第九讲 曲面加工
MC9曲面加工与所有命令解说
Mastercam曲面加工方法1. 曲面粗加工:1.1 Rough Parallel (平行粗加工)平行加工是分层平行切削加工的方法,加工完毕的工件表面刀路呈平行条纹状.刀路计算时间长, 提刀次数多.粗加工时加工效率低,采用率较少.1.2 Rough Radial(放射粗加工)放射粗加工以指定点为径向中心,放射状分层切削工件,加工后的工件表面刀路呈放射状.刀路在工件径向中心密集,刀路重叠较多,工件周围刀路间距大,提刀次数多,加工效率低,采用率较少.1.3 Rough Project(投影粗加工)投影粗加工是将已有的刀具路径,线条或点投影到曲面上生成刀具路径进行加工的方法1.4 Rough Flowline (流线粗加工)流线粗加工依据构成曲面的横向或纵向网格线方向进行加工.1.5 Rough Contour (等高外形粗加工)等高外形粗加工是刀具沿曲面等高曲线加工的方法,用平刀加工完毕后的工件表面呈梯田状.曲面平坦时效果不佳,一般作为挖槽粗加工后的二次开粗,以小直径刀具去除残料.精加工阶段常用于侧壁外形曲面精加工及清角加工.1.6 Rough Restmill (残料粗加工)残料粗加工是依据已加工刀路数据进一步加工以清除残料,生成刀具路径时间较长,可以用来二次开粗,缺点是抬刀次数多.1.7 Rough Pocket(挖槽粗加工)挖槽粗加工是分层清除曲面与加工范围之间的所有材料的加工方法,加工后的表面呈梯形状.刀路计算时间短,切削负荷均匀,加工效率高,故常作为粗加工第一步的首选方案.1.8 Plunge(速降钻削式加工)速降钻削式加工是采用类似于钻孔方式加工的方法.要求机床刚性要好,用来快速清除预留量.2. 曲面精加工2.1 Finish Parallel(平行精加工)平行精加工与粗加工时类似,区别在于无深度方向的分层控制.对坡度小的曲面加工效果较好,遇有陡斜面的需控制加工角度.可作为精加工阶段的首选刀路.2.2 Finish Par.steep (陡斜面精加工)陡斜面精加工对于坡度陡峭的斜壁加工效果较好,配合其它加工方法可以达到很好的加工效果.2.3 Finish Radial (放射形精加工)放射形精加工(径向加工)粗加工时类似,都是刀具以指定点为径向中心,向四周生成放射状刀路.2.4 Finish Project(投影精加工)投影精加工与粗加工时类似,都是将已有的刀具路径,线条或点投影到曲面上生成刀路.2.5 Finish Flowline (流线形精加工)曲面流线加工与粗加工时类似,是刀具依曲面的形状横向或纵向生成刀路.2.6 Finish Shallow (浅平面加工)当曲面坡度变化不大,使用浅平面加工精加工效果较好,是等高外形方式加工小坡度曲面效果不佳时的补充方案.2.7 Pdncil(交线清角)交线清角加工是对曲面相交位置进行加工以清除残料.2.8 Leftover (残料清角加工)残料清角加工是对粗加工时的刀路进行计算,用小直径刀具清除粗加工时留下的残料,计算时间较长.2.9 Scallop(环绕等距加工)环绕等距加工产生的刀路以等距离环绕加工曲面,刀路较均匀,计算时间长较长.2.10Finish Blend (融合精加工)融合精加工是指刀具路径沿沿融合曲线以点对点连接的方式,沿曲面的表面生成刀具路径.MasterCAM V9.0 命令解说一览表主菜单说明辅助菜单说明构图平面说明图形视角说明Create 绘图命令（一）Create 绘图命令(二)Modify 图形修整命令Xform 图形转换命令Delete 图形删除命令Analyze 分析命令File 文件管理命令Screen 屏幕管理命令Solid 实体生成命令Toolpaths 刀具路径命令NC utils 公用管理命令。
Mastercam第9章 三维曲面粗加工
（1）刀具参数设置
由于曲面的每一点的法线方向是变化的，为了简化 刀具运动的复杂性一般选择不同直径的圆鼻铣刀或 球刀加工。
（2）高度参数的设置
曲面加工的高度设置与二维加工的高度设置基本相 同也包括“安全高度”、“参考高度”、“下刀位 置”及“工件表面”，只是少了最后“切削深度” 选项，因为曲面加工的最后切削深度由曲面外形自 动决定，不需要设置。
（2）启动平行粗加工铣削功能
选择主菜单“刀具路径”→“曲面粗加工”→“粗加工平行 铣削加工”命令，系统弹出曲面类型选择对话框。
（3） 设置刀具参数 一般选择圆鼻刀，然后根据实际加工环境设置切削参数。
（4）设置曲面加工参数 单击“曲面粗加工平行铣削”参数设置对话框中的“曲面加工参数”
特有的粗加工参数的设置在这说明一下。 残料粗加工特有的粗加工参数设置有两个，分别为“残料加工参数”
和“剩余材料参数”。其中“残料加工参数”选项卡的参数设置与等 高外形粗加工参数设置基本相同，下面只介绍“剩余材料参数”选项 卡的参数。 单击曲面残料粗加工参数设置对话框中 的“剩余材料参数”按钮，系统弹出如图 所示的剩余材料参数设置对话框。
