Mastercam X6应用与实例教程(第2版)第5章 二维铣削加工
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Mastercam二维铣削加工
Mastercam应用教程
Mastercam 电子教案
2005.07.28
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第8章 二维铣削加工
Mstercam二维刀具路径模组用来生成二 维刀具加工路径，包括外形铣削、挖槽、 钻孔、面铣削、全圆铣削等加工路径。 各种加工模组生成的刀具路径一般由加 工刀具、加工零件的几何模型以及各模 组的特有参数来定义。不同模组可进行 加工的几何模型和参数各不相同。本章 将分别介绍各模组的功能及使用方法。
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“Contour”对话框
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“Tools parameters”对话框中的有关刀具参数输入框 的含义与刀具设置中的相同，下面对本选项卡中的有 关按钮进行介绍。
1. Home position按钮
选中“Home position”按钮前的复选框，单击 “Home position”按钮，即可打开“Home position” 对话框。该对话框用来设置工件坐标系（G54）的原 点位置，其值为工件坐标系原点在机械坐标系中的坐 标值，可以直接在输入框中输入或单击“Select”按 钮在绘图区选取一点。
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3. Ramp（螺旋式外形加工）
只有二维曲线串连时有螺旋式加工，一般是
用来加工铣削深度较大的外形。在进行螺旋式
外形加工时，可以选择不同的走刀方式。单击 “Ramp”按钮，打开 “Ramp contour”对 话框。系统共提供了3种走刀方式，当选中 Angle或Depth单选钮时，都为斜线走刀方式； 而选中Plunge单选钮时，刀具先进到设置的铣 削层的深度，再在XY平面移动。对于Angle和 Depth选项，定义刀具路径与XY平面的夹角方 式各不相同，Angle选项直接采用设置的角度， 而Depth选项是设置每一层铣削的Ramp depth （总进刀深度）。
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第8章 二维铣削加工
Mstercam二维刀具路径模组用来生成二 维刀具加工路径，包括外形铣削、挖槽、 钻孔、面铣削、全圆铣削等加工路径。 各种加工模组生成的刀具路径一般由加 工刀具、加工零件的几何模型以及各模 组的特有参数来定义。不同模组可进行 加工的几何模型和参数各不相同。本章 将分别介绍各模组的功能及使用方法。
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“Contour”对话框
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“Tools parameters”对话框中的有关刀具参数输入框 的含义与刀具设置中的相同，下面对本选项卡中的有 关按钮进行介绍。
1. Home position按钮
选中“Home position”按钮前的复选框，单击 “Home position”按钮，即可打开“Home position” 对话框。该对话框用来设置工件坐标系（G54）的原 点位置，其值为工件坐标系原点在机械坐标系中的坐 标值，可以直接在输入框中输入或单击“Select”按 钮在绘图区选取一点。
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3. Ramp（螺旋式外形加工）
只有二维曲线串连时有螺旋式加工，一般是
用来加工铣削深度较大的外形。在进行螺旋式
