UG 固定轴曲面轮廓铣
UG NX 8.0数控加工基础教程第5章 固定轴曲面轮廓铣
5.2 创建固定轴铣操作 1. 固定轴曲面轮廓铣操作的创建步骤 1）创建操作 创建操作时，选择类型“mill_contour”，子类型为固定轴曲面轮廓铣 （FIXED_CONTOUR），点击【确定】按钮，打开操作对话框。 2）指定几何体 选择几何体，可以指定几何体组参数，也可以直接指定部件几何体和检 查几何体。在某些驱动方法下，还需要指定切削区域几何体和修剪边界。 3）选择刀具 在刀具组中可以选择已有的刀具，也可以创建一个新的刀具作为当前操 作的刀具。 4）选择驱动方法并设置驱动参数 在固定轴曲面铣操作中，驱动方法的选择是非常重要的。可用的驱动方 法总共有9种，应根据加工表面的形状与复杂性，以及刀轴与投射矢量的 要求来确定适当的驱动方法，一旦选择了驱动方法，也就决定了可选择的 驱动几何类型，以及可用的投射矢量、刀轴与切削方法。在驱动方法的对 话框中设置驱动方法参数，不同驱动方法的参数差异很大。
5.1 固定轴与可变轴曲面轮廓铣概述 1. 基本原理 先由驱动几何（Drive Geometry）产生驱动点，并按投影方向投影 到部件几何体上，得到投影点。刀具在该点处与部件几何体接触，故又 称为接触点。然后，系统根据接触点位置的部件表面曲率半径、刀具半 径等因素，计算得到刀具定位点。刀具位于与零件表面接触的点上，从 一个点运动到下一个切削点，如此重复，就形成了刀轨。驱动点可以从 整个或部分零件几何体生成，或者从与零件几何体无关的其它几何体产 生，然后再投射到零件几何体上。其原理如图5-1所示。
5）设置合理的投射矢量 可用投射矢量的类型取决于所指定的驱动方法，投射矢量类型总共有9种， 当设置的投射矢量平行于刀轴矢量、或垂直于零件几何表面法向时， 一定要仔细考虑，因为在这些情况下，可能引起刀具路径垂直方向的 波动。 6）指定正确的刀轴 刀轴矢量可以通过指定坐标、选择几何、垂直或相对于零件表面、以及 垂直或相对于驱动表面等方式来定义。 7）刀轨设置 在操作对话框打开参数组进行各选项参数的设置。一般来说需要对刀轨 设置中的切削参数、非切削移动、进给和速度选项进行设置。 8）生成操作并模拟刀轨 生成当前操作的刀轨并进行模拟加工。
UGNX8.0采用固定轴曲面轮廓铣加工模具黄金教程
图 7-58 设置切削模式和切削深度
图 7-59 设置切削参数
[8] 单击【进给率和速度】按钮 ，然后在弹出的【进给率和速度】对话框中设置如
图 7-60 所示参数。
[9] 保留其余参数默认设置，最后在【操作】选项区单击【生成】按钮 ，生成型腔
粗铣的加工刀路，如图 7-61 所示。
7.1 固定轴曲面轮廓铣概述
固定轴曲面轮廓铣（Fixed Contour）简称为固定轴铣。固定轴铣是用于精加工由轮廓 曲面形成的区域的加工方法。并允许通过精确控制和投影矢量以使刀具沿着复杂的曲面轮 廓运动。本章将详细介绍曲面轮廓铣削类型的相关知识及使用。
7.1.1 固定轴铣术语
在学习本课程之前，来了解一些固定轴铣方面的基本术语： u 零件几何体（part geometry）：用于加工的几何体。 u 驱动几何体（drive geometry）：用来产生驱动点的几何体。 u 切削区域：需要加工的面区域。应用于“区域铣削驱动方法”和“清根驱动方法”，
图 7-55 凹模零件
工艺分析
凹模零件为一模四腔布局的模具成型零件，其加工工位基本上包括了 UG 固定轴轴曲面 轮廓铣削加工所有典型驱动方式。工艺分析如下：
u 结合数控加工工艺，该零件实心长方体毛坯依次经过粗加工、半精加工和精加工 三道工序。
u 创建“型腔铣”操作粗加工零件； u 创建“剩余铣”操作半精加工零件； u 创建“面铣”操作精加工零件顶部面； u 创建“深度轮廓加工”操作精加工陡峭区域；
手机凸模的加工与上一个模具凹模的加工 在应用 UG CAM 切削类型上基本上是相同 的。不同的是，在手机凹模加工过程中不同 的区域将采用不同的加工方法。
结合数控加工工艺，手机凸模零件依次经 过粗加工、半精加工和精加工三道工序。
ug固定和可变轮廓铣
“检查几何体”使您能够指定刀轨不能干扰的几何体（如工件壁、岛、夹具等等）。当刀轨遇到检验曲面时，刀具退出，直至到达下一个安全的切削位置。“编辑”和“选择／取消选择”所显示的对话框与定义“工件几何体”时使用的那些对话框十分相似。
驱动点的一个时，可使用刀尖的“输出刀位置点”来创建刀轨。
边界驱动方式
曲面区域驱动方式提供了对刀轴和投影矢量的额外控制。下图显示了如何通过将驱动点从驱动曲面投影到工件表面上来创建操作。首先在选定的驱动曲面上创建驱动点阵列，然后沿指定的投影矢量将其投影到工件表面上。刀具定位到“工件表面”上的“接触点”。当刀具从一个接触点运动到另一个时，可使用刀具尖端的“输出刀位置点”来创建刀轨。此例中，投影矢量和刀轴都是可变的，并且都定义为与驱动曲面垂直。
