mastercam加工第三章.ppt

掌握外形铣削加工的方法掌握挖槽加工的方法掌握文字雕刻的方法掌握钻孔加工的方法 第3章二维加工 3 1外形铣削加工3 2挖槽加工3 3文字雕刻3 4钻孔加工3 5小结3 6动手练习 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 MastercamX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 刀具会快速提刀至所设定的安全高度 RapidDepth 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 样板加工 图3 1样板零件 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 选择刀具 刀长补正 将在NC程序中产生G43Hxx G44Hxx 和G49的指令 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 将在NC程序中产生G41Dxx G42Dxx 和G40的指令 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TxxM6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 当使用平底刀具时 刀角半径 0 曲面加工用球刀 刀角半径 球刀半径 圆鼻刀的刀角半径 刀具半径 冷却液 用以在程序中相应加工起始位置添加M08 或M07 M09的自动开关冷却液的指令 主轴转速 用以产生NC程序中Sxxxx指令 共同的刀具参数设定 进给率 在XY平面内的进给速度 在NC程序中产生Fxxxx指令 下刀速率 赋予Z轴进刀切入时的进给速度 在NC程序中产生Z Fxxxx指令 提刀速率 提刀向上的速度 通常和快进速度相当 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 安全高度 在该高度下不碰任何物体的高度参考高度 初始Z坐标高度 进给下刀位置 刀具从工进转为快进的Z坐标高度 工件表面 毛坯顶面所处的Z坐标 一般设置为0 铣削深度 最终加工深度面的Z坐标 共同参数设定 补正形式 电脑刀补和控制器刀补 主要用于2D轮廓铣削的刀径补偿 电脑刀补是指生成NC程序时是将整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迹坐标 由此而产生的程序 控制器刀补是指生成NC程序时还是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G41 G42 G40的刀补指令 刀补位置 有刀尖和刀具中心两种选择 主要用于刀具长度Z方向的补偿设定 它仅影响球刀和牛鼻刀等成型刀的编程 刀具在转角处走圆弧 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 寻找相交性 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 如外形轮廓中的窄槽部位 交叠部位等 线性误差 3D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线进行逼近计算的逼近精度 最大深度偏差 只用于3D外形铣削 当对3D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 在此可设定其交接的允许偏差 共同参数设定 平面多次切削 当xy平面的切削余量较大时 也必须分成多次铣削 平面多次铣削 参数是设置xy平面内的切削次数和切削用量 单击按钮 弹出如图3 12所示的 XY平面多次切削设置 对话框 在该对话框中用户可以设置粗铣 精修次数及进刀间距 共同参数设定 Z轴分层铣深 当z向的加工余量太大时 考虑机床及刀具的刚性 或者为了达到理想的加工表面质量 一般要分成几层进行加工 分层铣深 设置z方向的切削次数和每次的切削深度 共同参数设定 在铣削进刀和退刀时 一般切削都要求沿着零件表面的切向进入或者退出 这样可以保证零件进刀和退到处不会留下刀痕 外形铣削类型 如果是二维外形 加工方式有二维铣削加工 2D 二维外形倒角加工 2D倒角 斜线渐降加工 斜插 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 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 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 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3 30挖槽加工的零件 3 2 1设置加工工件的大小 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 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 使用岛屿深度 如果在一个凹槽中的岛屿具有和凹槽不同的顶面深度 则 挖槽特有的参数 使用副程式 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 锥壁设定外壁锥度 用以设置槽形外边界周边的锥角 岛屿锥度 用以设置岛屿周边的锥角 挖槽方式 挖槽方式说明 标准挖槽 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 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 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 使用岛屿深度 同分层加工中使用岛屿深度选项 不需要进行分层设置即可保证加工到岛屿的实际高度 残料加工 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 打开加工 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 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 2 粗切间距 取粗切间距 0 6 0 8 D刀 以保证有一定的重叠量 3 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与X正轴方向的夹角4 刀具路径最佳化 用以优化绕过岛屿的刀具路线 5 螺旋式 斜向下刀 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向下切入 6 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 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7 精修时机 分层挖槽时 默认的是每层都将进行精修 若设定 精修于最后深度 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 应设定 所有的内腔都粗铣完成后再精修 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 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MastercamX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TrueType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 MastercamX提供了3种基本字体 TrueType字型 MCXFont字型 可加工的字型 和尺寸标注字型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MastercamX自带的字型 TrueType字型来源于Windows 3 3 2几何字型 MastercamX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 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 凸字加工可按带岛屿的型腔加工方法生成刀路 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 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 MastercamX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 G81 G82 适用于h d 3的浅孔 若给定在孔底暂留的时间为非零值 则自动按G82生成程序 用于做沉孔座 否则按G81生成程序 G83 G73 深孔啄钻 断屑钻 生成NC程序时 作为进刀间距参数 Q后的值 而起作用的是第一步进间距 其它参数基本无效G84 正向攻螺纹 G85 G86 镗孔 G76 精镗 Q后的让刀值由提刀间距参数决定 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 MastercamX提供了调用子程序功能 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