Mastercam-X6应用与实例教程第6章-三课件.ppt

1、6.1 6.1 曲面加工共同参数曲面加工共同参数6.2 6.2 曲面粗加工曲面粗加工6.3 6.3 曲面精加工曲面精加工6.4 6.4 曲面加工综合实例曲面加工综合实例第第6 6章章 三维铣削加工三维铣削加工第6章 三维铣削加工6.1 曲面加工共同参数 6.1.1 曲面加工共同选项 1加工面的选取选取当前需进行三维加工的曲面或实体有如下两种方法。（1）直接选取。（2）使用【普通选项】工具栏中的按钮。重新选取、增加或删除曲面 选择 CAD 文件中的曲面 在绘图区显示需要加工的曲面 选取或删除干涉曲面 选取或删除切削范围 指定或取消指定下刀点 图6-1 【刀具路径的曲面选取】对话框第6章 三维铣削

2、加工2干涉面的选取 在曲面加工时，为了防止切到禁止加工的表面，往往要将禁止加工的曲面设为干涉面。定义干涉面或实体后，在生成刀具路径时系统会按设置的预留量，使用干涉面对刀具路径进行干涉检查。在多刀切削复杂的曲面或实体时，使用该功能可以有效地防止过切。3切削范围的确定 用户根据需要对加工时刀具的切削范围进行选择，系统采用一封闭串联图素来定义切削范围。4指定下刀点 设置刀具路径的下刀点，通过捕捉点或输入点的坐标来确定。第6章 三维铣削加工6.1.2 刀具参数设置 选择完成需要加工的曲面后，系统将弹出如图6-2所示的曲面加工【刀具参数】选项卡。该选项卡中的参数与二维加工的基本相同，这里不详细解释，仅介

3、绍三维曲面加工刀具及切削用量的选择原则。1三维曲面粗加工刀具的选择 三维曲面粗加工的刀具可根据切削条件、加工余量等选择平刀或圆鼻刀。2三维曲面精加工刀具的选择 由于精加工时对曲面的精度及表面粗糙度要求比较高，若用平刀，会在曲面的表面留下台阶状的条纹，因此，半精加工时可选择圆鼻刀和球刀，精加工时主要选用球刀。第6章 三维铣削加工3切削用量的选择原则（1）曲面粗加工时，在保证刀具、夹具和机床强度及刚性足够的情况下，尽量提高切削效率。切削用量的选择原则是：先选择较大的背吃刀量，再选择较大的进给量，然后选择适当的切削速度；当加工余量较小时，可适当增加进给量；当材料表面有硬皮时，第一次切削深度应超过硬皮

4、层厚度，以减小刀刃的磨损，并避免崩刃现象。（2）曲面精加工时，首先考虑的是保证零件的形状、尺寸精度和表面粗糙度的要求，因此，加工余量要小，并尽可能地增加切削速度，进给量则可适当减小。第6章 三维铣削加工6.1.3 曲面加工参数设置 在图6-2中选择【曲面加工参数】选项卡，弹出对话框如图6-3所示。1高度设置2记录档3进/退刀向量4校刀长位置5加工面/干涉面预留量6刀具的切削范围图6-3 【曲面加工参数】选项卡第6章 三维铣削加工6.2 曲面粗加工 粗加工的目的是最大限度地切除工件上的多余材料，并尽量发挥刀具的能力，提高生产率。曲面粗加工包含平行铣削粗加工、放射状粗加工、投影粗加工、流线粗加工、

5、等高外形粗加工、残料粗加工、挖槽粗加工和钻削式粗加工8个模组，如图6-6所示。图6-6 曲面粗加工类型第6章 三维铣削加工6.2.1 平行铣削粗加工 平行铣削方式是指沿着特定的方向产生一系列平行的刀具路径，通常用来加工单一的凸状或凹状形体，但起始和收刀处的刀纹较粗。图6-8 【粗加工平行铣削参数】选项卡第6章 三维铣削加工1整体误差 整体误差是用来设置曲面刀具路径的精度误差，即实际刀具路径偏离加工曲面上样条曲线的程度。公差值越小，实际刀具路径越接近理论上需加工的样条曲线，则加工精度越高，但加工时间也就越长。设置【整体的误差】中【过滤的误差】和【切削方向的误差】的比率，一般过滤的比率取为 2:1

6、 当刀具路径中一点到另一点的间距小于或等于设定的误差值时，将取消这一段刀路，从而达到精简优化刀具路径的目的 指刀具路径和曲面之间的距离，采用弦高法来决定这个精度 是【过滤的误差】和【切削方向的误差】的总和 当过滤一个刀具路径时，可以用半径在设定的最大值和最小值之间的圆弧运动取代某些直线刀具运动 图6-9 【整体误差设置】对话框第6章 三维铣削加工2切削方式 系统提供了“双向”和“单向”2种切削方式。其中“双向”指刀具来回均进行切削；“单向”指刀具加工时仅沿一个方向进行切削，加工完一行后，需提刀返回到起始点再进行下一行的加工。（a）双向切削 （b）单向切削图6-10 切削方式对刀具路径的影响第6

