基于PowerMILL的数控加工中心刀路设计设计说明书.doc

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1、目录概述1第一章 POWERMILL软件基本功能介绍31.1装载模型到 PowerMILL41.2 查看模型41.3定义毛坯41.4 定义切削刀具61.5设置进给率和主轴转速81.6快进高度81.7刀具开始点9第二章 数控铣削加工加工工艺112.1 数控刀具112.1.1常用数控刀具的种类112.1.2一般数控加工常用刀具112.2 数控加工工艺的基本特点122.3 零件的结构工艺性122.4加工方法的选择与加工方案的确定132.4.1 加工方法的选择132.4.2 加工方案确定的原则132.5 零件的安装与夹具的选择14第三章 基于POWERMILL典型零件的CAM163.1典型零件的三维造

2、型163.2 确定加工顺序193.3 调入文件、定义毛坯193.4 坐标系的确定与模型编辑203.5 偏置区域清除模型策略（粗加工）213.6 等高精加工策略（半精加工）253.7 平行精加工策略（曲面精加工）263.8 最佳等高精加工策略283.9笔试清角精加工策略293.10 干涉检查313.11自动生成NC代码32结束语36参考文献37谢 辞38概述随着现代机械工业的发展，计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)已显示出巨大的潜力，并广泛应用于产品设计和机械制造中，使用CAD/CAM系统产生的NC程序代码可以替代传统的手工编程，运用CAD/CAM进行零件的设计和加工制造，可使企

3、业提高设计质量，缩短生产周期，降低产品成本，从而取得良好的经济效益。1989美国国家工程学院将CAD/CAM技术评为当代十项最杰出的工程技术之一。三十几年来CAD技术和系统的飞速发展，CAM的应用迅速普及。在工业发达国家，CAD/CAM技术的应用已迅速从军事工业向民用工业扩展，由大型企业向中小企业推广，由高技术领域的应用向日用家电、轻工产品的设计和制造中普及。而且这一技术正在从发达国家流向发展中国家。本课题的研究目的是通基于PowerMill这套最新的三维CAM软件来提高提高零件的加工效率。PowerMILL是Delcam公司开发的世界领先的 CAM系统之一，是一个独立式的三维加工软件，其功能

4、强劲，易于使用，自动化程度高、刀轨优化、编辑功能极强，特别适合模具加工。3D模型可由曲面模型，实体模型的CAD系统转到PowerMill，不需要考虑曲面间的间隙、重叠、皱折扭曲等问题。PowerMill系统操作过程完全符合数控加工工程，实体模型全自动化处理，实现了粗、精、清加工的自动化。PowerMILL与其它CAM软件相比，其后置处理适应于所有的数据系统，可以任意选择，在五轴加工方面与其他软件相比有不可比拟的优势，有自动检查功能（如碰撞检查和过切检查）。本课题所选用的加工中心的系统是西门子802D。数控系统一般由输入/输出装置、数控装置、伺服系统（驱动控制装置）、机床电器控制装置四部分组成，

5、机床本体为控制对象。一、三维造型 Pro/ENGINEER自1988年问世以来，日趋盛行，已成为当今最为普及的CAD设计系统。它集零件设计、产品装配、模具开发等功能于一体。本课题所研究的零件比较复杂，因此用Pro/ENGINEER软件实现三维造型。二、加工工艺在刀路轨迹设计过程中，加工工艺非常重要，它直接影响到零件的加工效率。数控加工工艺分析的主要内容为：1）选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。2）分析被加工零件图样 明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。3）设计数控加工工序 如工步的划分、零

6、件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。4）调整数控加工工序的程序 如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。5)处理数控机床上部分工艺指令。三、基于PowerMILL的数控加工中心刀路设计本课题根据零件的形状和结构，设计规划一般为：1） 确定加工顺序。2） 调入文件、定义毛坯。3） 坐标系的确定与模型编辑。4） 粗加工策略。5） 半精加工策略。6） 精加工策略。7） 清角精加工策略。8） 干涉检查。9） 自动生成NC代码。第一章 PowerMill软件基本功能介绍PowerMill是一套独立的3D加工，其专业性强、自动化程度高、刀轨优化、编辑功能极强，特别适合模具加工。

