第4章型銑和深度加工輪廓

1、第 4 章 型腔銑和深度加工輪廓學(xué)習(xí)提示： 型腔銑主要用于工件的粗加工， 快速去除毛坯余量， 可加工平面銑無(wú)法加工 的零件形狀， 一般包括帶拔模角度的零件側(cè)壁和帶曲面的零件等。 本章介紹型腔銑的加工特 點(diǎn)、型腔銑的適用范圍， 與深度加工輪廓銑的異同； 重點(diǎn)介紹型腔銑和深度加工輪廓的參數(shù) 設(shè)置，包括切削層、切削參數(shù)、處理中的工件（IPW ）等。最后通過實(shí)例來說明型腔銑和深度加工輪廓銑操作的運(yùn)用。技能目標(biāo)： 了解型腔銑和深度加工輪廓的應(yīng)用范圍， 掌握設(shè)置切削層、 切削參數(shù)的方法， 掌握型腔銑和深度加工輪廓銑操作的設(shè)置方法。4.1 型腔銑基礎(chǔ)理論型腔銑主要用于工件的粗加工， 快速去除毛坯余量， 可加

2、工平面銑無(wú)法加工的零件形狀， 一般包括帶拔模角度的零件側(cè)壁和帶曲面的零件等。 型腔銑的操作原理是通過計(jì)算毛坯除去 工件后剩下的材料來產(chǎn)生刀軌， 所以只需要定義工件和毛坯即可計(jì)算刀位軌跡， 使用方便且 智能化程度高。本章將先介紹型腔銑的基本設(shè)置，再通過實(shí)例說明型腔銑的應(yīng)用思路。4.1.1 型腔銑與平面銑的比較型腔銑與平面銑操作都是在水平切削層上創(chuàng)建的刀位軌跡， 用來去除工件上的材料余量。 大部分情況下， 特別是粗加工， 型腔銑可以替代平面銑， 但平面銑也有它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。 下面 對(duì)型腔銑和平面銑進(jìn)行比較。1. 相同點(diǎn)（1）型腔銑與平面銑刀具軸都垂直于切削層平面。（2）型腔銑與平面銑的大部分參數(shù)基本

3、相同，如切削方式、進(jìn)刀和退刀、控制點(diǎn)、切削參 數(shù)選項(xiàng)，拐角控制選項(xiàng)等。2. 不同點(diǎn)（1）定義工件和毛坯的幾何體類型不同，平面銑使用邊界，型腔銑大部分使用實(shí)體，也可 使用小平面和邊界。（2）切削深度的定義不同，平面銑通過指定的邊界和底面的高度差來定義總的切削深度。 型腔銑是通過毛坯幾何體和零件幾何體來定義切削深度。4.1.2型腔銑的適用范圍型腔銃的適用范圍很廣泛，可加工的工件側(cè)壁可垂直或不垂直，底面或頂面可為平面或曲面如模具的型芯和型腔等。可用于大部分的粗加工，直壁或斜度不大的側(cè)壁的精加工，通過限定高度值，只作一層切削，型腔銃也可用于平面的精加工以及清角加工等。適用于型腔銃的工件類型有如圖4-1

4、和圖4-2所示。圖4-1打印機(jī)蓋板的后模型腔圖4-2塑料前模型芯4.1.3型腔銑的參數(shù)設(shè)置型腔銃創(chuàng)建操作的主界面如圖4-3所示，型腔銃最關(guān)鍵的參數(shù)是切削層、切削區(qū)域，以及IPW （殘留毛坯）的應(yīng)用。本節(jié)先介紹型腔銃的加工原理，然后對(duì)型腔銃的參數(shù)設(shè)置作講 解。圖4-3 【型腔銃】對(duì)話框型腔銃的加工原理是在刀具路徑的同一高度內(nèi)完成一層切削，當(dāng)遇到曲面時(shí)將會(huì)繞過,再下降一個(gè)高度進(jìn)行下一層的切削，系統(tǒng)按照零件在不同深度的截面形狀計(jì)算各層的道路軌跡。如圖4-4所示的零件，分 4層切削，在不同的層里，道路軌跡也有所不同。1.切削層切削層是為型腔銃操作指定切削平面。切削層由切削深度范圍和每層深度來定義。一個(gè)

5、范圍由兩個(gè)垂直于刀軸矢量的小平面來定義，同時(shí)可以定義多個(gè)切削范圍。每個(gè)切削范圍可以根據(jù)部件幾何體的形狀確定切削層的切削深度，各個(gè)切削范圍都可以獨(dú)立地設(shè)定各自的均勻深度。毛坯幾何f*郎件幾何圖4-4【型腔銃】的切削層在【型腔銃】對(duì)話框下【刀軌設(shè)置】選項(xiàng)中單擊【切削層】一按鈕，打開【切削層】對(duì)話框，如圖4-5所示。在【切削層】對(duì)話框中，型腔銃操作提供了全面、靈活的方法對(duì)切 削范圍、切削深度進(jìn)行調(diào)整。下面講解切削層中的各個(gè)選項(xiàng)的理解和用法。切削啟伯怠1單,范國(guó)用尸盤義范囿出前范固Jit面洱:度當(dāng)范固信恵J當(dāng)前范圍切換接碼粧入刑刊L編稱當(dāng)前葩固I圖4-5【切削層】對(duì)話框（1）自動(dòng)生成切削層自動(dòng)生成將范

