体积铣的三轴曲面粗加工技巧及注意事项

时间：2023-06-17 理论教育版权反馈

【摘要】：体积铣时最常用的三轴曲面粗加工方式，采用层铣加工方式。图2-4 安全平面参数图2-5 使用安全高度示意图注意“使用安全高度”选项推荐选中，否则刀具路径将存在较大的安全隐患，例如直接进入切削位置过程中的干涉，另外在完成加工后不抬刀。粗加工偏差一般可以设定为加工余量的10%～30%，即0.1～0.2mm；半精加工设置为0.05～0.1mm；精加工

体积铣的三轴曲面粗加工技巧及注意事项

体积铣时最常用的三轴曲面粗加工方式，采用层铣加工方式。系统按照零件在不同深度的截面形状、计算各层的刀路轨迹。体积铣可完成复杂曲面零件从毛坯到成品的大量材料切除过程，适用于绝大多数粗加工，如模具的型腔或型芯及其他带有复杂曲面的零件粗加工。Cimatron E9.0常用的体积铣加工类型有：粗行切、粗环切和二次开粗。

2.1.1.1 体积铣一粗行切

粗行切是一种比较常用的体积铣粗加工方法，它生成一组相互平行的切削粗加工刀具路径。在粗加工时，行切具有最高的效率，一般其切削步距可以达到刀具直径的70%～90%，如图2-1所示。

图2-2为体积铣粗行切的“NC Process Manager”对话框，利用该对话框可设置体积铣的加工参数，包括“刀路参数”、“刀具和卡头”、“机床参数”和“零件”4个部分。

图2-1 粗行切示例

图2-2 粗行切加工“NC Process Manager”对话框

图2-3 刀路参数

1.刀路参数

刀路参数用于设置生成的刀具路径的各种细节参数，如图2-3所示。它将影响到加工程序的质量（包括切削加工后的表面质量）、加工效率、刀具寿命、程序的安全性等。在选择工艺方式、加工对象、刀具之后，需要进行刀路参数的设置。

1）安全平面。安全平面用于设置刀路在两个切削区域之间或者两切削层之间转换的相关高度，是为了避免刀具在快速移动过程中与工件发生碰撞事故，同时也防止直接进刀（工厂常称为“踩刀”）现象的发生。安全平面的相关参数如图2-4所示。

● 【使用安全高度】：选中该复选框，刀具将先运动到安全平面，再进行切削，完成切削后，也将返回该平面；取消该复选框，在开始切削将直接进到切削开始位置，在切削完成后也不抬刀，如图2-5所示。

图2-4 安全平面参数

图2-5 使用安全高度示意图

注意

“使用安全高度”选项推荐选中，否则刀具路径将存在较大的安全隐患，例如直接进入切削位置过程中的干涉，另外在完成加工后不抬刀。

● 【安全平面】：用于设置刀具在加工过程中横越工件时，不和工件发生碰撞的高度值，如图2-6所示。安全平面可以直接输入数值，也可以在图形上选择一点，以该点的Z坐标值作为安全平面。安全平面设置值一般应高于工件及夹具的最高点，这样在安全平面上移动时能保证不与工件或夹具碰撞。

● 【内部安全高度】：用于指定在一个加工区域内，进行两行之间移动时的提刀高度，包括“绝对”和“优化”两种方式。

〖绝对〗：采用绝对方式时，刀具提刀到指定的绝对值Z高度，再移动到下一行切削的起始位置下刀进行切削，如图2-7所示。使用这种方式需要指定绝对值Z数值，具有较高的安全性。

〖优化〗：刀具在两个区域的进入点和结束点之间进行连接。如果两个区域之间有障碍物，还要增加额外的高度，使其更安全，如图2-8所示。

● 【坐标系名称】：指定的安全平面以及绝对值Z都是相对于这个坐标系的。单击坐标系名称后的按钮可以在图形上或者在下拉列表中选择坐标系。一个工件的加工编程一般不应改变坐标系。

图2-6 安全平面示意图

图2-7 绝对

图2-8 优化

2）进刀和退刀点。进刀和退刀点主要用于设置进刀方式。进刀和退刀点参数如图2-9所示。

图2-9 进刀和退刀点参数

● 【进入方式】：包括“优化”、“用长度”、“不插入”和“钻孔”等4个选项，下面分别加以介绍：

〖优化〗：使用这种方式，系统将自动选择加工时间最短的进刀方式。系统将对比插入切削时间（插入进刀总长度×插入进给率）与进刀切削时间（水平进刀长度×水平进刀进给率），选择时间较短的进刀方式。

