本章學習目標 掌握平面銑削的基本設置和應用 掌握外形銑削的基本設置和應用

第八講外形銑削和平面銑削本章大綱8.1平面銑削8.2外形銑削8.3課后練習平面銑削加工模組的加工方式為平面加工，主要用于加工平面，提高工件的平面度、平行度以及降低工件表面粗糙度。8.1

平面銑削

8.1.1知識點講解執(zhí)行命令【刀具路徑】/【面銑】，彈出【串連選項】對話框，采用串連方式對繪圖區(qū)中的幾何模型進行串連操作，確認后系統(tǒng)彈出【面銑刀】對話框，進入面銑削環(huán)境，如圖8-1所示。在設置面銑削參數(shù)時，除了要設置一組刀具、材料等共同參數(shù)外，還要設置一組其特有的加工參數(shù)。圖8-1【面銑刀】對話框一、 切削方式在進行面銑削加工時，可以根據(jù)需要選取不同的銑削方式。在【平面加工參數(shù)】選項卡的【切削方式】下拉列表中選擇不同的銑削方式，如圖8-2所示。?【雙向】：刀具在加工中可以往復走刀，來回均切削，如圖8-2（a）所示。?【單向-順銑】：刀具僅沿一個方向走刀，進時切削，回時空走，如圖8-2（b）所示。順銑是指銑刀與工件接觸部分的旋轉(zhuǎn)方向與工件進給方向相同。?【單向-逆銑】：刀具僅沿一個方向走刀，進時切削，回時空走，如圖8-2（c）所示。逆銑是指銑刀與工件接觸部分的旋轉(zhuǎn)方向與工件進給方向相反。?【一刀式】：僅進行一次銑削，刀具路徑的位置為工件的中心位置。采用這種銑削方式時刀具的直徑必須大于工件表面的寬度，如圖8-2（d）所示。圖8-2銑削方式（c）單向-逆銑（b）單向-順銑（a）雙向（d）一刀式另外，在選擇多次走刀銑削時，即圖8-2（a）、（b）、（c）所示，還需要設置兩條刀具路徑間的距離，即切削間距。但在實際加工中，兩條刀具路徑間的距離一般會小于該值，這是因為系統(tǒng)在生成刀具路徑時，首先計算出銑削的次數(shù)，銑削的次數(shù)等于銑削寬度除以設置的【切削間距】值后向上取整。實際的刀具路徑間距為總銑削寬度除以銑削次數(shù)，所以兩條刀具路徑間的距離一般會小于設定值。在使用MastercamX2系統(tǒng)加工時，經(jīng)常會遇見如圖8-1所示的文本框格式。其中前面一個文本框的數(shù)據(jù)表示某一個基準尺寸（比如刀具直徑）的百分比，后面文本框中的數(shù)據(jù)表示實際值。用戶只需要設定其中一個，另一個會根據(jù)設定的數(shù)據(jù)自動變化。二、 刀具移動方式當選擇雙向銑削方式時，需要設置刀具在兩次銑削間的過渡方式。在【兩切削間的位移方式】下拉列表中，系統(tǒng)提供了3種刀具移動的方式。? 【高速回圈】：選擇該選項時，刀具按圓弧的方式移動到下一次銑削的起點，如圖8-3（a）所示。? 【線性】：選擇該選項時，刀具以直線的方式移動到下一次銑削的起點，如圖8-3（b）所示。? 【快速位移】：選擇該選項時，刀具以直線的方式快速移動到下一次銑削的起點，如圖8-3（c）所示。圖8-3刀具移動路徑（c）快速位移（b）線性方式（a）高速回圈另外，當選擇【高速回圈】或【線性】方式過渡時，用戶可以指定兩切削間的位移進給率。當選擇【快速位移】方式過渡時，采用系統(tǒng)默認速度。三、 重疊量參數(shù)在【平面加工參數(shù)】選項卡中還需要對重疊量參數(shù)進行設置，如圖8-4所示。?【非切削向的延伸量】（Acrossoverlap）：設置垂直刀具路徑方向的重疊量。?【切削方向的延伸量】（Alongoverlap）：設置沿刀具路徑方向的重疊量。?【進刀引線長度】（Approach）：起點附加距離。?【退刀引線長度】（Exitdistance）：終點附加距離。在實際應用中，應合理地選擇超出量與引線長度，以減少殘料以及空行程，具體含義如圖8-5所示。圖8-4重疊量參數(shù)圖8-5重疊參數(shù)示意圖【平面加工參數(shù)】選項卡中的其他參數(shù)與【外形加工參數(shù)】選項卡中的設置大致一樣，在此不再重復介紹。面銑削是采用大直徑的面銑刀進行表面加工，因此在實際使用中應盡可能選擇較大直徑的銑刀，以便一刀完成。這樣既可以提高表面質(zhì)量，又能提高加工效率。8.1.2 范例講解──平面銑削加工案例1本例主要介紹平面銑削加工的一般方法，加工模擬效果如圖8-6所示。1. 打開素材文件“\第8講\素材\平面銑削加工案例1.MCX”。2. 設置毛坯。(1) 依次單擊圖8-7所示的1、2和3處，彈出如圖8-8所示【機器群組屬性】對話框，按圖8-8所示設置參數(shù)，然后單擊按鈕。圖8-6模擬結(jié)果圖6-7設置視圖模式(2) 系統(tǒng)彈出【邊界盒選項】對話框，按照圖8-9所示設置參數(shù)，連續(xù)兩次單擊按鈕。圖8-8【機器群組屬性】對話框圖8-9【邊界盒選項】對話框3. 設置刀具參數(shù)。(1) 執(zhí)行【刀具路徑】/【面銑】命令。(2) 系統(tǒng)彈出【輸入新NC名稱】對話框，按Enter鍵確定，接受默認參數(shù)。(3) 系統(tǒng)彈出【轉(zhuǎn)換參數(shù)】對話框，選擇如圖8-10所示的邊線，按Enter鍵確定，系統(tǒng)打開【面銑刀】對話框，如圖8-11所示。設置刀具參數(shù)。執(zhí)行【刀具路徑】/【面銑】命令。系統(tǒng)彈出【輸入新NC名稱】對話框，按Enter鍵確定，接受默認參數(shù)。系統(tǒng)彈出【轉(zhuǎn)換參數(shù)】對話框，選擇如圖8-10所示的邊線，按Enter鍵確定，系統(tǒng)打開【面銑刀】對話框，如圖8-11所示。圖8-10選擇邊線圖8-11【面銑刀】對話框(4) 在如圖8-11所示對話框的空白處單擊鼠標右鍵，選擇【創(chuàng)建新刀具】選項，打開【定義刀具】對話框，如圖8-12所示，選擇刀具類型為“面銑刀”。(5) 設置刀具尺寸，如圖8-13所示，單擊按鈕確定。圖8-12選擇刀具類型圖8-13設置刀具尺寸此處雖然默認情況下，按鈕處于按下狀態(tài)，但還是需要先單擊一下該按鈕，再進行邊線的選擇。下同。4. 設置加工參數(shù)。(1) 返回【面銑刀】對話框進入【平面加工參數(shù)】選項卡，設置平面加工參數(shù)，如圖8-14所示。(2) 單擊按鈕，設置深度分層切削參數(shù)，如圖8-15所示，然后單擊按鈕。圖8-14【平面加工參數(shù)】對話框圖8-15【深度分層切削設置】對話框最后單擊按鈕，系統(tǒng)自動生成平面銑削刀具路徑，如圖8-16所示。5. 加工模擬。(1) 單擊如圖8-17所示的按鈕，系統(tǒng)彈出【實體切削驗證】對話框，單擊如圖8-18所示的按鈕。圖8-16刀具路徑圖8-18【實體切削驗證】對話框圖8-17驗證已選擇的操作(2) 按照圖8-19所示設置參數(shù)，單擊按鈕。返回【實體切削驗證】對話框，單擊按鈕開始加工模擬，模擬結(jié)果如圖8-6所示。圖8-19【驗證選項】對話框6.保存文件。8.1.3

