17 【残料加工参数】选项卡
(14) 进入【剩余残料参数】选项卡，然后设置相关参数，如图11-18 所示。
图11-5 模拟结果
图11-6 素材文件
2.设置工件毛坯。
(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11-7所 示设置毛坯。
(3) 单击 按钮完成设置，结果如图11-8所 示。
图11-2 【刀具路径的曲面选取】对话框
（5）系统弹出【曲面粗加工平行铣削】对话框，如图113所示。
• 刀具路径误差： 按钮后面的文本框用于设置刀 具路径与几何模型的精度误差。误差值设置得越小， 加工得到的曲面精 度就越高，但计算 所需时间较长，为 了提高加工速度， 在粗加工中输入值 可稍大 一些。
图11-30 刀具路径
5. 保存文件
图11-31 加工模拟
11.2
综合训练
通过上面内容的学习，相信同学们对曲面粗加工的知识已 经有了一定的了解，下面将通过两个综合实例进一步学习曲面 粗加工的方法。
Mastercam刀具路径模拟问题
刀具边界是Mastercam用来限制数控加工过程中刀具运行轨迹范围的界线。通常采用一个或几个无相互干涉 的封闭串连(chain)来定义刀具的切削范围，而刀具的切削范围又可以设置为在所选取封闭串连的内部(In side)、外部(Out side)或仅在封闭串连上3种情况。限制刀具边界的设置为：在加工参 数设置框的第二页即Surface parameters(曲面参数)页中的Tool containment(刀具边界设置)栏，按Select(选择)，再选择刀具边界线即可(应先在绘图区绘制好要选定的刀具 区域控制
在浅平面加工时，在加工参数设 置框的“浅平面精加工参数”栏中，填入“起始倾斜角度”和“结束倾斜角度”来定义加工区域。在陡斜面加工 时，在“陡斜面精加工参数”栏中填入“起始倾斜角度”和“结束倾斜角度” 来定义加工区域，也可以选中“限定深 度”，然后定义加工时的最高位置和最 低位置(也可以直接在图形上选取)，就 可以限制刀具轨迹的范围。能针对表面 要求采用最有效的加工方法，提高加工 质量和加工效率。
3.添加辅助面和辅助线
为了实际加工的需要，编程者 自己可以创建加工对象中本来不存在 的面或线。例如：曲面轮廓采用“挖 槽”开粗，当提示选取加工范围“选 取串联”时，选取事先创建的大于外 形轮廓的辅助封闭线。这样会避免粗 加工后在工件轮廓边缘产生毛刺。在 Mastercam生成刀具路径时，会对这些 面或线加以计算，从而可以得到边界 超过毛坯轮廓的刀具轨迹。
2.设置干涉面
干涉面(check surfaces)是由用户 在所有加工对象面中选定的、不需要 进行本工序加工的面。Mastercam软件 在进行刀具路径计算时，自动按用户 预先设置的预留量(stock to leave)对 干涉面进行干涉检查，以保证在整个 数控加工过程中对干涉面加以保护， 避免发生干涉。
Mastercam数控加工实用教程第8章
8.4.9 精加工残料加工
这两组选项卡特有的参数用于定义粗加工用的刀 具，包括粗铣刀具的刀具直径和粗铣刀具的刀具 半径，同时还可以通过指定【重叠距离】来增大 残料精加工的区域。 【粗铣刀具的刀具直径】该参数使用以前的粗加 工操作定义刀具直径，残料清除精加工切除余量 的刀具直径必须小于粗加工的刀具直径。 【粗铣刀具的刀具半径】该参数使用以前的粗加 工操作定义刀具刀角半径，系统会对精加工刀具 刀角半径与粗加工刀具刀角半径进行比较。
8.5 线架构加工
8.5.1 直纹曲面加工
1．直纹曲面刀具路径