6、圍設(shè)置為與任何水平平面對(duì)齊，這些是部件的關(guān)鍵深度。 只要沒有添加或修改局部范圍，切削層將保持與部件的關(guān)聯(lián)性，系統(tǒng)將檢測(cè)部件上的新的水平表面，并添加關(guān)鍵層與之匹配。選擇這種方式時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)尋找部件中垂直于刀軸矢量的平面。在兩平面之間定義一個(gè)切削范圍，并且在兩個(gè)平面上生成一種較大的三角形平面之間表示一個(gè)切削 層，每?jī)蓚€(gè)小三角形平面之間表示范圍內(nèi)的切削深度，如圖4-6所示。圖4-6自動(dòng)生成切削層圖例僅在底部范圍在【切削層】對(duì)話框中選擇“僅在底部范圍” 復(fù)選框時(shí)，則在繪圖區(qū)只保留關(guān)鍵切削層, 如圖4-7所示，該參數(shù)設(shè)定只加工關(guān)鍵切削層的深度，即只加工工件存在平面區(qū)域的深度， 該參數(shù)常用于精加工。切削深

7、度切削深度可分為總的切削深度和每一刀的深度，每一刀的深度可以定義為全局切削深度和某個(gè)切削范圍內(nèi)的局部削深度。如圖4-8所示。圖4-7僅在底部切削的切削層Il蛹朝 :'司輩鞭 1-B- - B 圖4-8切削深度當(dāng)前范圍信息向上和向下箭頭=廣* I:使用向上和向下箭頭從各個(gè)范圍中進(jìn)行選擇。圖形區(qū)域中突出顯示的范圍（以選擇顏色顯示） 是當(dāng)前的活動(dòng)范圍。 其他范圍將以部件顏色顯示。當(dāng)突出顯示每個(gè)范圍時(shí)，該范圍的編號(hào)和層將顯示在上/下箭頭的上方，【范圍深度】文本框中將顯示該范圍當(dāng)前的深度值。插入范圍B使用【插入范圍】可在當(dāng)前的范圍下添加一個(gè)新范圍。編輯當(dāng)前范圍匚阿使用“編輯當(dāng)前范圍”可修改當(dāng)前范

8、圍。刪除當(dāng)前范圍K使用【刪除當(dāng)前范圍】可刪除當(dāng)前的范圍。當(dāng)刪除一個(gè)范圍時(shí)，所刪除范圍之下的一個(gè)范圍 將會(huì)進(jìn)行擴(kuò)展以自頂向下填充縫隙。如果刪除僅有的一個(gè)范圍時(shí)，系統(tǒng)將恢復(fù)默認(rèn)的切削范圍，該范圍將從整個(gè)切削體積的頂部延伸至底部。測(cè)量開始位置 頂層：從第一個(gè)切削范圍的頂部開始測(cè)量范圍深度值。范圍頂部：從當(dāng)前突出顯示的范圍的頂部開始測(cè)量范圍深度值。也可使用滑尺來修改范圍底范圍底部：從當(dāng)前突出顯示的范圍的底部開始測(cè)量范圍深度值。部的位置。WC瀬點(diǎn)：從工作坐標(biāo)系原點(diǎn)處開始測(cè)量范圍深度值。信息在單獨(dú)的窗口中顯示關(guān)于該范圍的詳細(xì)說明。顯示 可重新顯示范圍以作為視覺參考。（2）用戶定義切削層允許用戶通過定義每個(gè)

9、新范圍的底面來創(chuàng)建范圍，通過選擇面定義的范圍將保持與部件的關(guān)聯(lián)性。但不會(huì)檢測(cè)新的水平表面。（3）單個(gè)切削層根據(jù)部件和毛坯幾何體設(shè)置一個(gè)切削范圍，如圖4-9所示。在單個(gè)切削層中只能修改頂層和底層。2.切削區(qū)域型腔銃操作提供了多種方式來控制切削區(qū)域。下面對(duì)5種切削區(qū)域定義方式分別進(jìn)行介紹。檢查幾何體y與平面銃類似，型腔銃的檢查幾何體用于指定不允許刀具切削的部位，如壓板、虎鉗 等，不同之處是腔銃可用實(shí)體等幾何對(duì)象定義任何形狀的檢查幾何體?？梢杂闷w、實(shí)體、 表面、曲線定義檢查幾何體。修剪邊界HS修剪邊界用于修剪刀位軌跡，去除修剪邊界內(nèi)側(cè)或外側(cè)的刀軌，必須是封閉邊界。切削區(qū)域2切削區(qū)域用于創(chuàng)建局部刀具

10、路徑?？梢赃x擇部件表面的某個(gè)面或面域作為切削區(qū)域，而不選擇整個(gè)部件，這樣就可以省去先創(chuàng)建整個(gè)部件的刀具路徑，然后使用修剪功能對(duì)刀路徑進(jìn)行進(jìn)一步編輯的操作。 當(dāng)切削區(qū)域限制在較大部件的較小區(qū)域中時(shí)，切削區(qū)域還可以減小系統(tǒng)計(jì)算路徑的時(shí)間。輪廓線裁剪在【切削參數(shù)】對(duì)話框中，當(dāng)打開容錯(cuò)加工時(shí)，可以在【空間范圍】選項(xiàng)卡中將【修剪 由】設(shè)定為“輪廓線”，則系統(tǒng)利用工件幾何體最大輪廓線決定切削范圍，刀具可以定位到 從這個(gè)范圍偏置一個(gè)刀具半徑的位置，如圖 4-10所示。毛:A103MMn 7ih4ltt卜1R貝実持礎(chǔ)V和為苗ELVA蜀考ALH |肋配BA 1'I圖4-10【切削參數(shù)】對(duì)話框參考刀具在【

