铣削初加工.ppt

1、第4章 Mastercam铣削粗加工,本章的学习目标:,应用Mastercam学习对二维,三维曲面 及 线框曲面图形的创建。 学习对各种粗加工的刀具及加工参数的选择。 应用Mastercam对刀具路径进行编辑及动态模拟。 应用Mastercam将刀具路径转换成NC程序。,4.1 Mastercaam二维铣削粗加工,本节介绍二维的外形铣削,挖槽铣削及钻 孔加工,并以小型数控机床为例选择外形 铣削及挖槽铣削加工参数。,外形铣削实例,图4.1汽车图形,1）定平面坐标： Z:0.000 颜色: 10 层别: 1 限定层：关 刀具面：关 构图面：T 视图： T,1构建图形,2）创建汽车直线部分图形,回主

2、功能表/C绘图/L线/E任意线段/K任意点 (1)输入第一点坐标值：20，20; 输入第二点 坐标值：14，20,3）按ALT+F1放大图形，按ALT+F2缩小图形 4）创建车轮部分的图形,2)重复步骤(1)，输入各段直线端点坐标,回主功能表/C绘图/A圆弧/ P极坐标/S起始点/K任意点,（）输入所设定的值，得出汽车图形 （）回主功能表/F档案/S存档,2) 回主功能表/T刀具路径/C外形加工 C串联 点取1点 M更换模式/C串联 点取2点 重复M更换模式/C串联 点取3、4、5点,.外形铣削,1) 设置坐标 设构图面：T 设视角： T,如下图4.2所示。,图4.2所示。,3）选D执行,跳出

3、参数页,设置刀具参数,参数设置后 如图4.3所示:,图4.3刀具参数的设置,参数设置后如图4.4所示:,4）设置外形铣削参数,图4.4外形铣削参数的设定,按图4.4确定按钮后出现外形 铣削路径如 图4.5所示。,图4.5外形铣削路径,5）回主功能表/T刀具路径/O操作管理, 跳出对话框如图4.6所示。,图4.6操作管理对话框,选择执行后处理，跳出对话框如图4.7所示，选储存NC档,输入保存文件的路径和文件名（*.NCI）, 按确定按钮,自动转换成程（略）。,图4.7储存后处理对话框,4.2Mastercam三维铣削粗加工,Mastercam共有七种粗加工方法， 在这些方法可分为两大类：挖槽粗加

4、工 主要用于凹槽式的曲面加工，其余六种 粗加工能用于各种曲面加工。,图4.30曲面粗加工菜单,4.2 平行式铣削粗加工,平行铣削粗加工是沿着特定的方向产 生一系列平行的刀具路径,通常用于加 工单一的凸体或凹体,下面以图4.31为 例介绍平行式铣削加工。,图4.31平行式铣削加工实例,1.绘制图形（线形框架）,2)绘制矩形 在主功能表中单击C绘图/R矩形/2两点，输入矩形对角的两点坐标（-100，-60），（100，60）。,1)在主功能表中设置:构图面:T，,视角:T。,在主功能表中单击O/实体/E挤出/C串 联,选择刚创建矩形的任一条边,单击D 执行,出现如图4.32的菜单对话框:,3)创建

5、实体特征。,图4.32菜单,系统默认朝Z负方向(向下)的拉伸,(如 果要向正向拉伸,单击R反向,以改变方 向),单击D执行,出现拉伸设置对话框 , 设置参数如图4.33所示:,产生主体,距离:50.0,按O确定按钮。,图4.33拉伸设置对话框,单击图标，出现如图4.34所示的图形。,4)改变视角,图4.34拉伸图形,5)构建点:,为了在侧面及中心面上绘制曲线，必须 先设置一些点，通过点生成曲线。,在主功能表中设置:构图面:3D，视角:I, 单击C绘图/P点/P指定位置/K任意点,分 别输入相应的坐标值,设置构图面:S, 视:I ,Z:100.000。,6)绘制曲线:,7)在主功能表中单击C绘图

6、/S曲线/M手动 输入，按顺序捕捉四个点,按Esc结束捕 捉，生成曲线如图4.35所示。,图4.35生成曲线,3D，视角:I, 单击C绘图/P点/P指定位置/K任意点,分别输入点的坐标,8)在主功能表中设置构图面,9)设置构图面,S,视角:I ,Z:0.00。在主功能表中单击C绘图/S曲线/M手动输入，捕捉8)输入的四个点，生成另一曲线。如图4.36所示。,图4.36生成第二条曲线,单击C绘图/P点/P指定位置/K任意点,分别 输入四个点坐标值,10)在主功能表中设置构图面 3D，视角:I,视角:I ,Z:-100.00。在主功能表中单击 C绘图/S曲线/M手动输入，捕捉10)输入 的四个点,