6）生成刀具路径 参数设置完后单击对话框ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的 按钮生成刀具路径。 7）加工工件设置 选择加工操作管理器中的工件设置命令“材料设置”，
系统将弹出工件参数设置对话框，进行视角、毛坯形状、 毛坯尺寸、工件原点等参数的设置。 8）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。有二维路径模拟和三维 路径模拟。 9）执行后处理生成NC代码 通过模拟验证确定刀具路径正确后，单击加工操作管理 器中的 按钮就可利用系统提供的后处理模块形成数控加 工NC代码。
曲面加工的数学原理及应用
曲面加工的数学原理及应用1. 引言曲面加工是一种重要的制造工艺，广泛应用于航空航天、汽车制造、机械加工等领域。
本文将介绍曲面加工的数学原理和应用，包括曲线与曲面的表示方法、曲面加工的数学模型、以及常见的曲面加工方法。
2. 曲线与曲面的表示方法在曲面加工中，曲线和曲面的表示方法是一项基础工作。
以下是常见的曲线与曲面的表示方法：•参数方程表示：曲线或曲面上的点的坐标可以用参数表示。
例如，对于二维曲线，可以使用参数方程x=f(t), y=g(t)来表示，其中t是参数，f(t)和g(t)是关于t的函数。
对于三维曲面，可以使用参数方程x=f(u,v), y= g(u,v), z=ℎ(u,v)来表示，其中u和v分别是两个参数，f(u,v)、g(u,v)和ℎ(u,v)是关于u和v的函数。
•隐式方程表示：曲线或曲面上的点的坐标满足一个方程。
例如，对于二维曲线，可以使用方程y=f(x)来表示，其中f(x)是关于x的函数。
对于三维曲面，可以使用方程F(x,y,z)=0来表示，其中F(x,y,z)是关于x、y和z的函数。
•参数化曲线表示：曲线上的点可以通过参数化表示。
例如，对于二维曲线，可以使用一个参数t表示曲线上的点的位置，并通过t的变化得到曲线上不同点的坐标。
对于三维曲线，可以使用两个参数t和s表示曲线上的点的位置。
3. 曲面加工的数学模型曲面加工的数学模型是描述曲面加工过程中曲线和曲面变化的一种数学模型。
常见的曲面加工数学模型有以下几种：•曲线插值：在曲面加工中，经常需要在给定的点之间插值出曲线。
常用的曲线插值方法包括线性插值、样条插值、贝塞尔曲线等，通过这些方法可以产生平滑的曲线。
•曲线拟合：曲面加工通常需要将给定的数据拟合成曲线。
拟合曲线的方法有最小二乘法、最小二乘多项式拟合、最小二乘样条拟合等，通过这些方法可以得到最接近给定数据的曲线。
•曲面拟合：曲面加工中，经常需要将给定的数据拟合成曲面。
常用的曲面拟合方法有最小二乘法、最小二乘多项式拟合、最小二乘样条拟合等，通过这些方法可以得到最接近给定数据的曲面。
第9讲 机械零件曲面造型的制作技巧与技术要领
AutoCAD软件共为用户提供了三种模型，用以表达物体的三维形态，分别是线 框模型、曲面模型和实体模型。其中，“线框模型”是由描述三维对象的点和线 等组成的，它仅能表现出物体的轮廓框架，但是可视性较差；而“曲面模型”是 由一系列有连接顺序的棱边围成的表面，再由表面的集合来定义三维物体，它是 在线框模型的基础上增加了面边信息和表面特征信息等，不仅能着色，还可以对 其进行渲染，以更形象逼真的表现物体的真实形态；而“实体模型”则是实实在 在的物体，它除了包含线框模型和曲面模型的所有特点，还具备实物的一切特性。 通过AutoCAD提供的这三类模型，不仅能让非专业人员对物体的外形有一个感 性的认识，还能帮助专业人员降低绘制复杂图形的难度，使一些在二维平面图中 无法表达的东西清晰而形象地出现在屏幕上。 这一讲通过制作一个复杂的机座零件曲面造型，使大家了解和掌握基本体曲面和 复杂体曲面的创建功能、掌握三维显示、三维观察以及UCS的创建及应用等技 能，培养大家使用基本的网格建模工具和三维辅助工具，制框 【二维线框】命令是用直线和曲线显示对象的边缘，此对 象的线型和线宽都是可见的，如右上图所示。执行该命令 主要有以下几种方式： 1.工具栏：单击【视觉样式】工具栏上的按钮。 2.菜单栏：单击菜单【视图】/【视觉样式】/【二维 线框】命令。 三维线框 默认设置下，【三维线框】命令也是用直线和曲线显示对 象的边缘轮廓，如右中图所示。与二维线框显示方式不同 的是，表示坐标系的按钮会显示成三维着色形式，并且对 象的线型及线宽都是不可见的，如果将 COMPASS 系统 变量的值设置为 “1”，那么在此种着色方式下，系统将显 示坐标球。 执行此着色命令主要有以下几种方式： 1.工具栏：单击【视觉样式】工具栏上的按钮。 2.菜单栏：单击菜单【视图】/【视觉样式】/【三维线 框】命令。 三维隐藏 【三维隐藏】命令用于将三维对象中观察不到的线隐藏 起来，而只显示那些位于前面无遮挡的对象，如右下图 所示。执行该命令主要有以下几种方式： 1.工具栏：单击【视觉样式】工具栏上的按钮。 2.菜单栏：单击菜单【视图】/【视觉样式】/【三 维隐藏】命令。
曲面加工
1.曲面清根加工曲面清根加工可以清除角落处剩余的残料，是提高加工效率，优化切削工艺的主要加工方法。
