010 刀具夹持碰撞检查
数控机床刀具的质量检测与评价方法
数控机床刀具的质量检测与评价方法数控机床作为一种高精度、高效率的机床设备，其刀具的质量对于机床的加工效果和工件质量有着重要的影响。
因此，对数控机床刀具的质量进行科学准确的检测与评价是非常必要的。
在数控机床刀具的质量检测与评价中，一般可以从以下几个方面进行考虑：1. 尺寸与几何形状的检测：刀具的尺寸和几何形状是影响加工精度和表面质量的重要因素。
可以通过光学投影仪、三坐标测量仪等设备对刀具的尺寸和几何形状进行检测。
同时，还可以利用形状测量仪等设备对刀具的外形曲线进行测量与分析，以确保刀具的几何形状符合加工要求。
2. 材料性能检测：刀具的材料性能是影响刀具寿命和切削性能的关键因素。
可以利用金相显微镜、扫描电子显微镜等设备对刀具的材料组织进行观察和分析。
同时，还可以运用杨氏硬度计、电子万能试验机等设备对刀具的硬度、韧性等力学性能进行检测。
这些检测结果可以为刀具的选用和使用提供参考依据。
3. 切削性能检测：刀具的切削性能是指刀具在加工过程中的切削力、切削温度、切削精度等指标。
可以利用切削力传感器、红外热像仪等设备对切削力和切削温度进行实时监测。
同时，通过加工测试和工件表面质量检测等手段，对刀具的切削性能进行评估。
切削性能的好坏直接关系到加工效果和工件质量，因此刀具的切削性能检测与评价是非常重要的。
4. 寿命及可靠性评价：刀具的寿命和可靠性是衡量刀具质量的重要指标。
可以通过实际加工测试和生产过程中的刀具消耗情况，对刀具寿命进行评估。
同时，还可以对刀具进行加速寿命试验和可靠性分析，以获得刀具的可靠性指标。
通过这些评价手段，可以判断刀具是否符合预期要求，并为刀具的选用和更换提供科学依据。
综上所述，数控机床刀具的质量检测与评价是保证加工质量和提高生产效率的重要环节。
通过对刀具尺寸、几何形状、材料性能、切削性能、寿命及可靠性等方面进行科学准确的检测和评价，可以确保刀具的质量达到要求，并为提高加工质量和效率提供有力支持。
刀具状态检测方法
刀具状态检测方法1.1直接测量法直接测量法能够识别刀刃外观、表面品质或几何形状变化, 一般只能在不切削时进行。
它有两个明显的缺点: 一是要求停机检测, 占用生产工时; 二是不能检测加工过程中出现的刀具突然损坏, 使其应用受到限制。
主要方法有: 电阻测量法、刀具工件间距测量法、射线测量法、微结构镀层法、光学测量法、放电电流测量法、计算机图像处理法等。
a)电阻测量法该方法利用待测切削刃与传感器接触产生的电信号脉冲, 来测量待测刀具的实际磨损状态。
该方法的优点是传感器价格低, 缺点是传感器的选材必须十分注意, 既要有良好的可切削性, 又要对刀具寿命无明显的影响。
该方法的另一个缺点是工作不太可靠, 这是因为切屑和刀具上的积屑可能引起传感器接触部分短路, 从而影响精度。
b) 刀具工件间距测量法切削过程中随着刀具的磨损, 刀具与工件间的距离减小, 此距离可用电子千分尺、超声波测量仪、气动测量仪、电感位移传感器等进行测量。
但是这种方法的灵敏度易受工件表面温度、表面品质、冷却液及工件尺寸等因素的影响, 使其应用受到一定限制。
c) 射线测量法将有放射性的物质掺入刀具材料内, 当刀具磨损时,放射性的物质微粒就会随切屑一起通过一个预先设计好的射线测量器。
射线测量器中所测得的量是同刀具磨损量密切相关的, 射线剂量的大小就反映了刀具磨损量的大小。
该法的最大弱点是, 放射性物质对环境的污染大, 对人体健康非常不利。
此外, 尽管此法可以测量刀具的磨损量, 并不能准确地测定刀具切削刃的状态。
因此, 该法仅适用于某些特殊场合, 不宜广泛采用。
d) 微结构镀层法将微结构导电镀层同刀具的耐磨保护层结合在一起。
微结构导电镀层的电阻随着刀具磨损状态的变化而变化,磨损量越大, 电阻就越小。
