MasterCAMX2数控编程.ppt

1、第1章 数控加工基础,数控加工在现代工业上的应用非常广泛，不同的数控加工技术，其数控加工基础原理却是类似的。使用者不管采取手工编程还是通过软件自动编程，都必须先了解数控的一些基础知识。本章主要讲解数控加工的一些理论基础，包括数控机床的基本知识、数控编程的基础、编程格式、机床坐标系、数控加工工艺等。,1.1 数控机床概述,本节主要介绍数控机床定义、数控机床的特点、数控机床的组成、数控机床的发展等。数控机床是所有数控发展的基础。数控机床产业的发展推动制造业高速发展，同时也推动了机械制造工艺的发展，因而数控机床在现代制造业的发展过程中具有非常巨大的推动作用。,1.1.1 数控机床概念,数控机床也称C

2、NC，是Computerized（计算机）、Numerical（数值）、Control（控制）3个英文词首字母缩写，即利用计算机数值控制的机床。数控机床是一种安装了程序控制系统的智能机床，该系统能逻辑地处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序，再将其编译，成为机器能识别的语言，从而控制机床运动，使其加工零件。数控机床在现代模具制造业、军工产业、汽车产业、家电产业等各个领域发挥着越来越重要的作用。,1.1.2 数控机床的特点,数控机床的操作和监控全部在数控单元中完成，数控单元是数控机床的大脑。与普通机床相比，数控机床有如下特点。 加工精度高，具有稳定的加工质量。 可进行多坐标的联动，能加工形

3、状复杂的零件。 加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间。 机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的35倍）。 机床自动化程度高，可以减轻劳动强度。 对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。,1.1.3 数控机床的组成,数控机床一般由下列几个部分组成。 主机：是数控机床的主体，包括床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。用于完成各种切削加工的机械部件。 数控装置：是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控

4、制功能。 驱动装置：是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。它在数控装置的控制下通过电气伺服系统或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。 辅助装置：指数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头以及刀具及监控检测装置等。 编程及其他附属设备：可用在机外进行零件的程序编制、存储等。,1.1.4 数控机床的发展,1948年，美国空军为制造飞机零件提供设备科研经费，由G&L公司与MIT合作研究4年，

5、于1952年试制出世界第一台数控机床。随后研发者立即生产100台交付军工使用。该数控系统采用电子管元件和硬件连接电路。随着科学技术发展，数控系统从电子管、晶体管、集成电路、专用数控装置发展到现在采用通用计算机。数控机床已经成为现代工业不可或缺的设备，也是衡量一个国家加工制造业水平高低的标志。,1.2 数控编程基本概念,数控编程即编写机器能识别的代码形成程序，同时也是自动编程的基础，所以需要了解数控编程的一些基础知识。本节主要介绍数控编程的基础知识，包括数控编程的概念、自动编程概念和特点、自动编程的内容与步骤等。,1.2.1 数控编程的概念,数控机床是按事先采用G、M代码编制好的数控加工程序，对

6、加工零件进行自动加工。编程人员把零件的参数（加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能）按照数控机床标准的指令代码及程序格式编写成数控加工程序，这种从零件图的分析到编制成加工程序的全过程叫做数控程序的编制，简称数控编程。编制好的程序输入到数控机床的数控装置中，就可以控制机床进行自动加工。从以上分析可以看出，数控机床与普通机床加工零件的区别在于数控机床是按照程序自动加工零件，容易实现自动化，只需要改变控制机床动作的数控加工程序就可以加工不同零件。而普通机床完全由人工来操作，同样的零件也必须重复操作。因此，数控机床适用于加工小批量且形状复杂，特别是普通机床不容易加工的、要

7、求精度又比较高的零件。,1.2.2 自动编程概念和特点,数控加工程序的编制方法除了手工编制程序外，还可利用软件编制程序即自动编程。自动编程也称为计算机辅助编程，这种程序编制的大部分工作甚至全部工作由计算机完成。如完成坐标值计算、编写零件加工程序单，或者进行工艺处理。自动编程的程序可以通过计算机或机床进行刀具运动轨迹模拟检查，编程人员可以及时检查程序是否正确，并及时修改。自动编程大大减轻了编程人员的劳动强度，提高几十倍乃至上百倍效率，同时解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。工作表面形状越复杂，工艺过程越烦琐，自动编程的优势越明显。,1.2.3 自动编程的内容与步骤,自动编程即利用电脑

8、和软件将绘制的图形生成机器能识别的程序。数控自动编程是从零件图纸到获得合格的数控加工程序的过程，其任务是计算加工中的刀位点。刀位点一般为刀具轴线与刀具表面的交点。CAM编程是当前最先进的数控加工编程方法，它利用电脑以人机交互图形方式完成零件几何形状的绘制、轨迹生成与加工仿真到数控程序生成全过程，操作过程形象生动，效率高、出错概率低、容易简便，而且还可以通过软件的数据接口共享已有的CAD设计结果，实现CAD/CAM集成一体化，实现无图纸设计制造。这些也适应了现代工业产品形状复杂的零件加工、多轴加工、高速加工需要。,1.3 编程基础,编程基础即数控程序编制基础知识。数控程序有其组成元素及固定的格式

9、，需了解有关的程序基础知识，以便能读懂程序语言，并进行简单编辑和修改。本节主要讲解的编程基础知识为字和字的功能、程序格式等。,1.3.1 字与字的功能,字符是用来组织、控制或表示数据的一些符号，如数字、字母、标点符号、数学运算符。数控系统只能接受二进制信息，所以必须把字符转换成8bit信息组合成的字节，用“0”和“1”组合的代码来表达。国际上广泛采用以下两种标准代码。 （1）ISO国际标准化组织标准代码。 （2）EIA美国电子工业协会标准代码。 这两种标准代码的编码方法不同，在大多数现代数控机床上这两种代码都可以使用，只需用软件系统控制面板上的开关来选择，或用G功能指令来选择。 1字 2字的功

