《数控编程与CAM技术》课件-第八章 UG NX CAM公共选项设置

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UGNXCAM刀轨设置目录CONTENTS第八章UGNXCAM公共选项设置创建UGNXCAM基础对象第一节相关基础知识一、创建程序

程序用于组织各加工工序在程序中的次序。当程序数量较多时，可以通过程序组进行分开管理。在“创建”工具条中单击“创建程序”按钮

，或者在菜单中选择“插入”→“程序”，系统将弹出如图8-1-1所示的“创建程序”对话框。

在该对话框的“类型”列表框中可根据需求选择模板文件，在“程序”列表框中可选择上层程序组，当前组将置于位置程序之下；在“名称”文本框中输入程序组的名称，单击“确定”按钮可创建一个程序。创建后的程序可在工序导航器中查看，如图8-1-2所示。

图8-1-1“创建程序”对话框

图8-1-2显示程序相关基础知识二、创建刀具刀具是数控加工中必不可少的选项。在工具栏中单击“创建刀具”按钮，打开“创建刀具”对话框，如图8-1-3所示，在该对话框的“库”组中可从刀具库中调用刀具，也可在“刀具子类型”组中选择模板中的刀具。1．创建刀具图8-1-3“创建刀具”对话框相关基础知识二、创建刀具在刀具参数对话框中可以指定刀具尺寸及相关的管理信息。选择不同类型的刀具，其刀具参数对话框中的选项略有差别。“MILL”铣刀即5参数铣刀，是数控铣削加工中很常用的一种刀具，其刀具参数对话框如图8-1-4所示。2．铣刀参数图8-1-4“MILL”铣刀参数相关基础知识二、创建刀具在“尺寸”组中可以指定与刀具形状相关的尺寸值，通过尺寸指定可以确定刀具的类型与大小。“尺寸”组中相关选项的功能详见课本第137页。2．铣刀参数1）尺寸01（D）直径020405（R1）下半径（A）尖角（L）长度0607（FL）刀刃长度刀刃03（B）锥角相关基础知识二、创建刀具“数字”组用于指定刀具补偿的相关信息，如指定刀具号及刀具补偿号。2．铣刀参数2）数字刀具号表示加载刀具的序号，对应于指令T。补偿寄存器指定刀具长度补偿的序号，输入的值在控制器内存中提供了刀具偏置坐标的位置，对应于指令H。刀具补偿寄存器指定刀具半径补偿的序号，输入的值在控制器内存中提供了刀具半径补偿数值，对应于指令D。相关基础知识三、创建几何体创建几何体主要是在零件上定义要加工的几何体对象和指定零件在机床上的加工方位。创建几何体包括定义加工坐标系、工件、边界和切削区域等。在“创建”工具条中单击“创建几何体”按钮，打开如图8-1-6所示的“创建几何体”对话框。图8-1-6“创建几何体”对话框相关基础知识三、创建几何体加工坐标系是所有后续刀具路径各坐标点的基准。在刀具路径中，所有坐标点的坐标值与加工坐标系关联。加工坐标系的坐标轴用XM，YM和ZM表示。如果不另外指定刀轴矢量方向，则ZM轴为默认的刀轴矢量方向。建立加工坐标系时，先在如图8-1-6所示的“创建几何体”对话框中选择“MCS”按钮，输入坐标系名称后单击“确定”按钮，将弹出如图8-1-7所示的“MCS”对话框。1．坐标系几何体图8-1-7创建机床坐标系相关基础知识三、创建几何体可通过多种方法指定MCS坐标系，该坐标系将作为机床坐标系，如单击图8-1-7所示“机床坐标系”组中的“自动判断”按钮，在弹出的下拉列表中选择所需坐标系；或单击其中的“CSYS对话框”按钮，在弹出的“CSYS”对话框中创建坐标系，如图8-1-8所示。1．坐标系几何体1）机床坐标系功能图8-1-8创建坐标系CSYS

应用：机床坐标系应该与实际加工中工件在机床上的放置方向一致，以便对刀。通常将模具零件的坐标原点设在顶面的中点。相关基础知识三、创建几何体将工序从部件的一个部分移动到另一个部分时，需使用参考坐标系RCS来重新定位非建模几何参数，如定位刀轴矢量和安全平面等。1．坐标系几何体2）参考坐标系

应用：在将工序从一个定向组移到另一定向组，或变换工序，或从模板中创建工序时，就会出现这种情况。勾选“链接RCS与MCS”复选框后，就可以通过允许检索和映射已存储的参数，而不必重新指定这类参数了。相关基础知识三、创建几何体如图8-1-7所示的“安全设置”组用于指定安全平面位置，如图8-1-9所示。在创建工序中的非切削移动时，可以选择使用安全设置选项。“安全设置选项”列表框中常用选项的作用如下。1．坐标系几何体3）安全设置

应用：安全设置选项设为“使用继承的”时，要有上级的坐标系几何体，并进行了安全设置；设置为“自动平面”时，安全平面将沿刀轴方向偏移指定距离，是一种相对坐标方式，其高度位置是相对于刀轨的端点位置；设置为“平面”时，指定的安全设置选项是一个绝对值，每次抬刀均到这一高度。图8-1-9“安全设置”组相关基础知识三、创建几何体1．坐标系几何体3）安全设置平面：指定一个平面为安全平面。选择“平面”选项后，单击“平面对话框”按钮

，系统将弹出“平面”对话框，如图8-1-10所示。在该对话框中可以根据需要指定所需安全平面，设置完成后单击“确定”按钮，则在图形上将显示安全平面，如图8-1-11所示。图8-1-10平面构造器图8-1-11显示安全平面相关基础知识三、创建几何体如图8-1-12所示的“下限平面”组用于指定刀具最低可以达到的范围。其中的“无”选项表示不设定下限，“平面”选项表示指定一平面作为下限位置。1．坐标系几何体4）下限平面