課堂練習──平面銑削加工案例2本例將進一步介紹平面銑削加工的一般方法，加工模擬效果如圖8-20所示。圖8-20模擬結(jié)果圖8-21【機器群組屬性】對話框打開素材文件“\第8講\素材\平面銑削加工案例2.MCX”。2. 設置毛坯。(1) 執(zhí)行【機床類型】/【銑削系統(tǒng)】/【默認】命令。(2) 在左側(cè)的操作管理器中的【屬性】選項樹中選取【材料設置】選項，系統(tǒng)打開【機器群組屬性】對話框，按照圖8-21所示設置毛坯。(3) 單擊按鈕確定，結(jié)果如圖8-22所示。3. 設置刀具參數(shù)。(1) 執(zhí)行【刀具路徑】/【面銑】命令。(2) 系統(tǒng)彈出【輸入新NC名稱】對話框，按Enter鍵確定，接受默認參數(shù)，系統(tǒng)彈出【轉(zhuǎn)換參數(shù)】對話框。(3) 選擇如圖8-23所示的圖形，單擊按鈕確定。(4) 在【面銑刀】對話框的空白處單擊鼠標右鍵，選擇【創(chuàng)建新刀具】選項，如圖8-24所示。圖8-22毛坯顯示圖8-23選擇圖形圖8-24【面銑刀】對話框(5) 系統(tǒng)自動打開【定義刀具】對話框，如圖8-25所示。選擇刀具類型為“面銑刀”。(6) 按照圖8-26所示設置刀具尺寸參數(shù)，然后單擊按鈕確定。圖8-25選取刀具類型圖8-26設置刀具尺寸4. 設置加工參數(shù)。(1) 返回【面銑刀】對話框，進入【平面加工參數(shù)】選項卡，設置平面加工參數(shù)，如圖8-27所示。(2) 單擊按鈕，設置深度分層切削參數(shù)，如圖8-28所示，然后單擊按鈕確定。圖8-27【平面加工參數(shù)】選項卡圖8-28【深度分層切削設置】對話框(3) 單擊【面銑刀】對話框的按鈕，系統(tǒng)自動生成平面銑削刀具路徑，如圖8-29所示。圖8-29刀具路徑按Alt+T組合鍵可以切換刀具路徑的顯示/隱藏。5. 加工模擬。(1) 在左側(cè)操作管理器中單擊按鈕，打開【實體切削驗證】對話框。(2) 單擊按鈕系統(tǒng)開始模擬加工過程，結(jié)果如圖8-20所示。7. 保存文件。

