mastercam加工第三章.ppt

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1、n 掌握外形铣削加工的方法掌握外形铣削加工的方法 掌握挖槽加工的方法掌握挖槽加工的方法 掌握文字雕刻掌握文字雕刻 的方法掌握钻孔加工掌握钻孔加工的方法本章学习要求本章学习要求 第3章 二维加工3.1 3.1 外形铣削加工外形铣削加工 3.2 3.2 挖槽加工挖槽加工 3.3 3.3 文字雕刻文字雕刻 3.43.4 钻孔加工钻孔加工 3.5 3.5 小结小结3.6 3.6 动手练习动手练习 本章大纲本章大纲外形铣削是沿着工件外形轮廓来产生加工路径。外形铣削一般用于加工二维工件的轮廓，在加工过程中，z轴不作进给运动。Mastercam X可以一次编写多个零件外形轮廓的加工程序，当完成一个外形后，刀

2、具会快速提刀至所设定的安全高度（Rapid Depth），并移至下一个外形的开始位置，继续进行铣削加工。3.1外形铣削加工外形铣削加工样板加工样板加工 图3.1 样板零件 串联串联以选择的图元为标准,光标靠近的一端为刀具进刀点,指向的另外一端为加工方向3.1.1 外形铣削加工刀具参数设置外形铣削加工刀具参数设置选择刀具选择刀具刀长补正：将在刀长补正：将在 NC 程序中产生程序中产生 G43 H xx（G44 H xx）和）和 G49 的指令。的指令。刀径补正：当轮廓铣削时设置机床刀径补正：当轮廓铣削时设置机床控制器刀补为左（右）补偿时，将控制器刀补为左（右）补偿时，将在在 NC 程序中产生程序

3、中产生 G41 D xx（G42 D xx）和和 G40 的指令。的指令。共同的刀具参数设定共同的刀具参数设定【刀具号码】：刀具在数控机床刀具库中的编号，生成 NC 程序时，将自动地按照刀号产生 T xx M6 的自动换刀指令。【刀座编号】：如果用户的刀库是转塔式刀库，则刀具编号在此填写。共同的刀具参数设定共同的刀具参数设定当使用平底刀具时，刀角半径当使用平底刀具时，刀角半径=0；曲面加工；曲面加工用球刀，刀角半径用球刀，刀角半径=球刀半径；圆鼻刀的刀球刀半径；圆鼻刀的刀角半径角半径 刀具半径。刀具半径。冷却液：用以在程序中相应加工起始位置添加冷却液：用以在程序中相应加工起始位置添加 M08（

4、或（或 M07）、）、M09 的自动开关冷却液的自动开关冷却液的指令。的指令。主轴转速：用以产生主轴转速：用以产生 NC 程序中程序中 Sxxxx 指令。指令。共同的刀具参数设定共同的刀具参数设定进给率：在进给率：在XY平面内平面内的进给速度，在的进给速度，在NC程程序中产生序中产生 Fxxxx 指令。指令。下刀速率：赋予下刀速率：赋予Z轴轴进刀切入时的进给速进刀切入时的进给速度。在度。在NC程序中产生程序中产生 Z_Fxxxx 指令。指令。提刀速率提刀速率:提刀向上提刀向上的速度的速度,通常和快进通常和快进速度相当速度相当3.1.2 铣削参数设置图3.9【外形铣削参数】选项卡共同参数设定共同

5、参数设定安全高度安全高度:在该高度下不碰在该高度下不碰任何物体的高度任何物体的高度参考高度：参考高度：初始初始Z坐标高度。坐标高度。进给下刀位置：进给下刀位置：刀具从工进转为快进的刀具从工进转为快进的Z坐坐标高度。标高度。工件表面：工件表面：毛坯顶面所处的毛坯顶面所处的Z坐标坐标,一般一般设置为设置为0。铣削深度：铣削深度：最终加工深度面的最终加工深度面的Z坐标。坐标。共同参数设定共同参数设定补正形式补正形式:电脑刀补和控制器刀补：电脑刀补和控制器刀补：主要用于主要用于 2D轮廓铣削的刀径补偿。轮廓铣削的刀径补偿。电脑刀补是指生成电脑刀补是指生成 NC 程序时是将整程序时是将整个轮廓按刀补方向