（1）绘制图形。 （2）选择【刀具路径】/【线架构】/【直纹加工】刀具路径命令 （3）使用串连对话框串连一个外形后，单击确认按钮。 （4）选择刀具，然后设置刀具参数。 （5）输入直纹曲面的参数。 （6）单击确认按钮，将刀具路径添加到操作管理
8.3 曲面粗加工
8.3.1 粗加工平行铣削加工
最大切削间距【最大切削间距】对话框 【M最大切削间距】 【最大切削间距】 【残脊在平坦区域的大概高度】 【残脊在45度斜面的大概高度】
刀具路径误差 【T整体误差】 刀具移动形式 切削方式下拉列表用于设置刀具在XY轴方向 的走刀方式，如图 :
8.6.2 刀具路径的转换
1．绘制零件加工图 2．选择加工方法和工艺过程生成刀具路径 零件加工图 3．设置刀具路径转换的选项 4．转换后的刀具路径 5．转换后的刀具路径加工仿真效果
2．直纹曲面参数 3．切削方式 4．截断方向的切削量、预留量 5．图素对应的模式 6．修剪平面 7．过切检查
8.5.2 旋转曲面加工
8.5.3 2D扫描加工
二维扫描曲面对话框中的参数选项如下： 1．【截断方向：刀具在转角处走圆角】 【无】 铣刀不走圆角。 【＜135°】 仅绕锐角走刀，系统定义锐角为135°或小于135°。 2．【全部】铣刀全走圆角，该选项为默认设置。 【截断方向：电脑补正的位置】 系统在计算机中自动设置横向铣刀补正，该参数将设置铣刀位于横 向边界的上方。 3．【引导方向：刀具在转角处走圆角】 铣刀走圆角参数仅用于铣刀在计算机参数中补正，该参数在刀具路 径中插入圆弧走圆角，可选择下列方式之一。 【无】铣刀不走圆角。 【＜135°】 仅绕锐角走刀，系统定义锐角为135°或小于135°。 【全部】 铣刀全走圆角，该选项为默认设置。 4．【引导方向：电脑补正的位置】系统在计算机中自动设置纵向铣 刀补正，纵向铣刀补正决定于横向边界是位于纵向边界的左边还是 右边。
Mastercam曲面加工策略及应用经验
Mastercam曲面加工策略及应用经验分享y ssg衰1-2曲直柜加工类型^1-3曲直精加工类裂模具数控加工刀具的选择和铳削曲面时要留意的问题1.刀具的选择数控机床在加工模具时所采用的刀具多数与通用刀具相同。
经常也使用机夹不重磨可转位硬质合金刀片的铳刀。
由于模具中有许多是由曲面构成的型腔，所以经常需要采用球头刀以及环形刀(即立铳刀刀尖呈圆弧倒角状) 。
瞩惩润属铮瘗睐相虎赖。
2.铳削曲面时应注意的问题(1)粗铳粗铳时应根据被加工曲面给出的余量，用立铳刀按等高面一层一层地铳削，这种粗铳效率高。
粗铳后的曲面类似于山坡上的梯田。
台阶的高度视粗铳精度而定。
爰僵谴净。
(2)半精铳半精铳的目的是铳掉“梯田”的台阶，使被加工表面更接近于理论曲面，采用球头铳刀一般为精加工工序留出0.5 mm左右的加工余量。
半精加工的行距和步距可比精加工大。
残鹫楼（3）精加工最终加工出理论曲面。
用球头铳刀精加工曲面时，一般用行切法。
对于开敞性比较好的零件而言，行切的折返点应选在曲表的外面，即在编程时，应把曲面向外延伸一些。
对开敞性不好的零件表面，由于折返时，切削速度的变化，很容易在已加工表面上及阻挡面上，留下由停顿和振动产生的刀痕。
所以在加工和编程时，一是要在折返时降低进给速度，二是在编程时，被加工曲面折返点应稍离开阻挡面。
对曲面与阻挡面相贯线应单作一个清根程序另外加工，这样就会使被加工曲面与阻挡面光滑连接，而不致产生很大的刀痕。
配铜极镇桧猪哉锥。
（4）球头铳刀在铳削曲面时，其刀尖处的切削速度很低，如果用球刀垂直于被加工面铳削比较平缓的曲面时，球刀刀尖切出的表面质量比较差，所以应适当地提高主轴转速，另外还应避免用刀尖切削。
强贸摄尔霁毙痍砖卤尾。
（5）避免垂直下刀。
平底圆柱铳刀有两种，一种是端面有顶尖孔，其端刃不过中心。