8.2

外形銑削外形銑削模組可以由工件的外形輪廓產(chǎn)生加工路徑，一般用于二維工件輪廓的加工。二維外形銑削時，刀具路徑的切削深度固定不變。

8.2.1

知識點講解執(zhí)行【刀具路徑】/【外形銑削…】命令，系統(tǒng)彈出【參數(shù)轉(zhuǎn)換】對話框，系統(tǒng)提示“選取外形串連”，選取需要加工的邊界即可進入外形銑削環(huán)境，如圖8-30所示。圖8-30【外形加工參數(shù)】選項卡一、加工類型(1) 2D（二維外形銑削加工）。進行二維外形銑削加工時，整個刀具路徑的銑削深度是相同的，其z坐標值為設置的相對銑削深度值。(2) 2D倒角。該加工一般需安排在外形銑削加工完成后，用于加工的刀具必須選擇成型銑刀。用于倒角時，角度由刀具決定。(3) 斜插下刀。斜插下刀加工一般用來銑削深度較大的外形。加工時，可以選擇不同的走刀方式，以獲得不同的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。殘料加工。殘料外形加工一般用于銑削上一次外形銑削加工后留下的殘余材料。為了提高加工速度，當銑削加工的銑削量較大時，開始時可以采用大尺寸刀具和大進刀量，再采用殘料外形加工來得到最終的光滑外形。二、 高度設置銑床加工各模組的參數(shù)設置中均包含有高度參數(shù)的設置，主要高度參數(shù)如下。? 安全高度：此高度之上刀具可以作任意水平移動而不會與工件或夾具發(fā)生碰撞。? 參考高度：開始下一個刀具路徑前刀具回退的位置，參考高度的設置應高于進給下刀位置。? 進給下刀位置：當?shù)毒咴诎垂ぷ鬟M給之前快速進給到的高度。? 工件表面：工件上表面的高度值。? 切削深度：最后的加工深度。三、 刀具補償?shù)毒哐a償是指將刀具路徑從選取的工件加工邊界上按指定方向偏移一定的距離。(1) 補償類型。若補償器的類型為電腦，則由電腦計算進行刀具補償后的刀具路徑；若補償器的類型為控制器，則刀具路徑的補償不在CAM中進行，而在生成的數(shù)控程序中產(chǎn)生G41、G42、G40刀補指令，由數(shù)控機床進行刀具補償。(2) 補償設置。通常根據(jù)加工需要將刀具補償設置為左刀補或右刀補。長度補償。刀具除了在xy平面內(nèi)補償外，還可以在z軸方向進行補償。選擇“球心”時根據(jù)球頭刀球心進行補償，選擇“刀尖”時根據(jù)刀尖進行補償，最后生成的刀具路徑因補償方式不同而有所區(qū)別。四、 分層銑削銑削厚度較大時，可以采用分層銑削。設置參數(shù)時，需要依次設置粗加工時的最大進刀量、精加工的次數(shù)、精切削時的最大進刀量等。還可以根據(jù)需要設置深度銑削的順序。五、 進刀/退刀設置在外形銑削加工中，可以在外形銑削前和完成外形銑削后添加一段進刀/退刀刀具路徑。該刀具路徑由一段直線刀具路徑和一段圓弧刀具路徑組成。可以通過設置長度、漸升或漸降高度以及方向等參數(shù)來定義直線刀具路徑。通過設置半徑、掃掠角度和螺旋高度等參數(shù)來定義圓弧刀具路徑。8.2.2