7、3D模型可由曲面模型，实体模型的CAD系统转到PowerMill，不需要考虑曲面间的间隙、重叠、皱折扭曲等问题，而得到完全不过切的刀具轨迹。 PowerMill系统操作过程完全符合数控加工工程，实体模型全自动化处理，实现了粗、精、清加工的自动化。程编过程简单、易懂。进行程编时，只需简单的将模型输入，计算出毛坯，无需进行曲面的选取，就可自动将模型计算在内，生成刀具轨迹。计算毛坯时有多种方法：矩形，任意轮廓，任何CAD实体数摸，而且毛坯的估算限界有多种，可通过模型、边界、参考线及特征。其他软件在产生刀具路径时，必须选取模型，若面片漏选，就会造成零件铣伤。PowerMill通过产生毛坯来自动计算模型

8、的好处就可以避免以上现象的发生。 而这些是目前市场上其他CAM软件是无法比拟的。PowerMill定义边界的方法有很多，可以通过毛坯、残留、已选曲面、浅滩、轮廓、无碰撞边界、接触转换、接触点、用户定义。在一般的加工中，用户定义的边界用得最多、最普遍。边界还可以进行各种各样的编辑，包括点、偏置、复制、移动、修圆等。这里我主要谈一下残留、浅滩、无碰撞边界、接触转换。 而这些是目前市场上其他CAM软件是无法比拟的。以下列出了产生刀具路径前所需的一些基本设置内容。1. 装载模型 2. 查看模型3. 定义毛坯4. 定义切削刀具5. 设置进给率和主轴转速6. 设置快进高度7. 设置刀具开始点1.1装载模型

9、到 PowerMILL在菜单栏中依次选择【文件）/【打开项目】选项，打开【打开项目】对话框，选择零件，单击确定按钮调入文件。 图1-1 参考图形调用于是模型显示在 PowerMILL图形视窗中（注：此图形为参考）1.2 查看模型打开模型后最好从各个角度查看模型，这样可对模型有一清楚的了解。图1-2 图形角度转换此模型有一斜坡和底部平坦平面相接（注：此图形为参考）1.3定义毛坯毛坯是PowerMILL用来限制刀具运动的基本矩形块，可将它想象为一块原材料。 PowerMILL提供了一些更高级的方法来限制刀具运动，括最小/最大限、图形、三角形和边界等4种形式。 点击毛坯图标。毛坯表格出现在屏幕上如图

10、1-3-2。在表格中的限界域中输入相应的最大和最小X、Y、Z值可定义毛坯尺寸。也可点击计算按钮，使PowerMILL自动计算出毛坯尺寸。 可对计算后的值进行单独编辑或是锁住计算结果（锁住后该值将被灰化）。在扩展域中输入相应的偏置值可将毛坯按指定值偏置。 1-3-2 毛坯定义界面点击计算按钮，点击接受。毛坯按缺省设置以蓝色线框标识。使用毛坯 表格中的透明度滑块也可使毛坯以透明阴影 或实体显示。 图1-3-3 毛坯显示1.4 定义切削刀具点取图形视窗左下部刀具工具栏中的相应刀具图标可打开相应的刀具定义表格。点取刀具工具栏中的下拉箭头，打开全部产生刀具图标，如图1-5-1所示。 屏幕上出现全部可定义

11、刀具的图标。定义一球头刀具将光标停留图标上，相应的刀具类型描述将出现在屏幕上。图1-4-1 刀具选择选取端铣刀图标。 于是端铣刀表格出现在屏幕上如图1-5-2所示，通过此表格可设置端铣刀参数。输入直径值后，长度域自动按缺省设置，其为刀具直径的5倍。长度值也可根据需要改变。最好给刀具起一个容易理解和记忆的名称，例如直径为14的球头刀的刀具名称可起为：14bn。输入直径 10；刀具长度自动按缺省设置为 50；输入刀具名称 em10；点取接受。 1-4-2 端铣刀参数设定界面以后对该刀具的任何改动均得通过浏览器。点取黄色灯泡图标可将刀具隐藏。在浏览器的刀具段中在相应的刀具名称上右击鼠标键，从弹出菜单