外形加工时，可以选择不同的走刀方式。单击 “Ramp”按钮，打开 “Ramp contour”对 话框。系统共提供了3种走刀方式，当选中 Angle或Depth单选钮时，都为斜线走刀方式； 而选中Plunge单选钮时，刀具先进到设置的铣 削层的深度，再在XY平面移动。对于Angle和 Depth选项，定义刀具路径与XY平面的夹角方 式各不相同，Angle选项直接采用设置的角度， 而Depth选项是设置每一层铣削的Ramp depth （总进刀深度）。
mastercam实例教程二维加工解析
• 如果关闭安全高度的设定，则刀具 在不同的铣削区域间移动时会以这个高 度提刀。
• 此项参数也有绝对坐标和增量坐 标两种定义方法，与前面含义相同。
• 工件表面（Top of stock）
• 工件表面是指加工毛坯表面在Z轴 上的高度位置，通常以其作为坐标系Z 向的原点位置。
• 该项参数如采用绝对坐标定义，设 定的高度位置是相对当前构图面Z0位置 而定的，为平面铣削。
• 指退刀前刀具仍沿刀具路径的终 点向前切削的距离值。
• 也是退刀直线（或圆弧）与进刀 直线（或圆弧）在刀具路径上的重叠 量。
• 设置退刀重叠量可使工件在刀具 退出处保持光滑。
• 5．过滤设置（Filter）
• 单击
按钮，可设置系统
刀具路径产生的容许误差值。
• 可通过删除NCI文件中共线的点和 不必要的刀具移动来优化和简化NCI文 件。从而优化刀具路径，提高
?使用功能进行外形铣削时刀具会在第一个外形铣削完成后快速提使用功能进行外形铣削时刀具会在第一个外形铣削完成后快速提然一一刀至所设定的安全高度然后移至下个外形的位置继续铣削重复此动作直到所有外形铣削完成个外形的位置继续铣削重复此动作直到所有外形铣削完成?而每个外形深度方向的铣削允许以分层切削方式完成
第7章 MasterCAM二维加 工
切削效率。
图5.32 过滤设置对话框
• 6．其他 • （1）XY预留量（XY Stock to leave） • 设定在XY方向的切削平面上，预留
• （6）执行刀具路径的后置处理， 生成数控加工NC程序。
• 5.1.2 刀具管理
• 1．刀具管理器
• 选择
/
/
•
/
命令，显示Tools
Manager（刀具管理器）对话框。
MastercamX6绘图简易教程全解
Mastercam X6绘图教程X6绘图步骤：1.用X6软件打开三维文件（以igs格式为例）选择，在弹出窗口内选择文件选择需要加工的零件三维图打开。
打开后会看到很多无用的点框选全部绿点后按DELETE删除。
删除后整个图就显得没那么乱了。
3.设置坐标零点（实际加工时，对刀零点）这一步是比不可少的最为关键的一步我们可以看到屏幕中间位置有个小的XY坐标系（这个需要从系统设置里面调出来）接着开始设置加工零点：屏幕右下角有个WCS按钮，点一下，在弹出的菜单中选择“WCS图素定面”，然后选择你需要作为加工零点的面（选面的时候一定要看清楚鼠标是否选到想要的面），选好后出现新建视角，点确定。
这时坐标系就变到你所选的面，并以该面为Z轴零点。
但是该坐标系还不是最终的加工坐标系，为了同步到与实际加工相同的坐标系，那么，我们必须知道实际加工时对刀坐标系零点相对于零件上某一点的距离。
假设我们实际加工需要零件以图中方向摆放，且XY分别距离图中该点5mm为对刀零点。
一般导入的零件都是有倒角的，所以首先得提取出两个面的交点，用屏幕上方菜单栏“绘图”选项里面的“曲面曲线--所有曲线边界”命令将该点的两侧面轮廓提取出来，然后一直按回车键直到图中“选取曲面，实体或实体面”消失，这时能看到如图所示轮廓线变成绿色接着，使用菜单栏中“转换--投影”命令将两条相交的线投影出来，并用“编辑--修剪打断延伸”命令中的“延伸”，将两条线延伸到相交。
然后使用WCS按钮里面的“打开视角管理器”点箭头后，选择刚才的交点作为WCS原点。
那么屏幕视角就会变成如下图所示：如此还未达到我们需要的零件摆放角度，所以，得使用“转换--旋转”命令将零件旋转到我们以上假设的摆放角度。