范例講解──外形銑削加工案例1本實例要對槽輪模型的輪廓進行銑削加工，其加工方法比較簡單，加工模擬效果如圖8-31所示。1. 打開素材文件“第8講\素材\外形銑削加工案例1.MCX”。2. 設置毛坯。(1) 執(zhí)行【機床類型】/【銑削系統(tǒng)】/【默認】命令，進入銑削加工環(huán)境。圖8-31模擬結(jié)果圖8-33毛坯顯示圖8-32【機器群組屬性】對話框(2) 在左側(cè)的操作管理器中的【屬性】選項樹中選取【材料設置】選項，系統(tǒng)打開【機器群組屬性】對話框，按照圖8-32所示設置毛坯。(3) 單擊按鈕確定，結(jié)果如圖8-33所示。3. 設置刀具參數(shù)。(1) 執(zhí)行【刀具路徑】/【外形銑削】命令，系統(tǒng)彈出【輸入新NC名稱】對話框，按Enter鍵確定，接受默認參數(shù)，系統(tǒng)彈出【轉(zhuǎn)換參數(shù)】對話框。(2) 選擇如圖8-34所示的邊界，單擊按鈕確定，系統(tǒng)彈出【外形（2D）】對話框。(3) 單擊【外形（2D）】對話框中的按鈕，從刀具庫中選取直徑為2mm的平底刀，如圖8-35所示，單擊按鈕確定。圖8-35【選擇刀具】對話框圖8-34選擇邊棱(4) 進入【刀具參數(shù)】選項卡，設置相關(guān)參數(shù)，如圖8-36所示。4. 設置加工參數(shù)。(1) 進入【外形加工參數(shù)】選項卡，設置相關(guān)參數(shù)，如圖8-37所示。圖8-36參數(shù)設置圖8-37設置外形加工參數(shù)(2) 單擊按鈕，設置平面多次切削參數(shù)，如圖8-38所示，單擊按鈕確定。(3) 單擊按鈕，設置分層切削參，如圖8-39所示，然后單擊按鈕確定。圖8-38【XY平面多次切削設置】對話框圖8-39【深度分層切削設置】對話框(4) 單擊按鈕完成設置，系統(tǒng)自動生成外形銑削刀具路徑，如圖8-40所示。6. 加工模擬。(1) 在左側(cè)操作管理器中單擊按鈕，打開【實體切削驗證】對話框。單擊按鈕系統(tǒng)開始模擬加工過程，結(jié)果如圖8-31所示。7. 保存文件。圖8-40刀具路徑8.2.3

課堂練習──外形銑削加工案例2本例將進一步介紹外形銑削加工的一般方法，加工模擬效果如圖8-41所示。1. 打開素材文件“\第8講\素材\外形銑削加工案例2.MCX”。2. 設置毛坯。(1) 執(zhí)行命令【機床類型】/【銑削系統(tǒng)】/【默認】，進入銑削加工環(huán)境。圖8-41模擬結(jié)果在左側(cè)的操作管理器中的【屬性】選項樹中選取【材料設置】選項，系統(tǒng)打開【機器群組屬性】對話框，按照圖8-42所示設置毛坯。3. 設置刀具參數(shù)。(1) 執(zhí)行【刀具路徑】/【外形銑削】命令，按Enter鍵確定，接受默認參數(shù)，系統(tǒng)彈出【轉(zhuǎn)換參數(shù)】對話框。(2) 選擇圖8-43所示圖形，單擊按鈕確定。圖8-42【機器群組屬性】對話框圖8-43選擇圖形(3) 進入【外形2D】對話框中的【刀具參數(shù)】選項卡，單擊按鈕，系統(tǒng)彈出如圖8-44所示的【