7、章 三维铣削加工3最大z轴进给 用于设置两相近切削路径层间的最大z方向距离，又称层进给量，一般取0.52。层进给量越大，粗加工层数越少，加工效率越高，但加工表面粗糙，要求刀具直径大，刚性好；反之，层进给量越小，则加工层数越多，加工表面越光滑。（a）层进给量较大 （b）层进给量较小图6-11 设置最大z轴进给量对刀具路径的影响第6章 三维铣削加工4最大切削间距 最大切削间距是用来设置同一层相邻两条刀具路径之间的最大距离，又称行进给量，一般取刀具直径的50%75%。设置该参数，是在一块平坦曲面上的近似凹坑，并在近似凹坑高度 45 处自动修正 设置刀具路径在一平坦曲面的一个凹坑的高度，若设置该值，最

8、大步距和近似凹坑高度在 45 处将自动修正 设置刀具路径 45 斜壁的一个凹坑的高度，若设置该值，最大步距和近似凹坑高度在 45 处将自动修正 图6-12 【最大切削间距】对话框 （a）大切削间距 （b）小切削间距图6-13 设置最大切削间距对刀具路径的影响第6章 三维铣削加工5加工角度 用来设置刀具路径的切削角度，即刀具路径和刀具平面x轴沿逆时针方向的夹角。6下刀的控制 用来控制刀具在下刀和退刀时在z方向的运动方式，有如下3种方式。（1）切削路径允许连续下刀提刀：允许刀具沿着曲面的起伏连续下刀和提刀。（2）单侧切削：刀具只沿曲面的一侧下刀提刀。（3）双侧切削：刀具可沿曲面的两侧下刀提刀。7定

9、义下刀点 当选择该复选框时，则在设置完各参数，退出对话框后，系统将提示选择最近的工件角点为刀具路径的起始点。8允许沿面下降/上升切削（z/+z）第6章 三维铣削加工9切削深度图6-14 【切削深度的设定】对话框图6-15 选择绝对坐标和增量坐标的示意图第6章 三维铣削加工10间隙设定 直接式 打断式 平滑式 跟随曲面式 图6-16 【刀具路径的间隙设置】对话框第6章 三维铣削加工11进阶设定 自动：系统根据曲面的实际情况自动决定是否在曲面边界走圆角 只在两曲面之间：刀具只在两曲面之间的边界走圆角 在所有的边缘：刀具在所有曲面边界走圆角 指刀具在走圆角时移动量的误差，值越大，生成的锐角越平缓。可

10、选择【距离】单选钮，在其后的文本框中直接输入误差值；也可以选择【切削方向误差的百分比】单选钮，以切削量的百分比来设置误差值 忽略实体中隐藏面的侦测：对刀具切不到的曲面将不产生刀具路径，也不进行计算，以加快生成程序的速度 检查曲面内部的锐角：检查曲面内部的局部凸起，避免刀具过切 图6-17 【高级设置】对话框第6章 三维铣削加工6.2.2 放射状粗加工 放射状加工对工件表面产生放射状的刀具路径，适于旋转曲面或旋转实体加工。图6-18 【放射状粗加工参数】选项卡第6章 三维铣削加工1最大角度增量 用于设定曲面放射状粗加工中，每两条刀具路径间的最大夹角，以控制加工路径的密度，类似平行铣削的最大切削间

11、距，切削中的实际值小于设定值。2起始角度和扫描角度 【起始角度】用于设定放射状粗加工刀具路径第1刀的切削角度。【扫描角度】用于设定放射状粗加工刀具路径的扫描角度，其影响着刀具路径的生成范围。（a）最大增量角30 （b）最大增量角10图6-19 最大增量角的设定第6章 三维铣削加工3起始补正距 用于设定放射状粗加工刀具路径的中心点与路径起始位置的距离，以避免在中心处刀具路径过于密集，降低加工效率。4起始点 用于设置刀具路径的起始点以及路径方向，【由内而外】表示加工时刀具路径从下刀点向外切削；【由外而内】表示加工时刀具路径起始于外围边界并往内切削。（a）起始补正距为20 （b）起始补正距为40图6

12、-21 起始补正距的设定第6章 三维铣削加工6.2.3 投影粗加工 曲面投影粗加工是将已存在的刀具路径或几何图形投影到要加工的曲面上，生成新的粗加工刀具路径。1投影方式2切削深度图6-22 【投影粗加工参数】选项卡第6章 三维铣削加工6.2.4 流线粗加工 曲面流线加工可以产生沿曲面流线方向（切削或截断方向）的加工路径，通过精确控制曲面的残留高度，构建一个精密和平滑的加工曲面。1切削方向的控制2截断方向的控制3曲面流线设置 图6-24 “曲面流线粗加工参数”对话框 图6-25 残脊高度第6章 三维铣削加工6.2.5 等高外形粗加工 等高外形加工的特点是它的加工路径产生在相同的等高轮廓线上，即刀