11、切削參數(shù)】對(duì)話框的【空間范圍】選項(xiàng)卡中，可以設(shè)定參考刀具，如圖4-11所示, 設(shè)定此參數(shù)常來創(chuàng)建清角刀軌，在對(duì)話框右邊有產(chǎn)生的刀軌示意。還可設(shè)【重疊距離】，對(duì) 刀軌進(jìn)行進(jìn)一步的控制。圖4-11【空間范圍】對(duì)話框圖4-13 “無(wú)”處理中的工件3.處理中的工件（IPW）IPW就是In ProCeSS WorkPieCe,是指工序件的意思。該選項(xiàng)主要用于二次開粗，是型腔銃中非常重要的一個(gè)選項(xiàng)。處理中的工件（IPW 也就是操作完成后保留的材料，該選項(xiàng)可用的當(dāng)前輸出操作（IPW的狀態(tài)，包括3個(gè)選項(xiàng)?！盁o(wú)”、“使用3D”和“使用基于層的”如圖4-12所示。使肩3D使用基于層的圖4-12處理中的工件選項(xiàng)無(wú)：

12、該選項(xiàng)是指在操作中不使用處理中的工件。也就是直接使用幾何體父節(jié)點(diǎn)組中指的毛坯幾何體作為毛坯來進(jìn)行切削，不能使用當(dāng)前操作加工后的剩余材料作為當(dāng)前操作的毛坯幾何體，如圖4-13所示。使用3D:該選項(xiàng)是使用小平面幾何體來表示剩余材料。選擇該選項(xiàng)，可以將前一操作加工后剩余的材料作為當(dāng)前操作的毛坯幾何體, 所示。避免再次切削已經(jīng)切削過的區(qū)域，如圖4-14圖4-14使用3D處中的工件圖4-15使用基于層的選項(xiàng)工程提示：在使用 3D選項(xiàng)時(shí)，必須在選擇的父節(jié)點(diǎn)中已經(jīng)指定了毛坯幾何體，否則在創(chuàng)建刀具路徑時(shí)彈出警告對(duì)話框。提示幾何體繃帶沒有定義毛坯幾何體，不能生成刀具路徑。使用基于層：該選項(xiàng)和“使用3D”類似，也

13、是使用先前操作后的剩余材料作為當(dāng)前操作的毛坯幾何體并且使用先前操作的刀軸矢量，操作都必須位于同一幾何父節(jié)點(diǎn)組內(nèi)。使用該選項(xiàng)可以高效地切削先前操作中留下的彎角和階梯面，如圖4-15所示。工程提示：在二次開粗時(shí)：如果當(dāng)前操作使用的刀具和先前操作的刀具不一樣，建議“使用3D”選項(xiàng)；如果當(dāng)前操作使用的刀具和先前刀具一樣，只是改變了步進(jìn)距離或切削濃度，建議選擇“使用基于層”選項(xiàng)。在定義IPW時(shí)，【空間范圍】對(duì)話框會(huì)出現(xiàn)【最小移除材料】文本框，最小移除材料 厚度值是在部件余量上附加的余量，使生成的處理中的工件比實(shí)際加大后的工序件稍大一 點(diǎn)。如圖4-16所示。比如當(dāng)前操作指定的部件余量是0.5mm而最小移除

14、材料厚度值是 02mm,生成的處理中的工件的余量是0.7mm可以理解為，前一個(gè)IPW的余量在0.7以上的區(qū)域才能被本操作加工到。內(nèi)圖4-16最小移除材料IPW可以成功執(zhí)行的條件是，在使用之前的所有操作都必須有同一個(gè)幾何體組之下，且全部操作已生成。工程提示：IPW常用于半精加工，清除前一把刀具銃不到的角落和無(wú)法下刀的區(qū)域。優(yōu)先使用“跟隨工件”的切削方式，生成的刀軌安全高效，智能化程度高。4.1.4深度加工輪廓操作深度加工輪廓銃操作卜T 是型腔銃的特例，經(jīng)常應(yīng)用到陡峭曲面的精加工和半精加工, 相對(duì)于型腔銃的“配置文件”方式 FEL增加了一些特定的參數(shù)，如陡峭角度、混合切削模 式、層間過渡、層間剖切

15、等，其主界面如圖4-17所示：X 7J圖4-17深度加工輪廓(ZLEVEL-PRoFlLE主界面現(xiàn)對(duì)深度加工輪廓操作與型腔銃操作的區(qū)別，分別介紹如下。(1) 陡峭角度此參數(shù)限定被加工區(qū)域的陡峭程度，而非陡峭面采用另外的加工方式，兩者結(jié)合，達(dá)到對(duì)工件完整光順精加工的目的。參數(shù)設(shè)定如圖4-18所示。(2) 混合切削模式當(dāng)每層的刀軌沒有封閉時(shí)，單向切削模式會(huì)產(chǎn)生許多提刀，采用混合切削模式避免提刀，可以提高加工效率，使刀軌更為美觀。參數(shù)設(shè)定如圖4-19所示。吋扁迂|攝朗I 晦 Il主間范用| 砂 miAI51闔 I<j>(atI EJn±*匚I左辺誹i7JJJ=I-l布迥只(*f

16、rt點(diǎn)丁邯2* itJ圖4-18 “陡峭角度”參數(shù)圖4-19 “混合”切削參數(shù)(3) 層間過渡提供了 2種層到層之間的過渡方法，其中“直接對(duì)部件進(jìn)刀”避免了提刀，使得產(chǎn)生的刀軌更為精簡(jiǎn)。參數(shù)設(shè)定如圖4-20所示。圖4-20【層到層】參數(shù)對(duì)非陡峭面進(jìn)(4)層間剖切設(shè)定層間切削的步距和最大移動(dòng)距離, 行均勻加工。參數(shù)設(shè)定如圖4-21所示?？梢詫?shí)現(xiàn)在進(jìn)行深度輪廓加工時(shí),圖4-21“在層之間切削”參數(shù)4.2打印機(jī)后蓋板模型型腔銑實(shí)例工程案例導(dǎo)入：工件簡(jiǎn)圖：打印機(jī)蓋板后模型腔，如圖4-22所示。加工方法：依據(jù)零件型面特征，采用型腔銃進(jìn)行加工操作項(xiàng)目要求：本例使用型腔銃對(duì)打印機(jī)蓋板后模型腔進(jìn)行粗加工圖4-