〖用长度〗：定义一个最大长度范围，用于在该范围内寻找一个空的插入点，当在该范围内没有插入点时，使用螺旋下刀方式进刀。使用该方式时，将需要定义最大长度。它与优化方式的区别在于优化使用在材料以外下刀。

〖不插入〗：使用该方式时，只能进行水平切入，不允许在材料上方进行下刀。

〖钻孔〗：使用该方式时，刀具类似于钻孔方式直接下刀。这种下刀的距离最短，特别适合于材料硬度较低的工件，但要使用具有端部切削能力的槽铣刀。

● 【进刀角度】：用于设置螺旋式下刀。采用螺旋下刀有利于改善刀具插入时的切削负荷。进刀角度为90°表示垂直下刀；当进刀角度小于90°时，刀具将以螺旋方式切入材料，如图2-10所示。螺旋半径由最大螺旋半径决定。

图2-10 进刀角度

注意

要产生螺旋进刀方式，只能在进入方式设置为“优化”或者“用长度”时允许使用。

● 【最小切削宽度】：刀具进刀时在XY方向的最小切削宽度，如图2-11所示。

● 【最大螺旋半径】：用于输入螺旋式进刀时的螺旋半径，如图2-12所示。

图2-11 最小切削宽度

图2-12 最大螺旋半径

3）边界设置。边界设置用于设置刀具与加工边界的相对关系，包括“刀具定位”和“轮廓偏移”等，如图2-13所示。在调整加工范围的时候，一种方法是直接通过刀具与边界位置进行调整（刀具与边界有3种关系：在轮廓上面、在轮廓内部、在轮廓外部）；二是通过轮廓偏移值进行范围调整，负偏移值扩大边界范围，正偏移值结果是缩小边界范围。

● 【刀具定位】：用于设置刀具相对于边界轮廓位置。针对不同的轮廓可以

设置不同的刀具位置，如图2-14所示。

图2-13 边界设置

图2-14 刀具定位

● 【边界偏移】：用于输入轮廓偏移值，负偏移值扩大边界范围，正偏移值缩小边界范围，如图2-15所示。

4）精度和曲面偏移。精度和曲面偏移用于设置零件加工精度和曲面精度，如图2-16所示。

图2-15 边界偏移

图2-16 精度和曲面偏移

● 【零件加工余量】：一般零件在粗加工时需要留加工余量。根据工件材料、刀具长度和材料、曲面公差等，加工余量至少设定为曲面允差的5倍，以避免行间或层间的过切发生。零件加工余量可设置为负值或者正值，如图2-17所示。

● 【曲面精度】：曲面精度决定了刀具路径逼近曲面时的最大偏差，如图2-18所示。零件曲面精度越高，则加工得到曲面与设计曲面越接近；零件曲面精度较低，则与零件的偏差越大，但生成程序的计算要快得多。粗加工偏差一般可以设定为加工余量的10%～30%，即0.1～0.2mm；半精加工设置为0.05～0.1mm；精加工偏差控制在标注尺寸公差的1/5～1/10，即0.01～0.05mm。

图2-17 零件加工余量

图2-18 曲面精度

图2-19 刀路轨迹参数

5）刀路轨迹。刀路轨迹的参数相对较多，而且不同加工方式，甚至于不同的加工对象、不同的上级参数设置都会引起参数表显示的局部变化。粗行切刀路轨迹参数如图2-19所示。

● 【切削方向】：用来定义刀具与工件之间的相对运动方式的参数，共有5种方式。从刀具相对工件材料的转动情况来看存在两种运动，即“顺铣”和“逆铣”，如图2-20所示。从整个刀轨的全过程来看，允许刀具与工件之间的相对运动在不同刀轨行可以有不同的切削方式，这种一会顺铣一会逆铣的组合就是混合铣，如图2-20所示。一般来说顺铣可以达到较好的加工指令，逆铣可以减少刀具磨损，混合铣则可以减少提刀次数，从而提高加工效率。在体积铣开粗时，建议选择“混合铣+顺铣最终路径”方式，即在远离曲面的区域采用混合铣，最后在靠近曲面的刀轨行采用顺铣。