应用：当零件需要加工的范围以下有曲面存在时，可以指定下限平面。另外，在深腔加工中，当刀具长度不足时，也可以设置下限平面。图8-1-12“下限平面”组和“避让”组相关基础知识三、创建几何体“避让”组用于定义刀具轨迹开始以前和切削以后的非切削移动位置。1．坐标系几何体5）避让1324出发点：定义刀位轨迹开始段的初始刀具位置。起点：定义刀位轨迹起始位置，这个起始位置可以用于避让夹具或避免产生碰撞。回零点：定义最终刀具位置，往往与出发点设置相同参数。返回点：定义刀具在切削程序终止时，刀具从零件上移动到的位置。相关基础知识三、创建几何体在平面铣和型腔铣中，工件几何体用于定义加工时的零件几何体、毛坯几何体和检查几何体。在“创建几何体”对话框中，“Mill_Geom（铣削几何体）”按钮和“Workpiece（工件）”按钮的功能相同，两者都通过在模型上选择体、面、曲线和切削区域来定义零件几何体、毛坯几何体和检查几何体，还可以定义零件的偏置厚度、材料和存储当前视图布局与层。单击“确定”按钮，系统将弹出如图8-1-13所示“工件”对话框。该对话框最上方3个按钮分别用于定义部件几何体、毛坯几何体和检查几何体。2．工件几何体图8-1-13创建几何体相关基础知识三、创建几何体2．工件几何体1）指定部件

部件定义的是加工完成后的零件，即最终零件。部件决定了刀具的切削深度和活动范围，可以选择特征、几何体（实体、面、曲线）和小面模型来定义零件几何体。单击“指定部件”按钮

，在打开的“部件几何体”对话框中可选择或编辑部件几何体，如图8-1-14所示。指定加工部件后，绘图区中的该部件将高亮显示。图8-1-14指定部件几何体相关基础知识三、创建几何体毛坯是指将要加工的原材料，可以用特征和几何体（实体、面、曲线）定义毛坯几何体。在型腔铣中，零件几何体和毛坯几何体共同决定了加工刀轨的范围。单击“指定毛坯”按钮，在打开的“毛坯几何体”对话框中可以选择毛坯几何体。毛坯几何体除了选择几何模型外，还可以通过选择“包容块”或“部件的偏置”来设置，如图8-1-15所示。2．工件几何体2）指定毛坯图8-1-15指定毛坯几何体相关基础知识三、创建几何体使用“包容块”方式，系统以部件几何体的边界创建包容盒，用户可通过指定各个方向的扩展值或直接拖动图形上的箭头调整毛坯尺寸。2．工件几何体2）指定毛坯（1）包容块应用：对于大部分模具零件而言，其毛坯是标准的立方块，可以采用“包容块”方式指定毛坯。如果需要对顶面进行加工，可以将“ZM+”设置为大于0的参数，如图8-1-16所示。图8-1-16利用“包容块”方式创建毛坯相关基础知识三、创建几何体选择“部件的偏置”选项，然后在“偏置”文本框中指定偏置值，可通过将部件几何体的表面偏置指定值来创建毛坯。2．工件几何体2）指定毛坯（2）部件的偏置

应用：对于铸件毛坯，或者直接创建曲面铣工序的毛坯，宜使用“部件的偏置”方式创建毛坯。相关基础知识三、创建几何体检查几何体是刀具在切削过程中要避让的几何体，如夹具和其他已加工过的重要表面。应用：可将夹具体指定为检查几何体，也可将不希望加工的，或需要保护的曲面指定为检查几何体。2．工件几何体3）指定检查相关基础知识三、创建几何体在零件实体模型上增加或减去由偏置量指定的厚度。当“部件偏置”为正值时，在零件上增加指定厚度；当“部件偏置”为负值时，在零件上减去指定厚度。应用：设置“部件偏置”值可以对零件的大小作微调。2．工件几何体4）部件偏置相关基础知识三、创建几何体如果已经选择了部件几何体、毛坯几何体或检查几何体，单击需要修改的几何体右侧的“选择或编辑几何体”按钮，在打开的利用“移除”按钮，可去除已经添加的对象；利用“添加新集”按钮，可以继续选择其他几何体，如图8-1-17所示。应用：可以重新选择几何体或添加几何体。2．工件几何体5）编辑几何体图8-1-17编辑几何体相关基础知识三、创建几何体在“创建几何体”对话框中选择“铣削区域”图标，单击“确定”按钮，系统弹出如图8-1-18所示铣削区域对话框。在该对话框中通过定义部件几何体、检查几何体、切削区域几何体、壁几何体与修剪边界几何体来指定要加工的几何体。3．创建铣削区域几何体图8-1-18“铣削区域”对话框相关基础知识三、创建几何体部件定义的是加工完成后的零件，即最终的零件，它控制刀具的切削深度和活动范围，可以选择特征、几何体（实体、面、曲线）和小面模型来定义零件几何体。应用：切削区域中的面必须是部件几何体上的表面。3．创建铣削区域几何体1）指定部件相关基础知识三、创建几何体检查几何体是刀具在切削过程中要避让的几何体，如夹具和其他已加工过的重要表面。应用：可以将不希望加工的，或需要保护的曲面（如切削区域周边的面）指定为检查几何体。3．创建铣削区域几何体2）指定检查相关基础知识三、创建几何体可以通过选择曲面区域、片体或面指定切削区域。指定切削区域后，生成的刀具路径将只在切削区域范围内。应用：在型腔铣中指定切削区域，则只在铣削区域的上方生成刀具路径。如果不作选择，则以整个部件几何体的表面作为切削区域。3．创建铣削区域几何体3）指定切削区域相关基础知识三、创建几何体为切削区域指定壁几何体，壁几何体通常是需要保护的切削区域周边的面，可以为“壁”指定壁余量。单击“指定壁”按钮，系统弹出“壁几何体”对话框，如图8-1-19所示。用户可直接选择面或片体为壁几何体。另外，也可以单击“预选”按钮，系统自动判别并将与切削区域相邻的面作为壁几何体。应用：在3D轮廓铣和面铣削中可以指定壁几何体，壁几何体的作用与检查几何体类似。3．创建铣削区域几何体4）指定壁图8-1-19壁几何体相关基础知识三、创建几何体“部件偏置”文本框中的数值用于在零件实体模型上增加或减去由偏置量指定的厚度。该参数为正值时，在零件上增加指定厚度；为负值时，在零件上减去指定厚度。设置“修剪偏置”值可以对部件或边界进行大小调整。3．创建铣削区域几何体6）部件偏置与修剪偏置相关基础知识三、创建几何体在“创建几何体”对话框中选择“铣削边界”图标，单击“确定”按钮，系统将弹出如图8-1-20所示的“铣削边界”对话框。该对话框上方的几何体中包括有部件边界、毛坯边界、检查边界、修剪边界与底面几何体。单击其后的按钮，在打开的对话框中可通过选择面、曲线/边、点方式来选择，如图8-1-21所示。4．创建铣削边界几何体图8-1-20铣削边界图8-1-21部件边界相关基础知识四、创建加工方法通过创建加工方法可以指定加工余量、公差、切削步距和进给率等。系统默认的方法包括粗加工（MILL_ROUGH）、半精加工（MILL_SEMI_FINISH）、精加工（MILL_FINISH）和钻孔加工（DRILL_METHOD），如图8-1-22所示。如图8-1-23所示为粗加工方法下的铣削设置。