17、22打印機(jī)蓋板的后模型腔441實(shí)例分析本例是打印機(jī)蓋板一模兩腔的后模型腔，屬于典型的塑膠模，本例主要目的是通過后模型腔開粗加工的過程，讓讀者逐步熟悉型腔銃的基本思路和步驟。零件材料是718鋼，加工思路是通過型腔銃進(jìn)行開粗加工，側(cè)面留 0.35mm加工余量, 底面留0.15mm的余量，加工工藝方案制定如表4 1所示。表4-1型腔銑的加工工藝方案工序號(hào)加工內(nèi)容加工方 式留余量 側(cè)面/底面機(jī)床刀具夾具10下料 500 × 200 × 55銑削0.5銑床銃刀 32壓板20銃六面體 500 × 200 × 55 ,保證尺寸誤差0.3以內(nèi)，兩面平行度小于0.05銑削

18、0銑床銃刀 32壓板30在后模底面攻4個(gè)輔助安裝 螺絲孔，將工件安裝到底板 上，然后壓緊在工作臺(tái)上加工中心組合夾具30.01后模型腔的開粗型腔銃加工0.35/0.15平銃刀 254.4.2粗加工步驟01:單擊【打開】按鈕，彈出【打開】對(duì)話框，如圖 4-23所示。選擇附書光盤中的“ part44-1.prt” 文件，單擊 OK按鈕。開腿附曳41 PrI我握近的文檔農(nóng) 47. Prt集面我的文檔'i我的電腦網(wǎng)上鄰居直拔范圍¢) 04文件名(S) -預(yù)覽DKI部件文件C* jr?) T取消文件類型;按鈕，打開操作導(dǎo)航器，在【導(dǎo)航器】工具條中單擊【幾何視圖】按鈕，如圖4-25所示。r

19、 a選頊.圖4-23【打開】對(duì)話框步驟02:初始化加工環(huán)境。選擇菜單【開始I加工】命令，系統(tǒng)彈出【加工環(huán)境】對(duì)話框，如圖4-24所示。進(jìn)入【CAM設(shè)置】，選擇"mill-contour” ,單擊L確足按鈕后, 進(jìn)入加工環(huán)境。步驟03:設(shè)定操作導(dǎo)航器。單擊界面右側(cè)資源條中的【操作導(dǎo)航器】圖4 - 24【加工環(huán)境】對(duì)話框圖4 25操作導(dǎo)航器幾何視圖步驟04:設(shè)定坐標(biāo)系和安全高度。在操作導(dǎo)航器中，雙擊坐標(biāo)系+ 1 1 ,打開MILL_ORIENT對(duì)話框，如圖4-26所示。指定 MCS加工坐標(biāo)系，單擊零件的頂面，將加工坐標(biāo) 系設(shè)定在零件表面的中心。圖4 26【加工坐標(biāo)系】對(duì)話框SE刀-丘#t

20、X在選擇【間隙】選項(xiàng)下，在【安全設(shè)置選項(xiàng)】選取“平面”，并單擊【指定平面】按 鈕，彈出對(duì)話框。單擊零件頂面，并在【偏置】文本框輸入“ 20”，即安全高度為 Z20,4-27所示。單擊確定I按鈕，完成設(shè)置，如圖圖4 - 27【平面構(gòu)造器】步驟05:創(chuàng)建刀具。單擊【插入I創(chuàng)建刀具】命令，打開【創(chuàng)建刀具】對(duì)話框,默認(rèn)的【刀具子類型】為銃刀 ,在【名稱】文本框中輸入“D25',如圖4-28所示。單擊丨應(yīng)用I按鈕，打開刀具參數(shù)對(duì)話框，在【直徑】文本框中輸入“25”，如圖4-29所圖4-28【創(chuàng)建刀具】對(duì)話框步驟06:創(chuàng)建幾何體。在操作導(dǎo)航器中單擊圖4-29刀具參數(shù)對(duì)話框'丿廠TT前的“

21、+”號(hào)，展開坐標(biāo)系父節(jié)點(diǎn)，雙擊其下的WORKPIECE打開【銃削幾何體】對(duì)話框，單擊【指定部件】按鈕，打開【部件幾何體】對(duì)話框，在繪圖區(qū)選擇后模作為部件幾何體，單擊：丄J按鈕回到【銃按鈕，打削幾何體】對(duì)話框。步驟07:創(chuàng)建毛坯幾何體。在【銃削幾何體】對(duì)話框中單擊【指定毛坯】 開【毛坯幾何體】 對(duì)話框。選擇“自動(dòng)塊”單選按鈕， 如圖4-30所示。單擊兩次確定I按 鈕，返回主界面。圖4-30【毛坯幾何體】對(duì)話框步驟&創(chuàng)建型腔銃。單擊【插入I創(chuàng)建操作】按鈕圖4-31【創(chuàng)建操作】對(duì)話框如圖4-31所示。在【類型】下拉列表中選擇"mill-contour”，修改位置參數(shù)，填寫名稱,然后

22、選擇CAVlTY MlLLING圖標(biāo)，單擊確定按鈕I-鶴定,打開【型腔銃】參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。步驟9:修改切削模式。選擇【切削模式】為“跟隨周邊Jin ”。如圖4-32所示。方濃切削梗式MILLJJaV(JHrT1同跟隨周邊 T* ls歩距平両亙徑百分比(v5S(ToOtm0. SOOft全局每刀深度圖4-32 切削模式步驟10：設(shè)定切削層。單擊切削層亙 按鈕，打開【切削層】對(duì)話框，在“每一刀的全局深度”文本框中輸入0.5 ,如圖4-33a）所示。單擊編輯切削層按鈕，然后點(diǎn)擊上下移，只保留如圖4-33b）所示切削范圍。動(dòng)鍵，選擇第三個(gè)切削范圍,點(diǎn)擊刪除切削層a）【切削層】對(duì)話框b）切削層范圍設(shè)定圖