图2-20 切削方向

● 【垂直步进类型】：在粗加工行切中，垂直步进类型有3个选项，分别为“固定”、“可变”和“固定+水平面”。

〖固定〗：每层的切深固定值，产生的刀路除最后一层外，所有层切深相等，如图2-21所示。

〖可变〗：在制定的“最大垂直步进”和“最小垂直步进”范围内以最合适的垂直步进进行分层加工，使用这种方式特别适合于有台阶的零件加工，如图2-21所示。

〖固定+水平面〗：在固定垂直步进加工层以外，在台阶的水平面上生成一个切削层，如图2-21所示。

图2-21 垂直步进类型

● 【侧向步长】：侧向补偿也称为刀间距，决定了相邻刀轨间的距离，如图2-22所示。侧向步长设置与刀具类型有关：一般平底刀设置的大小为刀具直径减少2mm；圆鼻刀设置为刀具直径的60%～75%，常用60%。由于球刀的有效切削范围比较少，只有刀尖与工件相接触，所以其侧向步长设置也会比较小，一般根据刀具的大小和加工精度来决定。

图2-22 侧向步长

注意

侧向步长从起始边开始计算，最后一行的侧向步长可能相对较小。

● 【加工由】：对于有多个凸台或者凹槽的零件进行等高切削时形成不连续的加工区域，其加工顺序有两种选择：

〖层〗：层优先时，生成的刀路轨迹是将同一高度内的所有内外型加工完以后，再加工下一层，也就是在某一层的所有被加工面加工完以后，再下降到下一层，刀具不会在不同切削区域之间跳来跳去，如图2-23所示。

〖区域〗：区域优先时，在加工凸台或者凹槽时，先将这一可以连续加工的形状加工完成，再跳到其他部分，也就是一个区域一个区域地进行加工，将某一连续的区域加工完成后，再交给你个另一个连续的区域，如图2-23所示。对于大部分的具有多个型腔的零件，无论轮廓粗铣还是精铣，一般均设定为区域优先，即刀具在加工完一个型腔之后再移动到下一个区域。

图2-23 加工由

注意

层优先的特点是，各个凸台或者凹槽最后获得加工尺寸一致，但每一层间的抬刀将消耗一定时间。在精加工中对各个凸台或者凹槽的尺寸一致性要求较高时，应采用层优先，另外在加工多个形状比较细长的凸台时采用层优先加工，可以避免应力不均造成变形。

● 【铣削角度】：设置刀具移动方向。铣削角度是以X轴正方向按逆时针方向计算，如图2-24所示。

● 【边界精铣轨迹】：边界精铣轨迹，设置为在进行平行加工后环绕轮廓周边再切削一圈。在粗加工行切中，该参数默认打开，并且其最终轨迹留量也是按照优化设置的。

图2-24 铣削角度

6）限制Z值。体积块默认的加工高度范围为工件的总高度，即Z值最大值为工件顶面，而Z值最小值为工件底部。当工件的切削深度较大时或者其他情况需要限制切削深度范围时，可是使用限制Z值定义切削深度范围。限制Z值参数包括“缺省参数”、“仅向上”、“仅底部”、“向上和底部”等，如图2-25所示。

● 【缺省参数】：不限制深度，根据所定义的几何进行加工。

● 【仅向上】：仅限制上部深度，如图2-26所示。此时需要输入“Z值最大值”，它是指开始切削的Z值高度，可以直接输入数值。如果切削起始位置高于所选曲面的最高点，进行粗加工时将从该高度开始切削。

图2-25 限制Z值

图2-26 仅向上

● 【仅底部】：仅限制底部深度，如图2-27所示。此时需要输入“Z值最小值”，它是指最后切削的Z值高度，可以直接输入数值。如果切削终止位置低于所选曲面的最低点，将加工到曲面加工范围的最低点为止，在该点以下不能生成刀具路径。

● 【向上和底部】：同时限制上部和底部深度。

图2-27 仅底部

注意

选择“向上”选项时，将显示“Z-顶部之上检查毛坯”选项，用于确定Z值最大值之上部位存在毛坯时是否允许刀具进入。选中该复选框，如果认为在Z值最大值以上部分有毛坯存在，刀具将不会切削到该部位，以防止刀具过载。

图2-28 层间铣削

7）层间铣削。体积铣时如果每层切深过大，在坡度比较小的表面留下的余量比较大；而如果每层切深较小，则将使层数增加，加工效率就比较低。层间铣削是在两切削层之间残余比较大的局部区域增加走刀，用以既保持较高的加工效率，同时又能保持残留量较小。