图8-1-22“创建方法”对话框

图8-1-23粗加工方法下的铣削设置相关基础知识五、创建工序创建工序是UGNX编程中的核心工序，可通过从模板中选择不同的工序类型，然后选择程序、刀具、几何体和方法。单击工具条上的“创建工序”按钮，系统打开“创建工序”对话框，如图8-1-24所示。

图8-1-24创建工序UGNXCAM刀轨设置第二节相关基础知识一、切削模式型腔铣中共有7种可用的切削模式，平面铣中则有8种切削模式，如图8-2-1所示。（a）型腔铣

（b）平面铣

图8-2-1切削模式相关基础知识一、切削模式1．跟随部件特点：通过对所有指定的部件几何体进行偏置来产生刀轨。如图8-2-2所示为跟随部件生成的刀具路径示例。应用：在带有岛屿的型腔区域中使用“跟随部件”，则不再需要使用带有“岛清理”的“跟随周边”方式，就能保证在不设置任何切换的情况下完整切削整个部件几何体。图8-2-2跟随工件相关基础知识一、切削模式2．跟随周边特点：通过对切削区域的边界进行偏置产生环绕切削的刀轨。如图8-2-3所示为跟随周边切削轨迹示例。应用：型腔区域加工时常使用“跟随周边”，采用这种切削模式抬刀次数较少，并且可以有效去除所有加工区域内的材料。图8-2-3跟随周边相关基础知识一、切削模式3．轮廓加工特点：轮廓加工用于创建一条或指定数量的刀轨来完成零件侧壁或轮廓的切削，可用于敞开区域和封闭区域的加工，如图8-2-4所示为轮廓切削的轨迹示例。应用：“轮廓加工”模式通常用于零件的侧壁加工，以及外形轮廓的精加工和半精加工，也可用于铸件等余量较为均匀的零件的粗加工。通过设置“附加刀路”选项，可以生成指定数量的切削刀路，并进行多刀次加工。图8-2-4轮廓切削相关基础知识一、切削模式4．标准驱动特点：标准驱动方式是平面铣加工时特有的切削模式，标准驱动严格地沿着指定的边界驱动刀具运动，在轮廓切削使用中排除了自动边界修剪功能，允许刀轨自相交。为“标准驱动”与“轮廓加工”的区别如图8-2-5所示。应用：“标准驱动”模式通常只用于雕花、刻字等轨迹重叠或相交的加工工序的创建。（a）标准驱动（b）轮廓加工图8-2-5“标准驱动”模式与“轮廓加工”模式相关基础知识一、切削模式5．摆线特点：摆线加工通过产生一个小的回转圆圈，从而避免在切削时全刀切入的切削量过大。如图8-2-6所示为摆线加工示例。应用：当需要限制过大的步距以防止刀具在完全嵌入切口时折断，或者需要避免过量切削材料时，可以选择“摆线”切削模式，刀具以小的回环切削模式来加工材料。摆线加工通常用于高速加工，可以避免刀具负荷剧变。图8-2-6摆线加工相关基础知识一、切削模式6．单向特点：“单向”模式用于创建一系列沿同一个方向切削的线性刀路。单向切削时，刀具将保持一致的顺铣或逆铣。如图8-2-7所示为单向切削的刀轨示例。应用：单向切削可以保持恒定的顺铣或逆铣的切削方向，并且切削负荷相对稳定，特别适用于有一侧开放区域的零件加工。图8-2-7单项切削相关基础知识一、切削模式7．往复特点：往复切削的刀轨在切削区域内沿平行直线来回加工，生成一系列顺铣和逆铣交替的刀路轨迹。刀轨示例如图8-2-8所示。应用：往复切削过程中，顺铣和逆铣交替产生，去除材料的效率较高，抬刀较少，是比较常用的粗加工切削模式。通常需要打开“清壁”选项，以清除在零件侧壁上的残余料，保证周边余量均等。图8-2-8往复切削相关基础知识一、切削模式8．单向轮廓特点：生成与单向切削类似的线性平行刀轨，但在在前一行的起始点位置下刀，然后沿轮廓切削到当前行的起点，切削到端点时，沿轮廓切削到前一行的端点。图8-2-9为沿轮廓的单向切削的刀轨示例。应用：“单向轮廓”模式下的切削刀路为一系列“环”，在轮廓周边不留残余，并且下刀在材料已经切除的“开放”区域。图8-2-8沿轮廓单项切削相关基础知识二、步距在工序对话框的刀轨设置中，可以直接设置部分常用参数，如切削步距和切深，这两个参数是对加工质量与加工效率产生影响最大的两个参数。其中，步距也称步进，用于定义两个切削路径之间的水平间隔距离，即两行间或两环间的间距。NX提供了多种设定步距的方式，如图8-2-10所示。选择不同方式，需要设置的参数也不同。下面仅介绍4种常用的步距方式。图8-2-10步距方式相关基础知识二、步距含义：直接指定距离值为步进，这种方法设置直观明了。如果刀路之间的指定距离没有均匀分割为区域，系统会减小刀路之间的距离，以便保持恒定步距。1．恒定含义：需要输入允许的最大残余波峰高度值，加工后的残余量不超过这一高度值。这种方法特别适用于使用球头刀进行加工时步进的计算。2．残余高度含义：步距值为刀具直径的百分比。对于平刀与球头铣刀，系统将其整个直径用作有效刀具直径；对于圆角刀，平面刀具直径按D－2R计算。3．刀具平直百分比相关基础知识二、步距4．变量平均值

