Alphacam CDM教程之挑角门型偏移量计算详解

Alphacam CDM教程之挑角门型偏移量计算详解一、挑角门型偏移量问题
挑角门型偏移量问题是指：在制作挑角门型时，会经常使用到各种刀具，V型刀、直刀以及一些组合刀具，这些刀具之间的配合问题非常重要，配合的好坏直接影响最终的成型。

下面我们以一个120度V型刀挑角的实例，来详细讲解下偏移量的计算过程。

二、一个用CDM做的V型挑角的实例
（1）计算所用刀具：
1）120V型刀两道一道3d雕刻（也就是挑角），另一道循边铣削2）15MM平底刀一道循边铣削清根
3）6mm平底刀两道内外循边铣削清台各一次
4）8mm切割刀一道循边铣削切割外形
（2）各刀具关键参数设置（衬板表面为0时），如下表
刀具路径类型
路径偏置量
（以所选成形边为基准）
加工
的边
安全高
度
材料顶
以上
材料
顶高
最后
切削
深度
120V型刀（第一道）3D雕
刻
中心或不变内部4025189
120V型刀（第二道）循边铣
削
向内15内部4025189
15MM平底
刀循边铣
削
向内15.588内部4025189
6mm平底刀(第一道)循边铣
削
向内3/1.414=2.121中心40251816.5
6mm平底刀(第二道)循边铣
削
向内
2*15.588+15-2.121=44.054
中心40251816.5
8mm切割刀循边铣
削
中心或不变外部402518
0或
-0.2
（3）各刀具关键参数设置（被加工表面为0时），如下表
刀具路径类型所选成形边加工
的边
安全高
度
材料顶
以上
材料
顶高
最后
切削
深度
120型刀（第一道）3D雕
刻
中心或不变内部
2050-9
120型刀（第二道）循边铣
削
向内15内部2050-9
15MM平底
刀循边铣
削
向内15.588内部2050-9
6mm平底刀(第一道)循边铣
削
向内3/1.414=2.121中心2050-1.5
6mm平底刀(第二道)循边铣
削
向内
2*15.588+15-2.121=44.054
中心2050-1.5
8mm切割刀循边铣
削
中心或不变外部2050-18.2
（4）在CDM按照以上参数设置并选择18mm厚MDF仿真加工出的模型，如下图所示。

这里需要注意上面按照对刀位置的不同，分了两种，设置仿真模型时也应注意，第一种材料顶底分别为18和0，第二种则是0和-18。

三、上述实例的关键步骤及数据分析
在这里需要说明：前述的各刀具参数还有一些未说明的设置，那就是所有下刀点都是“拐角或端点”，所有半径补偿都是“APS刀具中心”，所有进出刀设置都是“无”。

（1）V型刀第一道：
根据上面的表格，可以看出在CDM里创建门型时，在所有的这几道路径的加工类型中，只有V型刀的第一道是“3D雕刻”，其余都是“循边铣削”，第一道的偏移量为0，也就是“中心或不变”，最终的深度是表面下9mm。

这个深度与后续的15mm直刀的以及6mm平刀第二道的偏移量都有关系。

（2）15mm清底刀路：
红色的V型刀与黄色的15mm刀具的关系见下图，平刀侧面正好与
V型刀具第一道路径时，其所形成的靠外侧斜面，与其深度以及其刀尖所走的水平距离，三者符合下图中的三角几何关系：
水平偏移距离为1.732倍的下刀深度，也就是9*1.732=15.588.
当然了，你也可以采用直刀中心到基准边的距离是23.088（也就是15.588+直刀刀具半径7.5），但那样，后面设置加工边时，就必须是中心了而不是表格中的内部了。

所以在设置“加工边”时，内部与中心是差了一个刀具半径的，但仅限于直刀，V型刀差的数值与下刀深度也有关系。

（3）V型刀第二道：
120度V型刀具第二道是循边铣削，形成内侧的斜面，如下图，其与V型刀第一道相比，向内部多偏移了一个15mm直刀的直径，也就是15mm，所以可以在偏移量设置为15mm，然后在加工边设置里，使用“内部”；如果仔细观察，你会发现，V型第二道的V型刀的中心其实比基准边向内偏移了15.588+15，也就是30.588mm，这是因为120度V型刀在使用了“内部”比使用“中心”时，会自动向内多偏移一个距离，这个距离是与V型刀的角度以及下切的深度有关系的，这里是9*1.732=15.588，所以使用使用“内部”或者使用“中心”都可以，但都要在路径偏置那里向内偏移一定距离，距离值不同。

（4）6mm平底刀第一道与第二道：
6mm平底刀在本门型的作用是清出小台阶，目的是可以让门型的挑
角更平整，如果没有这个清台，门型的四个角处会因为板子的表面不平而有不规则圆弧，不美观，这个清台的深度不宜太深，一般1mm 到2mm之间，清台的宽度也一般较窄，本文取1.5mm。

如下图所示，先看外部的第一道清台，当刀具刚好盖住图形基准边的四个角时，应
该是理论最佳位置，这时根据几何关系，可以看出刀具中心的偏移量是刀具半径的0.707倍（也就是1/1.414），对于6mm直刀，其偏移量
为3/1.414=2.122，中心向内偏移；而对于第二道的偏移量，我们看出这两个刀路其实是关于15mm直刀成型的平面对称的，也就是6mm 直刀这两道的偏移量之和应该是15.588*2+15，也就是所形成的等腰梯形上底的长度，那么第二道的偏移量应为：
15.588*2+15-第一道的偏移量
=15.588*2+15-3/1.414
=44.054
当然了其实差一点是不大影响加工效果的，所以我们可以将其圆整，第一道可以是中心向内偏移2，第二道可以是向内偏移44。

（5）8mm切割刀：
对于切割刀路，我们习惯用偏移量为0，向外即可，也就是在偏移量设置为不变，在加工边设置为外部，即可。

四、总结
在实际门型设计过程中，可能会有更多样的变化，但根据以上实例，我们可以看出，alphacam CDM在偏移量方面的规律：
（1）偏移量是在基准图形边的基础上进行的，可以向外，向内或不变，这个设置其实移动得是图形边，而不是刀具
（2）“加工边”设置也分内部、外部和中心三种，这个设置是决定刀具处于已经偏移完成的图形的哪一侧（内部外部或中心）的，这一点如果不是中心，需要注意，对于直刀，它会使得实际的偏移量额外的变化一个刀具半径，对于成型刀或V型刀，它也会使得实际得偏移量额外变化一个距离，这个距离往往和下刀深度有关，不确定。

（3）无论怎么偏移，其实只要掌握了刀具路径之间的几何关系，就不难解决。

（4）如果不能理解几何关系，则可以通过绘图或者试验的方法来实现，但这种效率会低一些，优点是直观。