23、4-33切削層參數(shù)設(shè)計(jì)工程提示：由于自動(dòng)生成的切削層，是在工件的厚度范圍內(nèi)生成的切削層， 但加 工高度范圍生成的切削層才是所需要的， 刪除不需要的切削層可以節(jié) 省系統(tǒng)計(jì)算的時(shí)間。步驟11:設(shè)定切削策略。單擊切削參數(shù)按鈕，打開【切削參數(shù)】對(duì)話框，在【策略】選項(xiàng)卡中設(shè)置【切削方向】為“順銃”，【切削順序】為“深度優(yōu)先”，如圖4-34所示。切削參彙圖4-34【策略】設(shè)置步驟12:設(shè)定切削余量。在【切削參數(shù)】對(duì)話框中，單擊【余量】選項(xiàng)卡，取消使用“底部面和側(cè)壁余量一致”勾選項(xiàng)，修改【部件側(cè)面余量】為0.35mm,【部件底部面余量】為0.15 mm。如圖4-35所示，單擊丨確足"按鈕。圖4-3

24、5【余量】設(shè)置工程提示：型腔銑余量設(shè)置較靈活，分為【側(cè)面余量】和【底面余量】，通?！緜?cè) 面余量】會(huì)與加工方法的設(shè)置一致，而【底面余量】需要手工調(diào)整。 也可以選擇“用與側(cè)面一樣的底面”復(fù)選框。使底面和側(cè)面余量一致。 一般來說，對(duì)于較復(fù)雜工件的粗加工，側(cè)面余量要大于底面余量，因?yàn)榈毒叩闹睆娇赡苷`差較大，容易造成實(shí)際的側(cè)面過切，而底面對(duì)刀 幾乎沒有誤差，較為準(zhǔn)確。步驟13:設(shè)定進(jìn)刀參數(shù)。單擊非切削移動(dòng) H刀】選項(xiàng)卡。如圖徑】設(shè)置為“ 55”按鈕,4-36所示。在【開放區(qū)域】選項(xiàng)里，“ 刀具”，【圓弧角度】設(shè)置為“在【非切削移動(dòng)】對(duì)話框中選擇【進(jìn)【進(jìn)刀類型】設(shè)置為“圓弧”，【半90”，【高度】設(shè)置為“

25、 3 ”，【最小安全距離】為“3”，按 Tr- 按鈕完成設(shè)置。圖4 - 36【非切削移動(dòng)】對(duì)話框步驟14:設(shè)定進(jìn)給率和刀具轉(zhuǎn)速。單擊【進(jìn)給和速度】I土:按鈕，打開【進(jìn)給和速度】對(duì)話框，勾選【主軸速度】并在文本框中輸入“1000”，系統(tǒng)自行計(jì)算表面速度和每齒進(jìn)給量，在【進(jìn)給率】選項(xiàng)中設(shè)定“切削”為“300”，如圖4-37所示。步驟15:生成刀位軌跡。單擊【生成】按鈕,系統(tǒng)計(jì)算出型腔銃的刀位軌跡，如圖4-38所示。圖4-37【進(jìn)給和速度】對(duì)話框圖4-38型腔銃的刀位軌跡4.5刀閘蓋前模型腔銑和深度加工輪廓實(shí)例工程案例導(dǎo)入：工件簡(jiǎn)圖：前模型芯，如圖4-39所示。加工方法：依據(jù)零件型面特征，采用型腔銃

26、和深度加工輪廓銃進(jìn)行加工操作。項(xiàng)目要求：本例使用型腔銃和深度加工輪廓對(duì)前模進(jìn)行粗加工圖4-39刀閘蓋前模外形4.5.1實(shí)例分析如圖4-39所示為加工完成的前模，材料為 718鋼，加工思路是先通過型腔銃進(jìn)粗加工, 側(cè)面留0.65mm加工余量，底面留0.35mm的余量。再利用深度加工輪廓和面銃以及固定輪廓 銃操作進(jìn)行精加工。固定輪廓銃部分在后面的章節(jié)中詳細(xì)介紹。表4-2前模的加工工藝方案工序號(hào)加工內(nèi)容加工方式留余量 部件/底面機(jī)床刀具夾具10下料 290× 190× 133.5銑削0.5銑床銃刀 32機(jī)夾虎鉗20銃六面體 290× 190× 133。5,保證

27、尺寸誤差0.3以內(nèi)，兩面平行度小于0.05銑削0銑床銃刀 32/ 16機(jī)夾虎鉗30在前模底面攻4個(gè)輔助安裝螺絲孔，將工件安裝到底板 上，然后壓緊在工作臺(tái)上數(shù)控銑床組合夾具30.01前模的開粗（1）型腔銃0.65/0.35銃刀D50R530.02前模的開粗（2）型腔銃0.65/0.35銃刀D50R530.03前模的開粗（3）型腔銃0.65/0.35銃刀D17RQ830.04半精加工型腔銃0.15/0.15銃刀D17RQ830.05前模陡峭面的精加工深度加工輪廓0.035/0.05銃刀D17RQ84.5.2粗加工（1）步驟01 ：?jiǎn)螕簟敬蜷_】按鈕,彈出【打開】對(duì)話框，選擇附書光盤中的part44-

