前模加工刀路详解优化：前模加工的刀路详解

打开HC-M1文件，单击“菜单”→“文件”→“另存为”，保存为HC-M1CA。删除或隐藏后模和镶件。

1.进入加工模块

在功能区单击“应用模块”→加工“”按钮或按快捷键CTRL+ALT+M，进入加工模块，系统弹出“加工环境”对话框，选择“CAM会话配置”设置为“cam_general”，“要创建的CAM组装”设置为“mill_contour”（轮廓铣）。

2.旋转图形

按CTRL+T（移动对象）快捷键，在工作区选择图形，“变换”运动方式选择“角度”，“指定矢量”为X轴或Y轴，“指定轴点”为原点，输入旋转角度为180°，如图6-3所示。单击“确定”按钮旋转，如图6-4所示。

图6-3 “移动对象”对话框

图6-4 旋转180°

再根据Z轴旋转90°，摆正图形。按CTRL+T（移动对象）快捷键，在工作区选择图形，“变换”运动方式选择“角度”，“指定矢量”为Z轴，“指定轴点”为原点，输入旋转角度为-90°，如图6-5所示。单击“确定”按钮旋转，如图6-6所示。

图6-5 “移动对象”对话框

图6-6 旋转90°

3.创建程序组

在功能区单击“主页”→创建程序“”按钮，创建多个程序组，如图6-7所示。或使用外挂批量创建程序组

4.创建刀具

通过分析，粗加工使用D17R0.8刀具加工。在功能区单击“主页”→创建刀具“”按钮，如图6-8所示操作。

图6-7 创建程序组

图6-8 创建刀具

5.设置加工坐标系和几何体

软件进入加工模块后，在几何视图中有一个默认的坐标系和几何体，双击“MCS_MILL”，进入“Mill Orient”对话框，“安全距离”设置为30，单击“确定”，完成设置。

双击“WORKPIECE”，进入“铣削几何体”对话框，如图6-9所示设置部件和毛坯。

图6-9 指定部件和毛坯

6.加工方法参数设置

双击“MILL ROUGH”，进入“铣削粗加工”对话框，设置“部件余量”为0.2500，如图6-10所示。单击进给按钮，设置“进给率”的“切削”为2000.000，“进刀”为60.0000%切削，如图6-11所示。单击“确定”完成设置。

图6-10 “铣削粗加工”对话框

图6-11 “进给”对话框

双击“MILL_SEMI_FINISH”，进入半精加工参数设置对话框，“部件余量”为0.15mm，“公差”调整为0.05。单击进给按钮，设置“进给率”的“切削”为2000.000，“进刀”为60.0000%切削，单击“确定”完成设置。

双击“MILL_FINISH”，进入精加工参数设置对话框，“部件余量”为0，“公差”调整为0.01。单击进给按钮，设置“进给率”的“切削”为1200.000，“进刀”为60.000%切削，单击“确定”完成设置。

STEP 01平面轮廓铣精加工4个圆角。在功能区单击“主页”→创建工序“”按钮，进入“创建工序”对话框，选择“工序子类型”中的平面轮廓铣，“位置”项下面选择已创建的各项，如图6-12所示。单击“确定”，进入“平面轮廓铣”对话框并设置各参数，如图6-13所示。

1）指定部件边界：在“平面轮廓铣”对话框中单击“指定部件边界”图标，系统打开“部件边界”对话框，将“平面”选项切换为“指定”，如图6-14所示，单击“指定平面”，单击图形顶面，如图6-15所示。设置“边界”的“选择方法”为“曲线”、“边界类型”为“开放”、“刀具侧”为“右”，如图6-16所示。在图形中选择第一个圆角边界（“刀具侧”选为“右”，选择边界时逆时针方向选取），如图6-17所示。

