第 六章第四节,刀具路径的相关性及任务管理器
MasterCAM总结肖 耘 亚
2003/6/4
MasterCAM讲稿刀具路径的相关性
Mastercam系统中,型腔铣削,轮廓铣削和点位加工的刀具路径与被加工零件的模型是相关一致的 。 当零件几何 模 型 或 加 工 参 数 修 改 后,
Mastercam能迅速准确地更新相应的刀具路径,无需重新设计刀具路径 。
利用上述功能,可把常用的加工方法及加工参数存储于数据库中,生成操作库,提高工作效率 。
刀具路径的相关性
实际加工之前,从操作库中选取相似的加工方法,对其编辑修改,使其适合当前的任务 。 这样可以大大提高数控程序设计效率及计算的自动化程度 。
例如,数据库中已存储有一系列的点位加工方法 ( 包括工序,刀具,加工参数等 ),若要钻,铰,攻丝一组孔,
就可以从库中选取相似的加工方法,
适当修改后,直接加工关于刀具路径的任务管理器
Mastercam的任务管理器 (Operations
Manager)把同一加工任务的各项操作集中在一起 。 管理器的界面很简练,
清晰地列出了与当前任务相关的各个方面 。 如零件的几何模型,加工使用的刀具以及加工参数等 。 在管理器内,
很容易生成刀具路径,编辑,校验刀具路径也很方便 。 在不同的工序之间很容易拷贝和粘贴加工参数,刀具路径,刀具定义关于刀具路径的任务管理器
1.打开刀具路径管理器的目录树
2.查看和修改各项加工参数:
3.编辑刀具:
4.重新选择加工面:
在完成改动后,需执行,重新计算,
5.实体验证时验证参数的设置:
6.操作演示关于后处理在 CAM中完成刀具路径的编制和操作后,一定要执行后处理,其作用是将 NCI(刀具路径)
文件)转换为指定机床的 NC加工程序。因机床不同.系统不同,会出现所用指令体系的差异,故在执行后处理时要注意选用正确的后处理程式。留意更改后处理程式的方法。
送数指令可在执行后处理的同时进行。
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强大的零件造型功能
Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境,其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线,曲面零件 。
它的图形界面明快简练,菜单结构层次清晰,图标,
热键方便灵活,易学易用 。 它的视窗功能简练,可开设多种形式的窗口,能从不同的方位观察设计 。 它的分析功能实用,可分析实体的所有属性 。 以下是
Mastercam设计功能的概要:
能用多种方法生成直线,圆弧,曲线和曲面等 2D或
3D实体 。
能快速生成各种形状的 NURBS曲面和 Parametric曲面 。
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强大的零件造型功能
可用熔接曲面 ( Blending) 解决复杂零件设计中遇到的各种造型问题,如三个曲面间导圆角,多曲面间光滑过渡等 。
具有灵活的曲面倒圆角功能 ( Fillet) 。 可作等半径,变半径等多种形式的圆角过渡 。
自动计算零件的分模线 ( Parting line) 。 设计模具很方便 。
可快速变换曲线,曲面等实体 。 如平移,镜像,旋转,等距等等 。
Mastercam的曲线,曲面编辑功能准确可靠,如打断,修剪,
延伸等 。 确保设计的零件准确无误 。
可在三维零件模型上标注尺寸及注释 。
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强大的零件造型功能
可开设多种形式的视窗 。 在不同的视窗内旋转实体,缩放实体,从不同的视窗观察实体 。
击活捕捉功能,用鼠标就能迅速,自动捕捉到需要的点 。
可在工作平面上设置栅格大小,使用户能快速设计准确的零件 。
分析功能可分析点坐标,两点间距,角度,曲线切矢,
曲面法矢 。 也可分析实体的所有属性 。
有多种实体选择方法 。 如窗选,任意多边形窗选,串接等,特别方便 。
彩色渲染 ( Shading) 真实逼真,可在着色后的零件模型上设计,修改和加工零件 。
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型腔铣,轮廓铣和点位加工
Mastercam能加工非常复杂的 2D,2.5D零件,也能加工简单的 2D,2.5D零件 。 它提供了数控加工所需的所有工具,可迅速编制出优质可靠的数控程序 。 极大地提高编程者的工作效率和数控机床的利用率 。
型腔铣削的走刀方式很丰富,包括,ZigZag,One Way、
ConstantOverlap和 Pocketing等 。