显示
“显示”可高亮显示所选的检查曲面，便于视觉上的验证。
一个明显的区别是“进刀”和“退刀”选项。这些选项允许为特定的检查几何体指定进刀和退刀运动参数。
如果未指定避让（非切削）运动，则刀具切削与进刀或退刀运动类似，即使刀具仅从上一个安全切削位置运动到下一个安全切削位置而没有任何抬起操作，刀具的切削也会穿过检查曲面。
曲面区域驱动方式
下图显示了不存在定义的工件几何体时如何直接从驱动点创建刀轨。在选定的驱动曲面上创建驱动点阵列。刀具将直接定位到已成为接触点的驱动点上。此例中，刀轴是可变的，并且定义为与驱动曲面垂直。
驱动曲面上的刀轨
05UGCAM教材模块五--固定轴曲面轮廓铣-区域铣削
模块五 固定轴曲面轮廓铣创建一、学习目标学习本项目后，掌握UG 软件加工模块Fixed_Contour （固定轴曲面轮廓铣）加工操作，利用区域铣削驱动完成小型腔曲面的半精加工，并合理定义各加工参数。
1、掌握固定轴曲面轮廓铣的特点 2、掌握刀轴与投影的概念 3、掌握区域铣削驱动的创建 4、掌握区域铣削的特点 5、掌握定向陡峭区域的概念 6、掌握主要切削参数的定义 二、工作任务 1、创建区域铣削驱动 2、定义主要切削参数 三、相关实践知识在实践操作中，利用区域铣削驱动完成小型腔曲面的半精加工，定义各项内容如表7-5-1所示。
表7-5-1 加工程序五：小型腔曲面的半精加工程序名 AREA_MILLING01定 义 项参 数作 用程序组 NC_PROGRAM 指定程序归属组使用几何体 MILL_GEOM001 指定MCS 、加工部件、毛坯 使用刀具 MILL_D10R5 指定直径10的球刀 使用方法 MILL_SEMI_FINISH 指定加工过程余量 驱动方式 区域铣削 定义切削范围 切削区域 小型腔底面 定义加工范围 裁剪 未定义 约束加工范围图样 “跟随周边”确定刀具切削方式 加 工 操 作步进恒定的，数值0.1确定刀具切削横跨距离切削部件余量0.1 指定加工过程保留余量转速S=2600rpm 确定刀轴转速进给率进刀速度F=400第一刀速度F=400步进速度F=800切削速度F=1000横越速度F=1200退刀速度F=2000定义加工中各过程速度（数值仅作参考，具体加工根据机床功率、部件材料、刀具类型及材料来指定。
）其他按默认值固定轴曲面轮廓铣加工的创建步骤如下：1、进入固定轴曲面轮廓铣加工选择“加工生成”工具条中“创建加工操作”命令，在类型中选择“mill_contour”。
子类型中选择第五项“Fixed_Contour”（固定轴曲面轮廓铣）。
“程序”选项里按默认；“使用几何体”选择“MILL_GEOM001”；“使用刀具”选择“MILL_D10R5”；“使用方法”选择“MILL_SEMI_FINISH”；名称命名为“AREA_MILLING01”。
UG软件 CAM 轻松学(固定轴曲面铣一)
曲面铣任务
1：曲面轮廓铣操作创建
要求：创建零件的精加工程序，使用10
的球刀进行曲面精加工，此任务已经使用型腔铣完成了初始设置并完成了粗加工
2
本例小结
固定轴曲面轮廓铣应用范围：
固定轴曲面轮廓铣通常用于复杂曲面零件的精加工。
曲面铣操作的创建步骤
1、 创建曲面铣操作：类型“mill_contour ”，子类型“FIXED_CONTOUR ”
2、 设置曲面铣的父节点组：包括使用的几何体、加工方法、刀具
3、 选择几何体
4、 选择驱动方式并设置驱动参数
5、 设置选项参数
6、 生成曲面铣操作并检验
驱动方式介绍
1、区域铣削：最常用的一种曲面铣方式，通过选择不同的图样可以生成适合绝大部分曲面精加工的刀轨；
2、曲线/点：产生沿着曲线投影到曲面的刀轨；
3、文本：直接使用文本为驱动几何产生刀轨； 用于雕刻加工
4、边界：以边界为驱动几何体生成沿轮廓或者在整个切削区域内加工；
5、曲面区域：按照曲面的流线方向走刀；
6、径向切削：生成垂直于指定驱动边界的刀轨，并可以指定向两侧延伸的宽度；
7、清根切削：直接在零件的凹角上产生一行或数行刀轨 用于曲面零件的角落补加工
1
2
3。
UG数控加工编程_固定轴、可变轴曲面轮廓铣解读
径向驱动方法，是通过指定横向进给量、 带宽与切削方法，来创建沿给定边界并 垂直于边界的刀具路径，它特别适合于 清根操作中。
清根驱动方法是固定轴铣操作中特有的驱动方 法，它可沿由零件表面形成的凹角与沟槽创建 刀具路径。 在创建清根操作过程中，刀具必 须与零件两个表面在不同点接触。如果零件几
边界驱动：边界驱动方法与平面铣的工 作过程非常相似，用边界、内环或两者 联合来定义切削区域，从定义的切削区 域、沿指定的投射矢量方向、把驱动点 投射到零件几何表面上，来创建刀具路 径。
区域驱动(Area Milling)方法只 能用于固定轴铣操作中，它是通过指定 切削区域来定义一个固定轴铣操作，在 该驱动方法中可指定陡峭约束与修剪边 界约束。这种驱动方法与边界驱动方法 类似，但不需要驱动几何。