接下来将绘图平面与刀具平面都同步成WCS坐标平面，屏幕底下状态栏点选“平面”在弹出的菜单栏中选择先以交点为端点分别沿XY方向画两条线，然后用“转换--单体补正”命令分别偏置5mm如图再使用WCS菜单的视角管理器将原点选到图中交点处到此，原点设置结束之后我们所有的绘图都将会在这个表面上进行。
master 加工第5章 二维铣削加工
• 补正方式：（在共同参数里面设置图纸上的实际 加工深度）而在“补正方式”里面通过设置“贯 穿距离”以及“刀尖长度”来确定实际加工的深 度。实际深度=共同参数深度+贯穿距离+刀尖长 度。
•雕刻
• 机床类型—雕刻—默认： • 刀具路径—雕刻： • 创建刀具：
• 串联选项：应用“窗口”按 钮，首先将雕刻对象用“窗 口”框着，然后任意选择雕 刻对象上的某一点。即可。 • 雕刻参数：如右图所示，铣 削结果如下图所示。
倒角
详解
• D8X90.0度倒角刀，倒角45度直角即C角， 倒角刀最尖端和最侧面不能用来倒角，直 径8即最佳倒角范围为C0.1——C3.9 • 编程：
• 刀具路径—外形铣削：在【外形铣类型】 中选择“2D倒角”即可。
•平面铣削
• 刀具路径——平面铣
切削参数
• 切削参数： ①横向超出量：切削刀路在y方向的 超出量②纵向超出量：切削刀路在x 方向的超出量③进刀延伸量：下刀点 位于切削时第一点的位置④退刀延伸 量
•钻孔
• 刀具路径——钻孔：①在屏幕上选取钻孔 点：要求用户根据已经存在的点或者输入 钻孔点坐标，或者捕捉几何图形上的某一 点等方式来产生钻孔点。②自动：系统自 动选取一系列已经存在的点作为钻孔的中 心点。③选取图素：以图形断电作为钻孔 点。④窗选：在图形上以窗口的方式选择 钻孔的中心点。
切削参数——毛头
• 用于设置装夹工件的压板，此时刀具路径 将跳过工件的装夹压板位置。
共同参数-高 度设置
• 安全高度：是刀具开始加工和加工结束后 返回机械原点前所停留的高度位置。绝对 坐标是相对于系统原点来测量的，增量坐 标是相对于工件表面的高度来测量的。 参考高度：是指刀具结束某一路径加工或 者避让岛屿，进入下一路径加工前在z轴方 向上刀具回升的高度， 进给下刀位置：在实际切削中，刀具从安 全高度以G00方式快速移到该位置，然后 再从此位置以G01方式下刀。 工件表面：输入工件表面的高度位置 深度：用于设置切削加工Z轴的总加工深度， 在2D刀具路径中深度值应为负值。
Mastercam X2应用与实例教程(第2版)第5章
Mastercam X2应用与实例教程
5.1.3 刀具切削用量的选择与设置
原则：粗加工以提高生产率为主，考虑经济性和加工成本；半精加工和精 加工以保证加工质量为前提，兼顾切削效率、经济性和加工成本。 （1）切削深度：也称背吃刀量，在机床、工件和刀具刚度允许的情况下， 切削深度越大越有利于最大限度地提高生产率。 （2）切削宽度：也称切削间距，一般与刀具直径成正比，与切削深度成反 比。 （3）切削速度：也称单齿切削量，主要取决于刀具耐用度，兼顾工件的材 料硬度。 （4）主轴转速：一般根据切削速度vc来选定，n=vc×1 000/（∏Dc） （5）进给速度：指机床工作台作插位时的进给速度，应根据零件的加工精 度和表面粗糙度要求，以及刀具和工件材料来选择。
Mastercam X2应用与实例教程
5.1.4 高速铣削的工艺设置
高速加工的基本出发点：在高速低负荷状态下快速切除材料。 1．刀具的选择 （1）刀柄及刀夹的选择：HSK系列刀柄，热缩式或液压式刀夹。 （2）刀具几何参数的选择： （3）刀具材料的选择： 2．切削用量的选择 （1）进给的选择： （2）切深的选择 3．高速加工的编程策略 （1）采用光滑的进/退刀方式 （2）采用光滑的移刀方式 （3）采用光滑的转弯走刀
图5.5 【刀具管理】对话框
Mastercam X2应用与实例教程
图5.6 【刀具过滤设置】对话框
Mastercam X2应用与实例教程 2．定义刀具类型
在刀具管理对话框的列表框中单击右键弹出快捷菜单，选取【新建刀具】 （Create New Tool）或者【编辑刀具】（Edit Tool）命令。
5.1 Mastercam X2的CAM基础