10、能,1.3.2 程序格式,一个数控加工程序由若干个程序段组成。程序段是可作为一个单位来处理的、连续的字组，是数控加工程序中的一条语句。 1程序段格式 2加工程序的一般格式,1.4 数控加工工艺,工艺，是指加工制造产品或零件所使用的路线、设备及加工方法的总称。数控加工工艺主要是采用数控技术进行加工制造过程中的加工路线和加工方法等。工艺可以是多样化的，它会影响成本和效率。工艺质量越高，产品质量就越高，效率也越高，但是固定成本也会增加。数控加工工艺主要包括数控加工工艺的内容、数控加工工艺基本特点和数控加工工艺一般步骤与方法。,1.4.1 数控加工工艺的内容,在进行数控加工工艺分析时，一般有以下几个方

11、面的内容。 （1）确定工序内容。选择适合在数控机床上加工的零件。 （2）分析图样。明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接。 （3）设计工序。如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定。 （4）调整数控程序。如刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。 （5）检验数控程序。 总之，数控加工工艺内容较多，有些与普通机床加工相似。,1.4.2 数控加工工艺的特点,无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对

12、一些工艺问题（如对刀点、加工路线）也需做一些处理。因此程序编制中的工艺分析是一项十分重要的工作。在数控机床上加工零件时，要把被加工的全部工艺过程、工艺参数和位移数据编制成程序，并以数字信息的形式记录在控制介质上，用它控制机床加工。,1.4.3 工序与工步的划分,工序的划分要根据零件特点进行合理的划分，并不是全部的工序都适合在数控机床上完成，有时只有一部分的工序适合数控加工。加工成本和加工精度是必须要考虑的两个最为重要的问题。数控设备加工的成本相对要高，普通设备加工成本要低，因而需要对零件图样进行详细的工艺分析，判断哪些是最适合、最需要进行数控加工的工序，结合现有设备，提高效率、降低成本，这样才

13、能设计出好的工序。 1工序的划分 2工步的划分,1.4.4 确定走刀路线,走刀路线即是刀具刀位点相对于工件运动的轨迹。它不仅包括了工步的内容，也反映工步的顺序。走刀路线也是编制程序的依据。,1.4.5 零件的安装与夹具的选择,零件的安装和夹具的选择对加工的难易程度、精度、效率等都有影响，安装合理便于加工，夹具要方便和夹紧。 1定位安装的基本原则 2选择夹具的基本原则,1.4.6 刀具的选择与切削用量的确定,对于数控加工来说，工件的材料、切削刀具和切削用量是三个关键要素。刀具的选择是数控加工工艺中重要内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。而切削用量决定了加工所需时间、刀具的寿

14、命、工件的加工质量等。工件的材料会影响刀具和切削用量。因此，编程人员要根据工件材料，选择合理的刀具和切削用量，才能编制出经济和高效率的刀具路径。 1刀具的选择 2切削用量的确定,1.4.7 对刀点与换刀点的确定,在编程时，应正确地选择“对刀点”和“换刀点”的位置。“对刀点”是在数控机床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起点。由于程序段从该点开始执行，所以“对刀点”又称为“程序起点”或“起刀点”。 对刀点的选择原则如下。 （1）便于用数字处理和简化程序编制。 （2）在机床上找正容易，加工中便于检查。 （3）引起的加工误差小。,第2章 Mastercam概述,Mastercam是美国CNC公司开发

15、的CAD/CAM软件，自1984年发布以来，就以其强大的功能和简便的操作赢得了广大的用户群。Mastercam软件对电脑硬件的要求不高，而且操作极其简便、灵活，很容易入门和学习，能使企业很快地得到效益。目前我国制造业正处在高速发展期，因而Mastercam软件在我国有着极为广阔的需求。 Mastercam X2是目前流行市面的较新版本，与之前Mastercam 9.1相比在界面上有着翻天覆地变化，操作更加灵活、快捷和方便，增加了部分功能和模块。,2.1 安装,在安装Mastercam之前需做些准备工作，如果是用光盘安装，最好将光盘内容复制到硬盘里再进行安装。也可以只将HASPEmulPE-XP

16、_2_33_a002W文件夹复制到硬盘，因为在后面要通过keygen.exe注册机生成Reg的注册文件，由于光盘是只读的，一般无法生成注册文件，因而容易导致安装不成功。,2.2 Mastercam X2版功能介绍,Mastercam X2在继承Mastercam V9功能的基础上还做了很多更新，功能也作了一些改变，同时在软件的人机交流和多轴等功能上做了更大的提高，操作界面比以前的版本更趋人性化。下面介绍Mastercam软件的变化。 1启动更方便 2界面更人性化 3机床设定 4采用模型树 5工件设置,2.3 界面介绍,软件界面即是用户在使用过程中所面对的软件操作面板。启动软件后，出现如图2.1

17、5所示的软件界面（这里为了方便讲解，事前将绘图区背景颜色设置成了白色），该界面包括：标题栏、菜单栏、工具栏、状态栏、对象管理区、绘图区、最近工具栏、快捷工具栏、属性显示栏。,2.4 帮助,帮助是为用户在使用过程中产生疑问或遇到难点时答疑解惑。帮助也可以作为用户入门的初级教程。需要查看使用帮助信息时，可以在操作过程中按ALT+H快捷键或单击“帮助”按钮 ，弹出Mastercam Help对话框，显示当前用户需要帮助的对应信息。,2.5 退出软件,Mastercam软件的退出操作与其他软件基本相同。退出软件是用户在完成任务后，需要离开软件界面或退出软件时的操作，本节主要介绍几种常规退出软件的方法。