12、中点取激活选项可撤销刀具的激活（勾消失）；选取参数选项可打开刀具定义表格如图1-5-3所示。定义一直径为12的球头刀并将其命名为 bn。浏览器将更新为下面所示状态，刀具 bn被激活如图1-5-4所示。图1-4-3刀具参数激活 图1-4-4刀具 bn被激1.5设置进给率和主轴转速下面来定义主轴转速和进给率。点取进给率图标。 于是进给率表格出现在屏幕上如图1-5。使用此表格可设置任何计算的刀具路径的进给率和主轴转速。也可点取从激活刀具装载按钮将保存在刀具定义中的切削速度和主轴转速数据直接输入表格。图1-5进给率表格1.6快进高度下面定义刀具在毛坯之上移动的安全Z高度和开始Z高度。安全Z高度必须保证

13、刀具在以快进速率移动使不和零件或工件夹持装置发生任何接触。 安全 Z 高度是刀具撤回后在工件上快进的高度。开始 Z 高度是刀具从安全 Z 高度向下移动到 一 Z 高度，转变为工进。这一 Z 高度称为开始 Z 高度。点取快进高度图标。快进高度表格如图1-6所示，点取按安全高度重设按钮。点取接受。1-6快进高度表格同样原理也可用来定义零件内的刀具移动，以保证刀具能安全快速移动。在表格中的相对域中可选取另外两个额外选项下切和掠过。下切：以快进速度提刀到绝对安全Z高度，然后在工件上做快速移动，到达另一下刀位置时，以快进速度下切到绝对开始Z高度。 掠过：以快进速度提刀到相对安全Z高度，使刀具高于最低等高

14、切面，避免刀具和模型碰撞，然后下切到相对开始Z高度。1.7刀具开始点刀具的开始点为刀具开始进行每一条刀具路径加工的安全开始位置，也是进行完毕每一条刀具路径后的安全结束位置。此位置也和使用的机床有关，对某些机床来说开始点位置也可能在实际的换刀位置。点取开始点图标。于是屏幕上出现开始点表格如图1-5-1所示，显示出刀具的开始点位置。将坐标设置为 X -50，Y50 ， Z 50。点取接受。刀具现在处于新的刀具开始位置如图1-7所示。到此即完成设置过程，PowerMILL下面就可开始产生刀具路径。第二章 数控铣削加工加工工艺2.1 数控刀具2.1.1常用数控刀具的种类数控加工刀具可分为常规刀具和模块

15、化刀具两大类。模块化刀具是发展向。发展模块化刀具的主要优点：减少换刀停机时间，提高生产加工时间；加快换刀及安装时间，提高小批量生产的经济性；提高刀具的标准化和合理化的程度；提高刀具的管理及柔性加工的水平；扩大刀具的利用率，充分发挥刀具的性能。1）从结构上可分为：整体式 镶嵌式 可分为焊接式和机夹式。机夹式根据刀体结构不同，分为可转位和不转位；减振式 当刀具的工作臂长与直径之比较大时，为了减少刀具的振动，提高加工精度，多采用此类刀具；内冷式 切削液通过刀体内部由喷孔喷射到刀具的切削刃部；特殊型式 如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。2）从制造所采用的材料上可分为高速钢刀具 高速钢通常是型坯材料，韧性较

16、硬质合金好，硬度、耐磨性和红硬性较硬质合金差，不适于切削硬度较高的材料。高速钢刀具使用前需生产者自行刃磨，且刃磨方便，适于各种特殊需要的非标准刀具。硬质合金刀具。硬质合金刀片切削性能优异，在数控车削中被广泛使用。硬质合金刀片有标准规格系列产品，具体技术参数和切削性能由刀具生产厂家提供。陶瓷刀具立方氮化硼刀具金刚石刀具2.1.2一般数控加工常用刀具1) 面铣刀（也叫端铣刀）。面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。面铣刀多制成套式镶齿结构和刀片机夹可转位结构，刀齿材料为高速钢或硬质合金，刀体为40Cr。2) 立铣刀 立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀。立铣刀的圆柱表面和端面上