当刀具出现崩齿、折断及过度磨损等现象时, 电阻趋于零。
该方法的优点是检测电路简单, 检测精度高, 可以实现在线检测。
缺点是对微结构导电镀层的要求很高: 要具有良好的耐磨性、耐高温性和抗冲击性能.e) 光学测量法光学测量法的原理是磨损区比未磨损区有更强的光反射能力, 刀具磨损越大, 刀刃反光面积就越大, 传感器检测的光通量就越大。
刀具检测范本
刀具检测范本
刀具检测范本
为了确保刀具的质量和安全使用，我们对刀具进行了严格的检测。
以下是我们的刀具检测范本。
一、外观检测
1. 检查刀具的表面是否有变形、裂缝、锈蚀等缺陷。
2. 检查刀具的刀刃是否锋利，是否有缺口或不均匀的刀刃。
3. 检查刀具的把手是否牢固，是否有松动或裂纹。
二、尺寸检测
1. 使用测量工具测量刀具的整体长度，宽度和厚度。
2. 使用测量工具测量刀刃的长度，角度和厚度。
三、硬度检测
1. 使用硬度测定仪对刀具进行硬度测试，确保刀具具有足够的硬度来保持其切削性能。
四、材料检测
1. 使用化学分析仪器对刀具的材料成分进行分析，确保刀具材料符合标准要求。
五、功能检测
1. 对于具有特殊功能的刀具，例如多功能刀或电动刀，我们会对其功能进行验证，确保其正常工作。
2. 对于刀具的开启和关闭机制，我们会进行多次操作测试，确
保其灵活可靠。
六、安全性检测
1. 检查刀具是否具有安全保护措施，例如安全锁和刀套等。
2. 对于锋利的刀具，我们会检查其防护措施，例如刀刃的鞘套或收纳盒。
以上是我们对刀具进行的一般检测范本，具体的检测内容和方法可能因刀具类型和用途的不同而有所差异。
我们将根据需要制定相应的检测计划，并确保刀具的质量和安全性能达到标准要求。
CNC机床加工中的刀具路径规划与碰撞检测技术
CNC机床加工中的刀具路径规划与碰撞检测技术CNC机床是一种精密加工设备，广泛应用于各种制造业领域。
它可以根据预先设置的程序，通过控制刀具在工件上的移动轨迹来完成复杂的加工任务。
在CNC机床加工过程中，刀具路径规划和碰撞检测技术起着关键作用，主要用于确保加工的准确性和安全性。
本文将介绍CNC机床加工中的刀具路径规划与碰撞检测技术的原理和应用。
一、刀具路径规划技术刀具路径规划技术在CNC机床加工中起到了决定加工效率和质量的关键作用。
其主要目标是确定刀具在工件表面的最佳运动轨迹，使得加工过程中的切削负载最小，加工速度最高，并且能够满足工件表面质量和精度的要求。
实现刀具路径规划的关键是建立合适的数学模型。
一般情况下，常用的刀具路径规划方法有直线插补法、圆弧插补法和复合插补法。
其中，直线插补法适用于直线或轮廓的加工，圆弧插补法适用于圆弧的加工，而复合插补法则是综合利用了直线插补法和圆弧插补法进行复杂轮廓的加工。
刀具路径规划技术的应用可以大大提高CNC机床的加工效率和质量。
通过合理的路径规划，可以减少切削负载，降低加工过程中的振动和热变形，提高工件的表面质量和精度。
二、碰撞检测技术在CNC机床加工过程中，由于工件形状复杂或切削工况变化等原因，刀具可能会与工件或机床产生碰撞。
这不仅会导致加工质量下降，还会造成机床设备的损坏和安全事故的发生。
因此，碰撞检测技术在CNC机床加工中显得尤为重要。
碰撞检测技术主要通过建立机床加工模型和刀具模型，进行碰撞检测和碰撞预警。
其中，机床加工模型用于描述机床的几何形状和机械运动关系，刀具模型用于描述刀具的几何形状和运动轨迹。
通过对机床加工模型和刀具模型进行比较，可以判断是否存在碰撞，并及时采取措施避免碰撞的发生。
在碰撞检测技术中，还可以借助仿真软件和传感器来实现实时监测和反馈。
通过将实际加工过程与虚拟仿真模型进行对比，可以提前发现潜在的碰撞问题，并即时调整刀具路径或停机警告，从而保障加工过程的安全性和稳定性。