加工型腔时的入刀方法很多 。 除了常用的入刀方法外,还可以选择更为高级的入刀方法,如螺旋型或 Z字型入刀 。 使刀具沿着螺旋型或 Z字型路径渐进地切入型腔,避免刀具受损或在型腔腹部留下切削痕迹 。
型腔铣削还具有清角 ( Clear Corner) 等多种特性 。 利用它们,可以清除刀具在刀路转角处残留的余量 。
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型腔铣,轮廓铣和点位加工
利用 Mastercam的窗选或多边形窗选方法,可以一次选择所要加工的所有钻孔位置,轮廓和型腔 ( 包括相互嵌套的型腔 ),十分方便 。
对型腔的内壁或型腔内孤岛的侧壁,可以设置不同的拔模斜度,然后按设置要求计算刀具路径 。
孤岛清面功能 ( Island Facing) 可清除型 腔内各孤岛顶部多余的材料 。
在精铣型腔和轮廓时,入刀路径和退刀路径可分开设置 。
铣削轮廓时,在加工参数列表中可以同时设置多次粗加工走刀,多次精加工走刀和多次 Z向深度进给 。
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强劲的曲面粗加工功能
在数控加工中,提高粗加工的速度和效率很重要 。
Mastercam提供了多种先进的粗加工技术,以提高零件加工的效率和质量 。 例如,Mastercam有以下先进的粗加工走刀方法:
Z向深度确定,刀具以轮廓或型腔铣削的走刀方式粗加工多曲面零件 。
平行走刀或辐射走刀粗加工零件 。 在这种走刀方法中,通过控制刀具的 Z向运动 ( +Z或- Z方向 ),可以控制刀具切入或退出曲面凹坑时的方式 。 即控制刀具沿着曲面陡壁切入 \退出,或直接切入 \退出 。
对于某些特别的粗加工,可把 2D刀具路径投影在多曲面的零件模型上,产生粗加工零件的 3D刀具路径 。
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灵活的曲面精加工
Mastercam有丰富的曲面精加工功能,可以从中选择最好的方法,加工最复杂的零件 。
平行走刀粗加工 ( Parallel Finishing) 刀具沿着相互平行的方向铣削零件,可产生精练的数控铣削程序,这种方法适用于铣削表面形状凸起的零件 。
Mastercam能用多种方法控制精铣后零件表面的光洁度 。 其中,用弦差控制加工误差,刀路间距控制刀具路径密度的方法加工的零件,其表面光洁度无论在平缓处还是在陡斜处,都是一致的 。
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灵活的曲面精加工
辐射走刀精加工 ( Radial Finishing) 刀具由零件上任一点,沿着向四周散发的路径加工零件 。 这种走刀方法适合于加工高度比宽度小的零件 。
投影加工 ( Project Finishing) 把 2D图形或刀具路径投影在零件几何模型上,产生零件的 3D精加工走刀路径 。
流线走刀精加工 ( Flowline Finishing) 刀具沿曲面形状的自然走向产生刀具路径 。 用这样的刀具路径加工出的零件更光滑 。
直纹面加工 ( Ruled Toolpath) Mastercam还提供多种加工直纹面的特别方法 。
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曲面修整 ( Surface Clearup Machining)
零件经粗加工后,表面仍残留有未除去的材料 。 若用手工修整,需要花很多的时间和精力 。 Mastercam能自动清除零件表面的剩余材料,使被加工零件的表面更加光滑 。
Mastercam能自动识别零件表面 有待进一步加工的区域,自动选择合适的刀具进行修正 。
Mastercam 的清根功能 ( Pencil Tracing) 使刀具沿多个曲面的交线走刀,铣削曲面交接处很难切削到的区域 。
Mastercam可根据用户设置,只加工零件表面上斜率在规定范围内的区域 。
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提高曲面加工效率的其它方法
可用边界线和检查面限制曲面粗加工和精加工的加工区域 。 只生成零件上待加工区域的数控程序,
提高走刀效率 。
加工表面有多个凹坑的零件时,可以选择两种不同的走刀顺序 。 逐个凹坑加工:加工完一个凹坑后,再加工另一个凹坑,直到加工完所有的凹坑 。
同时加工:在给定的 Z向深度,加工所有的凹坑,
然后增加 Z向深度,再加工所有的凹坑,直致 Z向进给结束 。
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提高曲面加工效率的其它方法
通常,复杂曲面刀具路径的计算需花很长时间,Mastercam的批处理功能可帮助解决等待的烦恼 。 在设置好加工参数及加工条件后,批处理功能自动执行计算命令,无需干预 。 为编程人员节省了大量宝贵时间 。