17、都有切削刃，它们可同时进行切削，也可单独进行切削。结构有整体式和机夹式等，高速钢和硬质合金是铣刀工作部分的常用材料。3) 键槽铣刀4) 成形铣刀2.2 数控加工工艺的基本特点无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。因此程序编制中的工艺分析是一项十分重要的工作。在普通机床上加工零件时，是用工艺规程或工艺卡片来规定每道工序的操作程序，操作者按工艺卡上规定的“程序”加工零件。而在数控机床上加工零件时，要把被加工的全部工艺过程、工艺参数和位移数据编制成程序，并以数字信

18、息的形式记录在控制介质上，用它控制机床加工。由此可见，数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点。1)工序的内容复杂。这是由于数控机床比普通机床价格贵，若只加工简单工序在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至在普通机床上难以完成的工序。2)工步的安排更为详尽。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及加工路线的确定等问题，在编制数控机床加工工艺时却不能忽略。2.3 零件的结构工艺性1)零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。这样可以减少刀具规格和换刀次数，使编程方便，生产效

19、益提高。2)内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角半径不应过小。零件工艺性的好坏与被加工轮廓的高低、转接圆弧半径的大小等有关。3)零件铣削底平面时，槽底圆角半径r不应过大。4)应采用统一的基准定位。在数控加工中，若没有统一基准定位，会因工件的重新安装而导致加工后的两个面上轮廓位置及尺寸不协调现象。因此要避免上述问题的产生，保证两次装夹加工后其相对位置的准确性，应采用统一的基准定位。零件上最好有合适的孔作为定位基准孔，若没有，要设置工艺孔作为定位基准孔(如在毛坯上增加工艺凸耳或在后续工序要铣去的余量上设置工艺孔)。若无法制出工艺孔时，最起码也要用经过精加工的表面作为统一基准，以减少两次

20、装夹产生的误差。此外，还应分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保证、有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。2.4加工方法的选择与加工方案的确定2.4.1 加工方法的选择加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。例如，对于IT7级精度的孔采用镗削、铰削、磨削等加工方法均可达到精度要求，但箱体上的孔一般采用镗削或铰削，而不宜采用磨削。一般小尺寸的箱体孔选择铰孔，当孔径较大时则应选择镗孔。此外，还应考虑生产率和经济性的要求，以及工厂的生产

21、设备等实际情况。2.4.2 加工方案确定的原则零件上比较精密表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点：1)加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率较高。 2)应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空刀时间。以此原则，确定是一次走刀，还是多次走刀来完成加工以及在铣削加工中是采用顺铣还是采用逆铣等。对点位控制的数控机床，只要求定位精度较高，定位过程尽可能快，而刀具相对工件的运动路线是无关紧要的，因此这类机床应按空程最短来安排

22、走刀路线。除此之外还要确定刀具轴向的运动尺寸，其大小主要由被加工零件的孔深来决定，但也应考虑一些辅助尺寸，如刀具的引入距离和超越量。在数控机床上车螺纹时，沿螺距方向的z向进给应和机床主轴的旋转保持严格的速比关系，因此应避免在进给机构加速或减速过程中切削。铣削平面零件时，一般采用立铣刀侧刃进行切削。为减少接刀痕迹，保证零件表面质量，对刀具的切入和切出程序需要精心设计。铣削外表面轮廓时，铣刀的切入和切出点应沿零件轮廓曲线的延长线上切向切入和切出零件表面，而不应沿法向直接切入零件，以避免加工表面产生划痕，保证零件轮廓光滑。铣削内轮廓表面时，切入和切出无法外延，这时铣刀可沿零件轮廓的法线方向切入和切出