CONTOUR_TE 刻字加 投影字到零件表面，进行三维的字体的加工。
XT
工
固定轴铣对话框
零件几何体 检查几何体
驱动方法（Drive Method）用来定 义创建刀具路径的驱动点。
曲线与点驱动：当选择点时，就 是所选点间用直线段创建驱动路径； 当选择曲线时，则沿与其他驱动方法不同， 螺旋驱动方法创建的刀具路径，在从 一道切削路径向下一道切削路径过渡 时，没有横向进刀，也铣不存在切削 方向上的突变，而是光顾地、持续地 向外螺旋展开过渡，因为这种驱动方 法能保持恒定切削速度的光顺运动， 所以特别适合于高速加工。
铣
件的外轮廓决定区域。
非陡峭区 和区域轮廓铣类似，仅仅加工非陡峭区域 域轮廓铣
陡峭区域 和区域轮廓铣类似，仅仅加工陡峭区域 轮廓铣
曲面区域 按照曲面的 U-V 方向生成驱动路径。 轮廓铣
UG铣-4种
一、概述：UG主要提供了四种基本加工操作类型，即平面铣、型腔铣、固定轴曲面铣以及点位加工。
平面铣：是用多层不同深度的平行刀轨切削材料，每一层刀轨是垂直于刀具轴的平面内的二轴刀轨，这些刀轨被称为一个个的切削层。
是用所选的各种边界来定义零件材料的，这些边界可以是由曲线、面或点来定义的临时边界或永久边界。
只能加工垂直的侧壁，不能加工出曲面。
适用于岛屿的顶面和槽腔的底面为平面的零件。
型腔铣：刀具轨迹与平面铣类似，可以加工平面铣无法加工的包含曲面的任何形状的零件，必须指定零件几何体和毛坯几何体，这样系统才知道在什么范围内生成刀轨。
零件几何体可以直接指定整个模型。
固定轴曲面轮廓铣：是沿着曲面轮廓的深度切削材料，刀具始终沿着几何体轮廓，同时有XYZ轴的运动，相当于三轴加工。
需要指定驱动几何和零件几何，驱动几何体是由用户根据加工对象自己设计和定义，可以是已存在的表面、边界、点、曲线或独立的曲面对象；零件几何体可以由整个实体零件，或者局部的曲面和曲线来定义。
零件几何体用来控制刀具在整个零件上运动的深度。
常用于复杂曲面的半精加工和精加工，常用于型腔铣后的精加工。
点位加工：用多个加工循环来不断加工工件，在每一个循环中刀具快速移动定位在被选择的加工点位上，以切削进给速度切入工件，并达到指定的切削深度，再以退刀速度返回工具。
用于钻孔、镗孔、绞孔以及攻螺纹等点位加工操作。
1、先选择最外边（选择过滤为Single ）创建底板，然后选择所有的创建体。
再将图层5作为工作层，在其中绘制一个大的立体作为毛坯，编辑毛坯显示为透明显示。
2、然后就可以进入加工模块首先在弹出的对话框中“初始化”加工环境选择general 或lathe 或mill ，本例可选择型腔铣mill_contour3、按照加工创建工具栏中的各命令进行操作。
因为创建操作中需要程序、刀具、几何体等参数，所以最后做 ◇创建程序：在定义名称时最好自己输入一个名称，方便自己与系统默认的一些名称区别。
UG数控加工讲义(4——固定轴曲面轮廓铣)
UG数控加工讲义（四）固定轴曲面铣削加工操作流程与实例一、操作流程1、创建程序、刀具、几何体以及加工方法。
2、创建操作，选择操作子类型。
选择程序、刀具、几何体以及加工方法父节点。
3、在创建操作对话框中指定驱动方式、设定驱动参数、刀轴矢量及投影矢量。
4、设置切削参数、非切削参数和进给率等。
5、生成刀轨。
6、通过切削仿真进行刀轨校验、过切及干涉检查。
7、输出CLSF文件，进行后处理，生成NC程序。
二．使用固定轴曲面轮廓铣实例操作本例对零件上半部分进行加工。
步骤：1、打开文件：fix_contour.prt，进入加工环境。
在加工环境中，CAM进程配置“cam_general”，CAM配置选择“mill_contour”，单击“初始化”按钮。
2、创建加工刀具，刀具类型选择“mill_multi-axis”，子类型选择第一个“mill”。
刀具直径3mm，刀具长度50mm。
3、创建加工几何体，选择零件几何体，设定毛坯几何体偏置零件表面0.5mm。
4、选择创建好的刀具，右键后选择插入操作，选择“mill_contour”，子类型选择第一行最后一个类型“ZLEVEL_PROFILE_STEEP”。
创建等高轮廓铣加工零件底座侧壁。
选择底部侧壁作为切削面，生成刀轨，仿真检查。
通过等高轮廓铣操作，消除零件过多的侧面余量，为创建固定轴曲面轮廓铣提供合适的工件结构。
5、创建固定轴曲面轮廓铣。
在创建操作中选择“mill_contour”，子类型选择第二行的第二个按钮“FIXED_CONTOUR”。
在“FIXED_CONTOUR”中驱动方式中选择“区域铣削”，当不定义驱动区域时，系统默认零件沿Z向投影为驱动几何体。
步进设为刀具直径的20%。
“陡峭包含”设为“无”，即加工所有表面。
由于是固定轴操作，因此刀轴矢量取+Zm轴。