层间铣削参数有“缺省参数”、“基本参数”和“高级参数”等选项。使用“缺省参数”将不进行层间铣削，而基本参数只有侧向步长一个选项，使用高级参数时显示参数表如图2-28所示。

高级参数与刀路轨迹参数中对应项基本相同，下面仅介绍不同的选项：

● 【层间加工策略】：用于规定层间加工采用粗加工还是精加工方式。使用粗加工方式将在铣削层中间增加一个类似于粗加工环行铣的切削层，而其毛坯是主层切削后所剩余的；使用精加工方式时则只生成沿侧壁的精加工路径。

● 【顺序层】：用于指定中间层加工时的顺序，包括“向上向下”和“底部”等两个选项，如图2-29所示。

图2-29 顺序层

8）高速铣。高速加工参数主要用于控制刀轨的圆角连接，使刀具在运动过程中始终保持一种平稳的运动状态，避免因刀轨突然转向使刀具负荷发生急剧变化所带来不利影响（实际加工中常常听到转角处尖锐的刮擦声就是因为没有采用圆角刀轨）。需要注意的是，并非只有高速加工机床才能使用高速加工参数，某些高速加工参数也可以应用于普通加工中心的切削。合理使用高速加工参数，能够极大地提高机床和刀具的寿命。高速铣参数如图2-30所示。

图2-30 高速铣参数

● 【快速圆角连接】：对快速运动刀轨进行圆角连接，如图2-31所示。

图2-31 快速圆角连接示意图

● 【精铣轨迹圆角】：对体积块行切加工中最后精铣刀具进行圆角连接，如

图2-32所示。圆角大小由“首选圆角”值确定。

图2-32 精铣轨迹圆角连接示意图

图2-33 毛坯管理和夹头检查

9）毛坯管理与夹头检查。用于设置识别毛坯和夹头进行干涉检查以及是否更新剩余毛坯等，如图2-33所示。

● 【通过夹头限制加工】：当选择带有夹头的刀具时，可选择Y或N。选择Y时，系统在计算过程中会检查夹头与毛坯的干涉情况；选择N时，系统在计算过程中会忽略夹头与毛坯的干涉情况，如图2-34所示。

● 【最小毛坯宽度】：最小毛坯宽度是为了保证下道工序的加工质量，而在当前工序设定的一个安全值。一般来说最小毛坯宽度=曲面精度+曲面余量+0.25，其中后面一个数0.25为保险系数，可以根据不同需要进行调整。在计算当前工序前，系统会根据毛坯或前一工序的结果与零件模型在每一加工层轮廓对应的部位进行比较：如果相差值（水平方向余量）大于所设定的最小毛坯宽度，刀具就会在此加工层加工此部位；否则此部位将被视作不必要的加工部位。如果整个加工层没有部位可以加工，可以跳到下一层进行比较，如图2-35所示。

图2-34 通过夹头限制加工

图2-35 最小毛坯宽度

● 【更新剩余毛坯】：用于确定是否更新剩余毛坯，以及当前程序对后续程序的毛坯是否影响。选中该选项，则在后面的加工程序中，如果使用参考毛坯选项，则将以更新后的剩余毛坯作为加工对象，即该参数就是毛坯识别。如某一加工程序所使用的刀具因为直径较大，在轮廓内角处留下了较多的余量，而其他部位余量适度，则可以通过更新剩余毛坯，在建立下一程序时，使用更新剩余毛坯选项，就可以以前工序加工后的剩余材料部分作为毛坯，计算出合理的刀路轨迹，清除以前工序留下的过大余量。

10）创建辅助轮廓线。通过创建辅助轮廓线功能可以在刀轨计算后产生一些加工区域的轮廓，这些轮廓可以在另外程序中作为精确边界来定义，从而最大限度地减少刀轨重叠，提高加工效率。所创建的轮廓自动归类刀集合，并可对其进行编辑。创建辅助轮廓线参数如图2-36所示。

图2-36 创建辅助轮廓线

2.刀具和卡头

刀具和卡头用于设置刀具和卡头中的参数和更换刀具，其参数如图2-37所示。

3.机床参数

合理机床参数是保证加工效率的有效途径之一，而机床参数的设置则应根据加工不同材料的零件及选择的刀具综合考虑。机床参数主要包括主轴转速和转向、进给速度、刀具直径补偿和切削液控制等。对于某些支持高速加工的加工方式，还有插补方式选择，如图2-38所示。