23、，并将其切入、切出点选在零件轮廓两几何元素的交点处 加工过程中，工件、刀具、夹具、机床系统平衡弹性变形的状态下，进给停顿时，切削力减小，会改变系统的平衡状态，刀具会在进给停顿处的零件表面留下划痕，因此在轮廓加工中应避免进给停顿。1）切削深度ap（）。主要根据机床、夹具、刀具和工件的刚度来决定。在刚度允许的情况下，应以最少的进给次数切除加工余量，最好一次切净余量，以便提高生产率。在数控机床上，精加工余量可小于普通机床，一般取（0.20.5）2）主轴转速n（r/min）主要根据允许的切削速度c（m/min）选取。n=1000c/D式中c切削速度，由刀具的耐用度决定；D工件或刀具直径（）主轴转速n要

24、根据计算值在机床说明书中选取标准值，并填入程序单中。3）进给量（进给速度）f（mm/min或mm/r） 是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给量数值应选小些，一般在2050mm/min范围内选取。最大进给量则受机床刚度和进给系统的性能限制，并与脉冲当量有关。2.5 零件的安装与夹具的选择1、定位安装的基本原则在数控机床上加工零件时，定位安装的基本原则是合理选择定位基准和夹紧方案。在选择时应注意以下几点：1）力求设计、工艺和编程计算的基准统一。2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部

25、待加工表面。3）避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。2、工件定位的几种情况。1） 完全定位。工件的六个自由度全部被限制的定位，称为完全定位。当工件在x、y、z三个坐标方向上均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方式。2） 不完全定位。根据工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，这样的定位，称为不完全定位。3） 欠定位。根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位，称为欠定位。欠定位无法保证加工要求，所以是绝不允许的。4） 过定位。夹具上的两个或两个以上的定位元件，重复限制工件的同一个或几个自由度的现象，称为过定位。3、选择夹具的基本原则数控加工的

26、特点对夹具提出了两个基本要求：一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。除此之外，还要考虑以下几点：1）当零件加工批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具，以缩短生产准备时间、节省生产费用。2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。3）零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间。4）夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要开敞，其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀（如产生碰撞等）。第三章 基于powermill典型零件的CAM3.1典型零件的三维造型本课题所选的零件是灯罩的凸模。由于本课题的典型零

27、件的曲面比较复杂，完全用平面图表示出来比较困难，因此本人将把平面图和三维建模过程结合起来来表达零件的外形。下面将阐述零件的三维建模过程。首先通过进入Pro/ENGINEER实体建模界面，单击【拉伸】按纽进行实体拉伸，界面如图3-1-1所示，生成拉伸实体，效果图如图3-1-2所示图3-1-1 拉伸界面图3-1-2 拉伸实体对拉伸生成的零件进行倒圆角，半径为7mm，效果图如图3-1-3所示。图3-1-3 圆角处理单击编辑/偏移中的偏距拉伸功能对零件表面进行偏距，再进行拉伸并倒圆角效果图如图3-1-4、3-1-5所示。图3-1-4 偏距拉伸实体图3-1-5 圆角处理在灯罩生成的最后一个步骤是对零件进

28、行薄壳处理，使灯罩零件具有均匀厚度。灯罩的最终形状如图3-1-6所示。图3-1-6 薄壳处理当零件的外形设计出来以后，再通过Pro/ENGINEER的模具制造功能产生用于分模的分模面，最终生成本课题所需的典型零件。分模效果和典型零件如图3-1-7、3-1-8所示。图3-1-7 分模效果图3-1-8 凸模3.2 确定加工顺序通过分析测量该凸模结构形状和大小、安排其加工顺序为：使用YB10R6的圆鼻刀进行粗加工；使用YB8R0.8的圆鼻刀进行半精加工；使用 Q6R3的球刀进行平行精加工；使用YB6R0.8圆鼻刀进行最佳等高精加工；使用 Q12R6的球刀进行笔试精加工；3.3 调入文件、定义毛坯1在