数控编程是从零件设计到获得合格的数控加工程序的全 过程，其最主要的任务是计算得到加工走刀中的刀位点，即 获得刀具运动的路径。对于多轴加工还要给出刀轴的矢量。 数控编程中的关键技术包括：零件几何建模技术、加工 参数合理设定、刀具路径仿真和后处理技术。
Mastercam X2中文版应用与实例教程 (5)
三、线切割系统
线切割系统模块用来生成线切割激光加工路径，在 【机床类型】主菜单选取【线切割系统】选项。 一般情况下，可选择默认的线切割激光机床选项， 由系统自行判定该零件用哪种线切割激光机床。
5.1.2 机床管理器
一、新建CNC机器
铣/立式/卧式：用于定义铣床组件。 车床/垂直刀塔：用于定义车床组件。 雕刻：用于定义雕铣系统机器的组件。 线切割：用于定义激光/线切割机床组件。
二、刀具库区 【刀具管理】对话框中下半部分为刀具库 区。用户直接双击此列表中的条目，就可 以添加刀具到刀具列表区中。 三、刀具过滤器 【刀具管理】对话框中单击 按钮，系 统弹出【刀具过滤设置】对话框。该对话 框的选项使刀具管理器只显示适合过滤器 设定条件的那些刀具。
四、添加刀具
（1）编辑刀具 定义刀具直径。 定义刀具排屑槽长度。 定义刀具切削刃长度。 定义刀具编号，刀具在刀具库中的编号。 定义刀具位置号，有的数控机床中的刀具是以刀座位置编号 的，可在此输入编号。 定义刀具外露长度。 定义刀柄直径。 定义夹头长度。 定义夹头直径。 设置刀具适用的加工类型，分别为粗加工、精加工和都可以 用。
5.1.3 控制器定义
5.2 刀具设置
5.2.1 刀具管理器
一、刀具列表区
（1）刀具号码 显示出已设置刀具的编号，一般为数字。 （2）刀具型式 显示出已设置刀具的类型，如铣削系统平底铣刀、球头铣刀等。 （3）直径补正 显示出已设置刀具的直径，单位为mm。 （4）刀具名称 显示出已设置刀具的名称，显示格式一般为“刀具直径.刀具类 型”。 （5）刀角半径 显示出已设置刀具的刀角半径。 （6）刀角形状 从刀角形状，可以区分刀具的基本类型。
Mastercam二维铣削加工_OK
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“Home position”对话 框
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2. Ref.point按钮
选中“Ref.point”按钮前的复选框，单 击“Ref.point”按钮即可打开“Reference Points”对话框。该对话框用来设置进刀 点与退刀点的位置，Approach选项组用 于设置刀具的起点，Retract选项组用来设 置刀具的停止位置。可以直接在输入框 中输入或单击“Select”按钮，然后在绘 图区选取一点。
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8.1.4 分层铣削
一般铣削的厚度较大时，可以采用分层铣削。选中 “Depth cut”按钮前的复选框后单击该按钮，打开 “Depth cuts”对话框。
其中，“Max rough step”输入框用于输入在粗加工 时的最大进刀量；“＃Finish cuts”输入框用于输入精 加工的次数；“Finish step”输入框用于输入在精切削 时的最大进刀量。其中“Keep Tools down”复选框用 来设置刀具在每一层切削后，是否回到下刀位置的高 度。 “Subprogram”复选框用来设置在NC文件中是否 生成子程序。
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8.1.1 加工类型
1. 2D（二维外形铣削加工）
当进行二维外形铣削加工时，整个刀具路径 的铣削深度是相同的，其Z坐标值为设置的相 对铣削深度值。
2. 2D chamfer（成型刀加工）
该加工一般需安排在外形铣削加工完成后， 用于加工的刀具必须选择Chfr Mill（成型铣 刀）。用于倒角时，角度由刀具决定，倒角的 宽度可以通过单击“Chamfer”按钮，在打开 的“Chamfering”对话框中进行设置。