另一种是端面无顶尖孔，端刃相连且过中心。
在铳削曲面时，有顶尖孔的端铳刀绝对不能像钻头似的向下垂直进刀，除非预先钻有工艺孔。
MasterCAM 刀具路径生成
普通零件加工实例实例图如下：图 1使用外形铣削模组、挖槽模组、钻孔模组及曲面加工模组产出图1所示图形。
已知孔的直径为10mm。
步骤：一、生成外形铣削加工刀具路径1、绘制图1，存档为11.mc2、在主功能表中选择档案——取档。
如图2、图3所示。
打开指定文件名读取对话框，如图4所示，输入文件名：11mc9开启，进入操作。
图 2 图 3图 43、启动外形铣削模组选择主功能表——刀具路径——外形铣削，显示外形串联菜单，如图5所示。
图 5选择串联，用鼠标点击p1点，图素反白，如图6所示。
图 6然后点击执行，显示刀具参数对话框，如图7所示。
图74、设置刀具参数在刀具参数对话框的空白处，按鼠标右键，显示一个小对话框，如图8所示。
图8选择10mm平刀，点击确定。
5、在选择的刀具上用鼠标右击，出现如图9所示图形。
修改各项参数，修改后的参数如图10所示。
图9图105、在刀具参数对话框的上面空白处，按鼠标右键，显示小对话框。
选择“工件设定”对话框，如图11所示。
在该对话框中设置毛坯尺寸、工件材料参数。
图116、设置外形铣削参数，如图12所示。
图12在图12中选择按钮“z轴分层铣深度”，设置参数如图13所示。
选择按钮“x y分次铣削”，设置参数如图14所示。
选择按钮“进退刀向量”，设置参数如图15所示。
图14图157、参数设置完毕后，点击“确定”，完成外形铣削刀具路径的绘制。
二、生成挖槽刀具路径1、点击主功能——刀具路径——挖槽，出现如图16所示图形。
2、点选如图17所示图形，使图素反白。
点击执行，弹出挖槽参数定义对话框。
选择直径为0.5mm的平刀，参数如图18所示。
图17图16图183、根据加工要求定义挖槽参数，安全高度为20mm，切削深度为-2mm 如图19所示。
图19 4、设定粗铣/精修参数如图20所示。
图205、参数设置完后，点击“确定”，完成挖槽参数设置。
6、再设置如图21所示的挖槽参数。
图21刀具参数设置如图22所示：图22 粗铣/精修参数设定如图23所示：图23 z轴分层铣深度设置如图24所示：图24粗铣/精修参数设置如图25所示：图257、点击“确定”，完成挖槽参数设置。
MasterCAM编程中的问题及加工曲面
MasterCAM编程中的问题及加工曲面MasterCAM编程中的两个典型问题一、二维挖槽加工中指定下刀点的问题Pocket(挖槽)是加工中去除材料非常有效的一个加工方式。
在加工中，开放式的挖槽或者外形需要挖槽的时候，我们可以指定从毛坯外部下刀。
但如果要在封闭的区域进行挖槽加工，下刀就成了特别需要注意的问题了。
我们可以采用螺旋式或者斜插式下刀的方式进行下刀，如图1所示。
但有时我们需要先钻预钻孔，然后指定下刀点在预钻孔的位置进行下刀。
图1下面我们以一个矩形槽为例，来说明这个问题。
1. 画出挖槽区域边界图绘制宽100mm、高80 mm、周边倒圆R10的矩形，矩形的中心在坐标原点处，如图2所示。
图22. 刀具路径生成(1)在主功能区依次单击Toolpaths/Pocket命令;(2)此时系统提示选择Chain 1，在主菜单上选取Chain后，在绘图区选择矩形框，如图3所示;(3)此时系统提示选择Chain 2，在主菜单上选取Mode/Point，这时就可以通过点菜单在屏幕上指定先前预钻孔的点作为下刀点，此例中选择原点作为下刀点，故在主菜单上选取Origin;(4)确定刀具及加工参数生成刀具路径。
