Mastercam组合曲面加工
MasterCAM编程中的问题及加工曲面
MasterCAM编程中的问题及加工曲面MasterCAM编程中的两个典型问题一、二维挖槽加工中指定下刀点的问题Pocket(挖槽)是加工中去除材料非常有效的一个加工方式。
在加工中，开放式的挖槽或者外形需要挖槽的时候，我们可以指定从毛坯外部下刀。
但如果要在封闭的区域进行挖槽加工，下刀就成了特别需要注意的问题了。
我们可以采用螺旋式或者斜插式下刀的方式进行下刀，如图1所示。
但有时我们需要先钻预钻孔，然后指定下刀点在预钻孔的位置进行下刀。
图1下面我们以一个矩形槽为例，来说明这个问题。
1. 画出挖槽区域边界图绘制宽100mm、高80 mm、周边倒圆R10的矩形，矩形的中心在坐标原点处，如图2所示。
图22. 刀具路径生成(1)在主功能区依次单击Toolpaths/Pocket命令;(2)此时系统提示选择Chain 1，在主菜单上选取Chain后，在绘图区选择矩形框，如图3所示;(3)此时系统提示选择Chain 2，在主菜单上选取Mode/Point，这时就可以通过点菜单在屏幕上指定先前预钻孔的点作为下刀点，此例中选择原点作为下刀点，故在主菜单上选取Origin;(4)确定刀具及加工参数生成刀具路径。
图3通过模拟发现，下刀点就是我们指定的(x0、y0)点，模拟效果如图4所示。
图43. 小结只要在选取加工区域时，多选择一个点，那么刀具就会从这个点下刀。
这个点可以通过输入点的坐标方式给定，也可预先绘制一个点，以供后面选择。
如果在选取加工区域时不多选一个点，而是在Roughing/Finishing Parameters参数中选择Spiral方式，且指定为Inside To Outside时，下刀点就会自动定为靠近中心的地方，有时这并不能满足生产的需要。
二、灵活运用Contour方式铣削台阶面台阶面的铣削在普通机床上面是经常采用的一种加工方式，但在数控机床上编程却需要一点小技巧。
下面以一加工实例来说明这种编程方法。
MC9曲面加工与所有命令解说
Mastercam曲面加工方法1. 曲面粗加工:1.1 Rough Parallel (平行粗加工)平行加工是分层平行切削加工的方法,加工完毕的工件表面刀路呈平行条纹状.刀路计算时间长, 提刀次数多.粗加工时加工效率低,采用率较少.1.2 Rough Radial(放射粗加工)放射粗加工以指定点为径向中心,放射状分层切削工件,加工后的工件表面刀路呈放射状.刀路在工件径向中心密集,刀路重叠较多,工件周围刀路间距大,提刀次数多,加工效率低,采用率较少.1.3 Rough Project(投影粗加工)投影粗加工是将已有的刀具路径,线条或点投影到曲面上生成刀具路径进行加工的方法1.4 Rough Flowline (流线粗加工)流线粗加工依据构成曲面的横向或纵向网格线方向进行加工.1.5 Rough Contour (等高外形粗加工)等高外形粗加工是刀具沿曲面等高曲线加工的方法,用平刀加工完毕后的工件表面呈梯田状.曲面平坦时效果不佳,一般作为挖槽粗加工后的二次开粗,以小直径刀具去除残料.精加工阶段常用于侧壁外形曲面精加工及清角加工.1.6 Rough Restmill (残料粗加工)残料粗加工是依据已加工刀路数据进一步加工以清除残料,生成刀具路径时间较长,可以用来二次开粗,缺点是抬刀次数多.1.7 Rough Pocket(挖槽粗加工)挖槽粗加工是分层清除曲面与加工范围之间的所有材料的加工方法,加工后的表面呈梯形状.刀路计算时间短,切削负荷均匀,加工效率高,故常作为粗加工第一步的首选方案.1.8 Plunge(速降钻削式加工)速降钻削式加工是采用类似于钻孔方式加工的方法.要求机床刚性要好,用来快速清除预留量.2. 曲面精加工2.1 Finish Parallel(平行精加工)平行精加工与粗加工时类似,区别在于无深度方向的分层控制.对坡度小的曲面加工效果较好,遇有陡斜面的需控制加工角度.