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Mastercam_铣削详细教程
二维刀具路径4.1加工简介CAM则主要是根据工件的几何外形设置相关的切削加工数据并生成刀具路径，刀具路径实际上就是工艺数据文件（NCI），它包含了一系列刀具运动轨迹以及加工信息，如进刀量、主轴转速、冷却液控制指令等。
再由后处理器将NCI文件转换为CNC控制器可以解读NC码，通过介质传送到加工机械就可以加工出所需的零件。
4.1.1任务1 加工如图4-1所示的实体，介绍数控加工的一般步骤图 4-1 凹模零件步骤1新建文件新建如图4-1所示的凹模零件。
步骤2进入加工模块在主菜单上单击“刀具路径”，如图4－2所示，弹出刀具路径菜单，如图4-3所示。
图 4-2 主菜单 图4-3 “刀具路径”菜单 步骤3设置毛坯单击如图4-3所示的“刀具路径”菜单中的“工作设定”，弹出“工作设定”对话框，如图4－4所示，单击“B使用边界盒”，弹出“边界盒”对话框，如图4－5所示，单击“确定”按钮，返回“工作设定”对话框，将“工件原点”Z设为21，将工件高度Z设置为21，如图4－6所示，单击“确定”返回主菜单，绘图区的工件上出现红色的虚线框，如图4－7所示。
图 4-4 “工作设定”对话框图 4-5 “边界盒”对话框图 4-6 “毛坯参数”设置图 4-7 毛坯设置 图 4-8 “面铣选择”菜单 步骤4选择加工类型单击如图4-3所示的“刀具路径”菜单中的“面铣”，弹出“面铣选择”菜单，如图4－8所示，单击“执行”，弹出面铣对话框，如图4－9所示。
图 4-9 面铣对话框步骤5 设置刀具将鼠标放在“面铣”对话框的空白处，单击鼠标右键，弹出刀具快捷菜单，如图4－10所示，选择快捷菜单中的“从刀具库中选取刀具”，弹出“刀具管理员”对话框，选择直径为10的平刀，如图4－11所示，单击“确定”，“面铣”对话框中出现了第一把刀，主轴转速，进给率设置，如图4－12所示。
图 4-10 “刀具”快捷菜单提示：直接单击“执行”，则加工整个零件的上表面，如果选择某个串连图形，则加工选择的图形上表面。
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图5-48 多视窗线架形式的模拟加工
第5章 二维铣削加工
1．刀具路径模拟设置 2．刀具路径模拟操作工具栏
设置刀具的步 进模式和刷新 方式 设置刀具、夹 头的显示方式
图5-52 【刀具路径模拟选项】对话框
自动方式模拟 步退 跳进 显示执行段的刀路 手动方式模拟 暂停设置
停止模拟 跳返 步进 显示全部刀路 模拟速度
图5-54 【后处理程序】对话框
图5-55 【图档属性】对话框
第5章 二维铣削加工
5.2.7 外形铣削加工的技术要点 1．绘制二维图形
二维加工时，可以只绘制工件的外形图（xy方向），而深度（z方向） 则可不绘制，仅在工件设定时给定毛坯的厚度即可。
2．外形轮廓的串联
外形加工时，Mastercam是用串联操作来定义外形轮廓及刀具的进给 方向的，因此，绘图时要保证外形的完整、连续，无分歧点和重复的图 素。
图5-18 【刀具型式】选项卡
图5-19 刀具加工【参数】选项卡
第5章 二维铣削加工
5.2.3 铣削参数设置 在图5-11所示的【外形（2D）】对话框中单击【外形 加工参数】选项卡，系统弹出如图5-28所示的对话框，可 在其中设置外形铣削的参数。 1．高度参数的设置 2．外形铣削类型的设置 3．补正（偿）设置 4．寻找相交性及误差分析 5．加工预留量的设置 6．分层铣削的设置
（b）线架显示 图5-4 素材显示的设置及结果.2 外形铣削加工
外形铣削也称为轮廓铣削，是指刀具沿着工件外形轮廓 生成切削加工的刀具路径。 在要串联的图素端点 5.2.1 加工起点及方向的设置
附近点选一下
加工轮廓
串联方向（加工方向）
串联起点（加工起点）
图5-9 【转换参数】对话框
图5-1 【刀具路径】操作管理器
图5-2 【素材设置】选项卡
第5章 二维铣削加工
1．设置毛坯的外形尺寸 2．设置素材原点及视角坐标 3．设置素材显示 4．素材材质