图3通过模拟发现，下刀点就是我们指定的(x0、y0)点，模拟效果如图4所示。
图43. 小结只要在选取加工区域时，多选择一个点，那么刀具就会从这个点下刀。
这个点可以通过输入点的坐标方式给定，也可预先绘制一个点，以供后面选择。
如果在选取加工区域时不多选一个点，而是在Roughing/Finishing Parameters参数中选择Spiral方式，且指定为Inside To Outside时，下刀点就会自动定为靠近中心的地方，有时这并不能满足生产的需要。
二、灵活运用Contour方式铣削台阶面台阶面的铣削在普通机床上面是经常采用的一种加工方式，但在数控机床上编程却需要一点小技巧。
下面以一加工实例来说明这种编程方法。
基于MasterCAM加工三角开关凸模的刀路分析
基于MasterCAM加工三角开关凸模的刀路分析前言：使用CAM软件编程，走刀路径是否合理直接影响加工质量。
MasterCAM 的曲面精加工刀具路径难以同时保证平坦面与陡峭面的加工质量，加之加工中心加工不宜使用过小的刀具，那么对于刀具难以加工到的地方和既含有平坦面又含有陡峭面的零件，应如何编制刀具路径以达到加工质量的要求呢？MasterCAM是一种应用广泛的CAD/CAM软件，由美国CNCSoftware公司开发，该软件操作简便实用。
MasterCAM8.0提供了多种粗加工技术和丰富的曲面精加工功能。
精加工走刀形式直接影响加工出来的表面质量，要达到图纸要求的尺寸精度和表面精度，需在编制刀具路径时针对曲面特点合理选择走刀方式。
对于同一个零件，可能在不同的部位需要不同的走刀方式，对于零件两个面之间的衔接部分，还需要用专门的清根刀路。
此外，还要合理选择刀具，优化走刀路径，减少提刀、空刀及不必要的重覆路径，在改善加工质量的同时使加工效率有所提高。
一、曲面特点及技术要求（一）曲面特点：三角开关是一个比较典型的零件，曲面的外形尺寸50x60 x15.6mm。
图形的上部分曲面比较平坦，在MasterCAM中称之为浅平面，这种曲面适合选择平行刀路。
下部分曲面陡峭，在MasterCAM中称之为陡斜面，这种曲面适合选择等高刀路。
曲面与曲面之间是R2mm的圆角过渡。
此处圆角半径为R0.4mm，高度是1.15mm。
（二）加工三角开关凸模的技术要求：1、所有表面粗糙度要求Ra3.2；2、工件表面无缺陷，圆角部位无残料；3、曲面与分模面之间要求清根。
二、加工三角开关凸模工艺分析1、材料：45#钢，这种钢具有较高的强度和较好的切削加工性，经调质以后可获得良好的综合力学性能，是塑料模具中应用最广泛的钢种之一。
毛坯尺寸：70x80x30mm。
2、刀具材料：根据加工材料，选择YT15的硬质合金刀具。
3、设备：加工中心，型号：VMC8004、工艺分析及刀具选择：三角开关凸模加工整体思路是先粗加工、再半精加工、精加工，最后清角加工，具体分析如下：10mm的圆鼻刀。
Mastercam X中文版基础教程 第7章 三维曲面加工
图7-3 【选取工件的形状】对话框
图7-4 【刀具路径的曲面选取】对话框
图7-5 平行粗加工参数设置
3．生成刀具路径，模拟加工。
(1)系统自动计算并生成刀具路径，如图7-6所示。 (2)对生成的刀具路径进行加工模拟，模拟加工的结果如图7-7
所示。 4．保存文件。
图7-6 生成的刀具路径
７.10 典型综合实例3——加工烟灰缸模型 7.11 小结
7.1 泵盖零件的粗精加工
7.1.1平行铣削粗加工
曲面粗加工平行铣削刀具路径都是直线平行路径,主 要用于对单一凸起或者凹状的简单造型工件做粗加工。 1.环境配置