6、均匀地向外或向内个轮廓按刀补方向均匀地向外或向内偏移一个刀具半径值后算出的刀心轨偏移一个刀具半径值后算出的刀心轨迹坐标，由此而产生的程序。迹坐标，由此而产生的程序。控制器刀补是指生成控制器刀补是指生成 NC 程序时还是程序时还是按原始轮廓轨迹坐标生成程序，但在按原始轮廓轨迹坐标生成程序，但在程序中相应的位置添加程序中相应的位置添加 G41、G42、G40 的刀补指令。的刀补指令。刀补位置：有刀尖和刀具中心两种选刀补位置：有刀尖和刀具中心两种选择。主要用于刀具长度择。主要用于刀具长度 Z 方向的补偿方向的补偿设定，它仅影响球刀和牛鼻刀等成型设定，它仅影响球刀和牛鼻刀等成型刀的编程刀的编程【刀具在

7、转角处走圆弧】：这个参数设置只用在电脑补偿时，使刀具在锐角处增加一个圆角（即圆弧过渡），该参数有如下3个选项。【不走圆角】：不加圆角过渡。【135度走】：小于135度加圆角过渡。【全走圆角】：全部加圆角过渡。关于轮廓铣削参数的设定关于轮廓铣削参数的设定 寻找相交性：寻找相交性：该功能也是用以在进行电脑刀该功能也是用以在进行电脑刀补计算时防止过切刀路的产生。如外形轮廓补计算时防止过切刀路的产生。如外形轮廓中的窄槽部位、交叠部位等。中的窄槽部位、交叠部位等。线性误差：线性误差：3D 3D 圆弧外形和曲线外形铣削时圆弧外形和曲线外形铣削时需要设定。线性误差是将这类外形用空间直需要设定。线性误差是将这

8、类外形用空间直线进行逼近计算的逼近精度。线进行逼近计算的逼近精度。最大深度偏差：最大深度偏差：只用于只用于 3D 3D 外形铣削。当对外形铣削。当对 3D 3D 外形进行刀补计算时，两线接点处的补偿外形进行刀补计算时，两线接点处的补偿轨迹可能有所偏差而交接不上，在此可设定轨迹可能有所偏差而交接不上，在此可设定其交接的允许偏差。其交接的允许偏差。共同参数设定共同参数设定平面多次切削平面多次切削:当当xy平面的切削余量较大时，平面的切削余量较大时，也必须分成多次铣削。也必须分成多次铣削。【平面平面多次铣削多次铣削】参数是设置参数是设置xy平面平面内的切削次数和切削用量。单内的切削次数和切削用量。单

9、击按钮，弹出如图击按钮，弹出如图3-12所示的所示的【XY平面多次切削设置平面多次切削设置】对话对话框。在该对话框中用户可以设框。在该对话框中用户可以设置粗铣、精修次数及进刀间距置粗铣、精修次数及进刀间距 共同参数设定共同参数设定Z轴分层铣深轴分层铣深:当当z向的加工余量太大时，向的加工余量太大时，考虑机床及刀具的刚性，或考虑机床及刀具的刚性，或者为了达到理想的加工表面者为了达到理想的加工表面质量，一般要分成几层进行质量，一般要分成几层进行加工。加工。【分层铣深分层铣深】设置设置z方向的切削次数和每次的切方向的切削次数和每次的切削深度。削深度。共同参数设定共同参数设定在铣削进刀和在铣削进刀和退

10、刀时，一般退刀时，一般切削都要求沿切削都要求沿着零件表面的着零件表面的切向进入或者切向进入或者退出，这样可退出，这样可以保证零件进以保证零件进刀和退到处不刀和退到处不会留下刀痕。会留下刀痕。外形铣削类型外形铣削类型如果是二维外形，加工方式有二如果是二维外形，加工方式有二维铣削加工（维铣削加工（2D）、二维外形倒）、二维外形倒角加工（角加工（2D倒角）、斜线渐降加倒角）、斜线渐降加工工(斜插斜插)和残料加工和残料加工。3.1.3 加工模拟3.1.4 产生后置处理程序 单击操作管理器中的按钮，将弹出后处理程式】对话框。1.后置处理程式对话框3.1.5 串连中应注意的问题一、分歧点二、重复图素 三、

11、选择的第一个图形元素 四、串连不成功的问题4.7图素定义构图面 3.23.2挖槽加工盖板加工在零件加工中，需要铣削带倒圆角的矩形和带凹槽的大圆。对于带倒角的矩形外形，由于没有拐角，可以采用大直径刀具一次加工完成。而对于带凹槽的大圆外形。可以先采用大直径刀具进行粗铣削，再采用小直径刀具进行残料外形铣削。同时，出于提高加工速度的考虑，可先安排凹槽的大圆外形的铣削，再进行矩形外形的铣削。在所有外形铣削完成后再进行带倒圆角矩形的倒角。在加工里面的挖槽时，由于深度达10mm，在深度分层铣削参数设置时，可安排3次粗铣削和1次精铣削。中心内孔可以采用铣削加工出来。图330 挖槽加工的零件 3.2.1设置加工