28、2.prt文件，單擊OK按鈕。步驟02:初始化加工環(huán)境。選擇菜單【開始I加工】命令，系統(tǒng)彈出【加工環(huán)境】對(duì)話框。進(jìn)入【CAM設(shè)置，選擇"mill-contour” ,單擊.確定 按鈕后，進(jìn)入加工環(huán)境。導(dǎo)航器，在【導(dǎo)航器】工具條中單擊【幾何視圖】步驟04:設(shè)定坐標(biāo)系和安全高度。在操作導(dǎo)航器中，雙擊坐標(biāo)系'f ,打開【MILL_ORIEN1對(duì)話框?！局付∕CS加工坐標(biāo)系，單擊匡1按鈕，彈出【CSYS對(duì)話框,類型選擇 &偏置CH肝選項(xiàng)，選擇參考 CSYS選項(xiàng)里的工作坐標(biāo)系“ WCS,將加工坐標(biāo)系設(shè)定與工作坐標(biāo)系重合，相關(guān)參數(shù)設(shè)置如圖4-41所示。單擊丨確定按鈕后返回【MCS

29、對(duì)話框。圖 4-41nCSYS對(duì)話框按鈕，打開操作步驟03:設(shè)定操作導(dǎo)航器。單擊界面右側(cè)資源條中的【操作導(dǎo)航器】選取“平面”，并單擊【指在【MCS對(duì)話框中選擇 【間隙】選項(xiàng)，在【安全設(shè)置選項(xiàng)】定平面】按鈕，彈出【平面構(gòu)造器】對(duì)話框。如圖4-42所示。選擇“ XC- YC平面，并在“偏置”文本框輸入 20,即安全高度為Z20,單擊 L 按鈕，完成設(shè)置。任意f偏置I 20.0000(平面構(gòu)建垂誡定的約束列出可用的約束確定一J （應(yīng)用J S圖4-42【平面構(gòu)造器】對(duì)話框步驟05:創(chuàng)建刀具。單擊【插入I創(chuàng)建刀具】命令，打開【創(chuàng)建刀具】對(duì)話框,默認(rèn)的【刀具子類型】為銃刀,在【名稱】文本框中輸入D50R5

30、如圖4-43所示。單50,在【底圓角半徑】擊（Eji按鈕，打開刀具參數(shù)對(duì)話框，在【直徑】文本框中輸入文本框中輸入"5”，如圖4-44所示。這樣就創(chuàng)建了一把直徑為 50mm底圓角半徑為5mm 的平銃刀。按同樣的方法，創(chuàng)建一把直徑為17mm底圓角半徑為08mm的平銃刀D17R0.8。圖4-43【創(chuàng)建刀具】對(duì)話框步驟06:創(chuàng)建幾何體。在操作導(dǎo)航器中單擊雙擊其下的WoRKPIECE打開【銃削幾何體】圖4-44【刀具參數(shù)】對(duì)話框'二叮;TTT前的“ +”號(hào)，展開坐標(biāo)系父節(jié)點(diǎn),對(duì)話框，單擊【指定部件】按鈕，打開【部件幾何體】對(duì)話框，在繪圖區(qū)選擇實(shí)體模型作為部件幾何體。擊【指定毛坯】步驟0

31、7:創(chuàng)建毛坯幾何體。單擊：按鈕回到【銃削幾何體】對(duì)話框，在對(duì)話框中單 按鈕，打開【毛坯幾何體】對(duì)話框。選擇“自動(dòng)塊”單選按鈕，單擊 兩次廠應(yīng)甬I按鈕，返回主界面。,打開【創(chuàng)建操作】對(duì)話框,步驟08:創(chuàng)建型腔銃。單擊【插入I創(chuàng)建操作】按鈕如圖4-46所示。在【類型】下拉列表中選擇“mill-contour ”，修改位置參數(shù)，填寫名稱,然后單擊 CAVITY_MILLING圖標(biāo)，單擊確定一按鈕打開【型腔銃】參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。令健操作圖4-46【創(chuàng)建操作】對(duì)話框步驟9:修改切削模式。選擇【切削模式】為“駆跟隨部件”。選擇【步距】為“刀具直徑% ,【平面直徑百分比】設(shè)置為80,【全局每刀深度】設(shè)置為 0

32、.5 ,如圖4-47所示。圖4-47切削模式步驟10：設(shè)定切削層。單擊切削層= 按鈕，打開【切削層】對(duì)話框，在【每一刀的全局深度】文本框中輸入0.5 ,如圖4-48所示。單擊編輯切削層按鈕，然后單擊圖4-49所示平面。單擊'二U :按鈕，返回主界面。切麗層X全局毎對(duì)灤度切削層范圉6SL0.5000( 冋OO菇園深廃測(cè)量幵s位置03.94«局部毎刀侏度SE圖4-49指定平面圖4-48【切削層】對(duì)話框步驟11:設(shè)定切削策略。單擊切削參數(shù)按鈕，打開【切削參數(shù)】對(duì)話框，在【策略】選項(xiàng)卡中設(shè)置【切削方向】為“順銃”，【切削順序】為“深度優(yōu)先”，如圖4-50所示。圖4-50【策略】設(shè)置步

33、驟12:設(shè)定切削余量。在【切削參數(shù)】對(duì)話框中，單擊【余量】選項(xiàng)卡，修改【部件側(cè)面余量】為0.65mm,【部件底部面余量】為 0.35mm如圖4-51所示，單擊E曲 ！按鈕。圖4-51【余量】設(shè)置步驟13:設(shè)定進(jìn)刀參數(shù)。單擊【非切削移動(dòng)】按鈕，彈出對(duì)話框，選擇【進(jìn)刀】選項(xiàng)卡。在【開放區(qū)域】選項(xiàng)里，【進(jìn)刀類型】設(shè)置為“圓弧”，【半徑】設(shè)置為“55”“ Q/刀具”，【圓弧角度】設(shè)置為“ 90”，【高度】設(shè)置為“ 3”，【最小安全距離】為“ 3”，如圖4 51所示。按礪G按鈕完成設(shè)置。圖4-51【非切削移動(dòng)】對(duì)話框按鈕，打開【進(jìn)給和速度】對(duì)步驟14:設(shè)定進(jìn)給率和刀具轉(zhuǎn)速。單擊【進(jìn)給和速度】 話框，勾選

