Mastercam2018 铣削新功能
基于MasterCAM区域铣削与动态铣削的粗加工效率研究
基于MasterCAM区域铣削与动态铣削的粗加工效率研究龚航【摘要】针对快速加工封闭型腔、开发凸台或先前操作剩余区域的粗加工,使用区域铣削与动态铣削是最常见的加工方法,但是在不同加工条件下,两种加工方法的粗加工效率截然不同.利用MasterCAM软件对区域铣削与动态铣削的粗加工效率进行研究,对于提高生产效率和降低加工成本具有重要的意义.【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2018(040)010【总页数】3页(P117-118,140)【关键词】区域铣削;动态铣削;加工效率【作者】龚航【作者单位】昆明理工大学,昆明 650500【正文语种】中文【中图分类】TG3190 引言MasterCAM是一种目前在国内外机械加工行业广泛使用的CAD/CAM应用软件，几乎可以完成所有常规的简单和复杂形状零件的加工。
MasterCAM区域铣削的控制方法可以实现零件的加工，不同的控制方法直接影响加工效率，通过设置刀具边界、设置干涉面、添加辅助面和刀具轨迹修剪等方法控制加工区域的大小来提升加工效率[1～4]。
针对MasterCAM铣削加工在选择不同加工方式和自动、手动相结合生成NC加工程序可以优化加工过程，从而提升加工效率[5,6]。
MasterCAM 动态铣削在很大程度上改变了粗加工的模式，尤其在大切削量情况下，可以有效提升加工效率[7,8]。
本文针对快速加工封闭型腔、开发凸台或先前操作剩余区域的粗加工，使用MasterCAM中区域铣削与动态铣削两种加工方法对粗加工效率进行研究，通过相同的精加工方式对比区域铣削与动态铣削对零件表面质量进行研究。
1 区域铣削与动态铣削的概念快速加工封闭型腔、开放凸台或先前操作剩余的残料区域称为区域铣削加工；完全利用刀具刃长进行切削，快速加工封闭型腔、开放凸台或先前操作剩余的残料区域称为动态铣削加工。
区域铣削与动态铣削在加工概念上只有“完全利用刀具刃长进行切削”的区别。
2 零件加工2.1 零件模型及加工参数零件模型为“S”型字母（图1）、加工深度分别为5mm和15mm，毛坯尺寸为：80mm×80mm×25mm，材料为6061铝合金。
基于MasterCAM的复杂零件铣削加工
基于MasterCAM的复杂零件铣削加工对于轮廓复杂且加工设备、刀具要求专一的零件，优化加工工艺，降低加工成本、提高加工效率是完成此类零件加工的关键所在。
本文通过研究短螺距三向滚柱链轮的加工工艺性，建立三维模型，合理分析短螺距三向滚柱链轮加工工艺特点、刀具选型、切削用量和走刀路线，拟定了利用三轴联动的加工中心对短螺距三向滚柱链轮的外齿形进行加工的工艺方案，主要通过MasterCAM 软件对加工过程中的铣削方式、铣削参数、刀具的选择、走刀轨迹以及后处理的全过程进行仿真，验证数控加工程序的正确性及合理性。
从而完成此类零件的实际加工与CAM 软件的无缝结合，使设计、数控加工更加方便，快捷。
一、利用Solid Edge 对零件进行三维实体造型Solid Edge 软件具有强大的功能，以其参数化、基于特征和全相关等概念闻名于CAD 业界，利用该软件对被加工的零件进行实体造型。
造型的正确与否是决定加工零件质量的关键，因为它会直接影响到成品的最终尺寸。
因此在造型过程中一定要将零件图样上反映出的所有信息认真审阅并消化，将图样中要求的信息（如齿形计算公式、模数、齿数、外径和高度等）完全体现在三维造型中，如图1 所示。
二、根据齿形最小拐角处确定刀具规格刀具规格的选择会直接影响加工效率、零件表面质量及加工成本。
刀具在选择时应尽量选择刀柄直径粗的立铣刀，因为刀柄直径粗的立铣刀在高速加工时相对刚性比较好，这样在加工过程中可将机床进给速度提高，从而提高加工效率，刀具直径大小的选择应充分考虑在加工过程中会不会与链轮的尖角部位发生过切现象，以保证刀具能够加工到最小凹陷处曲面与最小拐角处。
目前比较常用的是可换刀片式的硬质合金机夹刀，这种刀具在切削奥式体不锈钢时（工件材料1Cr18Ni9Si3）进给速度可达800mm/min。
根据图样提供的技术参数，进行计算，得知齿根圆弧为36.56mm，因此选用外径为26mm 的可换机加刀片的立铣刀对零件进行铣削。