图6-12 “创建工序”对话框

图6-13 “平面轮廓铣”对话框

图6-14 “部件边界”对话框1

图6-15 选择顶平面

图6-16 “部件边界”对话框2

图6-17 逆时针方向选择边界线

在“部件边界”对话框中单击添加新集按钮，如图6-18所示，然后在图形中选择第二个圆角边界；在“部件边界”对话框中单击添加新集按钮，然后在图形中选择第三个圆角边界；在“部件边界”对话框中单击添加新集按钮，然后在图形中选择第四个圆角边界，选择边界后如图6-19所示。

单击“确定”返回“平面铣”对话框。

图6-18 添加新集

图6-19 生成边界

2）指定底面：在“平面轮廓铣”对话框中单击“指定底面”图标，系统弹出平面构造器对话框，在图形上选择底平面，如图6-20所示。单击“确定”或单击中键返回“平面铣”对话框。

图6-20 指定底面

3）刀轨设置：设置“切削进给”为1200.000，“切削深度”设置为“恒定”，“公共”下刀量为0.2000，如图6-21所示。

4）切削参数：单击切削参数按钮，进入“切削参数”对话框，在“策略”选项卡设置参数，如图6-22所示。

图6-21 刀轨设置

图6-22 “切削参数”的“策略”对话框

5）非切削移动：非切削移动就是控制进刀、退刀、移刀等参数设置。单击非切削移动按钮，进入“非切削移动”对话框。

进刀：单线加工进刀属于开放区域，所以在“开放区域”设置“进刀类型”为“圆弧”，“半径”为20.0000%刀具，“高度”为0.0000，“最小安全距离”为20.0000%刀具，如图6-23所示。

退刀：以进刀相同。

转移/快速：设置“区域内”的“转移类型”为“直接/上一个备用平面”，如图6-24所示。

6）进给率和速度：单击进给率和速度按钮，进入“进给率和速度”对话框，进给率和进刀速度默认了加工方法设置的参数，在这只需要在“主轴速度”输入1800。

设置完成参数后，单击生成按钮生成刀轨，如图6-25所示。

图6-23 “非切削移动” 的“进刀”对话框

图6-24 “非切削移动”的“转 移/快速”对话框

图6-25 生成刀轨

STEP 02型腔铣整体粗加工。在功能区单击“主页”→创建工序“”按钮，进入“创建工序”对话框，选择“工序子类型”中的型腔铣，“位置”项下面选择已创建的各项，如图6-26所示。单击“确定”，进入“型腔铣”对话框并设置各参数。

1）刀轨设置：选择“切削模式”为“跟随周边”，“平面直径百分比”为70%，“公共每刀切削深度”的“最大距离”为0.2000mm，如图6-27所示。

图6-26 “创建工序”对话框

图6-27 刀轨设置

2）指定修剪边界：单击指定修剪边界按钮，进入“修剪边界”对话框，“修剪侧”选择为“外侧”，依次选择图形外形4个边界曲线，如图6-28所示操作。

图6-28 指定修剪边界

3）切削参数：单击切削参数按钮，进入“切削参数”对话框，在“策略”选项卡设置参数，如图6-29所示。深度优先能减少区域间的提刀和移刀，优化切削的顺序。在“余量”选项卡设置参数，如图6-30所示。

4）非切削移动：单击非切削移动按钮，进入“非切削移动”对话框，如图6-31所示。“退刀”设置“抬刀高度”为3mm。“转移/快速”选项卡设置区域内的“转移类型”为“前一平面”，如图6-32所示。

图6-29 “切削参数”的 “策略”对话框

图6-30 “切削参数” 的“余量”对话框

图6-31 “非切削移动”的 “进刀”对话框

5）进给率和速度：单击进给率和速度按钮，进入“进给率和速度”对话框，进给率和进刀速度默认了加工方法设置的参数，在这只需要在“主轴速度”输入1500。

参数设置完成后，单击生成按钮生成刀轨，如图6-33所示。

图6-32 非切削参数-转移/快速

图6-33 生成刀轨

STEP 03拐角粗加工清残料。通过分析，二次粗加工适合选用D6平底刀，在功能区单击“主页”→创建刀具“”按钮，创建一把D6平底刀。

在功能区单击“主页”→创建工序“”按钮，进入“创建工序”对话框，“工序子类型”选择拐角粗加工，“位置”项下面选择已创建的各项，如图6-34所示。单击“确定”，进入“拐角粗加工”对话框并设置各参数。