29、菜单栏中依次选择【工具】/【重设表格】选项，将所按缺省设置以透明阴影为标识，使用毛坯表格中的透明度滑块也可使毛坯以蓝色线框或有表格重新设置为系统默认状态。2在菜单栏中依次选择【文件）/【打开项目】选项，打开【打开项目】对话框，选择灯罩凸模零件，单击确定按钮调入文件。3在【查看工具栏】中单击【ISO1】、【普通阴影】和【线框】按钮调整模型。4在【主工具栏】单击【毛坯】按钮，打开【毛坯表格】对话框，在【估算限界】复选框中单击计算按钮，参数设置如图3-3所示，然后单击接受按钮确定参数设置并退出对话框。图3-3 毛坯表格3.4 坐标系的确定与模型编辑模型被装入到PowerMILL中后，通常是相对于原始

30、的世界坐标系来定位的，这种定位可能不能满足加工需要，我们常常需要对模型的位置和方向进行修改，可以通过两种方法来达到此目的。1）对于原始世界坐标系处理模型。2）建立一个新的用户坐标系，相对于模型定位此用户坐标系，然后相对于用户坐标系对模型进行处理。相对于原始世界坐标系处理模型，可以通过浏览器中【模型】/【编辑】选项的子选项来完成。【编辑】选项中的子选项包括【移动】、【旋转】、【缩放】、和【平面镜向】，这些选项对多型模具来说尤其有用。移动模型。通过【移动】选项可以移动模型，移动时可以根据模型属性的最小和最大x、y、z值确定移动距离，也可以自定义移动距离。如图3-4所示。定义用户坐标系用户坐标系是一

31、种可移动原点的坐标系，它相对世界坐标系移动和旋转，可根据需要满打激活或不激活坐标系。【模型】/【编辑】/【移动】/x量为10mm、y量为25mm、z量为-5.12564mm【模型】/【编辑】/【旋转】/ y量为180度图3-4 模型编辑3.5 偏置区域清除模型策略（粗加工）偏置区域清除模型加工。其功能就是按所设的行距和z下切步距不断地进行行距偏置和z下切加工。功能主要应用于成型结构零件或普通机床难于加工的结构零件，如模具中的型芯、型腔行、位等结构。粗加工时为了提高效率，在保证刀具、夹具和机床强度、刚性足够的条件下，切削用量的选择顺序是，先把切削深度选大一些，其次选取较大的进给量，然后再选择适当

32、的切削速度。根据工艺规划，应使用YB10R0.8的高速钢圆鼻刀和偏置区域清除模型策略对型腔进行粗加工。结合选用的刀具、工件材料和加工类型确定编程基本参数，如表3-1所示。参数参数值参数参数值工件材料45钢下切速度150mm/min刀具材料高速钢切削速度450mm/min刀具类型立铣刀主轴转速1400mm/min刀具刃数2Z公 差0.1mm刀具直径10mm行 距4mm刀尖半径0.8mm下切步距0.5mm快进速度2000mm/min加工余量0.4mm表3-1 偏置区域清除模型加工的基本参数1、定义刀具在【刀具工具栏】中单击【下拉箭头】按钮，显示出所有的刀具图标，接着单击【刀尖圆角端铣刀】按钮，打开

33、【刀尖圆角端铣刀表格】对话框，如图3-5-1所示。在【刀尖】选项卡的【名称】输入框中输入“YB10R0.8”,在【直径】输入框中输入“10”，在【刀尖半径】输入框中输入“0.8”，在【长度】输入框中输入“20”，在【槽数】输入框输入“2”，然后单击关闭按钮确定参数设置并退出对话框。通过该对话框可以设置刀具直径、有效切削长度【刀刃长度】、刀具编号、齿数、刀柄、夹持和切削数据等。图3-5-1 刀尖圆角端铣刀表格2、设定进给率参数进给率就是刀具在x、y、z方向上的移动速度，包括快进速度、下切速度和切削速度，这3种速度是相互关联、相互影响的。在该该功能可以设置快进速度、下切速度、切削速度、主轴转速、钻