18、 用户退出Mastercam，主要有以下4种方法。 （1）在主菜单中选择“文件”“退出”命令，退出软件。 （2）在软件窗口右上方单击“退出”按钮 ，退出软件。 （3）双击标题栏左上角的图标按钮 ，退出软件。 （4）使用快捷键ALT+F4，退出Mastercam软件。 选择上述任何一种方法，系统都会询问用户是否退出软件，以用来防止用户由于操作不当或误操作而导致退出软件结束任务。用户在确认后，即可退出软件。,第3章 建模基础,本章介绍Mastercam的建模基础，在加工过程中经常需要用到建模命令。建模基础包括文件的管理、属性设置、对象分析和曲面曲线的创建。文件的管理主要是文件的打开、保存等。属性主

19、要是几何图素的属性，包括设置和修改。而对象分析主要用来提取对象的某些信息，用于用户在进行加工前的分析和参考的依据。曲面曲线一般用于提供加工的边界。,3.1 文件的管理,随着任务的增多，任务需要间断、重做等，就必须要对文件进行合理的管理，如保存，这样方便以后的调取或随时编辑。文件管理包括新建文件、打开文件、插入已有文件、文件的导入和导出等。在主菜单上选择“文件”选项，即可打开“文件”下拉菜单。,3.1.1 创建新文件,在启动软件后，系统会默认的新建一个新文件，用户不需要再进行新建操作，可以直接在当前窗口进行绘图。若用户在使用后想另外新建一个文件，可以在主菜单上选择“文件”“新建”选项，这时弹出询

20、问对话框，提示用户对刚才的文件进行保存。 若选取“是”，则对刚才的文件进行保存，弹出“另存为”对话框。在弹出的对话框中设置保存的目录。 若选择“否”，则系统不予保存，直接新建一个文件，用户即可以使用。,3.1.2 打开文件,若要调取文件，可以在主菜单上选择“文件”“打开”命令，弹出“打开”对话框如图3.3所示，设置文件打开的目录路径。 如果选取的文件类型为X2版，在“打开”对话框右边会出现“预览”窗口和描述，如图3.4所示。选取文件后，单击“确定”按钮 打开文件。,3.1.3 合并文件,在主菜单上选择“文件”“合并文件”命令，弹出“打开”对话框，在对话框中选择要合并的文件。在这里可以将其他格式

21、的文件合并到当前文件中。 若当前系统所用的单位与打开要合并的文件所用的系统单位不一致，会弹出“文件合并”对话框。在对话框中可以设置合并的单位。,3.1.4 保存文件,保存文件有3种方式：保存文件、另存文件和保存部分。用户需要将所完成的文件进行保存，在主菜单上选择“文件”“保存文件”命令，弹出“另存为”对话框。设置另存文件的路径。 “另存为”保存文件和“保存部分”文件弹出的对话框都一样，但意义不同。“另存为”是将当前的文件再复制一份保存，对原来的文件没有任何影响，新存的文件相当于副本。“保存部分”是选取绘图区某一部分图素进行保存，没有选取的部分则不保存。,3.1.5 导入/导出文件,导入/导出文

22、件主要是用于不同文件格式之间进行转换。导入是将其他类型文件转换为MCX文件格式的文件。导出是将MCX文件格式的文件转换为其他类型文件。 在主菜单上选择“文件”“输入目录”命令，弹出“输入目录”对话框。输入文件类型是选择要转换的文件的格式。 在主菜单上选择“文件”“输出目录”命令，弹出“输出目录”对话框。输出文件类型是选择要转换成的文件的格式。,3.2 属性设置,属性是对特征的描述，使用Mastercam绘制的任何一个图素都是一个单独的特征，都有其本身的属性。属性包括颜色、图层、形状、粗细等。设置属性能够给用户使用软件带来方便，用户可以根据属性了解其特征。比如在选取特征时就可以依据属性来判断。

23、本节主要讲解点、线等图素的基本属性设置。为后续的绘图、编辑修改、打印等带来方便。本节的设置是基础，只有了解清楚了各种属性的设置，才能掌握各种属性的修改编辑。,3.2.1 工作区背景颜色的设置,工作区是软件绘图背景窗口。软件默认的工作区背景颜色为“蓝色”，用户可以根据自己的喜好改变颜色。比如将工作区背景颜色改成“黑色”，工作区图素会显得更加清晰。具体步骤如下。 （1）选择“菜单栏”“设置”“系统配置”命令，弹出“系统配置”对话框。 （2）单击“颜色”标签，打开“颜色”选项卡。 （3）向下拖动颜色滑杆的滑块，找到“工作区背景颜色”选项。 （4）单击“工作区背景颜色”选项，在颜色卡上选择黑色。 （5

24、）单击“确定”按钮 ，完成工作区背景设置，退出“系统配置”对话框。,3.2.2 设置系统颜色,为了方便图形的显示，图形都设有某种颜色。系统默认的为10号颜色，用户也可以自行设置其他颜色。 单击状态栏“系统颜色”按钮 ，弹出“颜色”对话框，系统预设的有16色标准色样、256色标准色样和自定义3种类型。 1设置16色 2设置256色 3自定义颜色,3.2.3 设置图层,图层是为了管理图形方便，将图素按照某种分类放进不同的图层。用户关闭或开启图层，可以让所在图层的图素显示或者隐藏。这样对于较多的图素的管理带来极大的方便。Mastercam预设的有255层。 图层设置方法如下。 （1）单击“状态栏”图

25、标 （或按下快捷键Alt+Z），弹出“层别管理”对话框。 （2）在“层别管理”对话框的“主要层”选项组中单击“层别编号”文本框，输入数字1，即可将此层设为当前构图层，当前构图层的颜色为黄色，其后所建图素都将放入该层。 （3）可以在图层列表区的“突显”选项下打钩“”，代表显示打开此图层，反之取消打钩代表隐藏关闭此图层。这样就可以控制此层中的图素显示或隐藏。,3.2.4 设置特征属性,特征属性包括颜色、线型、点样式、层别、线宽、曲面密度等。可以通过此命令将基本的一些属性全部设置完成，避免以后单项设置的麻烦。 单击“属性”按钮，弹出“特征”对话框。通过此对话框可以对特征的颜色、线型、点样式、层别、线

