第 八章
曲面刀具路径（二）
机械教研室
郑 红
Mastercam讲稿
引言
? 前面我们已讲到了 CAM的概念，解释了各种参数选项
的含义，演示了各种刀路 /加工方式，要将这些内容融
合起来，还是要通过实例来练习
? 由于 CAM走刀方式的多样性和零件加工中的复杂性，
课堂上无法穷举各种刀路加工方式的应用，通过实例
的学习，建议同学掌握 CAM刀路编制过程中的灵活性，
勇于尝试，举一反三，全面领会
? 本次课程以 Tiaogen为例，现给 5分钟时间自己思考
? 演示两种已做好的方案，做对比
零件加工方案
? 首先注意，在 CAM环节，通常并不是直接加工
CAD模型的产品，而是作为模具行业，加工对象
通常都是模具（型腔）
? 使用模具，首先要考虑凹凸模、缩水率、分模面
? 对凸模加工，接下来要考虑粗、精加工的划分，
在粗精加工分开的环节，若换刀，就还要考虑对
刀因素
? 在粗精加工和各环节，要考虑选刀，首先是刀的
类型，其次是刀的尺寸（直径 +H）
? 对粗加工，有 Pocket,Parallel等各种走刀方式，要选用
合适的走刀方式，这一环节涉及一些加工经验、工艺知
识，还有下刀点、下刀方式等各种细节问题要考虑
? 粗加工后，一般在精加工前要将对刀面作精加工，这里
有几个问题，作参数选项时要特别仔细,
? 对刀基准面，精度要求高
? 非完工工序，要考虑不能出废品
? 精加工时，一般先清交线，再加工模具（型腔）面，一
次到位，且常用平行走刀方式
? 综合起来：粗铣顶面 ——挖槽粗加工 ——换刀 ——精铣分
模面 ——交线清角 ——精铣凸模面 ——修饰（投影加工）
设分模面
? 分模面怎么设？
? 分模面应是工件的最大截面轮廓，同时，要考虑分
模方向，还要考虑合模力，不要出现缝隙，造成泄
漏
? 本例中提出两个方案,
? 匙柄部延长
? 匙柄部不延长
? 比较两方案的区别与优劣
乘缩水率
? 模具制造都会有个缩水的问题
? 在 CAM中，缩水率通过设置比例（ Scale）项来
实现
? Xform——Scale选项
? 缩水率一般在 5%0~8%0之间，具体值视产品
所用材料而定
? 缩水时，要注意原点的选用，并且考虑到加工
因素，应保证 Z0在最高处
凸模粗加工
? 精加工前，是否用 Face面铣加工来清出一个对面，
要视工件毛坯情况来定
? 作粗加工时，首先要设 Check/Drive，在本例中，
该选项能体现出设置这一项的作用，具体应用在
下一道工序中介绍
? 例中设工件顶面和分模面以外的面为 Check面
? 由于刀路编制时，有加工范围的概念，因而要考
虑 CAD模型中增加可供串连一个范围 /区域的图
素
凸模粗加工
? 采用 Pocket方式加工，进入参数对话框后，首先
要选用合适的刀具。包括以后作任何加工任务，
都要首先选好刀
? 本例中刀的类型：平底刀
? 刀的直径 /尺寸：要与加工对象协调，故此应先测量工
件尺寸大小，本例中选用 φ12mm 平底刀
? 切削用量：与所加工材质有关
? Feed
rate=1000,Plunge=300,Retract=800,Spindle=1500
? 留余量,0.6，并需指定加工范围
? 刀具与工件位置关系,
? 关键是要有提（退）刀概念
? 使用绝对坐标时，要保证 Z0在最高点
? 走刀路线,
? 对比几种方式,Parallel/Constent/Zigzag等
? 进一步对比下刀方式与下刀点的问题
? 要不要使用螺旋下刀
? 下刀点是在加工（实体）范围内还是在范围外
? 下刀点的选择
? 对比走刀方式，合理的走刀，能提高效率且不损刀，
不合理的方式，不仅降低速度，同时也增加无谓损刀
对刀面（合模面）加工
? 对刀面精加工，与后续加工精度有关，故质量要求高
? 加工对刀面时，为保证工件表面加工时的合理性（一
致性），应设定 Stock to leave on check surface=0.5以
上，即加工对刀面时，不要在侧面碰到模具面
? 选刀：思考：是用平底刀好，还是球头刀好？
? 在平面上，平底刀好，但分模面是曲面，反而不好
? 简化处理后，选球头刀，但要确保加工质量，可采取加密走
刀路线（减小 Stepover值），例中取值在 0.35以下
对刀面（合模面）加工
? 加工范围,
? 错误的操作，会导致彻底切光
? 关键是要指定范围：由 Chain1+Chain2来完成
? 在斜面上加工时，走刀方向对切削性能有影响
交线清角
? 在工件轮廓与分模面相交的位置，因其交角较
小，球头刀下不去，故应考虑清角
凸模精加工
? 要注意加工效率
? 一方向可限定加工范围
? 也可以不选 All surfaces