(1)选择菜单命令【刀具路径】/【曲面粗加工】/【粗加工 平行铣削加工】，打开平行式粗加工模组。 (2)打开【选取工件形状】对话框，选择【未定义】方式， 由系统自动识别图形凹凸状。 (3)系统提示用户选择图形，选择曲面或实体。 (4)按 Enter 键确认，系统打开【刀具路径的曲面选取】对 话框。利用此对话框，用户可以重新进行曲面或实体的选 择、修改等操作。这样选取曲面后即可打开【曲面粗加工 平行铣削】对话框
7.3 凹模的加工 7.3.1 插削粗加工
插削粗加工主要对平面进行点阵式插削加工，用于对 凹槽进行粗加工。一般采用钻削刀具，加工中往往需要打 开冷却液，以起到排屑和散热的作用。
选择菜单命令【刀具路径】/【曲面粗加工】/【粗加工 钻削式加工】，即可打开【曲面粗加工钻削式】设置对话 框，如图7-18所示。
图7-12 生成的刀具路径
图7-13 模拟加工结果
7.2.2 交线清角
选择菜单命令【刀具路径】/【曲面精加工】/【精加工 交线清角加工】，即可打开【曲面精加工交线清角】设置 对话框。如图7-14所示。
MasterCAM数控编程刀路的常用类型和作用
MasterCAM数控编程刀路的常用类型和作用Mastercam加工1：平面铣用于零件第一道工序的毛坯平面加工。
2：外形铣削3：2D挖槽（标准，平面铣，开放式挖槽，岛屿深度）四种常用的加工方式。
平面铣属于边界再加工方式，使用比较广泛。
当使用这种方式时候，要选择加工边界，在加工边界范围内就会产生刀具轨迹。
挖槽边界与加工边界的单边距离要大于加工刀具的半径值，刀具才会通过，因此，超过刀具半径值一点就可以，这样可以提高工作效率。
4：曲面挖槽粗加工挖槽粗加工主要用于三维曲面开粗，多用于曲面的首次开粗，比较适合加工陡峭面。
挖槽刀具路径计算量比较小，去残余效率相对于其它粗加工要高，是非常好的粗加工方式。
5：等高外形精加工等高外形精加工适用于陡峭面加工，在工件上产生沿等高线分布的刀具路径，相当于将工件沿Z轴进行等分。
6：环绕等距精加工是比较好的精加工刀具路径，常作为工件最后一次的残料清除。
7：平行精加工。
曲面加工需要设置参数的含义：加工面：选择需要加工的实体面或曲面。
选择实体面时点击对话框上的实体面选择按钮。
干涉面：不需要加工的面。
加工边界：就是加工范围。
选择了加工边界，在加工边界范围内就会产生刀具轨迹。
实体边界（毛坯边界）与加工边界的单边距离要大于加工刀具的半径值，刀具才会通过，因此，超过刀具半径值一点就可以，这样可以提高工作效率。
编程坐标系的定位：加工坐标系的定位非常重要，也是编程坐标系，为了方便编程，把坐标系移到X,Y轴选在被加工零件的对中处，Z轴移到在零件的最高处，F9是显示和隐藏编程坐标系。
在零件加工中，特别要注意进退刀方式，二维刀路计算简单，加工时间效率高，三维加工刀路比较复杂，计算时间比较长，所以零件可以用二维加工完成，就尽量用二维加工完成，效率高。
三维加工刀路可以通过选择三维曲面来确定加工深度，也可以通过设置加工深度要设置，编程坐标系对三维曲面加工至关重要。
二维加工则不影响。
在曲面加工中，如果毛坯要铣削一层平面，在机床对Z轴抄数时候应该-1或-0.5，表示铣削一个毫米或0.5个毫米的平面。
Mastercam X 实用教程第7章 三维曲面加工刀具路径
增量值 增量深度 第一刀的相对位置 其他深度预留量 侦测平面 临界深度 清除深度
图7-14 “切削深度（Cut depths）”对话框
重设 刀具在曲面（实体面）的边缘走圆角 自动（以图形为基础） 角 只在两曲面（实体面）之间 与所有边缘 尖角部分的误差（在曲面/面边缘） 距离 切削方向误差的百分比% 忽略实体中隐藏面的侦测 检查曲面内部锐角
7.4 曲面精加工（Finish）刀具 路径