含义：设置可以变化的步距。当切削模式为“往复”“单向”和“单向轮廓”时，步距设置方式可以选择“变量平均值”，如图8-2-11所示，然后设置步距的最大值与最小值，系统将自动调整合适的步距值，如图8-2-12所示。图8-2-11变量平均值图8-2-12可变步距刀轨相关基础知识二、步距4．变量平均值当切削模式为“跟随周边”“跟随部件”“轮廓加工”和“标准驱动”时，步距的设置方式可为“多个”，即允许指定多个步距，以及每个步距大小所对应的刀路数，如图8-2-13所示。列表中的第一个对应于距离边界最近的刀路，再逐渐向腔体的中心移动，如图8-2-14所示。图8-2-13多个步距图8-2-14多个刀路刀轨相关基础知识三、切削参数

切削参数用于设置刀具在切削工件时的一些处理方式，它是每种工序共有的选项，但某些选项随着工序类型、切削模式和驱动方式的不同而变化。

在工序对话框中选择“切削参数”按钮

，进入切削参数设置。切削参数被分为6个选项卡，分别是“策略”“余量”“拐角”“连接”“空间范围”和“更多”。单击选项卡的标签，可在不同选项卡间进行切换。相关基础知识三、切削参数策略是切削参数设置中的重点，而且对生成的刀轨影响最大。选择不同的切削模式，“策略”选项卡中的选项也将有所不同，但其中的某些选项是公有的，而某些选项只在特定的切削方式下才有。如图8-2-15所示为“跟随周边”切削模式下的“策略”选项卡。1．策略图8-2-15“策略”选项卡相关基础知识三、切削参数切削方向可以选择“顺铣”或“逆铣”。其中，顺铣表示刀具的旋转方向与进给方向一致；逆铣则表示刀具的旋转方向与进给方向相反。通常情况下，切削方向选择“顺铣”，但当加工工件为锻件或铸件且表面未粗加工时，应优先选择“逆铣”。对于往复切削，其切削过程中将产生顺铣与逆铣混合的方向，但在壁清理与岛清理时将以指定的方向切削。1.策略1）切削方向相关基础知识三、切削参数深度优先：在切削过程中按区域进行加工，加工完成一个切削区域后再转移到下一切削区域，如图8-2-16所示。层优先：是指刀具先在一个深度上铣削所有外形边界，再进行下一个深度的铣削，在切削过程中，刀具在各个切削区域间不断转换，如图8-2-17所示。1.策略2）切削顺序

图8-2-16深度优先

图8-2-17层优先应用：一般加工优先选用“深度优先”以减少抬刀。但对于外形一致性要求高的零件或薄壁零件，其精加工时应选择“层优先”。相关基础知识三、切削参数进行“跟随周边”或“跟随部件”环绕加工时，可以指定刀具从部件的周边向中心切削或从部件中心向周边加工。将刀路方向设定为“向内”时，表示从周边向中心切削；设为“向外”时，表示将刀具从部件中心向外侧周边加工，如图8-2-18所示。应用：选择“向外”方式，刀具从切削区域的中心开始切削，切削区域逐渐加大，可以减少全刀切削的距离。1.策略3）刀路方向（a）向内