MasterCAM刀具切削边界功能在数控铣编程中的应用
使 』 Ｍ ｓ ｒ Ａ ９１ 件 进行 数 控 编程 时 ， 得 最 多 １ ａｔ Ｃ Ｍ ．软 】 ｅ 用
上 表 面 凹槽 的加 Ｔ ，刀 具 要 加Ｔｆ ¨４个 半 网槽 ，为 了提
高 Ｊ Ｔ 效率 与质 量 ，在 制 定 Ｊ Ⅱ
如 图 １所 示 为 一
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Mastercam第8章 二维铣削加工
“螺旋高度”：
文本框用来输入在当进／退刀具路径为 一条空间螺旋线时,进刀/退刀的起点与 终点在深度方向的差值。
“指定进刀点/指定退刀点”： 选择此复选框，将使用在选择串连几何图形前所选择的
点作为进刀/退刀点。 “只在第一层深度加上进刀向量”： 选择此复选框，当采用深度分层切削功能时，只在第一
“补正方向”。
两种补偿方向供用户选择，左补偿和右 补偿
“校刀位置”。
即刀具刀位点设置，就是每一把刀具上用来代表该 刀具去执行程序的选定点。刀具的刀位点位置不同， 刀具轨迹就不同。对于具有明显刀尖的刀具来说， 可以直接把刀尖确定为刀位点，但对于具有多个刀 尖的刀具或者没有明显刀尖的刀具，就要提前在刀 具上确定一个点来代表该刀去执行程序。
（2）启动外铣削方式
选择“刀具路径”→“外形铣削（C）”命令，系统 弹出如图8-2所示的输入新NC名称对话框，用户可以 重新输入名称或按系统默认名称。
单击对话框中的 按钮后，系统弹出串联选取外形 铣轮廓对话框，根据提示选择要进行加工的外轮廓。
选择完后单击串联选取对话框中的 按钮，系统弹 出如图所示外形铣刀具参数和加工参数对话框。
(5）生成刀具路径 完成参数设置后，单击外形铣削对话框的 按钮即可
生成外形加工刀具路径。 (6）加工工件的设置 按第七章第三节讲述的过程进行设置，
工件参数设置对话框
设置的工件毛坯形状
(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。 有两种模拟方法，二维模拟和三维实体模拟。
当外形加工厚度较厚，为了保证加工质量，可以采用分层铣削功能。 选中外形铣削参数设置对话框中的“分层切削”选项，系统打开外形 分层铣削设置对话框。
动态2D铣削加工编程----《MASTERCAM 2018》
3-1 动态铣削主要参数设置说明
a)切削参数
粗加工常用逆铣
高速铣削步进 量不宜太大
转角处走圆角设置可以
进一步增加高速加工的 运动平稳性
摆线方式：使侧吃刀量尽可能均匀，以有效地保证切削力的 平稳，是高速铣削加工常见的刀轨参数设置。
进刀方式：下刀切入的方式。螺旋进刀半径设置建议不大于 刀具半径。
斜插下刀适用于窄长形凹槽， 宽度较大时选择螺旋下刀
加工中心高级工
主讲人：丁永丽
动态2D铣削加工编程
动态铣削是为适应高速铣削加工而开发出来的一种加工 策略，其刀具轨迹追求切削力的稳定，不出现剧烈的突变， 包括切削力和切削方向的突然变化，确保了高速加工稳定、 持续进行，因此这种加工在高速铣削加工的粗铣高转速、小切深 （背吃刀量和侧吃刀量）、大进给。
但粗切刀轨少了一个下刀设置，只能垂直下刀。
a)切削参数：
精修：精修进给速度与主轴转速可以设置的与粗切不同。
3、区域铣削加工
区域铣削是一种以粗铣为主的刀路，特别适合于挖槽粗 铣加工，其刀路与2D挖槽相比不同是切削在转折处增加了部 分圆弧刀轨的过渡，提高了高速切削的稳定性。
也可用于凸台外轮廓 粗铣加工（选择避让串连），刀轨 提刀以及快速移动的刀轨转折较多，建议加工的进给速度不 宜太大。
剥铣加工凹槽的两条加工串连曲线不能封闭，必要时可采 用部分串连的方式选择加工串连。
4-1 剥铣加工主要参数设置
a) 刀路类型 选择时，要求串连方向相同，注意串连方向 决定了剥铣的进入方向。
b)切削参数
切削类型为剥铣时， 必须大于步进量
精修次数：即精铣加工，间距即精加工余量，一般取 0.5~1.0mm,精铣加工一般选择顺铣加工。精铣加工时的转 速高于粗铣，进给量小于粗铣。
基于MasterCAM的复杂零件铣削加工
