第五章 曲面粗加工范例.docx
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第五章曲面粗加工范例
第五章曲面粗加工范例
曲面粗加工用以快速去除大量的毛坯余量，为精加工曲面做好准备。
对于不同形状和加工要求的零件，系统提供了八种曲面加工方法，在本章节中主要讲解曲面粗加工中最常用的挖槽粗加工方式。
范例1曲面挖槽加工方式
本例要点：
（1）边界盒的设置
（2）挖槽粗加工的参数设置
（3）使用等距环切和螺旋式下刀
（4）刀具路径模拟和实体切削仿真
1.利用曲面挖槽加工，生成刀具曲面挖槽加工路径
（1）打开文件
单击主功能表中档案→取档，在弹出的文件列表中选择正确的文件路径，并选择5-1.mc9文件，打开图形文件。
如图5-1所示。
按F9键显示坐标系。
图5-1曲面挖槽粗加工零件图
（2）启动曲面挖槽粗加工模组，对零件进行粗加工
选择“回主功能表→刀具路径→工作设定”打开工作设定窗口，点击“边界盒”设置工件毛坯尺寸，勾选所有图素，设置延伸量X，Y，Z各单边延伸1mm，确定，在工作设定视窗中可以看到毛坯的尺寸为X90、Y82、Z17.9，工件原点为X0、Y0、Z11.9（此项包含延伸量1mm，所以工件最高点为10.9mm），进给率的计算选择为依照刀具。
如图5-2所示。
点击确定。
图5-2工作设定
选择“回主功能表→刀具路径→曲面加工”命令，设置加工面为A，CAD档和干涉面为N，定义切削范围为Y。
如图5-3所示。
图5-3曲面挖槽粗加工命令
这里的加工面有S、A、N三种选择，S表示要求使用者手动选取加工面；A表示将所有曲面自动选择为加工面；N表示不选取加工面。
CAD档有Y，N二种选择，N表示不选取CAD文件，Y表示选取CAD文件。
干涉面有N、S、U三种选择，干涉面就是选取不需要加的面。
N表示不选取干涉面，S表示要求使用者选取干涉面，U表示将尚未选取的曲面设为干涉面。
定义范围有Y、N选择。
Y表示要求使用者手动选取切削范围，N表示不定义加工范围。
继续选择“粗加工→挖槽粗加工”命令，选取16平刀，设置刀具参数。
在弹出的“曲面粗加工”视窗中选择“曲面加工参数”选项卡，设置参考高度为30（此参数应比零件最高位置点高10MM以上）,进给下刀位置为3.0，加工预留量为0.3mm，如图5-4所示。
图5-4曲面挖槽加工参数
在“刀具的切削范围”选项中单击“选择”，选取零件的外边界线框为加工范围，执行。
在“粗加工参数”选项卡中，设置Z轴最大进给量为0.6mm，勾选“由切削范围外下刀”。
如图5-5所示。
点击“切削深度”选项，打开加工深度设置，选择“绝对坐标”，勾选“自动调整加工面的预留量”，如图5-6所示。
图5-5粗加工参数
图5-6切削深度的设定
勾选“螺旋式下刀”打开“螺旋式/斜插式下刀之参数设定”视窗，设置参数，如图5-7所示。
单击确定。
最小半径：
20%
最大半径：
100%
Z方向开始螺旋位置（增量）：
0.2
XY方向预留间隙：
1
进刀角度：
0.5
图5-7螺旋式/斜插式下刀之参数设定
在“挖槽参数”选项卡中，选择“等距环切”切削方式，切削间距为刀具直径的80%（切削间距（距离）计算方法是：
{刀具直径-刀R角*2}*80%。
此方法不适用于球型刀），勾选精修，次数1次，间距为：
0.2。
如图5-8所示。
图5-8挖槽参数设定
单击“确定”，系统计算出刀具加工路径，可以看出刀具是从定义的切削范围外下刀，然后在等Z值高度一层层往下加工，而螺旋式下刀是在进入零件凹槽内腔加工时才执行。
如图5-9所示。
图5-9曲面挖槽粗加工刀具路径
2．刀具路径模拟和实体切削仿真
选择操作管理，弹出“操作管理员”视窗，
单击“刀具路径模拟”。
单击“手动控制”多次，屏幕上依次显示刀具路径，或者单击“自动控制”，自动显示出刀具路径。
使用实体切削仿真来验证刀具路径的正确性。
单击“实体切削验证”，弹出“实体验证”视窗，单击最左边的“参数设定”，弹出“实体验证之参数设定”视窗，设定参数，单击“确定”单击“持续执行”，实体切削仿真如图5-10所示。
图5-10实体切削仿真
3．生成数控加工程序
在“操作管理员”视窗中，单击“执行后处理”，视窗中，选中“储存NC档”、“编辑”“询问”，在MasterCAM系统文件中，有自带一个默认的后处理PST文件，也可以单击“更改后处理程式”按钮，选择一个合适的后处理文件。
单击确定。
输入一个NC文件名，系统自动生成数控加工程序，
4．保存图形文件
选择“回主功能表→档案→存档”命令，键入文件名：
5-1A.mc9。
储存的图形文件和最终的刀具路径。
范例2曲面残料加工方式
本例要点：
（1）边界盒的设置
（2）挖槽粗加工的参数设置