这种加工方法的主要有两种用法：一种是在曲面精加工之前，通过曲面清根加工，清除角落处过多的残料，避免精加工过程中切削量出现突然增大的现象;另一种是在曲面精加工之后,通过曲面清根加工清除角落剩余的残料,减少手工修模的工作量。
JDPaint5.50主要改进和新增了多种清根方式，包括单笔清根、多笔清根、混合清根、缝合清根、行切和环切清根等；路径参数对话框中清根加工方式的切换如图1-1所示：图1-1 路径参数对话框中的清根方式1.1改进单笔清根路径图1-2 单笔清根加工方式单笔清根增加分割角度功能，陡峭路径从上向下走刀，减少因切削深度过大或超过刃长而引发的断刀现象；如图1-3所示：图1-3 单笔路径角度分段需要注意的是:1)分界角度是路径的倾斜角度，一般取33度，使得更多的路径从上向下走刀，提高加工的可靠性；2)单笔清根路径在首末位置自动增加切入切出路径，进刀参数不许用户设置；3)当切削量较大时，可以采用分层清根加工，在所有的清根加工中，只有单笔清根路径可以分层；如图1-4所示：图1-4 单笔分层清根1.2新增多笔清根路径多笔清根主要分为以下几种形式：限定条数、不限条数、依据上把刀具三种方式。
如图1-5所示：多笔清根无限多笔图1-5 多笔清根加工方式1)新增多笔清根功能，该功能可以均匀化单笔清根的切削量，提高清根表面和精加工表面在衔接位置的质量。
需要注意的是：a.多笔清根路径条数的计算方法是：清根条数 = (上把刀具半径 - 当前刀具半径)/ 路径间距；b.多笔清根只能加工曲面曲率半径小于当前刀具半径的区域，选择的上把刀具只是用来计算所需要的清根条数，残料区域的计算并不是根据上把刀具精确计算而成的(区别于混合清根和环切清根等方式)。
因此多笔清根不能确保完全清除上把刀具剩余的残料，有些位置可能会出现欠加工或重复加工。
第09章曲面加工
使用投影精加工时，除了刀具参数和
曲面加工参数外，还需要设置投影精加工
参数，投影精加工参数选项卡如图9-42所 示，以下对其独有的几个参数进行说明。
图9-42 投影式精加工
1．投影方式
投影方式选择用于生成在曲面上的刀
具路径投影对象类型，包括有NCI刀具路 径、曲线、点和混合4个选择
图9-43 NCI投影刀具路径示例
图9-29 挖槽粗加工参数表
9.3 曲 面 精 加 工
9.3.1 平行铣削精加工
平行铣削精加工方法是生成一组成一 定角度相互平行的刀具路径。平行铣削精 加工在实际中应用非常广泛，对于坡度不 大，曲面过渡比较平缓的零件加工。
在主菜单上点击T刀具路径→U曲面 加工→F精加工→P平行铣削选项，可建立 平行铣削精加工。在绘图区选择要加工的 曲面后，弹出平行铣削精加工参数对话框。 使用平行铣削精加工时，除了刀具参数和 曲面加工参数外，还需要设置平行精加工 参数，平行精加工参数选项卡如图9-34所 示。可以看到该选项卡中的选项与平行铣 削粗加工的选项基本相同，但不进行分层 加工，没有切削深度、插入控制等选项。
角度增量、起始补偿距离和起始点等参数 设置。其参数的意义如图9-41所示。
图9-41 放射加工的参数含义
1．最大角度增量 2．起始角度 3．扫掠角度 4．起始补正距离 5．起始点
9.3.4 投影精加工
投影加工是将已经产生的刀具路径或 几何图形（曲线、点）投影在要加工的曲 面上来切削曲面。实际上，投影后的刀具 路径只改变了Z坐标值，X和Y方向的坐标 并没有改变。在主功能菜单依次点击T刀 具路径→U曲面加工→F精加工→J投影加 工选项，可建立投影式精加工。
表 9-1 曲面粗加工类型 选 项 P 平行铣削 R 放射状加工 J 投影加工 F 曲面流线 C 等高外形 M 残料粗加工 K 挖槽粗加工 G 钻削式加工 特点 生成一组相互平行切削粗加工刀具路径。 生成放射状的粗加工刀具路径。 将已有的刀具路径或几何图形投影到曲面上 生成粗加工刀具路径。 沿曲面流线方向生成粗加工刀具路径。 沿曲面的等高线生成粗加工刀具路径。 生成清除前一刀具路径剩余材料的刀具路径。 切削所有位于曲面与凹槽边界材料生成粗加 工刀具路径。 依曲面形态，在 Z 方向下降生成粗加工刀具 路径.
曲面加工的刀路定义及自动编程
曲面加工的刀路定义及自动编程一、实训目的（ 1）、初步掌握 M aster CAM曲面粗、精加工的刀路定义方法（ 2）、了解MasterCAM曲面加工刀路定义的主要参数设置（ 3）、初步了解MasterCAM曲面加工工艺二、预习要求认真阅读教材中有关曲面加工的刀路定义及自动编程部分的内容。
三、实训理论基础1 ．曲面的选取：在曲面数量不太多时，可一个一个地直接选取；在曲面数量很多时，就需要采用快捷的选取方式，可能大多数情况下是选“所有曲面”项，当只需要加工众多曲面中的部分，而另外部分曲面需要定义为干涉曲面时，最好事先将相应的曲面定义成群组。
这样在选取曲面时就可有选择性的选“群组”项。
对于全体曲面中刀具加工不到的曲面部分， MsterCAM 在进行刀路计算时会根据曲面干涉情况自动测算，因此大多数情形下不需要考虑要不要将这些曲面从加工群组中剔除。