图2-37 刀具和卡头参数

图2-38 机床参数

注意

机床参数的默认值可以在刀具建立时设定，如果在同一文件中使用同一刀具建立过同一刀轨的刀具路径，那么默认参数将是最后使用的参数。

● 【Vc】和【主轴转速】：主轴转速的设置有两种方法，一种是在主轴转速中直接输入数值，另外是输入刀具切削速度V_c，由系统进行计算得到主轴转速。

● 【进给（毫米/分钟）】：用于设置刀具每分钟在X、Y方向切削时的进给速度。通常在刀具承受能力范围之内，可以用相对高的转速和相对较快的进给进行加工，虽然这样造成刀具的寿命缩短，但加工效率提高所产生的效益会远远大于刀具的损耗。(www.xing528.com)

● 【进刀速率（%）】：通过正常进给速率乘以一个系数（百分比）获得，用于控制刀具相对缓慢地接近产生零件形状的部位。这个系数通常为30%，如图2-39所示。设置进刀速率主要考虑零件避免抢刀过切等现象的发生。

● 【切入进给速率（%）】：刀具接触被加工零件时的主轴转速，如图2-40所示。由于刀具在接触零件时产生的瞬时作用力较大，为避免刀具碰撞断刀，应设置较小的切入进给速率。为此可根据工件材料和刀具性能来定：如果工件材料比较容易加工，一般设置为60%；如果工件材料比较硬，刀具比较差，则这个比率可以设置得小一点，比如30%。

● 【自适配进给控制】：使用自适配进给控制可以在给定进给量变化范围内，由程序自行加减速。程序在运算时根据切削负荷和切削条件的变化，会自动进行进给速度的增加和减少。其中“减少到”参数用于设置刀轨转弯开始点处的速率；“增加到”参数用于设置刀轨转弯结束点处的速率，如图2-41所示。

图2-39 进刀速率

图2-40 切入进给速率

图2-41 自适配进给控制

● 【空走刀连接】：用于设置快速移动时进给速度，包括以下两个选项：

〖快速移动〗：包括在安全平面移动以及刀具提刀移动、刀具路径切削区域转换；下刀接近加工表面时所进行的运动的进给速度为机床的最大进给速度，如图2-42所示。

〖最大进给速度〗：激活“空切进给”选项，用户可输入所需的空走刀进给速度，如图2-42所示。

图2-42 空走刀连接

● 【冷却】：针对不同的刀具以及加工材料，可以选择不同的切削液介质。通常

对模具加工等单件加工的程序，应设置为切削液关闭，由机床操作人员按照

实际需要在机床的控制面板上直接控制，这样便于在加工程序中对最危险的

起始部分进行观察，同时可以确保机床整洁。对于使用加工中心批量加工的

程序来说，由于不需要做太多的人工干预，可以设置自动开启切削液。

4.零件

零件参数包括边界、零件曲面等，如图2-43所示。边界主要用于限制加工范围，在定义边界可选时，是否定义边界可由用户决定；当边界定义为比选项时，则必须定义边界，边界一定是封闭的。当加工对象为曲线时，此曲线称为轮廓，轮廓可以是开放的也可以是封闭的。零件曲面就是所说的加工对象，某些情况下可以定义多组零件曲面，各组曲面可以单独设置曲面余量。

图2-43 零件参数

● 【边界】：边界作用是限制加工范围，在曲面上生成刀具路径时将被选择的轮廓向上向下无限延伸形成的区域所修剪。在轮廓限定范围内的刀具路径将被保留，而在轮廓限制范围之外的刀具路径将不再保留。

● 【零件曲面】：零件曲面是体积铣加工中必须定义的，可以选择多个曲面作为零件曲面。选中的曲面将改变颜色，完成选择后单击鼠标中键离开，在加工对象参数表中将显示当前选择曲面的总数量。

操作练习1：体积铣粗行切实例演练

图2-44 调入模型

1）启动Cimatron E9.0。启动Cimatron E9.0，选择下拉菜单“文件”→“新建文件”命令，弹出“新建文档”对话框，选择类型为“编程”，单位为“毫米”；单击“确定”按钮进入编程界面。