34、【主軸速度】文本框并輸入“800”。在【進(jìn)給率】選項(xiàng)中設(shè)定【切削】為“2500”， 其他各個(gè)參數(shù)設(shè)置，如圖 4-52所示。自動(dòng)設(shè)畳設(shè)置加工數(shù)據(jù)表直!連J (Smm) 每齒進(jìn)給I 咗 oqgntQlSBE更多&主軸速惶CrIMli)600. OoOa更吝V主軸遼度進(jìn)給聿A(25CO OCO(Pmpm 切削更辜快速O?OoOa(Ir04000(ilcq cm第一刀切削單步瓠行0 0000(ifpm 占 mmm r I |mp6¾jIITnnPnt EPTl,mpfnS50. 000(I ITmPmFImPin單宜圖4-52【進(jìn)給和速度】對(duì)話框步驟15:生成刀位軌跡。單擊【生成】空

35、按鈕，系統(tǒng)計(jì)算出【型腔銃】加工的刀位軌跡，如圖4-53所示。上單擊右鍵，在打開的快捷菜單中選擇 視化刀軌軌跡】對(duì)話框，選擇其中的“【刀軌】【確認(rèn)】命令，則回放刀軌,3D動(dòng)態(tài)”選項(xiàng)卡，單擊下面的“播放”接著打開【可按鈕,系統(tǒng)開始計(jì)算，并在實(shí)體毛坯上模擬加工的全過程。如圖4-54所示為模擬中的工件。步驟16：刀軌實(shí)體加工模擬。在操作導(dǎo)航器中，打開【幾何視圖】，在CAVITY-MILL節(jié)點(diǎn)E 丨 fElYXZKI圖4-53刀位軌跡圖4-54刀軌實(shí)體加工模擬4.5.3粗加工（2）步驟01:復(fù)制粗加工的型腔銃操作。在操作導(dǎo)航器中，在已生成的【型腔銃】CAVITY_MILL操作上單擊右鍵，在打開的菜單中選

36、擇【復(fù)制】命令，再次在【型腔銃】操作上單擊右鍵，在打開菜單中選擇【粘貼】命令，則復(fù)制一個(gè)【型腔銃】操作，如圖4-55所示。圖4-55復(fù)制粗加工的型腔銃按鈕將所有層刪除，然后選擇【增加層】量開始位置】選擇“底部范圍”,點(diǎn)擊結(jié)束加工位置18.88 ”。如圖4-56所示。最后選擇步驟02:設(shè)定切削層。雙擊新復(fù)制的型腔銃操作，打開【型腔銃】參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，單擊 切削層三 按鈕，打開【切削層】對(duì)話框，選擇【刪除】【測(cè)量開始位置】選擇“頂層”，點(diǎn)擊開始加工位置；然后【測(cè)主加均力評(píng)便<DJHaTlIiItllinl IUL buuuO T/也曲2 - J Mwli?i -l*F r1W(J'L

37、 9. 3T:O bujJMX 療 J±圖4-56 【切削層】對(duì)話框 I 座用)-J6IS3工程提示：前一工序型腔銑已加工到臺(tái)階平面， 現(xiàn)頂層是臺(tái)階平面以上位置，這 樣可以接刀，有一定的過渡區(qū)域，使加工表面光順。在結(jié)束加工位置 增加層也有使加工表面光順的作用。步驟03:設(shè)定進(jìn)刀參數(shù)。單擊【非切削移動(dòng)】11按鈕，彈出對(duì)話框，選擇【進(jìn)刀】選項(xiàng)卡。如圖4-57所示。在【開放區(qū)域】選項(xiàng)里，【進(jìn)刀類型】設(shè)置為“圓弧”，【半徑】設(shè)置為“15”，【圓弧角度】 設(shè)置為“90”，【高度】設(shè)置為“ 1.5 ”【最小安全距離】 為“15”， 按皿按鈕完成設(shè)置。圖4-57【非切削移動(dòng)】對(duì)話框步驟04:生成刀

38、位軌跡。單擊【生成】I花刁按鈕，系統(tǒng)計(jì)算出【型腔銃】加工的刀位軌跡, 如圖4-58所示。圖4-58型腔銃的刀位軌跡4.5.4粗加工（3）步驟01 ：復(fù)制粗加工的型腔銃操作。在操作導(dǎo)航器中，在已生成的型腔銃操作上單擊右鍵, 在打開的菜單中選擇【復(fù)制】命令，再次在型腔銃操作上單擊右鍵，在打開菜單中選擇【粘 貼】命令，則復(fù)制一個(gè)型腔銃操作，如圖 4-59所示。& 接作導(dǎo)at器-幾何名稱踹徑-13牙使用的頂'*1I- NeS 建匚 AVTT¥_FllLL 亙 CAyITr_NllLL_COfY 產(chǎn) C kVITT-FIILJL_COT_COPT J二圖4-59復(fù)制粗加工的型腔

39、銃步驟02:修改刀具。在型腔銃主菜單中，單擊組選項(xiàng)卡，選擇【刀具】選項(xiàng)，選擇前面建 立的刀具“ D17R0.8”，如圖4-60所示。丸阿腔銖三要I更宴TI(WE7HQ可 f 幾何僅rrc (j>' Ty 1圖4-60修改刀具步驟03:修改切削參數(shù)。在【切削參數(shù)】選項(xiàng)中，單擊【空間范圍】選項(xiàng)卡，在【處理中的工件】選項(xiàng)中選擇“使用 3D',如圖4-61所示。f Pfcit ,3TW «圖4-61 【空間范圍】選項(xiàng)步驟04:指定修剪邊界。在【建模】應(yīng)用模塊下，提取邊緣線并投影在XC YC表面。然后連結(jié)成封閉線。返回到【加工】應(yīng)用模塊下，在型腔銃主界面單擊 【修剪邊界】