7、在左侧面生成第三条曲线。如 图4.37所示。,11) 在主功能表中设置构图面: S,图4.37生成第三条曲线,(1)在主功能表中单击层别:1,出现层别 对话框如图4.38所示,在层别输入10,选 已使用,按O确定，换成第10层为当前层。,12)消除点:,图4.38层别对话框,（2）将点移到第10层： 在主功能表中 单击S莹幕/V改变层别，弹出对话框如图 4.39所示,选移动,按O确定。在左边菜单 选/A所有的/P点/D执行,所有的点移到第 十层。,图4.39改变层别对话框,（3）换回第1层：单击主功能表中的层 别:10，出现层别对话框如图4.38所示， 在层别输入1，用鼠标点击取消第10层的

8、，如图4.40所示，按O确定，图形上就 不出现点。,图4.40层别对话框,13)用直纹曲面构建曲面表面,在主功能表中单击C绘图/U曲面/U直纹曲 面，选择图4.35第一条曲线，按顺序选 另外两条曲线（产生的箭头方向应同 向），按E结束选择/D执行/D执行, 生 成曲面如图4.41所示。,图4.41生成曲面,14)剪切实体,在主功能表中单击O实体/N下一页/T修 整/S选取曲面，选取图4.41刚创建的曲 面,单击菜单的F换项/D执行, (系统默 认向上为实体保留的部分)使下面为保 留部分。结果如图4.42所示。,图4.42剪切实体,15)隐藏线段及点：,（1）在主功能表中单击层别:1,出现层 别

9、对话框如图4.38所示,在层别输入10, 选已使用/O确定,换成第10层为当前层。,（2）将点、线移到第10层： 在主功能 表中单击S莹幕/V改变层别，弹出对话框 如图4.39所示,选移动/O确定。在左边菜 单单击A所有的/P点/A所有的/L直线/D执 行。,（3）换回第1层：单击主功能表中的层别10， 出现层别对话框如图4.40所示，在层别输入1， 用鼠标点击取消第10层的，如图4.40所示， 按O确定， 结果如图4.43所示。,图4.43隐藏线段及点,(16) 保存文件: 在主功能表中单击F档案/S存档,输入文件名:Parallel-R.MC8。,2.平行铣削,1) 在主功能表中设置构图面

10、:T, 视角:I。,2)选择加工曲面: 在主功能表中单击T 刀具路径/U曲面加工/R粗加工/P平行铣 削/B凸/A所有的/U曲面/D执行，系统自 动选取图4.43刚绘制的整个曲面，并跳 出刀具参数对话框如图4.44所示。,3)刀具参数设置在图4.44对话框中刀具 图像显示区点击鼠标右键,出现菜单,在 菜单如图4.45,点击图4.45的从刀具库中 选取刀具,进入刀库,选取一把8mm的平 刀具图像显示区铣刀,按O确定按钮,刀具 就显示在4.44的刀具参数对话框的刀具 名称处。,刀具图像显示区,图4.44刀具参数对话框,图4.45菜单,设置参数:参数设置如图4.44所示。,4)铣削参数设置 刀具参数

11、设置完毕后,单击图4.44的曲面 加工参数按钮,设置铣削参数,参数设置 后如图4.46所示。,图4.46铣削参数对话框,5)设置平行铣削粗加工参数,铣削参数设置完毕后,单击图4.46的 平行铣削粗加工参数,设置参数:,参数设置后如图4.47所示。,图4.47平行铣削粗加工参数,在图4.47中单击间隙设定,出现间隙设置 对话框如图4.48,设置参数:检查刀具在间隙过切情形,检查提刀时之过切情形, 参数设置后按图 4.48的O确定按钮，出现铣削路径如图4.50 所示。,图4.48间隙设置对话框,6)加工模拟,单击主功能表的N公用管理/B路径模拟,弹出如图4.49所示菜单。,图4.49菜单,在该菜单

12、中,如果每次单击一下S手动控 制,计算机就执行一条数控指令,刀具向前 走一步;如果单击一下R自动执行,可以一 次模拟整个加工过程;如果觉得刀具走得 太快,可以在D参数设定中改变默认暂留 时间的设定;同时也可对刀具颜色,路径颜 色等进行设定。刀具路径模拟过程如图 4.50所示。,图4.50刀具路径模拟,7)产生后处理程序,当模拟完成后,系统同时产生了NCI文 件,NCI文件实际上记录了刀具轨迹的数 据和辅助加工的一些数据,它是一个数据 文件。要得到控制机床运动的数控程序, 需要进行后处理。后处理将零件的NCI 文件翻译成数控程序。,在主功能表中单击N公用管理/P后处理,出现如图4.51所示的后处