刀具的检查与更换
1、换刀原则刀具是切削土体的主要工具。
刀具布置在刀盘上，根据其位置和工作原理，可分为滚刀（滚刀又分为中心滚刀和边缘滚刀）、齿刀和边缘刮刀三种。
滚刀主要用来切削硬岩地层（W3以上地层）。
齿刀主要用于切削土层，刀具的磨损程度将直接影响到盾构机的掘进效率。
根据我公司以往的施工经验，在掘进W2、W1，刀具磨损较快，而本区间段盾构机有50%以上在坚硬岩层中穿越，因此要准备充足的刀具作为备用，在穿越过程中，要按计划定期开仓检查刀具。
同时，刀具的检查和更换还要视地质情况变化、掘进参数变化进行不定期地开仓检查。
在完成刀具更换后，要及时维修旧刀具和补充新刀具，确保盾构机的掘进效率。
尤其是在W1地层中尤其重要,为避免刀盘结泥饼、刀具损坏未能及时检查发现，在工程实施过程中制定详细的开仓检查、刀具更换实施方案。
2、换刀程序刀具检查和更换主要遵循以下程序：①停止掘进，做好检查和换刀的各项准备工作。
②进入土仓。
如果地层稳定，可直接打开仓门并排空土仓内的碴土；如果地层不稳定，采用压气作业，检查人员将通过气压仓进入土仓。
③检查刀具。
对刀盘清洗后，逐个检查刀具，并做好记录。
④根据刀具磨损情况，确定换刀的类型和编号。
⑸换刀原则：在稳定地层可采取先拆后换原则；在不稳定地层，采取拆一把换一把的原则以便地层变化较大时可及时恢复掘进。
⑥换刀方法：在开挖面凿洞装刀。
⑦试转和复紧。
在刀具更换完成并经工程师检查后，可清理土仓，关闭仓门（稳定地层可先不关闭）。
试转刀盘若干圈后，再安排人员进入土仓复紧刀具，确认上紧后，退出土仓，关闭仓门。
⑧恢复掘进。
开始阶段将刀盘转速和千斤顶推力要由小到大逐渐增加，避免对刀具的损坏。
3、换刀计划根据我公司以往的施工经验，每掘进20环左右进行刀具定期检查，通过检查对照后，决定是否更换。
停机检查时，避开软弱地层和地表有建筑物处。
在通过坚硬岩层或含砾石的砂层以及地面有建（构）筑物通过前，加密对刀具检查，对磨损较大的刀具进行更换。
刀具的检验方法、检验要点和检验工具
刀具的检验方法、检验要点和检验工具
所谓的刀具，是指机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。
在机械制造的过程中，刀具的缺失、破损、磨损或选刀错误，都可能导致机床停机或造成代价不菲的工件报废。
由于许多加工都建立在刀具寿命的基础之上，这时，我们就需要对刀具的加工状态进行检测，从而保证机器的正常运转。
刀具检测的方法
现有的刀具检测的方法多种多样，而每一种检测方法使用的情形各不相同，其中有两种主要的刀具检测的方法，它们分别是直接测量法与间接测量法。
直接测量法是对刀刃外观、表面品质以及几何形状的变化进行刀具检测，一般只能在不切削时进行；间接测量法是利用刀具磨损或将要磨损时的状态对不同的工作参数完成刀具检测，是目前主要使用的检测方法。
同时，刀具检测的发展也可根据使用的测头分为接触式和非接触式两种检测。
接触式刀具检测的测头通过探针与刀具或工件接触而获取数据。
非接触式刀具检测的测头则是利用光束（通常是激光束）从刀具或工件表面反射到一个接收器中来获取数据。
刀具检测的主要工具——三坐标测量仪。
刀具检查以及维护作业标准化流程
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刀具检修条件
五、在岩层地段掘进时，若具备开仓条件，可经常性的在掘进 5～10环时，利用掘进过程中设备停止运行的间隙对刀具进行 检查，以避免刀具检查不及时而造成刀具磨损过度无法修复重 复使用。
6、土木工程师对于测量数据做好记录，磨损量的大小、刀箱 （座）的编号必须记录清楚，以备对编制刀具更换技术交 底时，明确所需更换刀箱（座）编号以及更换刀具的数量。