13、具根据曲面的轮廓一层一层地往下切削。1转角走圆的半径2封闭式轮廓的方向3开放式轮廓的方向4进/退刀 切弧/切线5两区段间的路径过渡方式6由下而上切削7螺旋式下刀8浅平面加工9平面区域10间隙设定图6-28 【等高外形粗加工参数】选项卡第6章 三维铣削加工6.2.6 挖槽粗加工 曲面挖槽加工应用广泛，它可以依曲面形状产生刀具路径。曲面挖槽时，是按z向高度来分层的，在同一个高度完成所有加工后，再进行下一个高度的加工。图6-35 【粗加工参数】选项卡 图6-36 【挖槽参数】选项卡第6章 三维铣削加工6.2.7 残料粗加工 用于清除前面加工模组未切削，或因刀具直径较大未能切削所残留的材料，该模组一般

14、在其他加工模组后使用。图6-38 【剩余材料参数】选项卡 图6-39 曲面残料粗加工效果图第6章 三维铣削加工6.2.8 钻削式粗加工 曲面钻削式粗加工是类似钻孔的一种方法，它依曲面外形，在z方向下降生成粗加工刀具路径，可以切削所有位于曲面与凹槽边界间的材料。“NCI”：选择该单选钮后，可从右边的操作列表中选择一种操作作为下刀路径 “双向”：选择该单选按钮后，将产生往复钻削的刀具路径“最大”文本框：用于设置 xy 方向的钻削进给量 图6-40 【钻削式粗加工参数】选项卡第6章 三维铣削加工6.3 曲面精加工 当零件完成粗加工后，根据零件的精度要求和工艺安排还经常要对零件进行精加工，以得到准确光

15、滑的曲面。图6-42 曲面精加工的类型第6章 三维铣削加工6.3.1 平行铣削精加工 用于产生一组平行的精加工刀具路径。图6-43 【精加工平行铣削参数】选项卡第6章 三维铣削加工6.3.2 平行式陡斜面精加工 主要用于在粗加工或精加工后，切除残留在曲面较陡的斜坡上的材料。选择该加工模组后，系统将在加工的曲面中自动找出符合斜角范围的部位，并在此处生成精加工刀具路径。1切削方向延伸量2陡斜面的范围 图6-44 【陡斜面精加工参数】选项卡 图6-45 曲面陡斜面精加工刀具路径第6章 三维铣削加工6.3.3 放射状精加工 用于生成放射状精加工刀具路径。图6-46 【放射状精加工参数】选项卡第6章 三

16、维铣削加工6.3.4 投影精加工 用于将已有的刀具路径或几何图形投影到所选择的曲面上以生成精加工刀具路径。图6-47 【投影精加工参数】选项卡第6章 三维铣削加工6.3.5 流线精加工 同曲面流线粗加工一样，都是刀具沿曲面流线运动，通过控制曲面的“残脊高度”加工出平滑的曲面。曲面流线精加工能获得很好的加工效果，特别是当曲面较陡时，加工质量明显好于一般的平行加工。图6-50 【曲面流线精加工参数】选项卡第6章 三维铣削加工6.3.6 等高外形精加工 用于沿着三维模型外形生成精加工刀具路径。对于有特定高度或斜度较大的工件结构宜采用该精加工路径。图6-51 【等高外形精加工参数】选项卡第6章 三维铣

17、削加工6.3.7 浅平面精加工 用于去除曲面坡度较小区域的残留材料，同陡斜面精加工一样，需要与其他精加工模组配合使用。图6-52 【浅平面精加工参数】选项卡第6章 三维铣削加工6.3.8 交线清角精加工 用于去除非圆滑过渡的曲面交接边线部位的残留材料，也需要与其他精加工模组配合使用。图6-54 【交线清角精加工参数】选项卡第6章 三维铣削加工6.3.9 残料精加工 用于去除由于大刀具直径加工或加工方式不当所造成的残留材料，需要与其他精加工模组配合使用。图6-55 【残料清角精加工参数】选项卡第6章 三维铣削加工6.3.10 环绕等距精加工 用于生成一组环绕工件曲面而且等距的刀具路径。它适用于曲面变化较大的零件，但由于容易产生过切，所以多用于毛坯尺寸很接近零件时。图6-57 【环绕等距精加工参数】选项卡第6章 三维铣削加工6.3.11 熔接精加工 用于生成一组挖槽的精加工刀具路径，且该槽的底部与已进行精加工的曲面方向及形状相同。1截断方向2引导方向3“2D/3D”单选钮4熔接设置 图6-58 【熔接精加工参数】选项卡第6章 三维铣削加工6.4 曲面加工综合实例 【实例1 1】创建如图6-61所示的三维曲面，并对其进行三维加工。图6-61 创建三维线架和昆氏曲面第6章 三维铣削加工 【实例2 2】创建如图6-90所示的三维曲面，并对其进行三维加工。图6-90 创建三维线架和昆氏曲面