2 ．曲面深度设定图 14-1 深度分层控制曲面深度设定用于控制 Z 方向要加工的范围。
默认设定是顶部和底部都预留 0.2mm 的增量坐标方式（如图 14-1a ），即加工范围为曲面最高点下方 0.2mm 到曲面最低点上方 0.2mm ；如果需要人为控制 Z 加工范围，可设定绝对坐标方式，这样可以根据曲面的曲率变化情况有意识地将曲面按不同的 Z 区段以不同的 Z 步距进行刀路设计，从而有效地控制加工质量。
Z 向加工的分层控制，主要是设定 Z 向步距值。
3 ．曲面粗加工1 ）．挖槽式：以挖槽的方式，可将限制边界范围内的所有废料都切除掉，切削量分配合理，是块状料粗切的较理想的方式。
图14－2挖槽式曲面粗切刀路2 ）．平行式：以垂直于 XY 面为主切削面（由加工角度决定），紧贴着曲面边廓产生刀路。
图14－3平行式曲面粗切3 ）．径向扫射式：以指定的一点为扫射中心，以扇面的方式产生刀路。
该法适用于圆形坯件的切削。
图14－4径向扫射式4 ）．等高外形方式：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。
数控加工工艺教案—曲面的加工
课时授课教案/ 学年第期课程名称：数控加工工艺授课班级：授课时间：第周星期第节课题：曲面的加工教学目的：理解曲面特点掌握曲面加工方法重点、难点：曲面加工特点、方法使用教具：课件课后作业： 1课后记录：年月日授课主要内容一、变斜角面的加工方案1．对曲率变化较小的变斜角面选用x、y、z和A四坐标联动的数控铣床，采用立铣刀（但当零件斜角过大，超过机床主轴摆角范围时，可用角度成型铣刀加以弥补）以插补方式摆角加工，如图所示。
加工时，为保证刀具与零件型面在全长上始终贴合，刀具绕A轴摆动角度α。
2．对曲率变化较大的变斜角面用四坐标联动加工难以满足加工要求，最好用x、y、z、A和B（或C 转轴）的五坐标联动数控铣床，以圆弧插补方式摆角加工，如图所示。
图中夹角A和B分别是零件斜面母线与z坐标轴夹角α在zOy平面上和xOz平面上的分夹角。
四、五坐标数控铣床加工零件变斜角面a）四坐标数控铣床加工变斜角面b）五坐标数控铣床加工变斜角面3．采用三坐标数控铣床进行2.5轴加工其刀具常球头铣刀和鼓形铣刀，以直线或圆弧插补方式进行分层铣削加工，加工后的残留面积用钳修法清除，因为一般球头铣刀的球径较小，所以只能加工大于90°的开斜角面；而鼓形铣刀的鼓径较大（比球头铣刀的球径大），能加工小于90°的闭斜角（指工件斜角α＞90°）面，且加工后的叠刀刀峰较小，因此鼓形铣刀的加工效果比球头刀好，图所示是用鼓形铣刀铣削变斜角面的情形。
由于鼓形铣刀的鼓径可以做得比球头铣刀的球径大，所以加工后的残留面积高度小，加工效果比球头铣刀好。
二、曲面轮廓的加工方案立体曲面的加工应根据曲面形状、刀具形状以及精度要求采用不同的铣削加工方法，如两轴半、三轴、四轴及五轴等联动加工。
1． 对曲率变化不大和精度要求不高的曲面的粗加工常用两轴半坐标的行切法加工，即x 、y 、z 三轴中任意两轴作联动插补，第三轴作单独的周期进给。
如图所示，将x 向分成若干段，球头铣刀沿yz 面所截进行铣削，每一段加工完后进给Δx ，再加工另一相邻曲线，如此依次切削即可加工出整个曲面。
曲面加工
曲面加工和以下因素有关系：产品3D数模的完整性，程序编制的合理性，刀具的选用，模仁钢材的选用，机床的选用，加工工艺，环境因素，员工技能。
首先，产品3D的完整新：模具在开发之初，客户将3D数模给模具厂进行评估，有模具专业人员评估产品设计的合理性，对产品外观曲面进行检查。
此过程非常重要，此过程中检查产品是否有断差，是否有坡面，必要时需要调整数模的精度来进行分析。
此是保证曲面的第一步。
如果产品数模本身的曲面不完整或不完善，是不能做出好的产品来的，当然这种问题不能推给客户说是客户的数模不好，只能在开模之前进行分析，已保证后续工作的顺利。
此过程亦成为DFMEA。
数模确认后，产品转入设计阶段，在正式设计阶段，模具工程师进行3D分模时，注意设计的精度，前期处理不好，在转入CAM编程时，容易产生破面。
此过程的输入为产品3D图档和2D图纸，输出为模具3D图档和模具2D图纸。
一般模具设计软件采用PROE，此软件产生的零件数模档案为”.prt”档。
设计完成后设计转3D档案给CAM进行零件编程。
因Proe的档案在UG中无法打开，股图档需要转换为”.stp”档案。
在转换过程中很容易出现产品的破面，故在CAM接受数模时均要对数模进行严格的检查，分析是否有破面。
如果有破面，一定要修改完成才能进入下一轮作业。
当然设计转给CAM的图档也可是其他形式：比如.”igs”，但是无论何种格式，都要保证曲面的完整性。
编程：CAM工程师检查完零件后对零件进行编程，此过程是保证曲面一次加工OK最主要的过程。
编程注意工艺中刀具的选择，道路的路径。
刀具的选择，需要根据工艺的需求选择开粗所用的到据的直径，刀具的类型，尽量减少变形的产生。
刀路的路径和路径的密度也很重要，合理的刀路不仅能提高效率，而且可以避免断差的产生，曲面光顺度等等。
工艺：模具零件，尤其是模具模仁的加工，加工工艺的合理性，也是一个重要的因素。