26、宽、曲面密度等进行修改。 1线型 2点样式 3线宽 4曲面密度 5参考某图素,3.2.5 改变属性,在很多时候改变属性比设置属性来得更为方便快捷。因为频繁的设置会带来诸多不便。本节需要掌握如何更改特征属性。特征属性包括颜色、线型、点样式、层别、线宽、曲面密度等。 要改变属性可右击“属性”按钮，选取要改变属性的图素，按Enter键，弹出“特征”对话框。 1改变颜色 2改变线型 3改变点的样式 4改变层别 5改变线宽 6改变曲面密度 7参考某图素 8清除颜色,3.3 对象分析,Mastercam系统提供了方便快捷的分析功能，使用户可以随时了解产品在设计过程中的长度、角度、面积、体积等相关参数。要启

27、动分析功能，在主菜单中单击“分析”命令即可。,3.3.1 图素属性分析,“图素属性”分析能够给出分析对象的颜色、线型、线宽、所处图层、所处视图、部分参数等属性。在主菜单上选择“分析”“图素属性”命令，系统提示选取要分析的图素。选取直径为20mm的圆，弹出“圆弧属性”对话框。系统详细地列出了该圆的构图视角、中心点坐标、半径、圆弧角度、3D长度、图层、线型、颜色、线宽等属性。,3.3.2 分析点坐标,“点坐标”是用来分析所选的点X、Y、Z坐标值，此命令用了未知点的测量非常方便。在主菜单上选择“分析”“点坐标”命令，选取要分析的点，单击“确定”按钮 后弹出“分析位置”对话框。,3.3.3 两点间距,

28、“两点间距”用来分析所选的两点间的2D、3D距离及两点的X、Y、Z坐标。在刀具路径中，还可以利用两点间距分析边界盒的两对角点，即可得到零件的长、宽、高等信息。在主菜单上选择“分析”“两点间距”命令，选取要分析的两点，单击“确定”按钮 后弹出“分析距离”对话框，如图3.35所示。分析可知此边界盒的长X、宽Y、高Z。,3.3.4 分析面积/体积,“分析面积/体积”命令能够快速地分析2D几何图形的面积、曲面面积和3D实体体积。在主菜单上选择“分析”“面积/体积”“平面面积”命令，选取所示曲面的边界串联，单击“确定”按钮 ，弹出“分析2D平面面积”对话框。此对话框显示了轮廓内的面积和周长，以及重心坐标

29、、XY之惯性力矩等分析结果。,3.3.5 串联分析,“串联分析”命令能够分析串联几何图形的参数。若几何图形存在串联错误，则可以设置在错误的区域创建图形进行标记。在主菜单上选择“分析”“串联分析”命令，弹出“串联图素的分析”对话框，如图所示。单击“确定”按钮 ，完成串联分析，分析结果如图所示。,3.3.6 外形分析,“外形分析”命令用来分析串联几何图形的组成情况，图形由哪些图素组成、具体的点坐标、线的长度、圆弧的半径等都可以分析显示。在主菜单上选择“分析”“外形分析”命令，弹出“分析串联图素”对话框，如图所示。在“分析串联图素”对话框中单击“确定”按钮 ，完成外形分析，分析结果如图所示。,3.3

30、.7 角度分析,“角度分析”命令用于分析任意两条线段之间或3点之间的夹角大小，并给出补角的补角值。在主菜单上选择“分析”“角度分析”命令，弹出“分析角度”对话框，如图所示。 其部分参数含义如下。 两线：分析两条线的夹角。 三点：分析由三点组成的夹角。 夹角：显示分析的角度结果。 补角：显示分析角度相应的补角值。 2D构图平面：分析的角度为图素在2D构图平面上的2D角度。 3D：分析的角度为空间3D角度。,3.3.8 动态分析,“动态分析”命令能够动态地分析几何图素上任意点的坐标，若选取的是圆弧、曲线或曲面，系统还将给出半径值或曲率值。在主菜单上选择“分析”“动态分析”命令，弹出“动态分析”对话

31、框，如图所示。 其部分参数含义如下。 点：显示动态分析箭头点的坐标。 标准：显示此点在X、Y、Z方向上切向斜率值。 角度：显示箭头所在点切向角度。 半径：显示箭头所在的点处曲面或曲线的曲率半径值。 向量：显示在箭头所在点处的切向向量。,3.3.9 曲面检测,“曲面检测”功能可以对曲面进行基础曲面检测、过切检查和正向切换等操作，并给出曲面是否存在错误的提示。主要检测曲面是否存在突然转向的问题曲面。在主菜单上选择“分析”“曲面检测”命令，弹出“分析曲面”对话框。单击“确定”按钮 即可完成分析，分析结果如图所示。,3.3.10 实体检测,“实体检测”能对实体进行正确性检查，并给出实体是否存在错误的提

32、示。在主菜单上选择“分析”“实体检测”命令，弹出“检查实体”对话框，如图所示，显示没有发现错误。,3.4 绘制曲面曲线,曲面曲线是一种高阶样条曲线，在刀具路径编制中通常用来创建边界线，建模中创建曲面交线，或在模具中创建分模线。Mastercam系统提供了强大的曲面曲线设计功能。要启动曲面曲线设计功能，在主菜单上选择“绘图”“曲面曲线”命令，即可调取需要的曲面曲线。,3.4.1 指定边界,“指定边界”命令用于产生曲面的某单一的边界线。在主菜单上选择“绘图”“曲面曲线”“指定边界”命令，选取曲面，并移动箭头到曲面的某一边界。如图所示为初始曲面，图所示为采用指定边界绘制曲线。,3.4.2 所有边界,