1）设置参考刀具：新建一把D18刀具作为参考刀具。

2）刀轨设置：选择“切削模式”为“跟随周边”，“平面直径百分比”为70.0000%，“公共每刀切削深度”的“最大距离”为0.2500，如图6-35所示。

图6-34 “创建工序”对话框

图6-35 刀轨设置

3）单击“指定修剪边界”按钮，按住鼠标中键旋转图形，选择图形底面产生修剪边界，如图6-36所示操作。

图6-36 指定底面

4）切削参数：单击切削参数按钮，进入“切削参数”对话框，在“策略”选项卡设置“刀路方向”为“向内”，并且设置“壁清理”为“自动”，深度优先能减少区域间的提刀和移刀。在“余量”选项卡设置参数，如图6-37所示。

5）非切削移动：单击非切削移动按钮，进入“非切削移动”对话框。

进刀：所剩大部分残料属于开放区域残料，所以系统自动使用开放区域的进刀参数，有些内凹位属封闭区域，所以封闭区域参数也要设置，如图6-38所示。

图6-37 “切削参数”的“余量”对话框

图6-38 “非切削移动”的“进刀”对话框

退刀：设置与进刀相同。

转移/快速：设置“区域内”的“转移类型”为“直接/上一个备用平面”，“区域之间”则设置“前一平面”，如图6-39所示。

6）进给率和速度：单击进给率和速度按钮，进入“进给率和速度”对话框，进给率和进刀速度默认了加工方法设置的参数，在这只需要在“主轴速度”输入3000。

参数设置完成后，单击生成按钮生成刀轨，如图6-40所示。

图6-39 “非切削移动”的“转移/快速”对话框

图6-40 生成刀轨

STEP 04精加工平面。在功能区单击“主页”→创建刀具“”按钮，创建一把D10平底刀。

在功能区单击“主页”→创建工序“”按钮，进入“创建工序”对话框，“工序子类型”选择使用边界面铣削，“位置”项下面选择已创建的各项，如图6-41所示。单击“确定”，进入使用边界面铣削对话框并设置各参数。

1）刀轨设置。使用边界面铣削的刀轨设置，如图6-42所示。

图6-41 “创建工序”对话框

图6-42 “面铣”对话框

2）指定面边界。单击指定边界按钮，弹出“毛坯边界”对话框，如图6-43所示，在工作区中选择要加工的平面，如图6-44所示。

图6-43 “毛坯边界”对话框

图6-44 选择平面

3）单击切削参数按钮，进入“切削参数”对话框，在“策略”选项卡设置参数，如图6-45所示。在“余量”选项卡设置部件余量为0.2500，如图6-46所示。

图6-45 “切削参数”的“策略”对话框

图6-46 “切削参数”的“余量”对话框

4）在“拐角”选项卡设置凸角参数为延伸并修剪，避免在边角处拐弯，影响加工效果，如图6-47所示。

5）单击非切削移动按钮，进入“非切削移动”对话框，在“进刀”选项卡设置参数，如图6-48所示。其余参数默认。

图6-47 “切削参数”的“拐角”对话框

图6-48 “非切削移动”的“进刀”选项卡

6）单击进给率和速度按钮，进入“进给率和速度”对话框，“主轴速度”输入2500，“进给率”设置为600。

参数设置完成后，单击生成按钮生成刀轨，如图6-49所示。

图6-49 生成刀轨

STEP 05半精加工平面。胶位大平面有整体铜公加工，需要留0.05mm火花位余量，所以使用边界面铣削进行半精加工平面。

1）复制上一步边界面铣削程序并更改参数。在程序顺序视图中右击边界面铣削程序，选择“复制”，如图6-50所示。再右击选择“粘贴”，如图6-51所示。双击复制后的程序，进入“面铣”对话框并更改参数，如图6-52所示