（3）使用等距环切和螺旋式下刀
（4）曲面残料粗加工的参数设置
（5）刀具路径模拟和实体切削仿真
1．利用曲面挖槽加工，生成刀具曲面挖槽加工路径
（1）打开文件
单击主功能表中档案→取档，在弹出的文件列表中选择正确的文件路径，并选择5-2.mc9文件，打开图形文件。
如图5-11所示。
按F9键显示坐标系。
图5-113D零件图
（2）启动曲面挖槽粗加工模组，对零件进行粗加工
选择“回主功能表→刀具路径→工作设定”打开工作设定窗口，点击“边界盒”设置工件毛坯尺寸，勾选所有图素，确定，在工作设定视窗中可以看到毛坯的尺寸为X150、Y110、Z30，工件原点为X0、Y0、Z0，进给率的计算选择为依照刀具。
如图5-12所示。
点击确定。
图5-12工作设定
选择“回主功能表→刀具路径→曲面加工”命令，设置加工面为A，CAD档和干涉面为N，定义切削范围为Y。
继续选择“粗加工→挖槽粗加工”命令，选取20R0.8圆鼻刀，设置刀具参数。
在弹出的“曲面粗加工”视窗中选择“曲面加工参数”选项卡，设置参考高度为30（此参数应比零件最高位置点高10MM以上）,进给下刀位置为3.0，加工预留量为0.3mm，如图5-13所示。
图5-13曲面挖槽加工参数
在“刀具的切削范围”选项中单击“选择”，选取零件的外边界线框为加工范围，执行。
在“粗加工参数”选项卡中，设置Z轴最大进给量为0.6mm，如图5-14所示。
图5-14粗加工参数
点击“切削深度”选项，打开加工深度设置，选择“绝对坐标”，勾选“自动调整加工面的预留量”，为了不让刀路走空刀，所以设置最高位置比实际最高位置低0.3mm，设为-0.3。
设置最低位置点击右键，选择Z=点的Z坐标，选取图形凹位底部Z坐标。
如图5-15所示。
确定。
图6-15切削深度的设定
勾选“螺旋式下刀”打开“螺旋式/斜插式下刀之参数设定”视窗，设置参数，如图5-16所示。
单击确定。
最小半径：
20%
最大半径：
100%
Z方向开始螺旋位置（增量）：
0.2
XY方向预留间隙：
1
进刀角度：
0.5
图5-16螺旋式/斜插式下刀之参数设定
在“挖槽参数”选项卡中，选择“等距环切”切削方式，勾选“由内而外环切”。
切削间距为刀具直径的73.6%（切削间距（距离）计算方法是：
{刀具直径-刀R角*2}*80%。
此方法不适用于球型刀），勾选精修，次数1次，间距为：
0.2。
如图5-17所示。
图5-17挖槽参数设定
单击“确定”，系统计算出刀具加工路径，可以看出刀具是从定义的切削范围外下刀，然后在等Z值高度一层层往下加工，而螺旋式下刀是在进入零件凹槽内腔加工时才执行。
勾选“由内而外环切”，切削时是由凹位中间下刀而外切削。
如图5-18所示。
图5-18曲面挖槽粗加工刀具路径
（3）刀具路径模拟和实体切削仿真
选择操作管理，弹出“操作管理员”视窗，
使用实体切削仿真来验证刀具路径的正确性。
单击“实体切削验证”，弹出“实体验证”视窗，单击“持续执行”，当实体切削仿真结束后，右击鼠标，选择“动态旋转”，移动鼠标使图形移动到合适的视角，如图5-19所示。
可以看出，这一把刀加工完后，还有部分余量没有切除，对天20R0.8刀具不能加工到的区域，还需选择一把小刀进行进一步的加工
图5-19实体切削仿真
2.生成曲面残料粗加工路径
选择“回主功能表→刀具路径→曲面加工→粗加工→残料粗加工”命令，在曲面残料粗加工视窗中选择8.0mm平刀，“曲面加工参数”视窗中的参数设置如图5-20所示。
图5-20曲面加工参数
在“刀具的切削范围”选项中单击“选择”，选取零件的外边界线框为加工范围，执行。
在“残料加工参数”选项中，参数设置如图5-21所示。
图5-21残料加工参数
单击“残料材料参数”，计算残料的依据选择“另一个操作”，选中前面已生成的曲面挖槽粗加工操作。
按不同的需求来选择剩余材料的计算方式。
如图5-22所示。
图5-22残余材料参数
单击“确定”。
结果生成曲面残料粗加工刀具路径，如图5-23所示
图5-23曲面残料粗加工刀具路径
3．刀具路径模拟和实体切削仿真
选择操作管理，弹出“操作管理员”视窗，
单击“刀具路径模拟”。
单击“手动控制”多次，屏幕上依次显示刀具路径，或者单击“自动控制”，自动显示出刀具路径。
使用实体切削仿真来验证刀具路径的正确性。
单击“实体切削验证”，弹出“实体验证”视窗，单击“持续执行”，实体切削仿真如图5-24所示。
图5-24实体切削仿真
4.保存图形文件
选择“回主功能表→档案→存档”命令，键入文件名：
5-2A.mc9。
储存的图形文件和最终的刀具路径。
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