加工工艺和模具材料的选用有很大关系。
对于软模如果模仁较大的话，在精加工之前需要留有余量，先进行粗加工，在粗加工之后，再进行精磨，将模仁精磨到位后，再进行精加工。
09平头刀加工复杂曲面研究
包络法加工原理曲面的分类：（1）回转面；（2）螺旋面；（3）轨迹曲面；（4）直纹面;(5)自由曲面 复杂曲面加工方法：（1）轨迹法；（2）仿形法；（3）包络法（相切法）；（4）展成法包络法加工：包络法加工依据的是曲面共轭原理，它要求一对曲面在共轭点处相切接触。
共轭条件：（1）接触条件 要求一对共轭曲面在共轭点处具有相同的矢径； （2）相切条件 要求一对共轭曲面在共轭点处具有相同的法线方向。
上述相切接触条件用公式表示为：(1)(2)(1)(2)330⎫-=⎪⎬=⎪⎭r r e e 1113 式中，(1)(1)111[,,()]u v t φ=r r 11，为曲面1()∑：(1)(1)11(,)u v =R R 经运动1()t φ后的矢量； (2)(2)222[,,()]u v t φ=r r 11，为曲面2()∑：(2)(2)22(,)u v =R R 经运动2()t φ后的矢量；(1)(2)33,e e 13为曲面1()∑和2()∑在运动条件下的单位法矢，即：(1)(1)33111[,,()]u v t φ=e e 11 (2)(2)33222[,,()]u v t φ=e e 11。
上述接触条件式包含了3个独立的标量方程；相切条件由于是单位矢量，包含了2各独立的标量方程，因此相切接触条件共包含了5个独立的标量方程，一对共轭曲面除需要满足接触条件与相切条件之外，尚需满足不干涉条件。
(2)1e 1e(2)2e 2eco1ψ0ψ3.1 诱导曲率与曲率干涉 3.1.1 诱导曲率为了确定两共轭廓面1∑、2∑在啮合点处的相对弯曲程度，可以过两廓面的公法线作法截面，它同廓面1∑、2∑的交线1c 、2c 称为“法截形”，如图所示。
定义)2()1()21(n n n k k k -=为共轭曲面的诱导法曲率，简称诱导曲率。
诱导曲率标征了刀具曲面和工件曲面在刀触点邻域内各方向上的相对弯曲程度。
曲面法曲率的符号同单位法矢方向有关。
第09章CAM曲面加工
图 9 44 曲 线 投 影 加 工 刀 具 路 径 示 例
-
2．增加深度
增加深度选项从已选择的文件中获得 深度，并应用于刀具路径，若关闭该选项， NCI文件直接投影到曲面上。
9.3.5 曲面流线精加工
曲面流线精加工也可称为参数线精加 工，其特点是按曲面的流线方向切削一个 或者一组连续曲面。由于能精确控制刀痕 高度（球刀残余高度），因而得到精确而 光滑的加工表面。沿面切削在实际应用中， 主要用于单个曲面或相毗连的几个曲面的 加工，如波纹面等。
图9-29 挖槽粗加工参数表
1．切削方向误差值 2．最大Z轴进给量 3．下刀方式
图9-30 螺旋式下刀的设置
图9-31 倾斜下刀方式的设置
4．下刀点选项
图 9 32 指 定 下 刀 点 -
（a） 图9-33由切削范围外下刀
（b） 图9-33由切削范围外下刀
5．粗铣/精铣参数
9.3 曲 面 精 加 工
图9-37 陡斜面加工参数表
1．切削方向延伸量
图 9 38 切 削 方 向 延 伸
-
2．倾斜范围
图 9 39 倾 斜 范 围
-
9.3.3 放射状精加工
放射状精加工生成中心向外扩散的刀 轨，这种方式生成的刀具路径在平面上是 呈离散变化的，即越靠近轴原点处刀间距 越小，越远离轴原点刀间距越大。因此这 种方式适用于球形的工件，另外对于本身 具有放射特征的，离放射中心距离较远的 曲面加工也可适用。
动到另一曲面刀个路径的起点，如图9-22 （d）所示。
（d） 图9-22移动量小于容许间隙时的移动方式示例
图 9 23 边 界 进 退 刀 延 伸 及 圆 弧
-
3．高级设定
图 9 24 高 级 设 定 对 话 框 -
MastercamX2应用教程第10章曲面加工课件
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10.1.4 平行式加工
2．粗加工平行铣削的参数设置（续）
（9）切削深度 用于指定刀具在Z轴方向的切削范围。 （10）间隙设定 当切削运动出现中断时，利用间隙
设定可以控制刀具是保持在原有位置还是作提刀运动。 （11）进阶设定 可以设置刀具在曲面或实体的边缘
处的运动方式以及线性化处理时刀具运动精度的设置， 还可对隐藏的实体面或曲面内部尖角进行检查。
10.1.7 流线加工
图10-34 “刀具路径 的曲面选取”对话 框
单击“曲面流线参 数”按钮：
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10.1.7 流线加工
图10-36 “曲面流线设置”对话 框
图10-39 补正方向
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10.1.7 流线加工
图10-36 “曲面流 线设置”对话框