12、工件的大小、材料 选择菜单命令【文件】/【打开】，打开附盘文件“lianxi2-60.mcx”。选择【操作管理器】中【材料设置】选项，出现如图3-31所示的【材料设置】选项卡。3.2.2挖槽加工设置前要做的准备工作坐标系的确定。坐标系是加工的基准，将坐标系定位于适合机床操作人员确定的位置，同时保持坐标系的统一。隐藏部分对加工不产生影响的曲面，按曲面的性质进行分色或分层。这样一方面看上去更为直观清楚，另一方面在选择加工对象时，可以通过过滤方式快速地选择所需对象。修补部分曲面。对于有不加工部位存在而造成的曲面空缺部位，应该补充完整。对于有钻孔的曲面，存在狭小凹槽的曲面等，应该将这些曲面补充完整，这

13、样获得的刀具路径规范而且安全。增加安全曲面。如对边缘曲面进行适当的延长。对轮廓曲线进行修整。对于数据转换获取的数据模型，可能存在看似光滑的曲线其实存在着断点，看似一体的曲面在连接处不能相交等问题，这时可通过修整或者创建轮廓线构造出最佳的加工边界曲线。构建刀具路径限制边界。对于规划的加工区域，需要使用边界来限制加工范围的，可先构建出边界曲线。增加一个外轮廓边框 3.2.3挖槽参数设置挖槽特有的参数挖槽特有的参数-使用岛屿深度使用岛屿深度 当不设定使用岛屿深度时，刀路的计算将认为岛屿和凹槽同样高，即当不设定使用岛屿深度时，刀路的计算将认为岛屿和凹槽同样高，即每铣一层都将避开岛屿，而不管实际岛屿顶面

14、在何深度处。每铣一层都将避开岛屿，而不管实际岛屿顶面在何深度处。当设定使用岛屿深度时，刀路的计算将考虑岛屿顶面的真实高度，如当设定使用岛屿深度时，刀路的计算将考虑岛屿顶面的真实高度，如果岛屿顶面低于凹槽顶面，则在铣削至岛屿顶面前的每一层都将忽略果岛屿顶面低于凹槽顶面，则在铣削至岛屿顶面前的每一层都将忽略岛屿的存在，在持续往下的分层加工中再避开岛屿岛屿的存在，在持续往下的分层加工中再避开岛屿使用岛屿深度：如果在一使用岛屿深度：如果在一个凹槽中的岛屿具有和凹个凹槽中的岛屿具有和凹槽不同的顶面深度，则：槽不同的顶面深度，则：挖槽特有的参数挖槽特有的参数 使用副程式：使用副程式：由于挖槽时，每一层的刀

15、路基本相同，因此由于挖槽时，每一层的刀路基本相同，因此可考虑使用子程序编程的方法，这样可精简程序。但对每可考虑使用子程序编程的方法，这样可精简程序。但对每一层刀路不相同的挖槽加工来说，是无法使用子程序的。一层刀路不相同的挖槽加工来说，是无法使用子程序的。（比如设定锥度挖槽后就不能使用子程序编程方式。）（比如设定锥度挖槽后就不能使用子程序编程方式。）锥壁设定锥壁设定 外壁锥度：用以设外壁锥度：用以设置槽形外边界周边的锥置槽形外边界周边的锥角。角。岛屿锥度：用以设岛屿锥度：用以设置岛屿周边的锥角。置岛屿周边的锥角。挖槽方式挖槽方式 挖槽方式说明挖槽方式说明 标准挖槽：标准挖槽：常用的挖槽定义方式。

16、只加工槽形外边界和岛屿间的部分常用的挖槽定义方式。只加工槽形外边界和岛屿间的部分面加工：面加工：较之一般挖槽方式而言，该方式还可将外槽形边界外的料切较之一般挖槽方式而言，该方式还可将外槽形边界外的料切除掉除掉 （切除量的多少受刀径重叠量的影响）。可用于中间有凸岛，四（切除量的多少受刀径重叠量的影响）。可用于中间有凸岛，四周有相对均匀余量的低凹类外形的铣削。周有相对均匀余量的低凹类外形的铣削。使用岛屿深度：使用岛屿深度：同分层加工中使用岛屿深度选项，不需要进行分层设同分层加工中使用岛屿深度选项，不需要进行分层设置即可保证加工到岛屿的实际高度。置即可保证加工到岛屿的实际高度。残料加工：残料加工：用