图6-50 复制程序

图6-51 粘贴程序

图6-52 “面铣”对话框

2）更改指定面边界。单击指定边界按钮，弹出“毛坯边界”对话框，如图6-53所示，单击移除按钮，清除上一步程序选中的平面，清除后在工作区中选择要加工的胶位底平面，如图6-54所示。单击“确定”按钮，回到“面铣”对话框。

图6-53 移除选中的面

(www.xing528.com)

图6-54 选择平面

3）更改切削参数。单击切削参数按钮，进入“切削参数”对话框，在“余量”选项卡设置“部件余量”为0.2500，“壁余量”为0.0000，如图6-55所示。

参数更改完成后，单击生成按钮生成刀轨，如图6-56所示。

图6-55 “切削参数”的“余量”对话框

图6-56 生成刀轨

STEP 06精加工虎口侧面。在功能区单击“主页”→创建工序“”按钮，进入“创建工序”对话框，“工序子类型”选择深度轮廓加工，“位置”项下面选择已创建的各项，如图6-57所示。单击“确定”，进入“深度轮廓加工”对话框并设置各参数。

1）刀轨设置：设置“公共每刀切削深度”为“恒定”，“最大距离”为0.1500，如图6-58所示。

2）指定切削区域，单击指定区削区域按钮，弹出“指定切削区域”对话框，如图6-59所示。然后在工作区调整图形视角，手动选取加工面或窗选加工面，如图6-60所示。单击“确定”，完成切削区域的选择。

3）切削参数：单击切削参数按钮，进入“切削参数”对话框，在“策略”选项卡设置“切削方向”为“混合”，如图6-61所示。

图6-57 “创建工序”对话框

图6-58 “深度轮廓加工”对话框

图6-59 “切削区域”对话框

图6-60 选择切削区域

图6-61 “切削参数”的“策略”对话框

4）非切削移动：单击非切削移动按钮，设置进刀参数，如图6-62所示，在“转移/快速”选项卡，“区域内”的“转移类型”设置为“直接”，如图6-63所示，其他默认。

5）进给率和速度：单击进给率和速度按钮，进入“进给率和速度”对话框，进给率和进刀速度默认了加工方法设置的参数，在这只需要在“主轴速度”输入2500。

参数设置完成后，单击生成按钮生成刀轨，如图6-64所示。

STEP 07拐角粗加工清残料。通过分析，一些内凹圆弧部位有一些残料，所以选择使用D5R2.5球刀进行清除，在功能区单击“主页”→创建刀具“”按钮，创建一把D5R2.5球刀。

在功能区单击“主页”→创建工序“”按钮，进入“创建工序”对话框，“工序子类型”选择拐角粗加工，“位置”项下面选择已创建的各项，如图6-65所示。单击“确定”，进入“拐角粗加工”对话框并设置各参数。

1）设置参考刀具：新建一把D7刀具作为参考刀具。

2）刀轨设置：选择“切削模式”为“跟随周边”，“平面直径百分比”为15.0000，“公共每刀切削深度”的“最大距离”为0.2000，如图6-66所示。

图6-62 “非切削移动”的 “进刀”对话框

图6-63 “非切削移动”的 “转移/快速”对话框

图6-64 生成刀轨

图6-65 “创建工序”对话框

图6-66 刀轨设置

3）指定修剪边界：单击指定修剪边界按钮，弹出“修剪边界”对话框，如图6-67所示，调整图形视角为俯视图，在需要清除残料的部位单击4个点生成一个边界，再单击添加新集按钮，继续添加其他部位边界，如图6-68所示。单击“确定”返回“拐角粗加工”对话框。

图6-67 “修剪边界”对话框

图6-68 生成3个边界

4）切削参数：单击切削参数按钮，进入“切削参数”对话框，在“策略”选项卡设置“刀路方向”为“向内”，并且设置“壁清理”为“自动”，深度优先能减少区域间的提刀和移刀。在“余量”选项卡设置参数如图6-69所示。