基于MasterCAM的复杂零件铣削加工1. 简介铣削加工是制造业中常用的加工方法之一，它利用刀具通过转动来切削工件，以达到加工目的。
在现代生产中，铣削加工已成为一种广泛应用的机械加工方法，新式工艺不断涌现，其中之一就是MasterCAM软件。
MasterCAM软件是一款常用的计算机辅助制造（CAM）软件，它可以帮助加工人员快速设计复杂的机器零件，相关的加工路径和工艺，并使其能够自动化运行加工过程。
在本文中，我们将会详细介绍如何运用MasterCAM软件进行复杂零件铣削加工。
2. MasterCAM软件的功能介绍MasterCAM软件是一款多功能的CAD/CAM软件，功能强大，操作简易。
其核心功能如下：2.1 CAD功能MasterCAM软件可以提供CAD设计功能，帮助操作人员快速进行机器零件的三维设计，包括底部功能和缩略图预览功能等，为加工提供直观的参考和便利。
2.2 CAM功能MasterCAM软件的CAM功能则非常强大，它能够帮助操作人员生成铣削加工程序。
MasterCAM可以在多个坐标系中生成加工路径，并支持多轴加工，对于复杂的工件进行加工时，MasterCAM无疑是首选之一。
3. 铣削加工流程在进行复杂的零件铣削加工时，我们需要做好以下几个步骤：3.1 建立工件模型首先，我们需要建立一个精确的工件模型来设计铣削加工路径。
MasterCAM提供了多种建模方式，包括实体建模和面建模。
我们可以根据需要使用不同的建模方式，以便于生成更加真实的工件模型。
在进行零件建模时，我们需要考虑加工后零件的形状和尺寸，以及可能存在的加工难度和风险等因素，这些因素都将影响我们对加工路径的设定。
3.2 设计刀具路径接下来，我们需要使用MasterCAM软件生成铣削加工路径。
MasterCAM软件可以选择多种操作方式，如拉入、绕过、切入/切出和掠过等，可以根据实际情况选择合适的操作方式。
在生成铣削加工路径时，需要确定好加工深度、切削速度、进给速度、刀具直径等参数，以保证工件的质量和加工效率。
MasterCAM软件在数控铣削加工中的应用
MasterCAM软件在数控铣削加工中的应用摘要：通过MasterCAM软件在数控加工中的一个应用实例，介绍了MasterCAM软件铣削加工模块强大的刀具路径设置、零件的刀具路径模拟和实体切削验证、生成数控程序等功能及其应用方法，较为详尽地讲述了运用CAD/CAM软件进行零件数控加工的工艺和步骤；关键词：MasterCAM; 数控加工; 应用；CAD/CAM；工艺Abstract:Key words: MasterCAM; CNC Machining; application; CAD/CAM; process1、引言MasterCAM软件是美国CNC Software公司开发的基于PC平台的CAD/CAM系统，广泛应用于机械加工、模具制、汽车工业和航天工业等领域，它具有二维几何图形设计、三维曲面设计、生成刀具路径、模拟加工实体等功能，并提供友好的人机交互介面，从而实现了从产品的几何设计到加工制造的CAD/CAM一体化，是目前世界上应用最广泛的CAD/CAM软件之一。
运用CAD/CAM技术进行数控加工，是先进制造技术的重要组成部分，它可以使企业提高设计质量，缩短生产周期，降低产品成本，提高经济效益。
2、MasterCAM软件的功能介绍MasterCAM 9.2由Mill(铣削)、Lathe(车削)、Wire(线切割)和Design(造型)4个模块组成。
其中Mill、Lathe、Wire 3大模块都具有完整的三维造型功能，它们既可以和Design模块配合使用，也可单独使用。
MasterCAM的主要功能有：2.1、CAD绘图功能MasterCAM可设计、编辑复杂的三维、三维空间曲线，还能生成方和曲线。
并具有强大的曲面造型功能和实体造型功能，可用于零件表面局部开关的详细设计，实现精确建模。
2.2、模拟加工功能MasterCAM软件实现铣削、车削、线切割的仿真加工，并可承受时修改零件几何模型及加工参数。
基于MasterCAM 2018刀具半径补偿功能在二维轮廓精加工中的应用
36+0.04
0
+0.3
+0.2
ϕ14+0.06
+0.02
-0.02
3-6-0.035
26
22
ϕ10+0.015
0
1.6
0
ϕ44-0.035
16.5
4-R6