Mastercam的刀路编辑功能,可以同时用多条边界修剪刀具路径 。
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提高加工过程中走刀速度的方法
沿切向入刀或退刀 。
型腔铣削时,能使铣刀在相邻两条走刀路径之间光滑过渡 。
可根据情况,自动在相邻两次走刀之间,产生园弧走刀,
光滑过渡 。
用钻铣粗加工 ( Plunge roughing) 能快速除去毛坯上的大量余量 。
可靠的刀具路径校验功能 。 Mastercam可模拟切削零件的整个过程 。 模拟中不但能显示刀具和夹具,还能检查刀具和夹具与被加工零件的干涉,碰撞情况 。
通过走刀模拟,可以估算出零件加工所需的时间 。
对于 2D刀具路径,Mastercam还提供了更准确,直观的校验方法 。
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加工参数管理及优化工具
有时,刀具路径中会有多条极短的直线走刀指令 ( G01),
或有重复的直线走刀指令 。 在保证编程精度的前提下,
Mastercam的程序优化器 ( Filter) 会自动把这些指令转化为一条直线指令或一条圆弧指令,大大减小了加工程序的长度 。
Mastercam能自动生成加工程序清单 。 清单的格式可根据用户要求修改 。
刀具路径产生后,Mastercam 仍能分别定义刀具路径的进刀和退刀矢量 Entry\Exit Vector),控制刀具切入工件或退出切削 。
可以对刀具路径作各种变换,如平移,旋转,镜像等 。 也可以对刀具路径作复制,剪切,粘贴,合并等操作 。
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加工参数管理及优化工具
Mastercam可根据刀具库和材料库中的数据,自动计算进给速度和主轴转速 。 用户也可以根据需要,
修改刀具库和材料库中的数据 。
Mastercam随系统带有几百种标准后置文件 。 用户可以从后置文件库中选择需要的后置文件,也可根据具体的机床结构编写专用后置文件 。
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文件管理及数据交换
Mastercam软件提供了管理文件所需要的常用工具,如文件的存取,删除,
更名,多个文件链接等 。 用户不必退出 Mastercam系统,就能有效地管理各类文件 。
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文件管理及数据交换
Mastercam的数据交换功能安全可靠 。 它不仅能够利用众多的文件格式与其它
CAD/CAM系统交换数据,而且交换的文件类型非常广泛 。 简单的如整数,实数,复杂的如有界曲面 ( Bound
Surface),实体 ( Solid) 等 。 Mastercam
内置的文件转换器有,IGES,ACIS、
DXF,CADL,VDA,STL和 ASCⅡ 文本,
也提供 DWG文件转换器 。
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MasterCAM 快速功能键说明
F1=视窗放大 ATt+F1=萤幕适度化
F2=回复放大或缩小一半 ATt+F2=缩小 0.8倍
F3=重画 AIt+F3=切换显示游标位置之座标
F4=分析 Ait+F4=离开 MasterCAM
F5=删除 AIt+F5=删除视窗内的图素
F6=档案 AIt+F7=隐藏
F7=修整 AIt+F8=系统规划
F8=绘图 AIt+F9=显示座标轴
F9=显示萤幕上的资料 AIt+F10=列出所有功能键之定义
F10=列出所有功能键之定义
AIt+0=设定工作深度 ( Z) AIt+J=格子规定
AIt+1=设定绘图颜色 AIt+L=设定线型及线宽
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MasterCAM 快速功能键说明
AIt+3=设定限定层 AIt+0=操作管理
AIt+4=设定刀具平面 AIt+P=切换显示提示区
AIt+5=设定构图面 AIt+Q=删除最后的操作
AIt+6=改变萤幕视角 AIt+R=编辑最后的操作
AIt+A=自动存档 AIt+S=切换着色模式
AIt+B=切换显示工具列 AIt+T=切换显示刀具路径
AIt+C=执行应用程式 AIt+U=回上步骤
AIt+D=设定尺寸标注之参数 AIt+V=显示保护头之资料
AIt+E=显示部份图素 AIt+W=设定多重视窗
AIt+F=设定功能表字型 AIt+X=转换
AIt+G=显示萤幕网格点 AIt+Y=实体之历史记录