（b）向外

图8-2-18刀路方向相关基础知识三、切削参数“岛清理”复选框用于清理岛屿四周的额外残余材料，该复选框仅用于切削模式为“跟随周边”。如图8-2-19所示为两者的对比。1.策略4）岛清理图8-2-19岛清理路径示例勾选相关基础知识三、切削参数当使用“单向”“往复”和“跟随周边”切削模式时，使用“壁清理”可以移除沿部件壁面出现的脊。使用平行切削生成刀具路径，是否进行清壁的切削效果如图8-2-20所示。应用：使用“单向”和“往复”切削模式时，通常将壁清理选项设为“在终点”，即插入一个轮廓刀路来完成周边与岛屿的清壁工序，以保证侧壁上的残余量均匀。当切削模式为“跟随周边”时，需将“壁清理”选项设为“无”。1.策略5）壁清理图8-2-20清壁相关基础知识三、切削参数利用“在边上延伸”文本框可以将切削区域向外延伸。在选择了切削区域几何体后，该文本框中的数值才起作用。通过在边上延伸，可以保证边上不留残余。另外，还可以在刀轨刀路的起点和终点添加切削运动，以确保刀具平滑地进入和退出部件。如图8-2-21所示为设置延伸刀轨的示例（选择底面为切削区域）。1.策略6）延伸刀轨图8-2-21在边上延伸相关基础知识三、切削参数“精加工刀路”复选框用于控制刀具在完成主要切削刀路后所作的最后切削刀路。指定在零件轮廓周边的精加工刀轨，可以设置加工刀路数与步距。如图8-2-22所示为设置了精加工刀路数为“2”的刀轨示例。1.策略7）精加工刀路图8-2-21在边上延伸图8-2-22精加工刀路相关基础知识三、切削参数对部件边界或部件几何体应用偏置距离以生成毛坯几何体。不选择毛坯几何体，通过设置毛坯距离，来生成毛坯距离范围内的刀轨，而不是整个轮廓所设定的区域，如图8-2-23所示。1.策略8）毛坯距离图8-2-23毛坯距离相关基础知识三、切削参数1.策略9）切削角图8-2-24自动角度

图8-2-25切削角为45°自动：由系统决定最佳的切削角度，以使其中的进刀次数为最少。最长的边：由系统评估每一个切削所能达到的切削行的最大长度，并且以该角度作为切削角。如图8-2-24所示。指定：用户通过自定义输入角度值来直接指定切削角度，该角度是相对于工作坐标系WCS的X轴测量的。如图8-2-25所示。相关基础知识三、切削参数1.策略10）摆线设置“摆线”切削模式用于控制摆线切削的刀轨形状。当刀路方向为“向内”时，只有“摆线宽度”一个选项；当刀路方向为“向外”时，包括有“摆线宽度”“最小摆线宽度”“步距限制%”“摆线向前步长”等选项，如图8-2-26所示。如图8-2-27所示为各参数的含义。图8-2-26“摆线”模式下的切削参数图8-2-27摆线参数相关基础知识三、切削参数1.策略10）摆线设置摆线宽度：是在刀轨中心线处测量的摆线圆的直径。最小摆线宽度：允许的摆线圆的最小直径。使用可变宽度，可加大在尖角和狭槽中对刀轨进行控制。步距限制%：输入实际步距可超过在主工序页面上指定的步距的最大数量，以防摆线环出现更大步距。摆线向前步长：摆线圆在刀轨方向上相互间隔的距离值。相关基础知识三、切削参数“余量”选项卡用于设置完成当前工序后部件上剩余的材料量，相当于将当前的几何体进行偏置。在“余量”选项卡中还可以指定公差，用于限定加工后的表面精度，如图8-2-28所示。2．余量图8-2-28“余量”选项卡相关基础知识三、切削参数部件余量是指部件几何体周围包围的、刀具不能切削的一层材料，部件侧面余量和部件底面余量分别表示在水平方向及垂直方向的余量。精加工时，通常设置部件余量为0。粗加工时需要为精加工保留一定的加工余量，部件余量应大于0。在雕刻加工时，需要曲面下凹，此时，部件余量应该为负值，但不能超过刀具的底圆角半径。另外，在某些情况下，根据零件的公差要求，精加工时也可以将余量作微调。2．余量1）部件余量相关基础知识三、切削参数如图8-2-29所示为不一致的余量设置。应用：在型腔铣工序或平面铣工序时，如果零件的侧面精度要求与底面精度要求不同，可以将“部件侧面余量”与“部件底面余量”设置为不同余量；如果将“部件底面余量”设为0，表示粗加工后不进行精加工。2．余量2）使底面余量与侧面余量一致图8-2-29底面和侧面余量不一致相关基础知识三、切削参数毛坯余量是指刀具偏离已定义毛坯几何体的距离，设置毛坯余量可将毛坯放大或缩小。当实际毛坯不规则时，设置毛坯余量可以扩大加工范围，保证彻底去除材料。2．余量3）毛坯余量检查余量表示切削时刀具离开检查几何体的距离。通常将一些重要的加工面或夹具设置为检查几何体，再通过设置它们的检查余量，可以防止刀具与这些几何体接触，以起到安全和保护作用。2．余量4）检查余量相关基础知识三、切削参数2．余量5）修剪余量修剪余量是指刀具位置与已定义修剪边界的距离。修剪边界在模型上拾取，而实际上需要将修剪边界放大或缩小后才能得到正确的加工区域，因此，可通过设置修剪余量进行调整，如设置余量为刀具半径值，则修剪的刀轨将与边界相切。相关基础知识三、切削参数公差定义了刀具偏离实际零件的允许范围，公差值越小，切削越准确，产生的轮廓越光顺。切削内公差设置刀具切入零件时的最大偏距，外公差设置刀具切削零件后离开零件的最大偏距，如图8-2-30所示为内外公差示意图。2．余量6）内公差与外公差图8-2-30内外公差示意图相关基础知识三、切削参数“拐角”选项卡用于设置产生在拐角处平滑过渡的刀轨，有助于预防刀具在进入拐角处产生偏离或过切。特别是在高速铣加工时，拐角控制可以保证加工的切削负荷均匀。在“切削参数”对话框中单击“拐角”选项卡标签，将显示该选项卡中的内容，如图8-2-31所示。3．拐角图8-2-31“拐角”选项卡相关基础知识三、切削参数在“拐角处的刀轨形状”组中可以选择是否在刀轨转角处增加圆弧，以避免切削方向的突变时平滑过渡刀轨。在“光顺”列表框中选择“无”，表示不添加圆角，即直接以尖角过渡，如图8-2-32（a）所示；选择“所有刀路”，表示在转角处进行圆角过渡，如图8-2-32（b）所示。3．拐角1）拐角处的刀轨形状（a）无