7、一旦发现掌子面出现异常变化，立即撤出作业人员并关闭 仓门。
8、检查刀具完成后，对检测数据进行整理并上报相关领导， 决定更换刀具数量以及编制刀具更换技术交底。
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刀具检查操作流程
4、在进行刀具磨损测量时，必须使用专用量刀工具对每把滚 刀刀圈尺寸进行测量，每把滚刀至少测量三处可测量的不 同位置，对于掌子面处的刀圈可通过触摸的形式来判定磨 损量的大小；
5、对于刮刀以及齿刀可通过肉眼观察以及触摸的方式进行磨 损量的大小判定，通过刀具合金齿数量的多少来确定是否 需要更换；
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刀具失效形式
1、刮刀类型： 边缘刮刀、齿刀、贝壳刀、鱼尾刀等；
图3 边缘刮刀
图4 齿刀
图5 贝壳刀
2、正常情况下，刮刀失效形式有以下情况： 1）正常磨损； 2）合金齿脱落
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刀具检查
1、刀具检查分类； 2、刀具检查前准备工作； 3、刀具检查操作流程； 4、刀具检查标准； 5、刀具检查记录。
工具痕迹检验
第二章 工具痕迹的形成
二、造痕体（工具）
（二）工具的特征 1 、外部特征：式样、规格、牌号、凸凹特征； 2 、特征的来源： ①生产加工（机械加工、手工加工） ②使用过程（崩损、磨损、缺角等） ③自然腐蚀（铁锈等） 3 、特征的稳定性：特征在一定时期内保持其重 要特征相对稳定不变的性质。
第二章 工具痕迹的形成
第一节 撬压痕迹
二、撬压痕迹的特点及类型 （一）特点：一次撬压形成两个痕迹， 两两对应，方向相反。
第一节 撬压痕迹
（二）类型 １、扩缝撬压 ２、折离撬压 ３、扭转撬压 ４、夹持撬压
第一节 撬压痕迹
三、常见撬压工具及其痕迹 （一）一字型螺丝刀
Байду номын сангаас
第一节 撬压痕迹
三、常见撬压工具及其痕迹 （一）一字型螺丝刀 １、一般特征：螺丝刀的大面、小面的形 状，刀口的宽度与厚度，旋杆的粗细。 ２、个别特征：生产时留下的小砂眼、凸 凹点，加工时留下的卷边、细沟纹，砂 轮加工的磨痕，使用过程中形成的磨损、 缺角、卷刃、缺口、裂纹等。
４、咬合状态与断头形状：
（３）咬合间隙及断头刃顶宽度 咬合间隙：指钳具上、下刃自然 闭合时存在的缝隙。
第四节 钳剪痕迹
４、咬合状态与断头形状：
（３）咬合间隙及断头刃顶宽度 咬合间隙大则断头 立顶宽度大； 反之，则小。
第四节 钳剪痕迹
４、咬合状态与断头形状：
（４）刃顶宽度与立顶高度 刃顶宽，则立顶高； 刃顶窄，则立顶低。
第四节 钳剪痕迹
５、影响断头形状的因素还有：
（１）持钳姿势与剪切方法；
直剪、斜剪、顿剪、推拉剪、扭剪、 转剪等。 （２）承受客体的材料性能。
第四节 钳剪痕迹
６、刃顶、刃口特征及痕迹反映：
刀具的检验流程标准
刀具的检验流程标准1. 引言刀具是加工工艺中必不可少的工具，为了确保刀具在使用时的安全性和性能，进行刀具的检验是至关重要的。
本文将介绍刀具的检验流程标准。
2. 刀具检验的目的和重要性刀具检验的目的在于确保刀具的质量符合要求，并检测潜在的缺陷和损伤，以避免在使用过程中出现安全事故和生产质量问题。
刀具质量的好坏直接关系到加工效率和产品质量，因此刀具检验具有重要的意义。
3. 刀具检验流程标准3.1. 预检验预检验是刀具检验的第一步，用于初步筛查和评估刀具的质量状况。
主要步骤包括： - 外观检查：检查刀具是否存在变形、裂纹、锈蚀等表面缺陷。
- 触摸检查：用手触摸刀具的刃部和刀柄，感受刀具的平整度和光滑度。
- 尺寸检查：使用合适的尺寸测量工具检查刀具的长度、直径、刀尖弧度等尺寸是否符合要求。