2）调入模型。单击窗口右侧“加工向导”工具栏上的“调入模型”按钮，选择“exercise01.elt”（“随书光盘：\Chapter02\exercise1\uncompleted\exercise01.elt”）文件；单击“选择”按钮，选择“使用参考的模型Model坐标”选项，然后单击“Feature Guide”对话框中的确定按钮，完成模型调入，如图2-44所示。

3）创建刀具。单击“加工向导”工具栏上的“刀具”按钮，弹出“刀具和卡头”对话框；单击按钮，弹出“刀具库”对话框，选择“BN10”刀具，如图2-45所示。依次单击确定按钮，完成刀具创建。

图2-45 “刀具库”对话框

4）创建刀路轨迹。单击“加工向导”工具栏上的“刀路轨迹”按钮，弹出“创建刀路轨迹”对话框，设置刀具路径类型为“3轴”，安全平面Z为“50”；如图2-46所示。单击确定按钮，完成刀路轨迹的创建。

图2-46 “创建刀路轨迹”对话框

5）创建毛坯。单击“加工向导”工具栏上的“毛坯”按钮，弹出“初始毛坯”对话框，设置“毛坯类型”为“限制盒”，如图2-47所示；单击确定按钮，完成毛坯的创建。

图2-47 创建毛坯

6）创建程序。单击“加工向导”工具栏上的“加工程序”按钮，弹出“NCProcess Manager”对话框，“主选择”为“体积铣”，“子选择”为“粗行切”，如图2-48所示。

7）选择加工曲面。展开“零件”选项，单击“零件曲面”按钮，然后单击“选择”工具栏上的选择所有按钮，系统选中所有曲面；单击鼠标中键完成曲面选择，返回程序对话框，在“零件曲面”上将显示所选曲面数量为“15”，如图2-49所示。

图2-48 “NC Process Manager”对话框

图2-49 “零件”选项

8）设置加工参数，具体步骤如下：

● 展开“刀路参数”选项中“进刀和退刀点”，设置“进刀角度”为“30.0000”；展开“精度和曲面偏移”选项，设置“零件加工余量”为“0.5000”，“曲面精度”为“0.0500”，其他参数如图2-50所示。

● 展开“刀路参数”选项中“刀路轨迹”，设置“进刀角度”为“30.0000”，“精度和曲面偏移”中设置“零件加工余量”为“0.5000”，其他参数如图2-50所示。

● 展开“刀路轨迹”选项，设置“切削方向”为“混合铣+顺铣”，“固定垂直步进”为“0.1500”，“侧向步长”为“0.6000”，“加工由”为“区域”，其他参数如图2-50所示。

图2-50 进刀和退刀点参数

● 展开“高速铣”选项，选中“快速圆角连接”、“精铣轨迹圆角”和“角部圆角连接”复选框，其他参数如图2-51所示。

9）设置机床参数。展开“机床参数”选项，选中“自适配进给控制”复选框，其他相关参数设置如图2-52所示。

图2-51 高速铣

图2-52 设置机床参数

10）计算刀具路径。完成参数设置后，单击“NC Process Manager”对话框中的保存并计算按钮，运算当前加工程序，此时图形区显示的刀具路径如图2-53所示。

2.1.1.2 体积铣-粗环切加工

粗环切是最常用而且加工策略最丰富的开粗方法，刀具在Z方向先以固定层降或变化层降方式下切到某一深度，然后在该深度层中以环绕的走刀方式进行切削。使用粗加工环切可以选择不同的加工策略，生成的刀路轨迹在同一层内可以不抬刀，并且可以将轮廓及岛屿边缘加工到位，如图2-54所示。

图2-53 生成的刀具路径

图2-54 粗环切示例

体积铣粗环切的“NC Process Manager”对话框，包括“刀路参数”、“刀具和卡头”、“机床参数”和“零件”等4个部分。粗行切与粗环切加工参数基本相同，其主要差别在于刀路参数，如图2-55所示。

1.刀路轨迹

图2-55 刀路参数

刀路轨迹的参数相对较多，而且不同加工方式，甚至于不同的加工对象选择、不同的上级参数设置都会引起参数表显示的局部变化。粗环切刀路轨迹参数如图2-56所示。

● 【策略】：刀具策略参数是环切的特有参数，包括“优化”和“用户定义”。

〖优化〗：将环绕策略进行自动优化，用户可以少设置一些参数（实际是“用户定义”的默认策略），如图2-57所示。在默认情况下，3个子策略全部被激活，系统会根据被加工零件的形状决定走刀策略。