（a）素材原点定位在上表面的中心 （b）素材原点定位在上表面的右上角 图5-3 素材原点及视角坐标的设置
（c）视角坐标
（a）“显示”单选钮
操作管理器
图5-44 主窗口中的“操作管理器”对话框
第5章 二维铣削加工
1．操作管理器中各选项的含义 2．操作管理器中列表框中的符号 3．操作管理器中常用的快捷键
图5-45 操作管理器中的列表
第5章 二维铣削加工
5.2.5 加工模拟 加工模拟就是仿真加工，即对刀具路径进行模拟验证， 以检验加工的正确性，及时发现过切、切削不足或干涉现象， 并及早改善。所谓刀具路径模拟是通过刀具刀尖运动轨迹， 在工件上形象地显示刀具的加工情况，由此判断和检验刀具 路径的正确性。
第5章 二维铣削加工
（5）Mastercam提供了多轴加工，最多可达5轴加工。 （6）Mastercam提供了刀具模拟显示编制的NC程式，而且 可以显示运行情况，估计加工时间。 （7）Mastercam提供了刀具路径实体验证，检验真实显示 实体加工生成的产品，避免到达车间加工时发生错误。 （8）Mastercam提供了多种后处理程式，以供各种控制器 使用。 （9）Mastercam可建立各种管理，如刀具管理、操作管理、 串联管理，以及工件设置和工作报表。
图5-10 加工起点及加工方向
第5章 二维铣削加工
5.2.2 刀具参数设置 在数控加工中，刀具的选择是非常重要的，它直接关系 到加工精度和效率的高低及表面质量优劣，选用合理的刀具 并使用合理的切削参数，可以使数控加工以最低的成本、最 短的加工时间达到最佳的加工质量。 1．选择刀具 2．定义和修改刀具 3．设置刀具加工参数
高度参数 的设置
补正设置
加工预留 量的设置 外形铣削类 型的设置
图5-28 【外形加工参数】选项卡
第5章 二维铣削加工
5.2.4 操作管理 操作的管理是由固定放在主窗口左边的操作管理器来完成 的，如图5-44所示。它将与加工相关的所有操作集中在一个窗 口中，大大简化和方便了各项操作的管理，这是Mastercam软 件的特色之一。
第5章 二维铣削加工
5.1.2 利用Mastercam x6进行数控编程的一般流程
（1）建立工件的几何模型。 （2）工艺分析，进行加工规划。 （3）编制刀具路径。 （4）校验刀具路径。 （5）执行后置处理，产生NC程序。 （6）输出NC代码，打印加工报表。
第5章 二维铣削加工
5.1.3 素材设置 加工素材的设置即设置毛坯的外形尺寸、材料、原点的 视角坐标等。
3．刀具的选择及进刀/退刀点的确定
外形铣削一般采用平刀，刀具直径应小于内凹圆弧的直径，且应综 合考虑机床、刀具的刚性和工件的材料等因素。
（a）外形不封闭
（b）外形有重复图素 图5-57 串联外形轮廓常见的错误
帮助
图5-53 【刀路模拟】工具栏中各选项的含义
第5章 二维铣削加工
5.2.6 产生后置处理程序 当模拟完成后，系统同时产生了NCI文件，NCI文件就是 记录了刀具轨迹及辅助加工的一种数据文件。但要得到具体 的数控程序，则要进行后置处理。所谓后置处理，就是将 NCI文件转换成能在机床上实现自动加工的NC文件。
第5章 二维铣削加工
5.1 Mastercam x6系统的CAM基础
5.2 外形铣削加工
5.3 挖槽加工
5.4 平面铣削加工 5.5 钻孔加工 5.6 其他二维加工 5.7 刀具路径的编辑
第5章 二维铣削加工
5.1 Mastercam x6系统的CAM基础
5.1.1 Mastercam的CAM功能 （1）Mastercam提供了外形铣削、挖槽、钻孔、面铣削等2D、 2.5D加工模组。 （2）Mastercam提供了曲面粗加工，粗加工可用7种加工方法 进行加工，即平行式、径向式、投影式、曲面流线式、等高 外形式、挖槽式和插入下刀式。 （3）Mastercam提供了曲面精加工，精加工可用10种加工方 法，即平行式、平行陡式、径向式、投影式、曲面流线式、 等高外形式、浅平面式、交线清角式、残屑清除式和环绕等 距式。 （4）Mastercam还提供了线框模型曲面的加工，如直纹曲面、 旋转曲面、扫描曲面、昆氏曲面、举升曲面的加工。