模具的修饰（曲面投影加工）
? 选回顾文字的输入方法
? 再演示曲面投影加工的操作方法
? 注意一个关键是：将加工余量设为负值
常用刀具在 masterCAM中的实际应用
曲面加工的粗加工,
所用加工刀具同挖槽一样, 平刀或圆鼻刀, 不用
球刀, 平面 进 刀量 同 挖槽 一 样, 常 用公 差
=0.05~0.2,工件大一些, 公差可以大一点, 小工
件, 公差可以取小点 。
曲面精加工
一般都用平行式, 用刀具为球刀, 平刀很少用,
常用公差范围, 0.005~0.02,进刀量 0.1~0.5视工件
大小及工件精度要求而定,如一般加工铜公可以
设为公差 0.01.进刀量为 0.2,
常用刀具在 masterCAM中的实际应用
曲面开粗误差 钢料为 0.1
铜料为 0.1
曲面光刀误差
钢料 铜料
前模 0.01 粗公 0.05
后模 0.02 精工 0.01
直纹加工
直纹加工是一种不用作面的加工面的方法,简单,是低版本的
MASTERCAM的功能,进刀量范围 0.1~0.5可以用球刀或平刀,
而平刀也可以设负加工余量,
扫描加工,
特别是 2D扫描加工是一种简单实用的方法,进刀量范围
0.1~0.5 mm
曲面加工的环状加工
进刀量是以角度计算的,角度的大小要换算成平面进刀量
0.1~0.5mm
陡斜面加工
进刀量是指垂直方向的进刀量,而不是沿斜面的进刀量,进
刀量随斜面进刀量 0.1~0.5mm
以上是几种常用的加工刀路的公差,进刀量的选择,下面再
从不同刀具大小的公差,进刀量叙述一下,平头锣刀的进刀
量可以达到刀径的 3/4,深度见下表,球头刀进刀量和刀径的
关系不是很大 。
开粗时主轴转速可小一些,进给率大一些,
进刀量 0.05~0.2 0.1~0.35 0.1~0.5
刀具直径 R1~R2 R3~R5 R5以下
进给率 100~300 500~1000 1000~1200
主轴转速 2000~4000 1000~2500 1000~2000
以上讲述了刀具的分类,选用及进刀量的选择,下面再简
要概述一下,
1)在适当的情况下选用大点的刀；
2)加工钢料尽量用圆鼻刀；
3)工件表面要求高,则公差,进刀量就要小,走刀速度也要慢,
反之亦然 。
合理地应用刀具是学向很大的,以上所述只是一些简单的归
纳,在实践中还需不断总结, 注意积累 。
曲面刀具路径（二）
机械教研室
郑 红
Mastercam讲稿
引言
? 前面我们已讲到了 CAM的概念，解释了各种参数选项
的含义，演示了各种刀路 /加工方式，要将这些内容融
合起来，还是要通过实例来练习
? 由于 CAM走刀方式的多样性和零件加工中的复杂性，
课堂上无法穷举各种刀路加工方式的应用，通过实例
的学习，建议同学掌握 CAM刀路编制过程中的灵活性，
勇于尝试，举一反三，全面领会
? 本次课程以 Tiaogen为例，现给 5分钟时间自己思考
? 演示两种已做好的方案，做对比
零件加工方案
? 首先注意，在 CAM环节，通常并不是直接加工
CAD模型的产品，而是作为模具行业，加工对象
通常都是模具（型腔）
? 使用模具，首先要考虑凹凸模、缩水率、分模面
? 对凸模加工，接下来要考虑粗、精加工的划分，
在粗精加工分开的环节，若换刀，就还要考虑对
刀因素
? 在粗精加工和各环节，要考虑选刀，首先是刀的
类型，其次是刀的尺寸（直径 +H）
? 对粗加工，有 Pocket,Parallel等各种走刀方式，要选用
合适的走刀方式，这一环节涉及一些加工经验、工艺知
识，还有下刀点、下刀方式等各种细节问题要考虑
? 粗加工后，一般在精加工前要将对刀面作精加工，这里
有几个问题，作参数选项时要特别仔细,
? 对刀基准面，精度要求高
? 非完工工序，要考虑不能出废品
? 精加工时，一般先清交线，再加工模具（型腔）面，一
次到位，且常用平行走刀方式
? 综合起来：粗铣顶面 ——挖槽粗加工 ——换刀 ——精铣分
模面 ——交线清角 ——精铣凸模面 ——修饰（投影加工）
设分模面
? 分模面怎么设？
? 分模面应是工件的最大截面轮廓，同时，要考虑分
模方向，还要考虑合模力，不要出现缝隙，造成泄
漏
? 本例中提出两个方案,
? 匙柄部延长
? 匙柄部不延长
? 比较两方案的区别与优劣
乘缩水率
? 模具制造都会有个缩水的问题
? 在 CAM中，缩水率通过设置比例（ Scale）项来
实现
? Xform——Scale选项
? 缩水率一般在 5%0~8%0之间，具体值视产品
所用材料而定
? 缩水时，要注意原点的选用，并且考虑到加工
因素，应保证 Z0在最高处
凸模粗加工
? 精加工前，是否用 Face面铣加工来清出一个对面，
要视工件毛坯情况来定