可作为精加工阶段的首选刀路.2.2 Finish Par.steep (陡斜面精加工)陡斜面精加工对于坡度陡峭的斜壁加工效果较好,配合其它加工方法可以达到很好的加工效果.2.3 Finish Radial (放射形精加工)放射形精加工(径向加工)粗加工时类似,都是刀具以指定点为径向中心,向四周生成放射状刀路.2.4 Finish Project(投影精加工)投影精加工与粗加工时类似,都是将已有的刀具路径,线条或点投影到曲面上生成刀路.2.5 Finish Flowline (流线形精加工)曲面流线加工与粗加工时类似,是刀具依曲面的形状横向或纵向生成刀路.2.6 Finish Shallow (浅平面加工)当曲面坡度变化不大,使用浅平面加工精加工效果较好,是等高外形方式加工小坡度曲面效果不佳时的补充方案.2.7 Pdncil(交线清角)交线清角加工是对曲面相交位置进行加工以清除残料.2.8 Leftover (残料清角加工)残料清角加工是对粗加工时的刀路进行计算,用小直径刀具清除粗加工时留下的残料,计算时间较长.2.9 Scallop(环绕等距加工)环绕等距加工产生的刀路以等距离环绕加工曲面,刀路较均匀,计算时间长较长.2.10Finish Blend (融合精加工)融合精加工是指刀具路径沿沿融合曲线以点对点连接的方式,沿曲面的表面生成刀具路径.MasterCAM V9.0 命令解说一览表主菜单说明辅助菜单说明构图平面说明图形视角说明Create 绘图命令（一）Create 绘图命令(二)Modify 图形修整命令Xform 图形转换命令Delete 图形删除命令Analyze 分析命令File 文件管理命令Screen 屏幕管理命令Solid 实体生成命令Toolpaths 刀具路径命令NC utils 公用管理命令。
MastercamX2应用教程第10章 曲面加工
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10.1.2 曲面加工的一般步骤
从图10-9所示的曲面粗 加工菜单中单击“粗加 工平行铣削加工”命令 之后，将会弹出如图1011所示的“选取工件的 形状”对话框。
图10-11 “选取工件的形状” 对话框
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10.1.2 曲面加工的一般步骤
选取实体或曲面后， 按Enter键，将弹出如 图10-12所示的“刀具 路径的曲面选取”对 话框。
5．等高外形加工
图10-5 等高外形加工外凸与内凹表面
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10.1.1 标准曲面刀具路径的比较
6．粗加工挖槽加工
图10-6 粗加工挖槽加工
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10.1.1 标准曲面刀具路径的比较
7．粗加工钻削式加工 生成以已有NCI刀具路径或以栅格点排列钻削点的Z轴 分层钻削加工刀具路径。 8．残料加工 分为粗加工残料加工（Rough Restmill Toolpath） 与精加工残料加工（Finish Leftover Toolpath）。 可生成用于清除前面加工中刀具未切削或不能切削到 的残留材料的粗加工或精加工刀具路径。
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图10-7 精加工 平行陡斜面应用
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10.1.1 标准曲面刀具路径的比较
13．精加工熔接加工 可依据给定的曲面及两 条熔接曲线，生成由熔 接曲线限定切削范围的 类似于曲面流线加工的 刀具路径。
图10-8 精加工熔接加工应用
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10.1.2 曲面加工的一般步骤