取消选择 取消选择
取消选择
取消选择
图7-30 “刀具路径/曲面选择（Tool path/surface selection）”对话框
图7-31 “曲面流线粗加工参数（Rough flow line parameters）”选项卡
切换方向选项 补正方向 切削方向 步进方向 起点位置 边界误差 显示边界
7.3.1 平行铣削（Parallel）粗加工
7-8 平行铣削曲面加工图
图图7-9 “选择工件形状（Select Boss/Cavity）”对话框
图7-10 “刀具参数（Tool parameters）”选项卡
图7-11 “曲面参数（Surface parameters）”选项卡
图7-12 “平行铣削粗加工参数（Rough parallel parameters）”选项卡
取消选择
取消选择 取消选择
图7-7 “刀具路径/曲面选择（Tool path/surface selection）” 对话框
7.3 曲面粗加工（Rough）刀 具路径
• 曲面粗加工的目的是为了加工出曲面的轮廓形状， 以尽快地切除多余的材料。同时给精加工留有一 定的余量。Master cam X软件提供了以下8种曲 面粗加工（Surface Rough）的方法。
MasterCAM第4部分
1、Parallel 平行铣削
Parallel粗加工的 参数设置
Parallel加工的参数设置
最大跨距：在加工 平面上两条刀路间 的距离 加工角度：走刀路 径方向和X轴的夹角 刀具路径的加工误差 走刀方式： One way Zigzag 最大切深：Z向两层 路径间最大距离 Cut depth Gap set Edge set
相邻流线的间距
5、粗加工--Contour
Contour粗加工的 参数设置
Contour粗加工参数设置
封闭轮廓：逆铣、顺铣切入 点相对等高层的高度
不封闭轮廓：单向加工， 双向加工
从底部向上执行等高加工
当刀具移动量小于曲面间隙时，刀具的运动方式
6、粗加工--Pocket
Pocket粗加工的 参数设置
放射状走刀路径的 起始角度
从内向外走刀
从外向内走刀
3、粗加工—project
Project粗加工的 参数设置
Project粗加工参数设置
用以投影的NCI文件名，应 在投影生成加工文件前生成。
4、粗加工—Flowline
Flowline粗加工的 参数设置
Flowline粗加工参数设置
沿流线方向的走刀距离
刀具移动距离小于曲面 间隙的走刀方式： •Broken •Direct •Smooth •Follow surfaces •Check gap motion for gouge 在间隙边界上刀具切入切出 的圆弧半径和角度 刀具移动距离大于曲面间隙 的走刀方式： •提刀避免过切
(3) Edge setting 边界走刀设置
Pocket粗加工参数设置
•拾取刀具路径的起始点 •允许刀具从刀具中心边 界外切入
MasterCAM的三维刀具路径生成
四、曲面加工综合实例
曲面挖槽粗加工→等高外形半精修 平行式曲面精修 曲面挖槽粗加工 等高外形半精修→平行式曲面精修 等高外形半精修
2、等高外形方式： 、等高外形方式：
为主切削面，紧挨着曲面边廓产生刀路， 以 XY 为主切削面，紧挨着曲面边廓产生刀路，一层一层地往下推 进。 和挖槽式的区别：它仅产生紧贴曲面边廓的刀路。 和挖槽式的区别：它仅产生紧贴曲面边廓的刀路。挖槽式更适合于块 状毛坯的粗切加工， 状毛坯的粗切加工，而等高外形方式则适合于那些已经铸锻成型的加 工余量少而均匀的坯料。 工余量少而均匀的坯料。
6、残料清角方式 、