6、创建固定轴曲面轮廓铣操作加工陡峭面。
可以选择子类型为第二行倒数第二个按钮“CONTOUR_AREA_DIR_STEEP”。
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曲线驱动参数
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切削参数：分层加工
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非切削参数：下刀插铣
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文本加工
文本加工常用于模具标记、零件装饰、简单文字雕刻等，如图6.1 所示。文本加工一般在零件精加工之后进行。由于加工的刀具直径很 小，很容易折断。因此文字加工切削量少，需要在转速高达 10000~30000r/min的高速机或雕刻机上才能以较短的时间完成。文字 加工根据空间的特点分为：平面铣文字加工和曲面文字加工。 １、选择加工几何体（指定加工部件及制图文字） ２、选择文本驱动 ３、定义刀具 ４、切削参数 ５、非切削参数
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案例 曲面文字加工
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曲面文字分层加工
注意：字体深度由文本深度来定义，加工深度小于刀具半径Ｒ
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Thank you
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UG固定轴曲面轮廓铣
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曲面铣削 曲面铣削是一种刀具沿曲面外形运动的加工类型，如图所示。加
工时机床的X轴、Y轴和Z轴联动。曲面加工主要针对于型腔面、手板模 型、复杂零件的半精加工和精加工。曲面铣削的刀具在加工当中下插 和上升也要切削，因此曲面铣削刀具主要是球刀。
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基本原理
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曲面铣削步骤 曲面铣削和平面铣削步骤比较类似，不同的是曲面铣削时，软件计算
出加工区域的平面轨迹后，再将平面轨迹投影于曲面生成刀具轨迹。 具体步骤如下： （1）设置几何体、刀具、方法等。 （2）创建曲面铣削操作。 （3）设置驱动方法。 （4）生成刀具轨迹。
项
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清根 – 切削区域 ▪ 新的选项可将清根刀轨限制在切削
区域面定义的的角落的一侧或两侧
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曲线和点加工 选择曲线和点作为驱动几何体产生驱动点，并按指定的投影方向
投影到加工面上而产生刀具路径的驱动方法。 １、选择加工几何体（指定加工部件） ２、选择曲线驱动 ３、定义刀具 ４、切削参数 ５、非切削参数
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流线加工(续)
流线加工选择步骤
1、指定切削区域
2、选择流线驱动方式
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3、指定驱动方法
4、指定flow curves曲线
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5 、指定cross curves曲线
6 、指定切削方向
7 、刀路修剪及延伸
８
8 、刀路设置,设定方式、步距
9 、预览,预览到交叉网格的状态
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区域驱动实例 以加工面的最大轮廓作为驱动区域（无需选择驱动几何）而产生驱
动点，并按刀具轴方向投影到加工面上而产生刀具路径的驱动方法。 （适用于加工各种形状的工件，优先选用区域加工方法）。 １、选择加工几何体（部件及切削区域） ２、选择区域驱动 ３、定义刀具 ４、切削参数 ５、非切削参数
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驱动方法