图10-41 步进方向
（4）实体切削验证 （5）90°方向粗切 （6）平行精铣加工
图10-16 平行式加工几何模型
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10.1.4 平行式加工
图1017 “粗加 工平 行铣 削参 数” 选项 卡
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10.1.4 平行式加工
图10-18 “整体 误差设置”对话 框
设置主要应考虑两 个问题：整体误差 的大小及是否需要 进行圆弧过滤。
（3）切削方式 有“双向”、“单向”和“螺旋 线”3个选项。
（4）只有单行 生成V8版刀具路径。
（5）Rib cut 生成肋或薄壁件顶部的刀具路径。
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10.1.8 等高外形加工
1．加工实例
（1）创建几何模型 （2）创建等高外形加工刀具路径
曲面零件的加工工艺设计
摘要随着科学技术的发展和制造水平的提高，社会加工中曲面零件出现的越来越多，人们对曲面零件的精度要也求越来越高。
曲面零件的加工也一直是现在社会加工的重要研究方面。
本文主要分析了曲面零件的加工，从普通车床的曲面零件的加工分析、数控车床的曲面零件分析及对于典型曲面零件飞机机翼的Pro/E建模制和数控仿真的运用。
本文对曲面零件的加工工艺有了一个较为全面的总结。
首先介绍了曲面零件的加工发展和加工中最常用的逆向工程的介绍。
通过对普通机床的研究改造说明普通机床上的曲面加工的方法及可行性。
之后介绍曲面零件在数控机床中加工，阐述数控加工的特点及数控机床的认识。
最后通过Pro/E的三维建模和曲面造型等方法设计飞机机翼外形，使得飞机机翼外形设计面向可视化，然后通过Pro/E的NC模块，自动生成NC序列后转化成数控加工G 代码，再经过后续处理模拟机床加工，实现在虚拟的环境中进行飞机机翼模型的设计和加工。
关键词：普车曲面加工，数控曲面加工，逆向工程，Pro/E三维建模AbstractWith the development of science and technology and manufacturing standards improve, more and more curved parts of social process, people on the surface of the parts precision is also increasingly high demand. Machining of curved surface parts has been an important research aspect of social processing now. This paper mainly analyzes the machining of curved surface parts, using surface analysis, from the machining of curved surface part of the ordinary lathe CNC lathe and for the typical aircraft wing surface parts of Pro/E construction molding and NC simulation.This process on the surface of the parts have a more comprehensive summary .First, the reverse engineering is the most commonly used processing development of curved surface parts and processing in the paper. Through the study of the reforming of ordinary machine tool that surface processing of general machine tools and feasibility. After the introduction of surface machining in CNC machine tools, understanding the characteristics and CNC machining .Finally, 3D modeling and surface modeling method of Pro/E design of aircraft wing shape, the aircraft wing shape design for visualization, and then through the NC module Pro/E, NC sequences generated automatically converted to G NC machining simulation code, after further processing, design and processing of an aircraft wing model in virtual environment the.