13、理菜单。,图4.51后处理菜单,单击RNCI-NC选项就可以产生数控程序,如图4.52所示。,图4.52数控程序,4.3等高外形铣削加工,等高外形铣削粗加工是沿着曲面外形生成粗加工刀具路径的加工方法, 它的特点是产生的加工路径在轮廓的等高线上，对于毛坯的形状和大小与零件较接近时，这种加工方法是最理想的。这种刀路由于类似于地图山峰的等高标线而得名。下面以五角星的构图及加工为例介绍等高外形铣削加工。,图4.86等高外形铣削加工实例,1.绘制图形,1)在主功能表中设置构图平面:T，视角:T。 2)绘制圆形 在主功能表中单击C绘图/A圆弧/R点半径圆， 系统提示输入半径:80;输入圆心位置:在菜单 上

14、单击O原点(0,0)。,3)创建实体特征 在主功能表中单击O实体/E挤出/C串联, 选择刚创建的圆形,单击D执行,出现如图 4.87的菜单对话框。,图4.87菜单,系统默认朝Z负方向的拉伸,单击D执行。 出现拉伸对话框, 设置参数如图4.88:产生 主体;距离:20.0,按确定。,图4.88拉伸对话框,4)单击工具栏的等角视图 按钮，结果如图4.89所示。,图4.89拉伸图形,5)绘制五边形,在主功能表中单击C绘图/N下一页/P多边形/O 边数,输入边数:5;单击菜单的R半径值,输入内接 半径:80;单击菜单的D执行;再单击O原点(0,0),设 五边形的中心为系统的原点。设置视角:T,结果 如

15、图4.90。,图4.90绘制五边形,6)设置五边形的顶点,设置Z:15,构图面:3D,视角:T。 在主功能表中单击C绘图/P点/P指定位 置，然后输入五边形中心点坐标值为 (0,0,15) 。,连接五边形的各顶点: 在主功能表中单 击C绘图/L直线/E任意线段,用E端点捕 捉五边形的各顶点,生成五角星外轮廓, 如图4.91所示。,图4.91五角星外轮廓,7)修剪五角星,在主功能表中单击M修整/T修剪延伸/D 分割物体,系统提示栏出现请选择要分割 的曲线:点击图4.92的P1点作为要分割的 曲线;请选择第一边界线: 点击P2点作为第 一边界线; 请选择第二边界线: 点击P3点 作为第二边界线,分

16、割后如图4.93。,图4.93分割五角星,图4.92修剪五角星,同样道理分割其余各边,结果如图4.94所示。,图4.94分割五角星,设构图平面:3D, ,视角:I。 在主功能表中单击C绘图/L直线/E任意线段/ 端点，捕捉五边形任一顶点,再捕捉中心点, 如图4.95所示。,8）创建五边形各顶点和中心点的连接,图4.95创建顶点和中心点的连接,同理,连接各顶点到中心点,结果如图4.96所示。,图4.96连接各顶点及中心点,9)创建斜面,在主功能表中单击绘图/U曲面/T曲面修 整/F平面修/C串联,按图4.97所示选择三条 边,单击E结束选择/D执行 /D执行,就生成 了一小缀面如图4.98所示。

17、,图4.97选择三条边,图4.98生成了一小缀面,同理,选择其它三角形的三条边,生成各三角形小缀面如图4.99所示。,图4.99生成各三角形小缀面,在主功能表中单击D删除, 选择五边形,最后的结果如图4.100所示。,10）删除多余的线段:,图4.100删除多余的线段,11)保存文件,在主功能表中单击F档案/存档,输入文件 名:Contour-R.MC8。,2.等高外形铣削,2)选择加工曲面 在主功能表中单击T刀具路径/U曲面加工 /R粗加工/C等高外形/A所有的/U曲面/D 执行,系统自动选择所有的曲面,并跳出刀 具参数对话框如图4.101。,1)设置构图平面:T,视,角:I。,3)刀具参数

18、设置 在该对话框的刀具图象显示区单击鼠标 右键,显示菜单,点击从刀具库中选取刀 具,进入刀具管理器,选取一把12mm的平 铣刀, 按O确定按钮,刀具就显示在对话 框的刀具名称处。,参数设置如图4.101所示。,刀具图象显示区,图4.101刀具参数对话框,4)铣削参数设置，参数设置后如图4.102所示。,图4.102曲面加工参数对话框,5)设置等高外形铣削粗加工参数，参数设置后如图4.103所示。,图4.103等高外形铣削粗加工参数,6)加工模拟,参数设置后按图4.103的确定按钮,自动出 现走刀路径如图4.104。还可在主功能表 中单击N公用管理/B路径模拟/R自动执行, 重复模拟加工过程如图