曲面铣削中最重要的一项就是：驱动方法。它是设置切削区域的创 建方法、刀具运动的图样（平行、轮廓、周边等）的形式、刀具的步 进等。驱动方法是决定曲面加工质量好坏和机床运行效率的高低的重 要设置。如果驱动设置不当，零件的加工质量就会有影响严重情况下 会造成过切。曲面铣削常见的驱动方法有： 1．曲线∕点驱动 2．螺旋驱动 3．边界驱动 4．区域驱动 5．曲面驱动 6．径向切削驱动 7．清根驱动 9．流线加工 10．文本加工
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流线加工（NX5.0新功能）
传统精加工 刀路不流畅 对局部区域要求附加刀路弥补
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流线加工
刀路流畅自然 跟随加工区域形成刀路
流线加工(续)
定义：以交叉曲线来定义驱动曲面，从而控制加工区域 优特点：更精确控制刀轨和加工区域，通常用于精加工
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清根(续)
清根手动组合
1、清根删除 2、清根排序 3、清根反向 4、清根光顺 5、清根分割
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清根案例
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清根 – 横切样式 (Cross Cuts)
▪Cuts are made across
corners
▪陡峭区域及浅滩区域
同时产生不同样式的切Байду номын сангаас削刀轨
▪从上至下的发削
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清根 – 真实的参考刀具 ▪ 参考刀具
▪ UGII_CAM_USE_TRUE_REF_TOOL=1 ▪ 新的用户界面让用户选择任何刀具作为参考刀具 ▪ NX6的参考刀具直径将被转化为真实刀具 ▪ 若不设置环境变量,你看到的仍是参考刀具直径选
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区域驱动参数：
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陡峭与非陡峭定义
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切削参数安全设置
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非切削参数：控制合理的进退刀
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平面铣文本加工 平面文字加工直接利用平面铣中提供的文字走刀方式进行加工。实
际上等于切削模式的标准驱动，让刀具与边界的位置为对中，沿着字 的笔画加工。其中刀具使用沿外形或直接下刀，抬刀使用直接抬刀。 因此避免过切的发生。平面文字加工步骤如下所示： （1）创建注释文字。 （2）创建刻字操作。 （3）操作参数设置。 （4）生成刀具路径。
说明：文字加工零件表面的文字并不需要做出真实的文字效果（比如文 字凹槽），加工时能识别的文字是其注释文字，其中文字加工的表面 和文字的高度无关
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案例 平面文本加工
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曲面文字加工 曲面文字加工的原理类似于平面文字加工，不同之处在于将文字投影 到加工表面后形再成刀具轨迹。其中曲面文字加工增加了曲面和投影 方向等参数的设置，且刀具必须要有圆角半径才能生成轨迹。 曲面文字加工同样文字的对象也是注释文字，曲面文字加工步骤如下所示 。 （1）创建注释文字。 （2）创建曲面文字操作。 （3）选择曲面和注释文字，设置操作参数。 （4）生成文字刀具路径。
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流线案例１
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流线案例２
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流线案例３
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清根 清根加工是刀具沿面之间凹角运动的曲面加工类型，如图所示。
清根加工主要针对于大的刀具不能进入的部位进行残料加工。因此清 根加工的刀具直径小，且使用在精加工之后。