33、“所有边界”命令用于产生曲面所有边界线。在主菜单上选择“绘图”“曲面曲线”“所有边界”命令，选取曲面后单击“确定”按钮 。如图3.50所示为初始曲面，采用所有边界命令系统自动将选取的曲面绘制出所有的边界曲线，结果如图所示。,3.4.3 缀面边线,“缀面边线”命令用于选择曲面上某点来产生在此点处的横向或纵向的曲线。在主菜单上选择“绘图”“曲面曲线”“缀面边线”命令，选取曲面上某点后单击“确定”按钮 。如图所示的状态条，单击“方向”按钮 可以为切换横向或纵向。,3.4.4 曲面流线,“曲面流线”命令用于产生曲面横向或纵向方向所有的曲面流线。横向或纵向也是由切换“方向”按钮 控制的。如图所示为初始曲

34、面，绘制曲面流线结果如图所示。将曲面流线换向后结果如图所示。,3.4.5 动态绘线,“动态绘线”命令用于在曲面上动态选择点产生经过所选点的曲线。下图是在曲面上选取9点所绘的曲线。,3.4.6 绘制剖切线,“剖切线”命令用于产生平面与曲面的相交曲线，其操作栏各选项如图所示。 在主菜单上选择“绘图”“曲面曲线”“剖切线”命令，选取曲面后单击“确定”按钮 。图所示为初始曲面和剖切平面，采用剖切线绘制曲线结果如图所示。,3.4.7 曲面曲线,“曲面曲线”命令用来将选择的曲线转换为曲面曲线。操作很简单，在主菜单上选择“绘图”“曲面曲线”“曲面曲线”命令，选取曲线后单击“确定”按钮 ，即可将所选曲线转换为

35、曲面曲线。通过分析，曲面边线原始属性为直线，如图所示。,3.4.8 分模线,“分模线”命令用于产生指定构图面上的最大投影线，也就是分模线。分模线往往在曲面圆角边线处。在主菜单上选择“绘图”“曲面曲线”“分模线”命令，选取曲面后单击“确定”按钮 ，即可将所选曲面绘制出分模线。如图所示是初始曲面，为产生分模线后的结果如图所示。,3.4.9 相交线,“相交线”命令用于产生两个相交曲面的交线。在主菜单上选择“绘图”“曲面曲线”“交线”命令，选取两曲面后单击“确定”按钮 ，即可将所选两曲面相交部分绘制出相交线。左图为初始曲面，右图为产生交线结果。,第4章 加工设置,完成CAD造型后，进入CAM模组进行加

36、工时需要进行加工的相关设置，包括刀具设置、工件毛坯设置、加工仿真模拟设置等，以及加工通用参数设置，如高度设置、补偿设置、转角设置、外形设置、深度设置、进退刀设置、过滤设置。,4.1 设置加工刀具,加工刀具的设置是所有加工都要面对的步骤，也是最先需要设置的参数。用户可以直接调用系统刀具库中的刀具，也可以修改刀具库中的刀具产生需要的刀具形式，还可以自定义新的刀具，并保存刀具到刀具库中。刀具可以在“刀具参数”选项卡中进行设置，如图所示。 刀具设置主要包括从刀库选刀、修改刀具、自定义新刀具、设置刀具相关参数等，下面进行讲解。,4.1.1 从刀具库中选择刀具,从刀具库中选择刀具是最基本最常用的方式，操作

37、也比较简单。在“刀具参数”选项卡的空白处单击右键，从弹出的右键菜单中选择“刀具管理库”命令，弹出“刀具管理”对话框如图所示。该对话框用来从刀具库中选择用户所需要的刀具。,4.1.2 修改刀具库刀具,从刀具库选择的加工刀具，其刀具参数如刀径、刀长、切刃长度等是刀库预设的，用户可以对其修改来得到所需要的刀具。在“刀具参数”对话框中选择要修改的刀具后单击右键，在弹出的右键菜单中选择“编辑刀具”选项，弹出“定义刀具”对话框，可以对其参数进行修改。,4.1.3 自定义新刀具,除了从刀库中选择刀具和修改刀具设置加工所需要的刀具外，用户还可以自定义新的刀具。在“刀具参数”选项卡的空白处单击右键，从弹出的右键

38、菜单中选择“创建新刀具”选项，弹出“定义刀具”对话框。在“刀具型式”对话框中选择所需要的刀具（如平底刀），弹出“平底刀”对话框，在对话框中可以设置平底刀的参数。,4.1.4 设置刀具加工参数,设置刀具后就要设置刀具参数。在“刀具参数”选项卡右边的参数文本框中输入刀具加工的相关参数，如图所示。,4.2 设置加工工件,刀具设置和参数设置完毕后，就可以设置工件了。加工工件的设置包括工件的尺寸、原点、材料、显示等参数。一般在进行实体模拟时，就必须设置工件，若不进行实体模拟，工件的设置也可以忽略。,4.2.1 设置工件尺寸及原点,要设置工件尺寸及原点，可以在“刀具路径”管理器中双击“材料设置”选项，如左

39、图所示。打开“素材设置”选项卡，如右图所示。 1设置工件尺寸 2设置工件原点,4.2.2 设置工件材料,要设置工件材料，可以在“刀具设置”选项卡中的“材质”选项组单击“选择”按钮，如左图所示。弹出“材质库”对话框，从中可以选择工件的材料，如右图所示。,4.3 加工仿真模拟,加工参数及工件参数设置完毕后便可以利用加工操作管理器进行实际加工前的切削模拟，当验证无误后再利用POST后处理功能输出正确的NC加工程序。“刀具路径”管理器如图所示。,4.3.1 刀具路径模拟,要执行刀具路径模拟，可以在“刀具路径”管理器中单击“刀具路径模拟”按钮 ，弹出“刀路模拟”对话框，如图所示。,4.3.2 实体加工模