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10.1.3 曲面加工参数
Mastercam曲面加工
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曲面粗加工实例
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在菜单栏中选择【机床类型】|【铣床】|【默认】命 令。设置工件毛坯，工件毛坯应该留有一点余量， 接着进行相应的曲面粗加工和曲面精加工操作，在 进行曲面粗加工和曲面精加工操作时，选择刀具应 谨慎。通常曲面精加工比曲面粗加工采用直径更小 的刀具。
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刀具路径参数设置
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设置曲面加工参数
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设置粗加工平行铣削加工参数
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再依此进行相应步骤加工。 步骤8 实体加工模拟验证 在【操作管理】|【刀具路径】工具栏中单击 （选择所有的操作 ）按钮，如图10-106所示。 在【操作管理】|【刀具路径】工具栏中单击 （验证已选择的操 作）按钮，弹出【验证】对话框，设置好相关参数后，单击 按钮 ，加工模拟结果如图10-107所示。 单击 （确定）按钮，结束加工模拟操作。
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【选取工件的形状】对话框
【刀具路径的曲面选取】对话框
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系统弹出【曲面粗加工平行铣削】对话框。在【刀具路径参数】 选项卡中单击 按钮，系统弹出选择刀具对话框，选取刀具并设置如 图10-72所示参数。 切换至【曲面加工参数】选项卡，设置如图所示的曲面加工参数 。 切换至【粗加工平行铣削参数】选项卡，设置如图所示的粗加工 平行铣削加工参数。 在【曲面粗加工平行铣削】对话框中单击 （确定）按钮。创建的 曲面粗加工平行铣削刀具路径如图所示。单击【操作管理】|【刀具 路径】里的 按钮将该新生成的刀具路径隐藏起来。
Mastercam第10章三维曲面精加工课件
的精加工方法； 3) 选择加工曲面，进入相应的精加工环境； 4) 根据弹出的参数对话框进行刀具、曲面加工参数两种公共参
数的设置和每种精加工特有的加工参数的设置； 5) 设置完后单击对话框中 按钮结束参数设置，生成刀具路径； 6) 选择加工操作管理器中的工件设置命令“材料设置”，进行
残料清角的材料参数
10.1.10 精加工环绕等距加工
1．功能 “精加工环绕等距加工”产生的精切削刀具
路径以等距离环绕加工曲面，此种方法可以 在曲面上产生首尾一致的表面粗糙度，以及 很少提刀的刀具路径。这种刀具路径几乎是 xyz三轴联动路径，而且是不规则同动，对机 床要求很高。所以此种方法不建议使用于模 具的分模面等需要精度的加工。它适用于曲 面变化较大的零件，多用于当毛坯已经很接 近零件时。
3)设置刀具路径间隙
单击
按钮，用以设置刀具路径间隙参数。含
义与平行粗加工基本相同。
4)高级设置
单击
按钮，可以进行高级参数设置。含义
与平行粗加工基本相同。
5）生成刀具路径
参数设置完后单击 按钮生成刀具路径。
6）加工工件设置 选择加工操作管理器中的“材料设置”，系统将弹出工