3.2. 功能检验功能检验是对刀具的工作性能进行评估，主要步骤包括： - 切削试验：使用刀具进行切削试验，检查切削效果和刀具的切削力、振动情况等。
- 耐磨性检验：使用刀具进行一定时期的工作，观察刀具的磨损情况。
- 刀具材料检验：对刀具进行金相组织分析，检测刀具材料的组织结构和化学成分是否符合要求。
3.3. 安全性检验安全性检验是对刀具的安全性能进行评估，主要步骤包括： - 防护装置检查：检查刀具的防护装置是否完好、灵活可靠，避免使用过程中产生意外伤害。
- 电气安全性检查：对电动刀具进行接地测试和绝缘电阻测试，确保刀具的电气安全性能。
- 弹簧力检查：对带有弹簧的刀具进行弹簧力检查，确保刀具的操作力合适，避免使用时出现弹簧力不足或过大的情况。
3.4. 记录和评估刀具检验过程中应当详细记录检验结果，并评估刀具是否符合相关标准和要求。
对于不合格的刀具，应当采取相应的措施，如修复、更换或淘汰等。
4. 刀具检验的注意事项在进行刀具检验时，需要注意以下事项： - 检验过程中需严格遵守相关安全规定，确保人员和设备的安全。
- 使用合适的检验工具和设备，确保测量的准确性和可靠性。
刀具的检验流程标准
刀具的检验流程标准
刀具的检验流程标准可能因不同生产商和行业而有所
不同，但一般来说，可以按照以下步骤进行：
1. 准备刀具样品：选取待检验的刀具样品，并准备相应的测试设备和仪器。
2. 外观检测：观察刀具的外观质量，包括刀刃、刀背、刀柄等部分，检查是否有明显的缺陷、裂纹、磨损等问题。
3. 尺寸测量：使用测量工具对刀具的尺寸进行测量，包括刀刃长度、刀背厚度、刀柄直径等，并记录测量数据。
4. 硬度检测：使用硬度计对刀具的硬度进行检测，并记录检测数据。
5. 韧性测试：通过冲击试验等方法对刀具的韧性进行测试，以评估刀具在承受冲击和压力条件下的性能。
6. 锋利度检测：使用专业设备对刀具的锋利度进行检测，以评估刀具切割性能。
7. 涂层检测：如果刀具表面有涂层，需要对涂层的厚度、硬度、附着力等进行检测，以评估涂层的性能和质量。
8. 综合性能测试：通过模拟实际使用场景，对刀具进行综合性能测试，包括切割、砍劈、削皮等动作，以评估刀具的综合性能和实用性。
9. 数据分析与报告：对测试和检测数据进行整理和分
析，形成检测报告，对刀具的性能和质量做出评价，并提出改进建议。
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10. 刀具夹持碰撞检查
碰撞检查
碰撞检查可在刀具路径计算完毕后进行，只要激活刀具定义了刀柄和夹持。
如果在刀具路径检查中应用了检查－碰撞选项，则将通过原始刀具路径产生两个新的刀具路径，一个是不出现碰撞的刀具路径；另一个是出现碰撞的刀具路径。
与此同时，将复制原始刀具并在此刀具基础上为刀具增加合适的伸出，然后将此刀具分别附加到原始刀具路径及出现碰撞的刀具路径中。
•选取文件－删除全部。
选取工具－重设表格。
•从范例目录打开模型cowling.dgk。
•按模型的最大/最小限计算毛坯。
•重设快进高度和刀具开始点及结束点。
•产生一直径为 5mm ，长度为10，刀具编号 1的球头刀BN5。
•选取刀柄页面。
•点取增加刀柄部件图标。
•按下图填写表格。
当前激活刀具图形显
示在页面的右边。
顶部直径–当前刀具
夹持段的顶部直径。
这个值必须大于和等
于底部直径。
底部直径–当前刀具
夹持段的底部直径。
这个值必须小于和等
于顶部直径。
长度–当前刀具夹持
段的垂直长度。
伸出–刀具伸出刀具
夹持以外的长度。
如
果路径中存在碰撞，
系统将自动将此值增
加到能避免碰撞的最
小长度。
•选取表格顶部增加夹持部件图标。
•将顶部直径改变为30，底部直径改变为30，设置长度为10，伸出15。