17、于换上小直径刀具后，再次对凹槽加工时，专门用以对用于换上小直径刀具后，再次对凹槽加工时，专门用以对前次加工时刀具加工不到的角部残料进行清角加工。前次加工时刀具加工不到的角部残料进行清角加工。打开加工：打开加工：用于非封闭式（有敞口的）槽形的加工定义。用于非封闭式（有敞口的）槽形的加工定义。3.2.4粗、精加工参数设置1 1、挖槽切削方式：、挖槽切削方式：有单向、双向行切、等距环切、平行环切、带清角的有单向、双向行切、等距环切、平行环切、带清角的平行环切、依外形环切等多种方式。环切时可选择是由内向外环切或由平行环切、依外形环切等多种方式。环切时可选择是由内向外环切或由外向内环切。外向内环切。2

18、2、粗切间距：、粗切间距：取粗切间距取粗切间距 =（0.60.60.8 0.8）D D刀刀 ，以保证有一定的重叠量。，以保证有一定的重叠量。3 3、粗切角度：、粗切角度：在双向或单向行切时需要设置，是指刀具来回行走时刀路在双向或单向行切时需要设置，是指刀具来回行走时刀路与与 X X 正轴方向的夹角正轴方向的夹角 4 4、刀具路径最佳化：、刀具路径最佳化：用以优化绕过岛屿的刀具路线。用以优化绕过岛屿的刀具路线。5 5、螺旋式、螺旋式 /斜向下刀：斜向下刀：由于常规立铣刀具不能上下垂直切入，所以可由于常规立铣刀具不能上下垂直切入，所以可指定这类刀具从某一安全高度面开始以螺旋线方式或以斜线插入的方式

19、指定这类刀具从某一安全高度面开始以螺旋线方式或以斜线插入的方式向下切入。向下切入。6 6、精修参数：、精修参数：精修是指最后绕整个槽形边界和岛屿边界的轮廓精修。精修是指最后绕整个槽形边界和岛屿边界的轮廓精修。精修次数和精修余量：确定最后以指定的精修余量对整个周边进行指精修次数和精修余量：确定最后以指定的精修余量对整个周边进行指定次数的精修。定次数的精修。精修外边界：若不指定该项，精修将只局限于对整个岛屿的边界，指精修外边界：若不指定该项，精修将只局限于对整个岛屿的边界，指定该项，将同时精修外边界定该项，将同时精修外边界7 7、精修时机：、精修时机：分层挖槽时，默认的是每层都将进行精修，若设定分

20、层挖槽时，默认的是每层都将进行精修，若设定“精修于最后深度精修于最后深度”为有效，则将只在铣削到最后深度层时才精修。为有效，则将只在铣削到最后深度层时才精修。多槽区加工时，从释放残余变形考虑，应多槽区加工时，从释放残余变形考虑，应 设定设定“所有的内腔都粗铣完所有的内腔都粗铣完成后再精修成后再精修”，否则将是先分别粗、精铣完某一槽区域后，再去粗、精，否则将是先分别粗、精铣完某一槽区域后，再去粗、精铣下一槽区域。铣下一槽区域。3.2.5挖槽加工中应注意的问题槽的外形铣削必须是封闭的。槽的几何外形和岛屿必须位于相同的构图平面上。如果要产生斜面或雕刻面的槽，需要用投影加工，投影加工将在后面介绍。在挖

21、槽加工中，如果使用一种加工方法产生了残料，用户可以使用其他挖槽加工方法。挖槽时如果中间有岛屿要避开，须使岛屿的大小和间距大于刀具直径。如果小于直径，应与设计人员商议修改，如图3-43所示。3.33.3文字雕刻标牌加工文字雕刻实际上是挖槽加工中的一种，学习文字雕刻实际上是要掌握Mastercam X文字的写法及文字的处理。下面学习文字的雕刻。3.3.1绘制True Type字型1.选择命令【绘图】/【绘制文字】，或单击【草图】工具栏中的按钮，出现如图3-45所示的【绘制文字】对话框。Mastercam X提供了3种基本字体：True Type字型、MCXFont字型（可加工的字型）和尺寸标注字型

22、DraftingFont。尺寸标注字型的字母是以Bezier格式存储的，以前版本无法加工，现在已经可以直接进行加工。MCXFont字型是Mastercam X自带的字型。True Type字型来源于Windows。3.3.2几何字型Mastercam X有4种内定字型：单线字（Box）、方体字（Block）、罗马字(Roman)及斜体字（Slant），用户可以选择自己所要的字型。绘制几何字型的操作如下。单击【草图】工具栏中的按钮，出现【绘制文字】对话框，在【字型】中设置MCX(Block)Font，在【文字内容】分组框中输入“QD”，【文字对齐】设置为水平，【高度】设置为“50”，【间距】设置