件参数设置对话框，进行视角、毛坯形状、毛坯尺寸、 工件原点等参数的设置。 7）刀具路径模拟 为了验证刀具路径是否正确，选用刀具路径模拟功能来 对已生成的刀具路径进行校验。有二维路径模拟和三维 路径模拟。 单击加工操作管理器中的 按钮，进行二维路径模拟。 单击加工操作管理器中的 按钮，进行三维路径模拟。 8）执行后处理 通过模拟验证确定刀具路径正确后，单击加工操作管理 器中的 按钮就可利用系统提供的后处理模块形成数控 加工NC代码。
Mastercam曲面加工策略和应用经验分享
Mastercam曲面加工策略及应用经验分享模具数控加工刀具的选择和铣削曲面时要留意的问题1. 刀具的选择数控机床在加工模具时所采用的刀具多数与通用刀具相同。
经常也使用机夹不重磨可转位硬质合金刀片的铣刀。
由于模具中有许多是由曲面构成的型腔，所以经常需要采用球头刀以及环形刀（即立铣刀刀尖呈圆弧倒角状）。
2．铣削曲面时应注意的问题(1) 粗铣粗铣时应根据被加工曲面给出的余量，用立铣刀按等高面一层一层地铣削，这种粗铣效率高。
粗铣后的曲面类似于山坡上的梯田。
台阶的高度视粗铣精度而定。
(2) 半精铣半精铣的目的是铣掉“梯田”的台阶，使被加工表面更接近于理论曲面，采用球头铣刀一般为精加工工序留出0.5㎜左右的加工余量。
半精加工的行距和步距可比精加工大。
(3) 精加工最终加工出理论曲面。
用球头铣刀精加工曲面时，一般用行切法。
对于开敞性比较好的零件而言，行切的折返点应选在曲表的外面，即在编程时，应把曲面向外延伸一些。
对开敞性不好的零件表面，由于折返时，切削速度的变化，很容易在已加工表面上及阻挡面上，留下由停顿和振动产生的刀痕。
所以在加工和编程时，一是要在折返时降低进给速度，二是在编程时，被加工曲面折返点应稍离开阻挡面。
对曲面与阻挡面相贯线应单作一个清根程序另外加工，这样就会使被加工曲面与阻挡面光滑连接，而不致产生很大的刀痕。
(4) 球头铣刀在铣削曲面时，其刀尖处的切削速度很低，如果用球刀垂直于被加工面铣削比较平缓的曲面时，球刀刀尖切出的表面质量比较差，所以应适当地提高主轴转速，另外还应避免用刀尖切削。
(5) 避免垂直下刀。
平底圆柱铣刀有两种，一种是端面有顶尖孔，其端刃不过中心。
另一种是端面无顶尖孔，端刃相连且过中心。
在铣削曲面时，有顶尖孔的端铣刀绝对不能像钻头似的向下垂直进刀，除非预先钻有工艺孔。
否则会把铣刀顶断。
如果用无顶尖孔的端刀时可以垂直向下进刀，但由于刀刃角度太小，轴向力很大，所以也应尽量避免。
最好的办法是向斜下方进刀，进到一定深度后再用侧刃横向切削。
Mastercam曲面加工策略及应用经验
Mastercam曲面加工策略及应用经验分享By ssg模具数控加工刀具的选择和铣削曲面时要留意的问题1. 刀具的选择数控机床在加工模具时所采用的刀具多数与通用刀具相同。
经常也使用机夹不重磨可转位硬质合金刀片的铣刀。
由于模具中有许多是由曲面构成的型腔，所以经常需要采用球头刀以及环形刀（即立铣刀刀尖呈圆弧倒角状）。
2．铣削曲面时应注意的问题(1) 粗铣粗铣时应根据被加工曲面给出的余量，用立铣刀按等高面一层一层地铣削，这种粗铣效率高。
粗铣后的曲面类似于山坡上的梯田。
台阶的高度视粗铣精度而定。
(2) 半精铣半精铣的目的是铣掉“梯田”的台阶，使被加工表面更接近于理论曲面，采用球头铣刀一般为精加工工序留出0.5㎜左右的加工余量。
半精加工的行距和步距可比精加工大。
(3) 精加工最终加工出理论曲面。
用球头铣刀精加工曲面时，一般用行切法。
对于开敞性比较好的零件而言，行切的折返点应选在曲表的外面，即在编程时，应把曲面向外延伸一些。
对开敞性不好的零件表面，由于折返时，切削速度的变化，很容易在已加工表面上及阻挡面上，留下由停顿和振动产生的刀痕。
所以在加工和编程时，一是要在折返时降低进给速度，二是在编程时，被加工曲面折返点应稍离开阻挡面。
对曲面与阻挡面相贯线应单作一个清根程序另外加工，这样就会使被加工曲面与阻挡面光滑连接，而不致产生很大的刀痕。