40、拟,要执行实体加工模拟，可以单击“实体模拟”按钮 ，弹出“实体验证切削”对话框。 其参数含义如下： 单击“返回到开始”按钮 ：返回到开始。 单击“开始”按钮 ：开始实体模拟。 单击“快进”按钮 ：到最后的结果。 单击“不显示刀具模拟”按钮 ：直径一步模拟到结果。 单击“带刀具模拟”按钮 ：慢速模拟。 单击“带夹头模拟”按钮 ：带刀具和夹头的模拟。 请作者确认,4.3.3 后处理设置,实体加工模拟完毕后，若未发现任何问题，就可以后处理产生NC程序了。要执行后处理，可以单击“刀具路径”管理器中的“后处理”按钮 ，弹出“后处理程序”对话框，在对话框中可设置后处理的参数，如图所示。 其部分参数含义如下

41、。 更改后处理程序：更改与机床相对应的后处理程序。 NC文件的扩展名：输入在刀具路径文件后的后缀名。 覆盖前询问：若有同名的文件，系统在覆盖前会进行询问。,4.4 加工通用参数设置,本节主要讲解加工过程中通用参数的设置，包括高度设置、补偿设置、转角设置、外型设置、深度设置、进/退刀向量设置、过滤设置等。,4.4.1 高度设置,高度参数设置是二维和三维刀具路径都有的公共参数。高度选项卡中共有5个高度需要设置，分别是安全高度、参考高度、下刀位置、工件表面和切削深度。高度还分为绝对坐标和增量坐标两种。绝对坐标是相对系统原点来测量的。系统原点是不变的。增量坐标是相对工件表面的高度测量的。工件表面随着加

42、工的深入不断变化，因而增量坐标是不断变化的。加工参数对话框。,4.4.2 补偿设置,在图4.17的“外形铣削参数”对话框中有“补正型式”和“补正方向”选项，用户可以通过下拉列表设置刀具补偿。补正型式如左图所示，补正方向如右图所示。 1补正形式 2补正方向,4.4.3 转角设置,在“外形加工参数”选项卡中有“刀具走圆弧”设置选项，“刀具走圆弧”设置用于两条及两条以上的相连线段转角处的刀具路径，即根据不同选择模式决定在转角处是否采用弧形刀具路径。 当设置为“无”时，即不走圆角，在转角地方不采用圆弧刀具路径。不管转角的角度是多少，都不采用圆弧刀具路径。 当设置为“尖角”时，即在尖角处走圆角，在小于1

43、35转角处采用圆弧刀具路径。在100的地方采用圆弧刀具路径，而在136的地方采用尖角即没有采用圆弧刀具路径。 当设置为“全部”时，即在所有转角处都走圆角，在所有转角处都采用圆弧刀具路径。所有转角处都走圆弧。,4.4.4 外形分层,在如左图所示的对话框中选中“U平面多次铣削”按钮前的复选框，单击“U平面多次铣削”按钮，弹出“XY平面多次切削设置”对话框，如右图所示。该对话框用来设置定义外形分层铣削的粗切和精修的参数。,4.4.5 深度分层,在如左图所示的对话框选中“Z轴分层铣深”复选框，单击“Z轴分层铣深”按钮，弹出“深度分层切削设置”对话框，如图所示。该对话框用来设置二维刀具路径的深度方向分层

44、铣削的参数。,4.4.6 进/退刀向量,在如下左图所示的对话框中选中“进/退刀向量”复选框，单击“进/退刀向量”按钮，弹出“输入/输出”对话框，该对话框用来设置刀具路径的起始及结束加入一直线或圆弧刀具路径，使其与工件及刀具平滑连接。起始刀具路径称为进刀，结束刀具路径称为退刀，如下右图所示。,4.4.7 过滤设置,在如下左图所示的对话框中选中“程式过滤”复选框，单击“程式过滤”按钮，弹出“过滤设置”对话框，如下右图所示。在该对话框中可以设置NCI文件的过滤参数。通过对NCI文件进行过滤，删除长度在设定公差内的刀具路径优化或简化NCI文件。,第5章 外形铣削加工,外形铣削加工是指对外形轮廓进行加工

45、，通常是用于二维工件或三维工件的外形轮廓加工。二维外形铣削加工刀具路径是用户设的深度值，切削深度不变，三维外形铣削加工刀具路径的切削深度是随外形的位置变化而变化的。外形铣削加工是二维加工还是三维加工，取决于用户所选的外形轮廓线是二维线架还是三维线架。如果用户选取的线架是二维的，外形铣削加工刀具路径就是二维的；如果用户选取的线架是三维的，外形铣削加工刀具路径就是三维的。,5.1 外形铣削,外形铣削加工刀具路径按形式分有2D外形铣削加工、2D外形倒角铣削加工、斜插外形铣削加工、外形残料加工及3D外形铣削加工等。2D外形铣削加工刀具路径可以铣削凹槽形工件，也可以铣削凸缘形工件。通过控制补偿方向控制刀

46、具是铣削凹槽形，还是铣削凸缘形。,5.1.1 外形参数设置步骤,下面以5050的二维矩形为例来说明外形参数的设置。,5.1.2 2D外形倒角铣削加工,2D外形倒角铣削加工是利用2D外形产生倒角特征的加工刀具路径。生成2D外形倒角铣削加工路径的操作步骤如下。 （1）在主菜单中选择“刀具路径”“外形铣削”选项。 （2）采用串联选取方式选取串联外形后，单击“确定”按钮 。 （3）弹出“外形”对话框，在“刀具路径参数”中设置所需要的倒角刀具。 （4）选择“外形加工参数”标签，在“外形加工参数”选项卡中设置有关参数。 （5）选择“确定”按钮，即可按选择的外形、刀具和设置的参数生成2D外形倒角铣削加工路径