23、为“10”，单击按钮。出现提示“输入文字的起点位置”，在坐标文本框中输入“95,98,0”。按ESC键，经适度化后，结果如图3-49所示。3.3.3文字雕刻文字雕刻常用于在工件表面上雕刻文本标记，其刀具路径的生成主要使用上一章学过的挖槽加工来完成 3.3.4雕刻加工中应注意的问题刻字加工刻字加工 v对于线条型凹字（单线字），可直接利用字符轮廓生成字符雕刻加工对于线条型凹字（单线字），可直接利用字符轮廓生成字符雕刻加工刀路。对于有一定线宽的方块凹字（双线字），需要采用挖槽的方式。刀路。对于有一定线宽的方块凹字（双线字），需要采用挖槽的方式。v凸字加工可按带岛屿的型腔加工方法生成刀路。凸字加工可按

24、带岛屿的型腔加工方法生成刀路。v若要在曲面上刻字，可先生成平面上刻字的刀路，再用投影加工将刀若要在曲面上刻字，可先生成平面上刻字的刀路，再用投影加工将刀路投影到曲面上。或者直接用字型图案来作投影加工。路投影到曲面上。或者直接用字型图案来作投影加工。3.4 钻孔加工盖板孔加工钻削加工是机械加工中重要的一种加工方法，也是比较常见的加工方法。Mastercam X提供了专门的钻削加工手段，能自动产生钻孔、镗孔、扩孔、攻丝等加工刀具路径。系统是以点来定义孔的位置的，而孔的大小是由刀具直径来决定的，所以要完成钻孔程序必须先绘制好孔的位置（即确定点的位置），然后掌握好钻孔参数设置。3.4.1选点方式钻孔加

25、工的选点方式有手动输入、自 动 选 取、选 取 图 素、窗选、选择上一次、限定圆弧6种方式。3.4.2点的加工顺序排序 当单击按钮以后，如果对加工孔的顺序不满意，可以单击按钮 ，屏幕弹出【排序】对话框，如图3-61所示。3.4.3钻孔参数设置 钻镗加工循环及其参数钻镗加工循环及其参数G81/G82 G81/G82：适用于适用于 h/d3 h/d3 的浅孔。的浅孔。若给定在孔底暂留的时间为非零值，若给定在孔底暂留的时间为非零值，则自动按则自动按 G82 G82 生成程序（用于做沉孔生成程序（用于做沉孔座），否则按座），否则按 G81 G81 生成程序。生成程序。G83/G73 G83/G73：深

26、孔啄钻深孔啄钻 /断屑钻。生断屑钻。生成成 NC NC 程序时，作为进刀间距参数（程序时，作为进刀间距参数（Q Q 后的值）而起作用的是第一步进间后的值）而起作用的是第一步进间距。其它参数基本无效距。其它参数基本无效G84 G84：正向攻正向攻螺纹。螺纹。G85/G86 G85/G86：镗孔。镗孔。G76 G76：精镗，精镗，Q Q 后的让刀值由提刀后的让刀值由提刀间距参数决定。间距参数决定。3.4.4调用子程序在钻孔加工中经常要对某一个孔或一组孔系进行钻、扩、铰加工，钻、扩、铰加工的数控程序除了刀具不一样外，其他方面几乎是一样的。为了节省编程时间，Mastercam X提供了调用子程序功能。

27、3.4.5钻孔操作应注意的问题绝对深度是指孔底部z的深度。钻深孔时，使用深孔啄钻和断屑式钻孔。深孔啄钻用于铁屑难排的工件，断屑式钻孔不退至安全高度，可节省时间，但排屑能力不及深孔啄钻。步进距离一般为1.5D（D为钻头直径）。攻丝时，主轴转速要和进给量配合，如果使用了可伸缩夹头，则要求可以降低。3.53.5小结小结本章学习了二维加工的操作方法，二维加工方法主要包括外轮廓加工、挖槽加工和钻孔加工。要领会这几种加工方法中的加工类型应用的场合和需要注意的问题、刀具参数的设置方法以及刀具路径的选择等。二维加工虽然简单，但是它包括了很多数控加工的参数的概念以及参数的选择，是数控加工的基础，因此应该在学习中加以重视。3.63.6动手练习动手练习1.已知如图3-65所示的连杆模板，试根据图纸要求编制出上表面的加工数控程序。图483练习一2.已知如图3-66所示的零件，试编写数控程序。