残料清角刀路通常也发生于一些曲面交接处， 残料清角刀路通常也发生于一些曲面交接处，它不仅产生于非圆滑过 渡的曲面交接处，也发生在曲面倒圆的部位。 渡的曲面交接处，也发生在曲面倒圆的部位。 当曲面交接部位的转角较小，粗加工时刀具无法切削到，那么， 当曲面交接部位的转角较小，粗加工时刀具无法切削到，那么，就需 要更换较小的刀具进行清角修整， 要更换较小的刀具进行清角修整，这时就可选用残料清角曲面精修方 式。
3、陡斜面式 、
陡斜面式主要用于在粗加工或精加工后对一些相对较陡峭的曲面部 位做进一步的精修。 位做进一步的精修。 选用陡斜面加工方式时， 选用陡斜面加工方式时，系统将在众多的曲面中自动地筛选出符合 斜角范围的部位，并生成精修刀路。 斜角范围的部位，并生成精修刀路。
50° 90° 50°～90°度范围陡斜面加工刀路 0°～50°度范围斜面加工的刀路 50°
4、浅平面式 、
选用浅平面方式， 选用浅平面方式，则系统会在众多的曲面中自动地筛选出那 些比较浅的平面、平坦的曲面、浅坑等部位，并产生刀路。 些比较浅的平面、平坦的曲面、浅坑等部位，并产生刀路。
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第7章 曲面加工刀具路径
• 零件形状菜单
凸起表面：选取该命令，则切削方式采用单向切削，进刀控制 采用双侧切削，并且不允许作Z轴负向切削。
凹陷表面：选取该命令，则切削方式采取双向切削，进刀控制 允许刀具在Z方向沿曲面连续进刀或退刀，并允许在 Z轴正向和负向都作切削运动。
第7章 曲面加工刀具路径
本章要点
曲面加工的公用参数设置 各种曲面粗加工方法的应用 各种曲面精加工方法的应用
MasterCAM曲面加工刀具路径分析
第7章 曲面加工刀具路径
运用Mastercam软件的曲面加工系统可生成加工曲面、实 体或实体表面的刀具路径。实际加工中，多数零件需要通过 粗加工和精加工两步完成，Mastercam软件也相应地提供了8 种粗加工和10种精加工方法。
• 曲面粗加工对话框 刀具参数 曲面参数 粗加工平行铣削参数
MasterCAM曲面加工刀具路径分析
第7章 曲面加工刀具路径
• 曲面参数选项卡 曲面参数
刀具补偿位置 要加工的曲面/实体
加工面预 留量
在图上选取 干涉曲面/实体
干涉面预留量
在图上选取 刀具切削边界 刀具补偿 刀具可出边界
在图上选取
刀具在边界内
MasterCAM曲面加工刀具路径分析
第7章 曲面加工刀具路径
• 曲面加工的一般步骤
1、绘出曲面模型，由于曲面的边缘不能直接作为曲线使用，所以如有必要 需作出曲面曲线。
2、依次选取MAIN MENU → Toolpaths → Surface（回主功能表→刀具路 径→曲面加工）命令，打开图7-1所示曲面加工菜单。
导动面：设置为S时需选取加工曲面/实体， 设置为A时自动选取所有曲面/实体 作为加工曲面/实体，设置为N时不 需选取加工曲面/实体。
CAD文件：设置为N时需指定定义加工曲面的 CAD文件，设置为Y时不需指定。
干涉检查：设置为S时需选取干涉曲面/实体， 设置为A时自动选取所有曲面/实体 作为干涉曲面/实体，设置为N时不 需选取干涉曲面/实体。
刀具附加偏移量
MasterCAM曲面加工刀具路径分析
刀具中心在边界上
第7章 曲面加工刀具路径
• 进/退刀方向设置对话框 按选定直线方向
下刀方向
矢量方向 下刀角度 与XY平面夹角
下刀长度 相对于
退回方向
返回角度
与XY平面夹角 返回长度
MasterCAM曲面加工刀具路径分析
第7章 曲面加工刀具路径
• 导动面选择菜单
不指定：选取该命令，则系统使用默认的参数，一般为上一次 采用该种加工方法时的参数设置。