47、。,5.1.3 斜插加工,斜插加工一般用来加工铣削深度较大的二维外形。在图5.8的“外形加工参数”选项卡中设置“外形铣削类型”为斜插，单击“渐降斜插”按钮，弹出“外形铣削的渐降斜插”对话框，如图所示。,5.1.4 残料加工,残料加工一般用在铣削外形铣削加工后留下的残余材料。为了提高加工速度，当铣削加工的铣削量较大时，首先采用大直径刀具和大的进给量，再采用残料外形加工得到最后的效果。 残料加工可以用在加工之前加工预留的部分，也可以用在加工以前由于采用大直径刀具在转角处不能被铣削的部分。,5.1.5 3D加工,当选取的外形线是三维串联时，既可以进行三维外形铣削加工，也可以进行二维外形铣削加工。在选

48、取了三维曲线串联后，铣削深度仅能采用相对坐标定义。在进行三维外形铣削加工时，其铣削深度随外形Z坐标值变化而变化，即刀具路径中各点铣削深度的Z坐标值等于外形点Z坐标加上设置的相对铣削深度值。,主要讲解2D外形铣削加工综合实例应用。2D外形铣削加工在加工二维轮廓的工件时特别方便。通过前面的讲解，可以对2D外形铣削加工的每一种类型有所了解，下面通过实例讲解2D外形铣削加工的应用。,5.2 2D外形铣削加工综合应用,5.2.1 二维图形绘制,此心形二维图形全部由圆弧组成，因而可以用圆弧绘制。图形整体呈中心对称结构，可以用转换命令，再利用编辑修剪。二维图形绘制步骤如下。,5.2.2 刀具路径的编制,下图

49、二维图形要铣外形轮廓，需采用外形铣削刀具路径进行加工。另外圆弧最小为R=15，所以刀具可以完全铣到位。这里设置D=20的平底刀。,5.2.3 材料设置,“刀具路径参数”设置完毕后，要进行材料的设置，才能进行实体模拟。其设置步骤如下。 （1）在“刀具路径”管理器中单击“材料设置”选项，弹出“机器群组属性”设置对话框，在“素材设置”选项卡中单击“边界盒”按钮，单击“确定”按钮 ，完成边界盒的创建。再将对话框中边界盒尺寸X、Y、Z参数修正为（130，130，20），素材原点视角坐标修正为（0，0，0），单击“确定”按钮 ，完成材料设置。 （2）最后刀路和材料显示的结果。 （3）在“刀具路径”管理器中

50、单击“实体仿真模拟”按钮 ，弹出“实体切削验证”对话框。单击“播放”按钮 ，开始进行仿真模拟。单击“确定”按钮 ，完成实体仿真模拟。,5.3 外形铣削加工实例,外形铣削加工可以加工凸形工件，也可以加工凹形工件，下面通过两个实例说明外形铣削加工编程步骤。 实例二：利用外形铣削加工将如左图所示的二维图形铣削成如右图所示的三维。铣削深度5 mm。 此实例是凸形工件，首先要绘制二维图形，再进行程序的编制。,5.3.1 绘制二维图形,（1）绘制圆形。单击“俯视”按钮 ，工作区呈现俯视构图面，单击“绘圆”命令，在参数文本框输入圆心坐标值（50，50），在半径文本框输入半径R=20mm。单击“确定”按钮 完

51、成圆的绘制。 （2）旋转图素。单击“旋转”按钮 ，选取旋转的图素，选取刚才绘制的R=20mm圆，按回车键，弹出“旋转”对话框。选中“复制”单选按钮，设置旋转次数为3，旋转角度为90，单击“确定”按钮 完成旋转命令。 （3）倒圆角。单击“倒圆”按钮 ，单击“不修剪”按钮 ，设置倒圆角半径为80，选取要倒圆的图素。 （4）修剪图素。单击“修剪”按钮 ，再单击“打断”按钮 ，选取要打断的线段，则所选线段的选取端被修剪掉。,5.3.2 刀具路径编制,采用外形铣削刀具路径将下图的二维图形进行加工，并设置刀具直径为D=20的平底刀。,5.3.3 材料设置,（1）在“刀具路径”管理器中单击“材料设置”，弹出

52、“机器群组属性”对话框。在“素材设置”选项卡中单击“边界盒”按钮，单击“确定”按钮 ，完成边界盒的创建。并在对话框中边界盒X、Y、Z参数进行修正为（150，150，10），原点坐标修正为（0，0，0），单击“确定”按钮 完成材料设置。 （2）最后刀路和材料显示的结果。 （3）在“刀具路径”管理器中单击“实体仿真模拟”按钮 ，弹出“实体切削验证”对话框。单击“播放”按钮 ，开始进行仿真模拟。 实例三：利用外形铣削加工刀具路径铣削的二维图形，铣削成槽形。铣削凹槽深度-3mm。 此题与上题的区别是上题利用外形铣削加工外形轮廓，而此题采用外形铣削加工凹槽。所以此题在编制刀具路径时需要刀具往内补偿。大概

53、步骤于上题类似，在此简单讲解。,5.3.4 二维绘图,（1）绘制矩形。单击工具栏“绘制矩形”命令 ，单击“设置基准点为中心点”按钮 ，选取原点作为矩形中心定位点，在“宽度”按钮 后的文本框输入宽度12，在“长度”按钮 后的文本框输入8，单击“确定”按钮 完成矩形绘制。 （2）绘制切弧。单击工具栏“绘制切弧”命令 ，单击“相切于一个图素”按钮 ，选取矩形的上边界，再选取矩形的中点，此时会出现四段圆弧供选择，如图5.68所示。选择满足要求的一段圆弧后，在半径文本框输入半径R=70，按回车键完成切弧绘制，如图5.69所示。采用同样的步骤绘制R=18的切弧。 （3）倒圆角并修整。单击“倒圆角”命令，将