19、4.104所示。,图4.104模拟走刀路径,7)产生后处理程序,在主功能表中单击N公用管理/P后处理 /RNCI-NC,自动转换为程序,这里从略,4.4 投影铣削粗加工,投影铣削粗加工是将已有的刀具路径或 几何图形投影到选择的曲面上,生成粗加 工刀具路径的加工方法。,1.创建图形,1)在主功能表中单击F档案/G取档，调用 平行铣削粗加工的实例如图4.105所示作 为投影铣削粗加工的投影曲面。,图4.105投影铣削粗加工的投影曲面,2)另存文档: 在主功能表中单击F档案/S 存档，输入新文件名Project-R.MC8。,3)在主功能表中设置Z:60.0，同时设置 构图平面:T，视角:T。,图4

20、.106构建汽车图形,4)绘制汽车外形图形，如图4.106所示。,2.投影外形铣削加工,1)设置构图平面:T,视角:I。,5) 在主功能表中单击F档案/S存档， 文件名为Project-R.MC8。,2)选择加工曲面,在主功能表中单击T刀具路径/U曲面加 工/R粗加工/J投影加工/B凸/S实体/S 实体主体 Y(其余参数为 N)，用鼠标 点击曲面上的任一点，选菜单的D执行 /D执行,系统跳出刀具参数对话框。,3)刀具参数设置,在图4.107对话框的刀具图象显示区单 击鼠标右键,显示菜单,点击从刀具库中 选取刀具,进入刀具管理器,选取一把 4mm的球头刀, 按O确定按钮,刀具就显 示在对话框的刀

21、具名称处。,设置参数，其余参数设置如图4.107所示。,刀具图象显示区,图4.107刀具参数对话框,4)铣削参数设置，参数设置后如图4.108所示。,图4.108铣削参数对话框,5)设置投影外形铣削粗加工参数,铣削参数设置完毕后,单击图4.108 的投影粗加工参数按钮,设置投影粗 加工参数，参数设置后如图4.109所 示。,图4.109投影铣削粗加工参数对话框,6）选择投影图形：参数设置后按图4.109的确 定按钮，用鼠标单击菜单的W窗选, 用窗选整 个汽车轮廓外形，系统提示栏提示输入串联起 点，点击点1如图4.110所示。,1,图4.110选择投影图形,按菜单的D执行，出现加工路径如图4.1

22、11所示。,图4.111出现加工路径,7)加工模拟,在主功能表中单击N公用管理/B路径模拟/R自 动执行,重现模拟过程如图4.111所示。,8）产生后处理程序,在主功能表中单击N公用管理/P后处理 /RNCI-NC选项,打开默认的Project- R.nci文件,接着选择存诸Project-R.nc 文件位置,最后出现如图4.112所示的后 处理程序。,图4.112后处理程序,4.5 旋转曲面铣削加工,构建一个旋转曲面, 旋转曲面铣削加工模块就能按照给定的高度或宽度产生一个凸形或凹形的刀具路径。本节以下面零件为实例，介绍旋转曲面的构图及铣削方法。,图4.194旋转曲面实例,构建图形,）定平面座

23、标：,Z:0.0000 构图面：T,视角：T,回主功能表/S莹幕/C系统规划,选取英制为单位。,）回主功能表/C绘图/L直线/E任意线段/K任意点 输入第一个坐标值：0，0 输入第二个坐标值：0，10,）回主功能表/C绘图/A圆弧/P极坐标/S起始点/K任意点 输入起始坐标值：10，10 输入半径:10，输入起始角度:180，输入终始角度:270 出现图形如图4.195所示。,）回主功能表/C绘图/U曲面/R旋转曲面/S单体点取1点,/D执行,系统提示选择旋转轴，点取2点如图4.196所示；单击菜单S起始角度，输入0，E终止角度，输入360，单击D执行。,图4.195画圆弧,图4.196画旋转

24、曲面,）设视角:I等角视图,6）按Alt+F1放大和按F9显示坐标。,）回主功能表/F档案/S存案 输入文件名: REVOLUTION.MC8。,旋转曲面铣削加工,设构图面：T 设视角：I,）改变坐标,主功能表/T刀具路径/N下一页/W线架构/V旋转加工 /C串连 点取1点，如图4.198所示。 选D执行/ O原点(0,0), 跳出刀具参数页。,图4.198选点铣削,）设置刀具参数,在图4.199对话框的刀具图像显示区点击鼠标 右键,出现菜单,点击从刀具库中选取刀具, 进入刀库,选取一把0.375英吋的球状铣刀,按 O确定按钮,刀具就显示在刀具参数对话框的 刀具名称处。,设置参数,参数设置如图4.199所示,刀具图像显示