[keyword]:Surface processing of general machine tools，Surface machining of CNC machine tools，Reverse engineering Pro/E 3D modeling.目录摘要 (I)Abstract (II)目录.................................................................. - 1 - 序言.................................................................. - 1 - 第一章曲面零件的分析介绍.............................................. - 2 -1.1曲面零件的生产过程............................................... - 2 -1.1.1曲面造型方法的发展......................................... - 2 -1.1.2机械零件加工工艺在制造生产过程中的应用..................... - 4 -1.2曲面零件的特点及逆向工程介绍..................................... - 4 -1.2.1 逆向工程概述............................................... - 4 -1.2.2 逆向工程的重要意义......................................... - 5 -1.2.3 国内外研究现状............................................. - 5 -1.2.4逆向工程的在引进技术中的应用............................... - 6 - 第二章、曲面零件在普通机床上的加工工艺.................................. - 7 -2.1 C6140车床曲面加工的改进........................................ - 7 -2.1.1 切削运动改造............................................... - 7 -2.1.2 切削运动改造的思路......................................... - 7 -2.1.3 立铣头的设计............................................... - 7 -2.1.4 靠模法中铣刀进给运动的改造................................. - 8 -2.1.5 车床床身导轨上附加工作台的改造............................. - 9 -2.2 普通机床曲面叶片优化设计....................................... - 9 -2.2.1普通机床的条件下加工弧形曲面............................... - 9 -2.2.2设备要求.................................................. - 10 -2.2.3操作注意事项.............................................. - 11 - 第三章、曲面零件在数控机床上的加工工艺................................. - 12 -3.1 曲面零件数控加工的原理及特点................................... - 12 -3.1.1数控加工的原理............................................ - 12 -3.1.2 数控加工的特点............................................ - 12 -3.2数控机床及加工介绍.............................................. - 13 -3.2.1三轴数控机床技术简介...................................... - 13 -3.2.2四轴数控机床技术简介...................................... - 13 -3.2.3 五轴技术简介.............................................. - 14 - 第四章、典型零件飞机零部件工艺设计及建模............................... - 16 -4.1机翼的功用及简介................................................ - 16 -4.2基于pro/E建模设计.............................................. - 16 -4.2.1 新建零件文件.............................................. - 16 -4.2.2草绘...................................................... - 17 -4.2.3 创建拉伸特征.............................................. - 17 -4.2.4 创建边界混合特征.......................................... - 19 -4.2.5 创建拉伸特征.............................................. - 19 -4.3 零件的数控编程及模拟加工....................................... - 20 -4.3.1 基于Pro/E的NC加工操作流程............................... - 20 - 结论................................................................. - 27 - 致谢................................................................. - 28 - 参考文献............................................................... - 29 - 附录................................................................. - 30 -序言目前在国内曲面零件的设计加工还是比较少的，但也是正在迅速发展的方面。
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2018年3月21日
芜湖职业技术学院
粗加工步距深度：每层切削深度（可选，只在直线切削） 跨度：两刀之间的距离。（切削线：跨度=步距深度） 公差：零件允许的最大偏差。
曲 面 铣 削
自 动 编 程 加 工 技 术
曲面铣削
4.作业
2018年3月21日
芜湖职业技术学院
找出直线切削和投影切削的不同之处。 查找“切削_退出_延拓”参数的每项含义。
曲 面 铣 削
自 动 编 程 加 工 技 术
曲面铣削
2018年3月21日
芜湖职业技术学院
曲 面 铣 削
谢谢！
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
平行线 可用窗口
曲 面 铣 削
刀路简单
自 动 编 程 加 工 技 术
曲面铣削
2018年3月21日
芜湖职业技术学院
2.曲面铣削提供四种定义刀路的方法 投影切削
扫描类型：5种 1、2、3、1F、T_S
投影线 可用窗口
曲 面 铣 削
刀路丰富
粗精加工
自 动 编 程 加 工 技 术
曲面铣削
2018年3月21日
自 动 编 程 加 工 技 术
曲面铣削
2018年3月21日
芜湖职业技术学院
2.曲面铣削提供四种定义刀路的方法
一
直线切削
二
等值线 切削线
曲 面 铣 削
四
三
投影切削
自 动 编 程 加 工 技 术
曲面铣削
2018年3月21日
芜湖职业技术学院
2.曲面铣削提供四种定义刀路的方法 直线切削
扫描类型：2种 1、3.
自 动 编 程 加 工 技 术
2018年3月21日
自动编程加工技术
曲 面 铣 削
芜湖职业技术学院
主讲：陈亮
自 动 编 程 加 工 技 术
曲面铣削
1.曲面铣削简介
2018年3月21日
芜湖职业技术学院
曲面铣削加工是对平坦面和曲面特征进行加工的一种精加工方法。 一般情况下使用球头刀具进行加工。
曲 面 铣 削
仿形线 螺旋线
曲 面 铣 削
多样性
范围广
自 动 编 程 加 工 技 术
曲面铣削
3.加工参数
带选项：确定刀路之间的连接类型。 切削_进入_延拓：设置每层的进刀方式 切削_退出_延拓：设置每层的退刀方式
2018年3月21日
芜湖职业技术学院
曲 面 铣 削
自 动 编 程 加 工 技 术
曲面铣削
3.加工参数
芜湖职业技术学院
2.曲面铣削提供四种定义刀路的方法 等值线
扫描类型：4种 1、2、3、1F.
U-V线 放射线
曲 面 铣 削
不连续 顺序可选 刀路灵活
自 动 编 程 加 工 技 术
曲面铣削
2018年3月21日
芜湖职业技术学院
2.曲面铣削提供四种定义刀路的方法 切削线
扫描类型：4种 1、3、1F. T_S、S_T