40、彈出對(duì)話框， 如圖4-61所示。選擇曲線邊界，選擇前面建立的封閉線?！酒矫妗窟x擇“自動(dòng)”，【修剪 側(cè)】選擇“外部”。修剪邊界如圖 4-62所示。圖4-61【修剪邊界】對(duì)話框圖4-62指定修剪邊界工程提示：選擇“使用3D ”選項(xiàng)，可以將前一操作加工后剩余的材料作為當(dāng)前 操作的毛坯幾何體，避免再次切削已經(jīng)切削過的區(qū)域。指定修剪邊界, 用于進(jìn)一步控制刀具的運(yùn)動(dòng)范圍，提高加工效率。步驟05:修改切削層的全局每刀深度?！救置康渡疃取吭O(shè)置為0.25mm步驟06:修改進(jìn)刀參數(shù)。選擇【進(jìn)刀】選項(xiàng)卡。如圖 4-62所示。在【開放區(qū)域】選項(xiàng)里， 【進(jìn)刀類型】設(shè)定為“圓弧”，【半徑】設(shè)定為“5”，【圓弧角度】設(shè)定

41、為“ 90”，【高度】設(shè)定為“ 1.5 ”，【最小安全距離】設(shè)定為“ 5”，按按鈕完成設(shè)置。圖4-63 進(jìn)刀參數(shù)參數(shù)設(shè)置步驟07:生成刀位軌跡。單擊【生成】I石刁按鈕，系統(tǒng)計(jì)算出【型腔銃】加工的刀位軌跡, 如圖4-64所示。圖4-64型腔銃刀位軌跡4.5.5半精加工步驟01:復(fù)制粗加工的型腔銃操作。在操作導(dǎo)航器中，在已生成的型腔銃操作上單擊右鍵, 在打開的菜單中選擇【復(fù)制】命令，再次在型腔銃操作上單擊右鍵，在打開菜單中選擇【粘 貼】命令，則復(fù)制一個(gè)【型腔銃】操作，如圖4-65所示。習(xí)稱H作辱ftt爲(wèi)-幾何曙徑不便用的項(xiàng)3 1HCS-: ORlePIECECYIjWILLCmrrYIMILL-C

42、oPy _NILL_C0. . .HLUI3? Fz3oX圖4-65復(fù)制粗加工的型腔銃步驟02:修改切削模式。在切削模式選項(xiàng)中選擇“I 配置文件”，【部件底面余量】設(shè)置為“ 0.15 ”，其他設(shè)置如圖 4-66所示?！静考?cè)面余量】和切肖H桓式歩SE平面Z鏗百÷ I：匕全局每力脾度儀R貝平立 P口便用snji5面示至何(T500 mncrI-CrO5o圖4-66修改切削模式步驟03:修改切削層。在主界面單擊切削層一按鈕，打開【切削層】對(duì)話框，【全局每刀深度】設(shè)定為“ 0.25 ” ,設(shè)定層的范圍如圖4-67所示。能曲英型 tyL上崛號(hào)匸灤理fMJ*UW -KqTUE) 1 - 1 -

43、 411WWo局酪毎JTTs凋魚Jr科I圧電rajrp133 臉VA圖4-67【切削層】對(duì)話框步驟04:修改空間范圍參數(shù)。在切削參數(shù)選項(xiàng)中，單擊【空間范圍】選項(xiàng)卡，在【處理中 的工件】選項(xiàng)中選擇“無(wú)”，如圖 4-68所示。圖4-68【空間范圍】選項(xiàng)卡步驟05:修改進(jìn)刀參數(shù)。選擇【進(jìn)刀】選項(xiàng)卡。如圖4-69所示。在【開放區(qū)域】選項(xiàng)里,【進(jìn)刀類型】設(shè)置為“圓弧”，其他設(shè)置如圖4-69所示，按'十!按鈕完成設(shè)置。圖4-69【進(jìn)刀】選項(xiàng)卡步驟06:生成刀位軌跡。擊【生成】乖=I按鈕，系統(tǒng)計(jì)算出型腔銃加工的刀位軌跡，如圖4-70所示。ZluI圖4-70型腔銑加工的刀位軌跡4.5.6前模陡峭面的精

44、加工步驟01 ：創(chuàng)建深度加工輪廓銃。單擊【插入l創(chuàng)建操作】按鈕,打開【創(chuàng)建操作】對(duì)話框，如圖4-71所示。在【類型】下拉列表中選擇"mill-contour ”，修改位置參數(shù)，填寫名稱，然后單擊 ZLEVEL.PROFILED刁圖標(biāo)，打開【深度加工輪廓銃】對(duì)話框。圖4-71【創(chuàng)建操作】對(duì)話框步驟02:指定部件。在主界面中，單擊指定部件圖標(biāo)圖4-72【部件幾何體】對(duì)話框'工帝C彈出【部件幾何體】對(duì)話框,如圖4-72所示。單擊前模型芯，按確定按鈕返回主界面。話框。在前模型芯上指定切削區(qū)域，如圖圖4-73【切削區(qū)域】對(duì)話框4-73所示。步驟03:指定切削區(qū)域。在主界面中，單擊指定切削區(qū)域圖標(biāo)1*1 ,彈出【切削區(qū)域】對(duì)步驟04:設(shè)定陡峭空間范圍。在【陡峭空間范圍】選項(xiàng)中指定“僅陡峭的”，【角度】指 定為“ 50”度，其他選項(xiàng)設(shè)定如圖 4-7