5）非切削移动：单击非切削移动按钮，进入“非切削移动”对话框。

进刀：所剩大部分残料属于开放区域残料，所以系统自动使用开放区域的进刀参数，有些内凹位属封闭区域，所以封闭区域参数也要设置，如图6-70所示。

图6-69 “切削参数”的“余量”对话框

图6-70 “非切削移动”的“进刀”对话框

退刀：设置与进刀相同。

转移/快速：设置“区域内”的“转移类型”为“直接/上一个备用平面”，“区域之间”则设置“前一平面”，如图6-71所示。

6）进给率和速度：单击进给率和速度按钮，进入“进给率和速度”对话框，进给率和进刀速度默认了加工方法设置的参数，在这只需要在“主轴速度”输入3500。

参数设置完成后，单击生成按钮生成刀轨，如图6-72所示。

图6-71 “非切削移动”的“转移/快速”对话框

图6-72 生成刀轨

STEP 08半精加工圆弧面。胶位圆弧面有整体公放电加工，所以加工时需要留0.1～0.2mm的余量。枕位面圆弧R角比较小，所以一起进行半精加工。

在功能区单击“主页”—创建工序“”按钮，进入“创建工序”对话框，选择“工序子类型”中的区域轮廓铣，“位置”项下面选择已创建的各项，如图6-73所示。单击“确定”，进入“区域轮廓铣”对话框并设置各参数，如图6-74所示。

图6-73 “创建工序”对话框

图6-74 “区域轮廓铣”对话框

1）在“区域轮廓铣”对话框中单击指定切削区域按钮，弹出“切削区域”对话框，如图6-75所示。在工作区图形中选择要加工的面或调整视角窗选要加工的面，如图6-76所示。单击“确定”返回“区域轮廓铣”对话框。

图6-75 “切削区域”对话框

图6-76 指定切削区域

提示

在选择切削区域时，如果多选了加工面，按住“Shift”再单击多选的加工面，可以取消选择。

2）驱动方法默认为区域铣削，单击编辑按钮，弹出“区域铣削驱动方法”对话框，设置参数如图6-77所示。

3）单击切削参数按钮，进入“切削参数”对话框，在“余量”选项卡设置“部件余量”为0.1000，如图6-78所示。

图6-77 “区域铣削驱动方法”对话框

图6-78 “切削参数”的“余量”对话框

4）单击非切削移动按钮，进入“非切削移动”对话框，如图6-79所示。

5）单击进给率和速度按钮，进入“进给率和速度”对话框，“主轴速度”输入3500，“进给率”设置为2000。

参数设置完成后，单击生成按钮生成刀轨，如图6-80所示。

图6-79 “非切削移动”的“进刀”对话框

图6-80 生成刀轨

STEP 09精加工枕位圆弧面。上一步已经将胶位圆弧面和枕位圆弧面进行了半精加工，通过分析枕位圆弧面适合选择D3R1.5的球刀进行精加工。

单击“主页”→创建刀具“”按钮，创建一把D3R1.5球刀。

在功能区单击“主页”→创建工序“”按钮，进入“创建工序”对话框，选择“工序子类型”中的区域轮廓铣，“位置”项下面选择已创建的各项，如图6-81所示。单击“确定”，进入“区域轮廓铣”对话框并设置各参数，如图6-82所示。

图6-81 “创建工序”对话框

图6-82 “区域轮廓铣”对话框

1）在“区域轮廓铣”对话框中单击指定切削区域按钮，弹出“切削区域”对话框，如图6-83所示。在工作区图形中选择要加工的面或调整视角窗选要加工的面，如图6-84所示。单击“确定”返回“区域轮廓铣”对话框。

