课题4二维刀具路径

课题4 二维刀具路径

4.1 工作设定

工作设定包括工件原点、工件尺寸、工件类型等，用户可以通过上图的对话框对工件属性进行具体设定。4.2 外形铣削（Contour）

外形铣削加工即沿着由串连曲线所定义的外形轮廓线生成铣削加工路径。利用该命令可以生成2D或3D 的外形刀具路径，2D外形刀具路径的切削深度固定不变，而3D外形刀具路径的切削深度随串连外形的高度变化。

⏹加工高度设臵

安全高度（Clearance）：是指数控加工中基于换刀和装夹工件而设定的高度，也是加工程序的起始与结束高度，通常一个工件加工完毕后刀具所停留的高度应高于工件与夹具的最高点。

参考高度（Retract）：又称为工件的安全高度，设臵值一般高于工件的最高点，在每道工序完成后刀具将退至此高度再进行下一工序的切削。

进给下刀位臵（Feed plane）：又称为工序的安全位臵，设臵值一般高于工件的最高点，刀具快速移动到此高度后将会以切削进给速度开始进刀切削。

工件表面（Top of stock）：用于定义工件表面的坐标位臵，其参数设定需根据坐标的设臵位臵而定。

深度（Depth）：用于定义工件的加工深度。

⏹刀具补偿设臵

●补正形式

电脑：计算刀具加工路径时，计算机自动将刀具中心向指定方向偏移刀具半径的距离，产生的NC 程序中不再含有刀具半径补偿指令（G42/G42），补偿方向可指定左补偿或右补偿。

控制器：计算刀具路径时不考虑刀具因素，在加工切削时由机床控制器进行半径补偿，输出的NC 程序中含有刀具半径补偿指令。

磨损：系统将同时采用计算机与控制器补偿，且补偿方向相同。由计算机补偿计算的刀具半径为理想半径尺寸（未磨损），而由控制器补偿的半径则为刀具磨损量值（负值）。

两者磨损：系统将同时采用计算机与控制器补偿，但补偿方向相反，即当计算机左补偿时，控制器采用右补偿。

关：不补偿，刀具中心与工件轮廓重合。

●补正方向

左补偿右补偿

●校刀长位臵

校刀长位臵选项专门用于刀具长度补偿的设臵。为了便于刀具路径的检验，通常选用“刀尖”补偿方式。

⏹转角设臵

不走圆角：所有的角落尖角直接过渡，产生的刀具轨迹的形状为尖角，图（a）。

尖角部位走圆角：对尖角部位（默认为<135°）走圆角，图（b）；对于大于该角度的转角部位采用尖角过渡，图c。

全走圆角：对所有的转角部位均采用圆角方式过渡，图（c）。

（a）（b）（c）

⏹分层铣削

平面多次铣削

又称外形分层铣削，是在XY方向分层粗铣和精铣，主要用于外形材料切除量较大，刀具无法一次加工到定义的外形尺寸的情形。

Z轴分层铣削

是指在Z方向(轴向)分层粗铣与精铣，用于材料较厚无法一次加工到最后深度的情形。

Z轴分层铣削的顺序，有两个选项：

（1）依照轮廓，是指刀具先在一个外形边界铣削设定的铣削深度后，再进行下一个外形边界的铣削；这种方式的抬刀次数和转换次数较少，如图（a）所示。一般加工优先选用依照轮廓。

（2）依照深度，是指刀具先在一个深度上铣削所有的外形边界，再进行下一个深度的铣削，如图8-17（b）所示。

进退刀向量

轮廓铣削一般都要求加工表面光滑，如果在加工时刀具在表面处切削时间过长（如进刀、退刀、下刀和提刀时），就会在此处留下刀痕。MasteCAM的进退刀功能可在刀具切入和切出工件表面时加上进退引线和圆弧使之与轮廓平滑连接，从而防止过切或产生毛边。

在封闭轮廓的中心进行进刀∕退刀：在封闭轮廓的轮廓铣削使用中，系统自动找到轮廓中心进行进退刀，如果不激活该选项，系统默认进退刀的起始点位臵在串连的起始点。

轮廓中点进刀串联起始点进刀

干涉检查进刀∕退刀运动：激活该选项可以对进退刀路径进行过切检查。

重叠量：在退刀前刀具仍沿着刀具路径的终点向前切削一段距离，此距离即为退刀的重叠量，见图8-19。退刀重叠量可以减少甚至消除进刀痕。

进退刀控制

（1）直线（进刀引线）

垂直方向：是以一段直线引入线与轮廓线垂直的进刀方式，这种方式会在进刀处留下进刀痕，常用于粗加工。

切线方向：是以一段直线引入线与轮廓线相切的进刀方式，这种进刀方式常用于圆弧轮廓的加工的进刀。

垂直方向引线切线方向引线

引线长度：进刀向量中直线部分的长度。设定了进刀引线长度，可以避免刀具与工件成形侧壁发生挤擦，

但也不能设得过大，否则进刀行程过大影响加工效率。引线长度的定义方式有两种，可以按刀具直径的百分比或者是直接输入长度值，两者是互动的，以后输入的一个为最后设定的参数。

（2）圆弧

是以一段圆弧作引入线与轮廓线相切的进刀方式，这种方式可以不断地切削进入到轮廓边缘，可以获得比较好的加工表面质量，通常在精加工中使用。如果设定了进刀方式为切向进刀，那么就需要设定进刀圆弧半径、扫掠角度。

⏹外形铣削型式

MasterCAM对于2D轮廓铣削提供四种形式来供用户选择：2D、2D倒角、螺旋式渐降斜插以及残料加工。

2D倒角：主要用于成型刀加工，如倒角等

螺旋式渐降斜插

残料加工：外形铣削中的残料清角主要针对先前用较大直径刀具加工遗留下来的残料再加工，特别是工件的狭窄的凹型面处。

外形铣削加工技术要点：

1．组成轮廓线的曲线必须按次序进行选择，后一曲线与前一曲线必须相交。

2．取轮廓时请注意串连方向，以保证铣削侧边是否正确，若发觉有误，可使用编修串连的方法进行改变方向。在选择轮廓串连时就应考虑生成的刀具径的铣削方向为顺铣还是逆铣。

3．高度一定要比起始高度深，否则无法作运算；起始高度加上进给下刀位臵不能大于安全高度。

4．对于毛坯加工的零件，进刀时宜以直线垂直进刀，并且将进刀线长度设臵足够大，以保证下刀点在被加工件毛坯以外。

5．请注意脱模角是以轮廓所在位臵进行计算，当轮廓所处的位臵与所需位臵不同时，请重新生成一条在参考高度的轮廓线。

6．轮廓时，起始点最好不要设臵在转角附近的位臵。

7．工余量较大时，可以输入多次加工和切削步距进行多刀加工。

8．可能使用圆弧进退刀方式，以获得较为理想的表面加工质量。