（b）所有刀路

图8-2-32拐角处的刀轨形状相关基础知识三、切削参数通过调整进给率，使刀具在铣削拐角时，保证刀具外侧而非刀具中心的切削速度不变。选择“在所有圆弧上”，表示启用进给速度的调整，此时，需要指定最大补偿因子与最小补偿因子。应用：将“调整进给率”设为“在所有圆弧上”时，可使铣削更加均匀，也能减少刀具切入或偏离拐角材料的机会，特别在高速加工时尤为重要。3．拐角2）圆弧上进给调整相关基础知识三、切削参数“拐角处进给减速”组用于在零件的拐角处为刀具进给降速。3．拐角3）拐角处进给减速0304050102减速距离最小拐角角度与最大拐角角度步数”文本框刀具直径百分比减速百分比相关基础知识三、切削参数在平面铣工序中，“凸角”下拉列表框用于对尖角进行处理，可以根据需要选择下列3种不同的凸角过渡方式。如图8-2-33所示为不同选项的示意图。3．拐角4）凸角图8-2-333种不同的凸角过渡方式相关基础知识三、切削参数应用：使用“绕对象滚动”方式产生的刀路相对平稳，适用于大部分加工状态。使用“延伸”方式可以保证角落尖角。3．拐角4）凸角01绕对象滚动：设置刀具在铣削至外凸拐角时插入一段圆弧进行过渡，其半径等于刀具半径，圆心为拐角顶端，以便在拐角时使用刀具与零件保持接触。02延伸：沿切线方向延伸刀具路径，直至交点位置。延伸并修剪：沿切线方向延伸刀具路径，延伸路径作倒角过渡。03相关基础知识三、切削参数“连接”选项卡用于设置切削运动间的运动方式，通过合理的连接选项设置可以缩短切削路径，提高切削效率。如图8-2-34所示为切削模式为“跟随部件”时的“连接”选项卡。4．连接图8-2-34“连接”选项卡相关基础知识三、切削参数“区域排序”下拉列表用于指定多个切削区域的加工顺序，这是所有切削模式公用的选项，各选项的示意图如图8-2-35所示。4．连接1）切削顺序

（a）标准（b）优化

（a）标准（b）优化（c）跟随起点（d）跟随预钻点图8-2-35区域排序相关基础知识三、切削参数“跟随检查几何体”复选框用于确定刀具在遇到检查几何体时的运动方式，该复选框仅应用于切削模式为“跟随部件”的刀路。应用：如使用夹具，并且高度较高时，勾选“跟随检查几何体”复选框后，刀具切削时不抬刀；如果检查几何体面积较大，造成沿检查几何体切削路径较长时，应不勾选“跟随检查几何体”复选框。4．连接2）跟随检查几何体相关基础知识三、切削参数“开放刀路”组仅应用于切削模式为“跟随部件”与“轮廓加工”的刀路。如图8-2-36所示。4．连接3）开放刀路图8-2-36开放刀路的设置应用：对允许顺铣和逆铣混合加工的部件，选择“变换切削方向”选项，可以减少抬刀，提高加工效率；选择“保持切削方向”选项，可以保持单一的顺铣或逆铣方向。相关基础知识三、切削参数“跨空区域”组的“运动类型”下拉列表中有3个选项可供选择。4．连接4）跨空区域跟随：在切削层上绕过跨空区域移动，进行提抬刀。切削：继续沿相同方向以切削进给率进行切削，相当于忽略了跨空区域。移刀：将继续沿相同的方向切削，但当跨空距离超过移刀距离，刀具完全悬空时，会将切削进给率改为移刀进给率。选择“移刀”选项时，还需要指定最小移刀距离。相关基础知识三、切削参数当存在多个区域时，勾选“最小化进刀数”复选框后，系统会将进刀和退刀运动次数减至最少。该选项仅用于“往复”切削模式。4．连接5）最小化进刀数“最大移刀距离”文本框用于定义不切削时刀具沿部件进给的最长距离，仅用于“摆线”切削模式。应用：当系统需要连接不同切削区域时，如果这些区域之间的距离小于此值，则刀具将沿部件进给。如果该距离大于此值，系统将使用当前传递方法来退刀、移刀并进刀至下一位置。可用距离或刀具直径的百分比来指定“最大移刀距离”值。4．连接6）最大移刀距离相关基础知识三、切削参数加工范围主要是通过几何体来定义的，而在“空间范围”选项卡中，则可以用非几何体的方法进一步限定加工范围。“空间范围”选项卡如图8-2-37所示。5．空间范围图8-2-37“空间范围”选项卡相关基础知识三、切削参数在“修剪方式”下拉列表中选择“无”，表示不使用修剪；选择“轮廓线”，表示可使用所定义部件几何体的最大边界范围作为修剪边界。应用：型芯部件加工时，如果没有选择毛坯几何体、切削区域几何体和修剪边界几何体，可以在“修剪方式”下拉列表中选择“轮廓线”，以识别出型芯部件的毛坯几何体并生成刀轨。如果将修剪方式设为“无”，将不能生成刀轨；如果将修剪方式设为“轮廓线”，将生成刀轨，如图8-2-38所示。5．空间范围1）修剪方式