(4) 球头铣刀在铣削曲面时，其刀尖处的切削速度很低，如果用球刀垂直于被加工面铣削比较平缓的曲面时，球刀刀尖切出的表面质量比较差，所以应适当地提高主轴转速，另外还应避免用刀尖切削。
(5) 避免垂直下刀。
平底圆柱铣刀有两种，一种是端面有顶尖孔，其端刃不过中心。
另一种是端面无顶尖孔，端刃相连且过中心。
在铣削曲面时，有顶尖孔的端铣刀绝对不能像钻头似的向下垂直进刀，除非预先钻有工艺孔。
否则会把铣刀顶断。
如果用无顶尖孔的端刀时可以垂直向下进刀，但由于刀刃角度太小，轴向力很大，所以也应尽量避免。
经验MasterCAM曲面加工策略总结
经验MasterCAM曲面加工策略总结Mastercam X 有8种曲面粗加工方式和11种精加工方式↓↓↓曲面粗加工方式包括：平行铣削parallel，产生每行相互平行的粗切削刀具路径，适合较平坦的曲面加工、放射状(radial，产生圆周形放射状粗切削刀具路径，适合圆形曲面加工)、投影加工(project，将存在的刀具路径或几何图形投影到曲面上产生粗切削刀具路径，常用于产品的装饰加工中)、曲面流线(flowline，顺着曲面流线方向产生粗切削刀具路径适合曲面流线非常明显的曲面加工)、等高外形(contour，围绕曲面外形产生逐层梯田状粗切削刀具路径，适合具有较大坡度的曲面加工)、残料加工(restmill，对前面加工操作留下的残料区域产生粗切削刀具路径，适合清除大刀加工不到的凹槽和拐角区域)、挖槽加工(pocket，依曲面形状，于Z方向下降产生逐层梯田状粗切削刀具路径，适合复杂形状的曲面加工)插削下刀(plunge，产生逐层钻削刀具路径，用于工件材料宜采用钻削加工的场合)。
曲面精加工方式包括：平行铣削(parallel，产生每行相互平行的精切削刀具路径，适合大部分的曲面精加工)、陡斜面加工(parallelsteep，针对较陡斜面上的残料产生精切削刀具路径，适合较陡曲面的残料清除)、放射状(radial，产生圆周形放射状精切削刀具路径，适合圆形曲面加工)、投影加工(project，将存在的刀具路径或几何图形投影到曲面上产生精切削刀具路径，常用于产品的装饰加工中)、曲面流线(flowline，顺着曲面流线方向产生精切削刀具路径适合曲面流线非常明显的曲面加工)、等高外形(contour，围绕曲面外形产生逐层梯田状精切削刀具路径，适合具有较大坡度的曲面加工)、浅平面加工(shallow，对坡度小的曲面产生精切削刀具路径，常配合等高外形加工方式加工)、交线清角(pencil，在曲面交角处产生精切削路径，适合曲面交角残料的清除)、残料清除(leftover，产生精切削路径以清除因前面加工刀具直径较大所残留的材料)、环绕等距(scallop，产生的精切削路径以等距离环绕加工曲面，刀路均匀)混合加工(blend，在两个混合边界区域间产生精切削刀具路径，X 以上版本才具有本加工)。
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广东省国防科技技工学校
教案册（数控铣床生产实习）
实习课题Mastercam组合曲面加工
实习教师雷文辉
编写时间2006 – 6 – 7
练习题
要求：
1.图形正确。
2.作图方法高效，简洁。
3.构图思路清晰、明了。
4.刀路编制清晰、简捷、有效。
一、毛坯
毛坯尺寸一定要大于零件尺寸，才能保证零件完全加工出来。
毛坯尺寸图（1）
二、粗加工
该零件比较复杂，粗加工如果分解几个步骤反而很难加工，只要合理选择好刀具，使用曲面挖槽加工，同样可以达到很好的效果。
刀具尺寸图（2）
粗加工刀具路径图（3）
三、精加工
该零件比较复杂，如果用单一的走刀方式，加工效果比较差，很难保证零件的几何精度。
凸台区域采用合理刀具如下图（4）和等高外形方式加工图（6）效果比较好，球面区域采用同样刀具和3D等距方式加工图（7）效果比较好，平面区域和外形采用合理刀具如下图（5）和使用2D刀路加工图（8）效果比较好。
刀具尺寸图（4）
刀具尺寸图（5）
精加工刀具路径图（6）
精加工刀具路径图（7）精加工刀具路径图（8）。