〖用户定义〗：由用户定义是否采用毛坯环切走刀（毛坯环切走刀对完全开放的零件加工来说比较合适，半开放或全封闭零件没有必要采用毛坯环绕走刀策略）或在限制条件下进行毛坯环绕走刀，如图2-57所示。

图2-56 刀路轨迹参数

图2-57 策略优化时的选项

注意

在高速加工中对于周边余量不大的零件，如果使用优化策略，将使用毛坯环切方式，可能产生较多的抬刀路径，所以应该使用“用户定义”策略，并取消“毛坯环切”复选框。

● 【真环切】：普通环切在偏移刀轨之间是S形连接，如图2-58所示。真环切则是将所有偏移刀轨之间的连接取消（最后刀轨和次最后刀轨是原始刀轨，不能取消连接，这是为了保证最后加工质量），形成一个没有任何连接的真正环切刀轨，如图2-58所示。真环切可以节省时间，如有可能，尽量采用。

图2-58 真环切

● 【半精轨迹】：半精加工轨迹用于在精铣轮廓周边之前再增加一行环绕曲面轮廓的刀具路径。选中该复选框，将需要输入“为半精轨迹留余量”值。

2.高速铣

高速铣参数用于设置一些适合于高速加工要求的选项，主要是避免在高速状态下进行急转弯。粗环切高速铣参数如图2-59所示。

● 【摆线】：使用摆线方式进入加工时，进入全刀切削部位时使用摆线方式逐渐切入，其实际切削的行距变得较小，如图2-60所示。选中“摆线”复选框，需要输入“摆线步距”和“预设置的摆线半径”，如图2-61所示。

图2-59 粗环切高速铣参数

图2-60 摆线方式

● 【多层Z】：在粗加工时，为保持刀具负荷均匀，将切削层自动分为多层进行加工（如果与摆线功能同时开启，则摆线运动优先），如图2-62所示。

图2-61 摆线参数

图2-62 多层Z

● 【快速圆角连接】：对快速运动刀轨进行圆角连接，如图2-63所示。

图2-63 快速圆角连接示意图

● 【角部圆角连接】：角部圆角连接可以避免在加工角落部位产生突变的切削进给方向，从而保持刀具运动轨迹的光滑与平稳，避免刀具切削方向的突然变化，如图2-64所示。选中该复选框，需要设置“首选圆角”参数。

图2-64 角部圆角连接示意图

3.清理行间间隙

在环绕开粗过程中，由于曲面形状、轮廓形状以及刀间距大小的综合影响，导致在刀轨转角以及三角地带可能出现未切削区域，通过设置“清理行间间隙”，可以有效地清除这些未切削区域。Cimatron E9.0将残料按所产生区域的不同分成两种：一种是刀轨转角地带所产生的残料为筋；另一种是刀轨三角地带所产生的残料称为CBP，清理前者只延伸原先转角处刀轨即可，而清理后者需要另外追加刀轨行。“清理行间间隙”的“参数”如图2-65所示。

图2-65 清理行间间隙的参数

● 【行间间隙策略】：应用于设置行间间隙策略，包括“CBP&Ridge”、“只筋”和“只使用CBP”等3个选项，如图2-66所示。

图2-66 行间间隙策略

● 【圆角延伸】：用于清除筋时设置延伸刀轨后的圆角半径。

● 【有效范围半径】：针对侦侧行间残料的大小区域，该值设置得越小，侦侧刀的未加工区域就越大，如图2-67所示。

● 【最狭窄区域宽度】：表示允许残留的未加工区域宽度，设置的目的是避免为了清除很小的残料而浪费时间，如图2-68所示。对于不大的工件设置为0；大工件可适当设置一个数0.3，可以有效节省一点时间；如果是高速加工也应该设置为0，否则可能影响下一层的刀具受力。

图2-67 有效范围半径

图2-68 最狭窄区域宽度

操作练习2：体积铣粗环切实例演练

图2-69 调入模型

2）调入模型。单击窗口右侧“加工向导”工具栏上的“调入模型”按钮，选择“exercise02.elt”（“随书光盘：\Chapter02\exercise2\uncompleted\exercise02.elt”）文件，单击“选择”按钮，选择“使用参考的模型Model坐标”选项，然后单击“Feature Guide”对话框中的确定按钮，完成模型调入，如图2-69所示。