34、孔速度和冷却等参数。在【主工具栏】中单击【进给率】按钮，打开【进给率表格】对话框，设参数如图3-5-2所示，然后单击接受按钮确定参数设置并退出话框。图3-5-2进给率表格3、设定快进高度参数 在【主工具栏】中单击【快进高度】按钮，打开【快进高度表格】对话框，设置参数如图3-5-3所示，然后依次单击按安全高度重设和接受按钮确定参数设置并退出对框。图3-5-3快进高度表格4、设定开始点、结束点参数在【主工具栏】中单击【开始点和结束点】按钮，打开【开始点和结束点表格】对话框，参数设置如图3-5-4所示。通过该对话框可以定义开始点和结束点的安全z高度值。图3-5-4开始点和结束点表格5、偏置区域清除模

35、型加工参数的确定在【主工具栏】中单击【刀具路径策略】按钮，打开【新的】对话框，选择【三维区域清除】选项卡，出现三维区域清除选项，如图3-5-5所示。图3-5-5三维区域清除选项卡在【三维区域清除】选项卡中选择【偏置区域清除模型】选项，单击接受按钮，打开【偏置区域清除表格】对话框，设置参数及选项如图3-5-6所示。产生的刀路图和毛坯的效果图分别如图3-5-7、3-5-7 所示。图3-5-6偏置区域清除表格图3-5-7 图3-5-8偏置区域清除模型加工轨迹 偏置区域清除模型加工后效果图3.6 等高精加工策略（半精加工）根据工艺规则，应使用YB8R0.8的硬质合金圆鼻刀和等高精加工策略对型芯进行半精

36、加工。结合选用的刀具、工件材料和加工类型确定编程基本参数，如表3-2所示。参数参数值参数参数值工件材料45钢下切速度200mm/min刀具材料硬质合金切削速度400mm/min刀具类型立铣刀主轴转速1500mm/min刀具刃数2Z公 差0.02mm刀具直径8mm行 距刀尖半径0.8mm下切步距0.1mm快进速度2000mm/min加工余量0.2mm表3-2 等高精加工的基本参数在【刀具工具栏】中单击【刀尖圆角端铣刀】按钮，打开【刀尖圆角端铣刀表格】对话框，输入相应的参数。1 在【主工具栏】中单击【进给率】按钮，打开【进给率表络】对话框，设置参数。2 在【主工具栏】中单击【刀具路径策略】按钮，打

37、开【新的】对话框，选择【常用】选项卡，出现精加工选项。在【常用】选项卡中选择【等高精加工】选项，单击接受按钮，打开【等高精加工表格】对话框，设置参数及选项如图3-6-1所示，产生的刀路图和毛坯的效果图分别如图3-6-2、3-6-3所示。图3-6-1 等高精加工表格图3-6-2 等高精加工轨迹 图3-6-3 等高精加工后效果图3.7 平行精加工策略（曲面精加工）根据工艺规划，应使用Q6R3的硬质合金球头刀和平行精加工策略对零件进行曲面精加工。为了能够有效地加工曲面，必须创建边界来约束加工位置，而且必须将电极的加工余量设置为负值，这样才能将加工出来的电极用于电火花加工。结合选用的刀具、工件材料和加

38、工类型确定编程基本参数，如表3-3所示。参数参数值参数参数值工件材料45钢下切速度170mm/min刀具材料硬质合金切削速度370mm/min刀具类型立铣刀主轴转速1500mm/min刀具刃数2Z公 差0.02mm刀具直径6mm行 距0.489080mm刀尖半径下切步距快进速度2000mm/min加工余量表3-3平行精加工的基本参数基本步骤于上述相同，平行精加工的参数设置如图3-7-1图所示。产生的刀路图和毛坯的效果图分别如图3-7-2、3-7-3所示。图3-7-1平行精加工表格图2-24平行精加工轨迹 图2-25平行精加工后效果图3.8 最佳等高精加工策略根据工艺规划，应使用YB6R0.8的