（a）无（b）轮廓线图8-2-38修剪方式相关基础知识三、切削参数在“处理中的工件”下拉列表中可以控制对前一道工序余留下来的工件材料的处理方法，有3个选项，其作用如图8-2-39所示。5．空间范围2）处理中的工件

（a）无

（b）使用3D

（c）使用基于层图8-2-39处理中的工件相关基础知识三、切削参数“小面积避让”组用于控制很小的封闭区域的处理方式。如果在“小封闭区域”列表框中选择“忽略”，表示将不加工面积小于指定大小的切削区域；选择“切削”，表示加工所有区域，如图8-2-40所示。5．空间范围3）小面积避让图8-2-40小封闭区域相关基础知识三、切削参数如果要加工上一个刀具未加工到的拐角中剩余的材料时，可在“参考刀具”下拉列表中直接选择刀具，或单击其后的“新建”按钮，在打开的“新参考刀具”对话框中根据需求选择刀具。选择刀具后，需要指定“重叠距离”，将待加工区域的宽度沿切面延伸指定距离，以确保完全去除残余材料。应用：如果前面的加工是选择相对较大的刀具进行加工的，则在角落会有剩余材料；如果选择的刀具底圆角半径较大，则会在壁和底面之间有剩余材料。只对这一部分的剩余材料进行加工时，需要指定参考刀具，将生成的刀路限制在拐角区域内。5．空间范围4）参考刀具相关基础知识三、切削参数在型腔铣工序中，只有选择了参考刀具才会出现“陡峭”组。在该组的“陡峭空间范围”下拉列表中选择“无”，表示整个零件轮廓将被加工；选择“仅陡峭的”，表示只有陡峭度大于指定陡峭角度的区域被加工，非陡峭区域不加工。选择“仅陡峭的”，需要指定陡峭角度，任何给定点处的部件陡峭度可定义为刀轴和面法向之间的角度。应用：创建型腔铣工序时，当侧壁的拐角上留有较多余量，平缓区域的残余量相对较小时，可仅对陡峭部分作补充加工。5．空间范围5）陡峭相关基础知识三、切削参数“更多”选项卡中列出了一些与切削运动相关的，但又没有列入其他选项卡的部分选项，如图8-2-41所示。6．更多图8-2-41“更多”复选框相关基础知识三、切削参数在“安全距离”组中可以设置水平方向的安全间隔，它为部件定义了刀具夹持器、刀柄及刀颈不能触碰的扩展安全区域。应用：该组中各选项的值越大，部件越安全，但较小的值可以缩短刀具路径。6．更多1）安全距离相关基础知识三、切削参数勾选“边界逼近”复选框，在远离轮廓时使用近似的边界，而不保证完全准确。刀轨以步距的一部分作为近似公差，允许刀具作更长的直线运动，如图8-2-42所示。应用：当轮廓包含二次曲线或样条曲线时，勾选“边界逼近”复选框可减少处理时间及缩短刀轨。6．更多2）边界逼近图8-2-42边界逼近相关基础知识三、切削参数勾选“容错加工”复选框，系统可准确地寻找不过切零件的可加工区域。在大多数切削工序中，该选项是激活的。激活该选项时，材料边仅与刀轴矢量有关，无论表面的刀具位置属性如何指定，系统总是设置为“相切于”。应用：通常情况下应勾选“容错加工”复选框。但对需要进行倒拔模零件加工时，需要不勾选“容错加工”复选框。6．更多3）容错加工相关基础知识四、非切削移动“非切削移动”选项用于指定切削加工以外的移动方式，非切削移动在切削运动之前、之后，以及整个切削过程中定位刀具，如进刀与退刀、区域间的连接方式、切削区域起始位置、避让、刀具补偿等。非切削移动控制如何将多个刀轨段连接为一道工序中相连的完整刀轨。如图8-2-44所示为非切削移动的运行示意图。图8-2-44非切削移动相关基础知识“进刀”选项卡用于定义刀具在切入零件时的距离和方向。设置好进刀的相关参数后，系统会自动根据所指定的切削条件、零件的几何形状和各种参数来确定刀具的进刀运动。“进刀”选项卡如图8-2-45所示。进刀分为封闭区域与开放区域，并且可以为初始封闭区域与初始开放区域设置不同的进刀方式。1．进刀图8-2-45“进刀”选项卡四、非切削移动相关基础知识（1）螺旋：选择进刀类型为“螺旋”时，参数选项如图8-2-45所示，需要设置螺旋直径、斜坡角、高度等参数。进刀路线将以螺旋方式渐降，生成的刀轨如图8-2-46所示。

1．进刀1）封闭区域

图8-2-46螺旋进刀示例四、非切削移动相关基础知识（2）沿形状斜进刀：与“螺旋”方式相似，均采用斜下刀，不过其路径沿着所生成的切削行进行倾斜下刀，如图8-2-47所示。

1．进刀1）封闭区域图8-2-47沿形状斜进刀四、非切削移动相关基础知识（3）插削：选择进刀类型为“插削”时，其选项卡如图8-2-48所示，在该选项卡中需要设置进刀的高度值，可以距离或刀具直径百分比的方式输入该值。当进刀类型为“插削”时，进刀路线是沿刀具轴向下，在指定高度值切换为“进刀进给”，生成的刀轨如图8-2-49所示。

1．进刀1）封闭区域图8-2-48插削进刀图8-2-49插削进刀示例四、非切削移动相关基础知识（4）无：进刀类型为“无”，表示不设置进刀段，直接快速下刀到切削位置。（5）与开放区域相同：处理封闭区域的方式与开放区域类似，且使用开放区域移动定位。应用：“螺旋”方式下将在第一刀切削运动中创建无碰撞的螺旋形进刀移动。如果无法满足螺旋线移动要求，则替换为具有相同参数的倾斜移动。采用螺旋下刀方式可以避免刀具的底刃被切削。