48±0.02
46
5±0.02
6+0.032
+0.01
-0.01
-0.045
14+0.065
+0.03
5±0.02
50°
2-ϕ20+0.021
指令（G41/G42）开始执行时，CNC 进入偏置模式，通过
G00/G01 指 令 和 G41/G42 指 令 进 行 刀 具 补 偿 引 入 ，
· 77 ·
·模具制造技术·
此时刀具会有一个移动距离；第二阶段刀具半径补偿
功能，通过相同的加工条件对比四种刀具半径补偿方
的执行阶段，在此阶段下刀具根据刀具半径补偿值自
软件较为特别的一种刀具半径补偿方式，它同具有电
脑半径补偿方式和控制器补偿方式的特性，综合了两
者的优点，在 MasterCAM 软件编程时，该补偿方式既
同电脑半径补偿方式一样根据工件二维轮廓自动往
外偏移一个刀具半径形成补偿后的刀具路径，又和控
制补偿方式一样在软件后处理生成的程序中自动加
图 7 半径补偿干涉报警图
+0.02
12/15
图1
加工零件 2D 图
表1
1.6
加工参数表
刀具材质
涂层钨钢刀
精加工余量/mm
0.2
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• 线框和实体串连
刀路分析
• 显示所有刀具组件
2D铣削
连接位置图素相关
• 刀路连接位置可以 与实际几何图素进
行相关
覆盖圆弧进给速率
• 2D Contour, Slot Mill 和 Waterline • 铣刀边缘的进给速率更加 精确 • ID圆弧降速
2D HST 深度分层顺序
• 支持按照外形和按照深度 排序。适用于以下刀路：
• Dynamic Mill
• Area Mill • Dynamic Contour
圆孔类刀路素材认知
• 以下圆孔类型刀路支持Z 方向素材认知
• 2D Drill
• Thread Mill • Helix Bore
• Circle Mill
• 在群组之间移动
• 可变残料设置 • 区域颜色显示
Surface Finish Contour Undercut 控制
• 可选择是否侦测 undercut
Follow Containment
• 恢复到X8版的功能
X9-2017
X8 和2018
Hybrid刀路光顺处理
• 更加光顺的Scallop 运动
• 取消了实体选择模式 • 曲面，网格和实体面 可以统一选取 • 智能实体选择功能
3D HST 界面改进
• 简化工作流程 • 减少对话框数量和功 能查找 • 相关功能统一整理
• 其他功能增强
刀路控制页面
• 所有线框信息输入综 合到一处
• 边界盒 • 曲线 • 点
模型图素页面
• 驱动 – 加工图素 • 干涉 – 需避让的图素 • 支持多群组
问答时间
• MasterCamp 2018
中国上海
铣削专题
应用部经理 王可
基本功能
公英制刀具混合使用
• 在同一零件编程中混 合使用公英制刀具
• 在模拟，验证和仿真
中正确缩放刀具尺寸
和补正
串连公差
• 线框串连公差现在存储 在刀路串连管理器对话 框
• 方便修改，不受系统默 认值影响，重新计算更
安全。
串连引导
2D外形支持undercut
• 支持槽铣刀Undercut运动 • 支持所有槽铣刀刀刃形状 • 支持倾斜壁边 • 可选择是否计算undercut
2D外形支持undercut
• 2D Contour 和 Circle Mill • 向下步进 • 向上步进 • 是否计算 Undercut
水平分层新增功能
精加工位置
在之间新增
按数字新增
• 所有深度 • 最终深度 • 在之间新增
• 按数字新增
水平分层顺序
• 按方向
• 按切削顺序
粗加工切削方向
• 单向
• 双向 • 不提刀
2D倒角
• 新增顶边偏移量 • 接受0.0倒角宽度
粗加工以后再精加工
• 先做所有粗加工
动作然后再精加 工
3D铣削
图素选择功能改进
• OD圆弧提速
新增 Spring Finish Passes
• 新增 Spring Finish Passes 到以下刀路
• Dynamic Contour • Peel • Blend • Contour • Slot Mill • Circle Mill
Dynamic Mill垂直下刀
•