39、硬质合金圆鼻刀进行最佳等高精加工策略。参数设置如表3-4、图3-8-1所示。产生的刀路图和毛坯的效果图分别如图3-8-2、3-8-3所示。参数参数值参数参数值工件材料45钢下切速度200mm/min刀具材料硬质合金切削速度360mm/min刀具类型立铣刀主轴转速1500mm/min刀具刃数2Z公 差0.02mm刀具直径6mm行 距0.355527mm刀尖半径0.8mm下切步距快进速度2000mm/min加工余量mm表3-4最佳等高精加工的基本参数图3-8-1最佳等高精加工表格图3-8-2最佳等高精加工轨迹 图3-8-3最佳等高精加工后效果图3.9笔试清角精加工策略根据工艺规划，应使用Q12R6

40、的硬质合金球头刀进行笔试清角精加工策略。参数设置如表3-5图3-9-1所示参数参数值参数参数值工件材料45钢下切速度200mm/min刀具材料硬质合金切削速度400mm/min刀具类型立铣刀主轴转速1600mm/min刀具刃数2Z公 差0.02mm刀具直径12mm行 距刀尖半径下切步距快进速度2000mm/min加工余量表35 笔试清角精加工的基本参数图3-9-1 笔试清角精加工表格产生的刀路图和最终零件的效果图分别如图3-9-2、3-9-3所示图3-9-2 笔试清角精加工诡计 图3-9-3 笔试清角精加工加工后效果图3.10 干涉检查在实际加工过程中刀具、刀柄、夹具的干涉碰撞，工件有无被过切

41、是操作者最为担心的问题，PowerMILL提供精确的刀具、刀柄、夹具的干涉检查，工件的过切检查，自动截掉发生碰撞的刀具路径与指令，并可以给出不发生碰撞的最短夹刀长度，如图3-10-1、3-10-2所示。图3-32 图3-33刀具路径效验表格3.11自动生成NC代码刀路设计的最后一步是通过PowerMILL软件自动生成西门子802D的NC代码。 粗加工程序：T1D1M6G0G90G54X0Y0S1400M3G0X0Y0Z10Y-44.188M8Z5G1Z-.491F150Y-43.938F450G2G17X.828Y-41.938I2.828J0G3X0Y-39.938I-.828J.828G1

42、X-18G2X-18.938Y-39I0J.938G1Y-4X-14.398Y-6.332X-14.367Y-6.823X-14.277Y-7.307X-13.923Y-8.714X-13.727Y-9.299X-13.443Y-9.847X-12.571Y-11.254X-12.317Y-11.617X-12.025Y-11.949X-11.297Y-12.691X-11.119Y-12.861X-10.931Y-13.02X-10.094Y-13.685X-9.805Y-13.894X-9.499Y-14.077X-7.522Y-15.139X-7.293Y-15.253X-7.058Y-

43、15.352X-5.651Y-15.89X-5.458Y-15.958X-5.262Y-16.016X-2.448Y-16.775X-2.227Y-16.828.X23.25Y-18.446Z5G1Z-6.82F150X23F450X22.999Y-14.775X23Y-14.479G0Z10M9G54X0Y0M5M30半精加工程序：T2D1M6G0G90G54X0Y0S1500M3G0X0Y0Z10X3.44Y-10.056M8Z5G1Z-.05F200X2.514Y-10.747F400X1.257Y-11.073X0Y-11.106X-1.257Y-10.897X-2.514Y-10.5

44、69X-3.771Y-9.891X-4.864Y-8.799X-5.26Y-7.542X-4.949Y3.771X-5.028Y5.808X-5.18Y6.285X-5.245Y7.542X-5.028Y8.505X-4.832Y8.799X-3.615Y10.056X-2.514Y10.554X-1.257Y10.958X0Y11.136X1.257Y11.097X2.514Y10.729X3.439Y10.056X6.285Y34.447X7.542Y33.509X8.339Y32.681X9.255Y31.424X9.843Y30.167X10.22Y28.91X10.385Y27.653X10.417Y26.396Y11.533G3X10.483Y11.312I.4J0G1X11.313Y10.056X11.637Y8.799X11.649Y7.834G3X12.047Y7.439I.4J.005G1X18Y7.416G0Z10M9G54X0Y0M5M30精加工程序：T3D1M6G0G90G54X0Y0