图6-83 “切削区域”对话框

图6-84 指定切削区域

2）驱动方法默认为区域铣削，单击编辑按钮，弹出“区域铣削驱动方法”对话框，设置参数如图6-85所示。

3）单击切削参数按钮，进入“切削参数”对话框，在“策略”选项卡设置延伸刀轨，勾选“在边上延伸”，并设置“距离”为0.5000，如图6-86所示。

图6-85 “区域铣削驱动方法”对话框

图6-86 “切削参数”的“策略”对话框

4）单击非切削移动按钮，进入“非切削移动”对话框，如图6-87所示。

5）单击进给率和速度按钮，进入“进给率和速度”对话框，“主轴速度”输入4000，“进给率”设置为1000。

参数设置完成后，单击生成按钮生成刀轨，如图6-88所示。

STEP 10等高轮廓精加工两个小圆柱外形。单击“主页”→创建刀具“”按钮，创建一把D4平刀。因两根圆柱距离比较近，会产生提刀和拉刀，所以可以选择分开加工或控制提刀高度。

图6-87 “非切削移动”的“进刀”对话框

图6-88 生成刀轨

在功能区单击“主页”→创建工序“”按钮，进入“创建工序”对话框，“工序子类型”选择深度轮廓加工，“位置”项下面选择已创建的各项，如图6-89所示。单击“确定”，进入“深度轮廓加工”对话框并设置各参数。

1）刀轨设置：设置“公共每刀切削深度”为“恒定”，“最大距离”为0.0800，如图6-90所示。

图6-89 “创建工序”对话框

图6-90 “深度轮廓加工”对话框

2）指定切削区域，单击指定切削区域按钮，弹出“切削区域”对话框，如图6-91所示。然后在工作区调整图形视角，手动选取加工面或窗选加工面，如图6-92所示。单击“确定”完成切削区域的选择。

图6-91 “切削区域”对话框

图6-92 选择切削区域

3）切削参数：单击切削参数按钮，进入“切削参数”对话框，在“余量”选项卡设置“部件底面余量”为0.0500，如图6-93所示。

4）非切削移动：单击非切削移动按钮，设置进刀参数，如图6-94所示，在“转移/快速”选项卡，“区域内”的“转移类型”设置为“直接”，如图6-95所示。进刀点有必要设置，单击“起点/钻点”选项卡，旋转图形按F8调整视角，在圆柱一边单击产生一个进刀点，如图6-96所示。

图6-93 “切削参数”的“余量”对话框

图6-94 “非切削移动”的“进刀”对话框

5）进给率和速度：单击进给率和速度按钮，进入“进给率和速度”对话框，进给率和进刀速度默认了加工方法设置的参数，在这只需要在“主轴速度”输入4000，如图6-97所示。

参数设置完成后，单击生成按钮生成刀轨，如图6-98所示。

第二根圆柱加工用相同方法进行编程即可。

图6-95 “非切削移动”的“转移/快速”对话框

图6-96 指定进刀点

图6-97 进给率和转速

图6-98 生成刀轨

STEP 11精加工圆柱底平面。在功能区单击“主页”→创建工序“”按钮，进入“创建工序”对话框，“工序子类型”选择使用边界面铣削，“位置”项下面选择已创建的各项，如图6-99所示。单击“确定”，进入“面铣”对话框并设置各参数。

1）刀轨设置：使用边界面铣削的刀轨设置，如图6-100所示。

2）指定面边界：单击指定边界按钮，弹出“毛坯边界”对话框，如图6-101所示，在工作区中选择要加工的平面，如图6-102所示。

3）单击切削参数按钮，进入“切削参数”对话框，在“策略”选项卡设置参数，如图6-103所示。

4）在“拐角”选项卡设置凸角参数为延伸并修剪，避免在边角处拐弯，影响加工效果，如图6-104所示。

图6-99 “创建工序”对话框

图6-100 “面铣”对话框

图6-101 “毛坯边界”对话框

图6-102 选择平面

图6-103 “切削参数”的“策略”对话框

图6-104 “切削参数”的“拐角”对话框

5）单击非切削移动按钮，进入“非切削移动”对话框，在“进刀”选项卡设置参数，如图6-105所示。其余参数默认。

6）单击进给率和速度按钮，进入“进给率和速度”对话框，“主轴速度”输入4000，“进给率”设置为600。

参数设置完成后，单击生成按钮生成刀轨，如图6-106所示。

图6-105 “非切削移动”的“进刀”对话框

图6-106 生成刀轨