MasterCAM曲面加工刀具路径分析
第7章 曲面加工刀具路径
• 选取导动面菜单
不选择。 用窗口选择。
选取所有同类图素。 选取群组。 选取结果。 完成。
MasterCAM曲面加工刀具路径分析
第7章 曲面加工刀具路径
添加：在原已选择的基础上增补曲面。 移除：将前面已选择的多个曲面中的某个（些）取消。 全部移除：将前面已选择的所有曲面全部取消。 显示：显示已选曲面。 完成。
MasterCAM曲面加工刀具路径分析
第7章 曲面加Biblioteka 刀具路径• 7.2 Rough(曲面粗加工)
曲面粗加工的目的是尽可能快的将曲面工件从毛坯中分离出来， 当然应留有余量给精加工完成。
第7章 曲面加工刀具路径
• 平行铣削粗加工参数
粗加工平行铣削参数
总公差值 切削方式 最大Z轴进给量
最大切削间距 加工角度
下刀控制
允许连续下刀及提刀 单侧切削 双侧切削
提示定义下刀点 允许沿面下降（-Z）切削 允许沿面上升（+Z）切削
切削深度 间隙设定 边缘设定
MasterCAM曲面加工刀具路径分析
MasterCAM曲面加工刀具路径分析
第7章 曲面加工刀具路径
第7章 曲面加工刀具路径
过滤比例
过滤公差
总 公
切削公差
差
总公差
参
数
单向过滤
设
置
对
在XY平面上创建圆弧
话
在XZ平面上创建圆弧
框
在YZ平面上创建圆弧
最小圆弧半径 最大圆弧半径
MasterCAM曲面加工刀具路径分析
第7章 曲面加工刀具路径
• 最大进刀量设置对话框 最大进刀量
平面上等距环切高度 45º等距环切高度
5、根据系统提示设定加工的刀具参数以及与所选方法对应的专用参数。 6、如需要可设定边界轮廓。 7、执行加工刀具路径。
MasterCAM曲面加工刀具路径分析
第7章 曲面加工刀具路径
7.1 曲面加工的公用参数设置 • 曲面加工菜单
粗加工：选取该命令将弹出曲面粗加工菜单。 精加工：选取该命令将弹出曲面精加工菜单。
择的曲面上生成的粗加工刀具路径。 曲面流线：沿曲面的流线方向生成粗加工刀具路径； 等高外形：沿曲面的等高线（外形）生成粗加工刀
具路径。 残料加工：用于生成清除前面粗加工未切削或因刀具
直径较大而不能切削到的残留材料的粗加 工刀具路径。 挖槽加工：依据曲面形态沿Z方向下降生成的粗加工 刀具路径。 钻削式加工：切削所有位于曲面与凹槽边界材料生成 的粗加工刀具路径。
MasterCAM曲面加工刀具路径分析
第7章 曲面加工刀具路径
• 7.2.1 Parallel(平行铣削粗加工)
平行铣削加工是一种通用和常用的加工方法，适合各种形态的曲 面的加工。采用平行铣削曲面粗加工方法生成的是一组与X轴同向或 倾斜一定角度的、而且切削痕迹平行的刀具路径。
MasterCAM曲面加工刀具路径分析
刀具切削边界：设置为N时不需选取边界范围， 设置为Y时需选取边界范围。
MasterCAM曲面加工刀具路径分析
第7章 曲面加工刀具路径
• 曲面粗加工菜单
平行铣削：沿着某一特定角度生成一组相互平行的 粗加工刀具路径。
放射状加工：生成放射状的粗加工刀具路径。 投影加工：将已有的刀具路径或几何图形投影到选
3、设置曲面加工菜单的Drive（导动面）、CAD file（CAD文件）、Check （干涉检查）、Contain（刀具切削边界）等参数，所谓导动面就是执行 曲面加工的曲面,所谓干涉检查面就是不执行曲面加工的曲面,即通过设 定干涉检查曲面使该曲面避开加工。
4、若粗加工，则选取Rough（粗加工）命令，打开曲面粗加工菜单，选择 需要的粗加工方法；若精加工，则选取Finish（精加工）命令，打开曲 面精加工菜单，选择需要的精加工方法。