? 作粗加工时，首先要设 Check/Drive，在本例中，
该选项能体现出设置这一项的作用，具体应用在
下一道工序中介绍
? 例中设工件顶面和分模面以外的面为 Check面
? 由于刀路编制时，有加工范围的概念，因而要考
虑 CAD模型中增加可供串连一个范围 /区域的图
素
凸模粗加工
? 采用 Pocket方式加工，进入参数对话框后，首先
要选用合适的刀具。包括以后作任何加工任务，
都要首先选好刀
? 本例中刀的类型：平底刀
? 刀的直径 /尺寸：要与加工对象协调，故此应先测量工
件尺寸大小，本例中选用 φ12mm 平底刀
? 切削用量：与所加工材质有关
? Feed
rate=1000,Plunge=300,Retract=800,Spindle=1500
? 留余量,0.6，并需指定加工范围
? 刀具与工件位置关系,
? 关键是要有提（退）刀概念
? 使用绝对坐标时，要保证 Z0在最高点
? 走刀路线,
? 对比几种方式,Parallel/Constent/Zigzag等
? 进一步对比下刀方式与下刀点的问题
? 要不要使用螺旋下刀
? 下刀点是在加工（实体）范围内还是在范围外
? 下刀点的选择
? 对比走刀方式，合理的走刀，能提高效率且不损刀，
不合理的方式，不仅降低速度，同时也增加无谓损刀
对刀面（合模面）加工
? 对刀面精加工，与后续加工精度有关，故质量要求高
? 加工对刀面时，为保证工件表面加工时的合理性（一
致性），应设定 Stock to leave on check surface=0.5以
上，即加工对刀面时，不要在侧面碰到模具面
? 选刀：思考：是用平底刀好，还是球头刀好？
? 在平面上，平底刀好，但分模面是曲面，反而不好
? 简化处理后，选球头刀，但要确保加工质量，可采取加密走
刀路线（减小 Stepover值），例中取值在 0.35以下
对刀面（合模面）加工
? 加工范围,
? 错误的操作，会导致彻底切光
? 关键是要指定范围：由 Chain1+Chain2来完成
? 在斜面上加工时，走刀方向对切削性能有影响
交线清角
? 在工件轮廓与分模面相交的位置，因其交角较
小，球头刀下不去，故应考虑清角
凸模精加工
? 要注意加工效率
? 一方向可限定加工范围
? 也可以不选 All surfaces
模具的修饰（曲面投影加工）
? 选回顾文字的输入方法
? 再演示曲面投影加工的操作方法
? 注意一个关键是：将加工余量设为负值
常用刀具在 masterCAM中的实际应用
曲面加工的粗加工,
所用加工刀具同挖槽一样, 平刀或圆鼻刀, 不用
球刀, 平面 进 刀量 同 挖槽 一 样, 常 用公 差
=0.05~0.2,工件大一些, 公差可以大一点, 小工
件, 公差可以取小点 。
曲面精加工
一般都用平行式, 用刀具为球刀, 平刀很少用,
常用公差范围, 0.005~0.02,进刀量 0.1~0.5视工件
大小及工件精度要求而定,如一般加工铜公可以
设为公差 0.01.进刀量为 0.2,
常用刀具在 masterCAM中的实际应用
曲面开粗误差 钢料为 0.1
铜料为 0.1
曲面光刀误差
钢料 铜料
前模 0.01 粗公 0.05
后模 0.02 精工 0.01
直纹加工
直纹加工是一种不用作面的加工面的方法,简单,是低版本的
MASTERCAM的功能,进刀量范围 0.1~0.5可以用球刀或平刀,
而平刀也可以设负加工余量,
扫描加工,
特别是 2D扫描加工是一种简单实用的方法,进刀量范围
0.1~0.5 mm
曲面加工的环状加工
进刀量是以角度计算的,角度的大小要换算成平面进刀量
0.1~0.5mm
陡斜面加工
进刀量是指垂直方向的进刀量,而不是沿斜面的进刀量,进
刀量随斜面进刀量 0.1~0.5mm
以上是几种常用的加工刀路的公差,进刀量的选择,下面再
从不同刀具大小的公差,进刀量叙述一下,平头锣刀的进刀
量可以达到刀径的 3/4,深度见下表,球头刀进刀量和刀径的
关系不是很大 。
开粗时主轴转速可小一些,进给率大一些,
进刀量 0.05~0.2 0.1~0.35 0.1~0.5
刀具直径 R1~R2 R3~R5 R5以下
进给率 100~300 500~1000 1000~1200
主轴转速 2000~4000 1000~2500 1000~2000
以上讲述了刀具的分类,选用及进刀量的选择,下面再简
要概述一下,
1)在适当的情况下选用大点的刀；
2)加工钢料尽量用圆鼻刀；
3)工件表面要求高,则公差,进刀量就要小,走刀速度也要慢,
反之亦然 。
合理地应用刀具是学向很大的,以上所述只是一些简单的归
纳,在实践中还需不断总结, 注意积累 。