54、半径70和半径18的圆弧倒圆角为R2，并将画矩形时的辅助线删除。 （4）镜像图素。在工具栏单击“镜像”按钮 ，选取上一步的结果，选取X轴作为镜像轴进行镜像，再将所有图素依同样的步骤以Y轴镜像。,5.3.5 刀具路径的编制,此题的刀具路径编制与“实例二”类似，分为5步，除第4步以外，其他几步大体相同，下面简单讲解一下。 （1）在主菜单中依次选择“刀具路径”“外形铣削”选项。 （2）采用串联选取方式选取串联外形，单击“确定”按钮 。 （3）弹出“外形”对话框，在“刀具路径参数”中设置一个D=2的平底刀具。 （4）选择“外形加工参数”标签，设置的“外形加工参数”选项卡中的有关参数。 （5）单击“确定

55、”按钮 ，系统即可按选择的外形、刀具和设置的参数生成外形铣削刀具路径。,第6章 二维挖槽加工刀具路径,二维挖槽加工刀具路径主要用来切除封闭的或开放的外形所包围的材料（槽形）。二维挖槽加工刀具路径有标准挖槽、平面加工、使用岛屿深度、残料加工和开放式5种挖槽加工类型，如图所示。,6.1 2D标准挖槽加工,2D标准挖槽加工专门对平面槽形工件加工，且二维加工轮廓必须是封闭的，不能是开放的。用2D标准挖槽加工槽形的轮廓时，参数设置非常方便，系统根据轮廓自动计算走刀次数，无需用户计算。此外，2D标准挖槽加工采用逐层加工的方式，在每一层内，刀具会以最少的刀具路径、最快的速度去除残料，因此2D标准挖槽加工效率

56、非常高。,6.1.1 2D标准挖槽加工步骤,2D标准挖槽加工与其他挖槽加工步骤基本相同，需要设置“刀具路径参数”、“2D挖槽参数”、“粗切/精修的参数”三类加工参数。,6.1.2 2D挖槽参数,在“2D挖槽参数”选项卡中可以设置生成挖槽刀具路径的基本挖槽参数。包括各种高度，如安全高度、参考高度、进给下刀位置、工件表面、深度。这些在前面已经做了介绍，下面主要讲解分层铣深、进阶设定、加工方向等参数。 1分层铣削 2进阶设定 3加工方向,6.1.3 粗切/精修参数,在“挖槽（标准）”对话框中选择“粗切/精修的参数”标签，在“粗切/精修的参数”选项卡中可以设置挖槽加工刀具路径的粗切/精修专有参数。包括

57、挖槽的切削方式和下刀方式。 1切削方式 2切削间距 3由内而外环切 4下刀方式,6.1.4 岛屿及挖槽区,岛屿是指在槽的边界内不需要切削加工的区域。岛屿的串联必须是封闭的。依据选取的串联不同，进行挖槽加工的区域也不同。左1图所示为选取一条边界线的岛屿挖槽。左2图选取两条边界线的岛屿挖槽。左为选取三条边界线的岛屿挖槽。左4图为选取四条边界线的岛屿挖槽。,6.2 使用岛屿深度,在“挖槽（标准）”对话框中单击“2D挖槽参数”标签，在“2D挖槽参数”选项卡中设置“挖槽加工形式”为“使用岛屿深度”选项，该项专门用来加工岛屿深度。其参数与标准挖槽相似。,6.3 挖槽平面加工,在“挖槽（标准）”对话框中单击

58、“2D挖槽参数”标签，打开“2D挖槽参数”选项卡，设置“挖槽加工形式”为“平面加工”选项，该项专门用来在原有的基础上额外的增加部分刀路。,6.4 残料加工,残料加工一般用于铣削上一次挖槽加工后留下的残余材料。残料加工可以用来加工以前加工预留的部分，也可以用来加工中由于采用大直径刀具在转角处不能被铣削的部分。在“2D挖槽参数”选项卡中选择“挖槽加工形式”为“残料加工”选项，单击“残料加工”按钮，弹出“挖槽的残料加工”对话框。,6.5 开放式挖槽,由于标准挖槽要求串联必须封闭，因而对于一些开放的串联就无法进行标准挖槽。开放式挖槽是专门针对串联不封闭的零件进行加工。由于轮廓是开放的，因而可以采用从切

59、削范围外进刀。在“2D挖槽参数”选项卡中选择“按钮挖槽加工形式”为“开放式挖槽”，单击“开放式挖槽”按钮，弹出“开放式轮廓挖槽”对话框。,6.6 挖槽综合应用实例,本节主要讲解二维挖槽加工的实例应用。二维挖槽加工在加工二维槽形的工件时特别方便，参数设置也比其他刀路要简单，而且加工效率比较高。本节通过实例来讲解二维挖槽加工参数的设置以及加工步骤。,6.6.1 二维图形绘制,此心形二维图形全部由圆弧组成，因而可考虑用切弧来绘制。图形整体呈左右对称结构，可先画一半，再镜像到另一侧。,6.6.2 刀具路径的编制,左图的二维图形，要铣心形凹槽可采用挖槽加工。另外由标注的尺寸可知，内凹圆弧最小为R=20，所以刀具可以完全铣到位。此处设置D=20的平底刀。,6.6.3 材料设置及模拟加工,“刀具路径参数”设置完毕要进行材料设置，然后才能进行实体模拟。其设置步骤如下。 （1）在“刀具路径”管理器中单击“材料设置”，弹出“机器群组属性”对话框。单击“素材设置”“边界盒”按钮，再单击“确定”按钮 ，完成边界盒的绘制。在对话框中将边界盒X、Y、Z参数修正为（X:120，Y:120，Z:20），单击“确定”按钮 ，完成材料设置。 （2）最后刀路和材料显示的结果。 （3）在“刀具路径”管理器中单击“