1．进刀1）封闭区域四、非切削移动相关基础知识开放区域是指刀具可以凌空进入当前切削层的加工位置，也就是毛坯材料已被去除，在进刀过程中不会产生切削动作的区域。设置：开放区域的进刀方式有多种，通常选择“线性”或“圆弧”，如图8-2-50所示。“线性”类型生成直线的进刀运动；“圆弧”类型生成圆弧的进刀运动。如图8-2-51所示为几种常用进刀类型的轮廓铣示例。

1．进刀2）开放区域图8-2-50开放区域进刀类型四、非切削移动相关基础知识

1．进刀2）开放区域01（1）与封闭区域相同05（5）点04（4）圆弧03（3）线性－相对于切削02

（2）线性四、非切削移动相关基础知识

1．进刀2）开放区域06（6）线性－沿矢量070809（7）角度角度平面（8）矢量平面（9）无四、非切削移动相关基础知识

1．进刀2）开放区域图8-2-51开放区域进刀四、非切削移动相关基础知识“退刀”选项卡用于定义刀具在切出零件时的距离和方向。“退刀”选项卡中的选项与“开放区域组”的选项相同，也可以单独设置，如图8-2-52所示为退刀与进刀不同时的示例。2．退刀图8-2-52退刀四、非切削移动相关基础知识“起点/钻点”选项卡主要用于设置切削区域的起点及预钻点，可以通过指定点来限制切削的开始位置。“起点/钻点”选项卡如图8-2-53所示。3．起点/钻点图8-2-53起点/钻点四、非切削移动相关基础知识由于初始切削时的切削条件与正常切削时有所差别，因此在进刀位置可能产生较大让刀量，故而产生进刀痕。设置重叠距离将确保该处完全切削干净，消除进刀痕迹。使用重叠距离产生的刀具轨迹如图8-2-54所示。应用：精加工时，设置重叠距离可以有效去除进刀痕迹，同时也可以避免因为刀具误差或者机床误差造成的明显切削不到位。3．起点/钻点1）重叠距离图8-2-54重叠距离四、非切削移动相关基础知识在“区域起点”组中可以指定切削加工的起始位置，可通过指定特定起点或默认区域起点来定义刀具进刀位置和步进方向。“默认区域起点”列表框允许系统自动决定起点，默认的点位置可以是“拐角”或“中点”，如图8-2-55所示。3．起点/钻点2）区域起点图8-2-55默认区域起点四、非切削移动相关基础知识此外，也可以利用“指定点”右侧的“自动判断的点”按钮指定点。选择一点后，系统将以该点为起点，以最靠近指定点的位置作为区域起始位置进行加工，如图8-2-56所示为指定区域起点的示例。应用：通过指定区域起点，可以将进刀位置指定在对零件加工质量影响最小的位置。指定区域起点后，系统将对齐进刀位置。3．起点/钻点2）区域起点图8-2-56指定区域起点四、非切削移动相关基础知识平面铣或型腔铣刀轨的开始点通常是由系统内部处理器自动计算得到的。指定预钻孔进刀点后，刀具先移动到指定的预钻孔进刀点位置，然后下刀至被指定的切削层高度，接着移动到处理器生成的开始点进入切削。利用“预钻孔点”组“指定点”右侧的“自动判断的点”按钮可以指定点。指定点后，即可将该点作为预钻孔点。指定多个预钻孔点时，系统将自动以最近的点为实际使用的点。3．起点/钻点3）预钻孔点四、非切削移动相关基础知识“转移/快速”选项卡用于指定如何从一个切削刀路移动到另一个切削刀路。通常情况下，刀具需要进行以下3个动作：①从当前位置移动到指定平面；②移动到指定平面内高于进刀起点的位置（如果尚未指定进刀运动，则移动到高于切削点的位置）；③刀具将从指定平面移动到进刀的起始处（如果未指定进刀，则移动到切削点）。“转移/快速”选项卡如图8-2-57所示，如组中的相关选项的作用如下。4．转移/快速四、非切削移动图8-2-57“转移/快速”选项卡相关基础知识在“安全设置”组中可以定义安全退刀距离。“安全设置选项”列表框中常用的安全设置有以下4种。（1）使用继承的：以几何体中设置的间隙作为当前工序的安全距离。（2）无：不设置安全距离。（3）自动平面：以安全距离避开加工件。安全距离是指当刀具转移到新的切削位置或者当刀具进刀到规定的深度时，刀具离开工件表面的距离。（4）平面：指定一个平面作为安全距离。应用：使用“平面”方式时，每次抬刀将抬高到同一高度，是绝对值；使用“自动平面”方式，则每次沿刀轴抬高相同的距离，是相对于切削层的高度。

4．转移/快速1）安全设置四、非切削移动相关基础知识在“区域之间”组中可选择不同方式以清除不同切削区域之间有障碍的退刀、传递和进刀。“转移类型”列表框中有5种选项，如图8-2-58所示为不同选项的示意图。

4．转移/快速2）区域之间四、非切削移动

（a）安全距离

（b）前一平面

（c）直接

（d）最小安全值Z

（e）毛坯平面图8-2-58传递类型相关基础知识“区域内”组用于指定在同一切削区域范围中刀具的转移方式。在该组中需要指定转移方式与转移类型，此处的“转移类型”列表框中的选项与“区域之间”组中的“转移类型”相同。（1）进刀/退刀：以设置的进刀方式与退刀方式来实现传递。（2）抬刀和插铣：抬刀一个指定的高度再移动到下一行起始处插铣下刀进入切削。（3）无：直接连接。应用：刀具在同一区域内转移，可以使用直接方式而不作抬