•选取保存刀具夹持。
•从精加工选项中选取平行精加工策略。
•输入名称RasterFinish，角度45，行距1。
•选取左下为开始角。
•选取切入切出和连接
•从主工具栏选取刀具路径检查图标
•在浏览器中激活刀具路径RasterFinish_1。
这条刀具路径仅包含原始刀具路径段（也就
是RasterFinish刀具路径）中的不出现碰撞
的部分，因此使用的还是原来的刀具bn5和
夹持。
如果希望使用较短的刀具伸出，则可使用此
刀具路径来加工左图所示的这些区域。
•在浏览器中激活刀具路径RasterFinish_2。
此刀具路径中包含原始刀具路径中仅可使用调整
伸出后的新刀具加工的部分。
•在浏览器中激活原始刀具路径RasterFinish。
PowerMILL用新产生的加长了伸出长度的刀具替代
了原始刀具。
•选取文件–保存项目为，文件名称为：
ToolCollisionExample ，保存在D:\users\training\COURSEWORK\PowerMILL-Projects。
Pro - 刀具夹持碰撞检查
自动碰撞检查
PowerMILL Pro中的刀具夹持碰撞检查可在刀具路径计算过程中的任何时候进行。
如果计算刀具的路径中刀具包含有刀柄和夹持，那么任何可能出现碰撞的刀具路径部分都不会出现在刀具路径中，这些丢失的路径段可随后使用修改后的和碰撞安全边界相关的刀具加工。
•选取文件－删除全部，然后选取工具－重设表格。
•打开项目:-
•D:\users\training\PowerMILL_Data\Projects\ToolCollision_Start
•点击PowerMILL警告对话视窗中的确定。
•保存项目为:-
D:\users\training\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\ToolCollisionPro_1
•右击浏览器中的刀具路径RasterFinish 。
•从弹出菜单选取激活，随后选取设置选项，在打开的平行精加工表格中选取复制刀具路径图标。
•于是打开平行精加工表格。
从主工具栏选取自动检查图标，打开以下表格。
•勾取自动碰撞检查选项并将刀柄间隙和夹持间隙均设置为1.0。
•计算此平行精加工表格，直接产生一无碰撞的刀具路径 RasterFinish_1。
注：此方法不显示供加工丢失区域的新的刀柄长度，或是自动产生的，供加工丢失区域的新的刀具 (bn5_1)。
无碰撞边界
剩余区域需要使用一加长的刀柄的新的直径为5的球头刀进行加工，这部分刀具路径将基于当前刀具(bn5)产生的无碰撞边界来限制加工区域。
•确认刀具BN5被激活。
•右击浏览器中的边界，从弹出菜单选取定义边界－无碰撞边界。
中心型腔的下半部更适合于使用端铣刀来精加工。
•选取并删除中心型腔的这两段以及外部边界段。
•右击浏览器中的刀具- BN5，从弹出菜单选取编辑－复制刀具 (产生刀具BN5-1)。
•右击浏览器中新产生的刀具BN5-1，从弹出菜单选取激活，随后选取设置。
•在刀具定义表格中选取夹持标签，将伸出值改变为25.0，最后关闭表格。
•右击浏览器中的刀具路径RasterFinish_1 。
•从弹出菜单选取激活，随后选取设置选项并在打开的平行精加工表格中选取复制刀具路径图标。
PowerMILL 2010 10. 刀具夹持碰撞检查
Issue PMILL 2010
10.11
• 激活刀具BN5-1
• 选取剪裁页面，选取边界 1 ，设置裁剪 – 保留外部。
• 使用前面使用过的自动检查设置。
目前自动碰撞检查仍然激活，从上图可看到刀具路径没有分段现象。
10. 刀具夹持碰撞检查 PowerMILL 2010 10.12Issue PMILL 2010。