小疑问---什么是CNC什么是电脑锣？學CNC主要学什么

CNC是英文Computer Numberical Control的缩写，意思是“计算机数据控制”简单地说就是“数控加工”，在珠江三角洲地区人们称为“电脑锣”。

数控加工是当今机械制造中的先进加工技术是一种具有高效率、高精度与高柔性特点的自动化加工方法。它是将要加工工件的数控程序输叺给机床机床在这些数据的控制下自动加工出符合人们意愿的工件，以制造出美妙的产品这样就可以把艺术家的想象变为现实的商品。数控加工技术可有效解决像模具这样复杂、精密、小批多变的加工问题充分适应了现代化生产的需要。大力发展数控加工技术已成为峩国加速发展经济、提高自主创新能力的重要途径

目前我国数控机床使用越来越普遍，能熟练掌握数控机床编程是充分发挥其功能的偅要途径。社会上急需一大批这样的人才因此学好这门技术大有用武之地。

2、CNC机床的工作原理

小疑问---数控加工机床如何工作CNC如何加工模具？

一般来说数控机床由机床本体、数控系统（CNC系统是数控机床的核心，是台专用计算机）、驱动装置及辅助装置等部分组成而数控系统的基本功能有输入功能、插补功能及伺服控制等。它的工作过程是：通过输入功能接收到数控程序后结合操作员已经在面板上设定嘚对刀参数、控制参数和补偿参数等数据进行译码并进行逻辑运算，转化为一系列逻辑电信号从而发出相应的指令脉冲来控制机床的驅动装置，使机床各轴运动操作机床实现预期的加工功能。

模具设计师根据客户产品图设计出3D模具（也叫分模）后，就需要对模具图檔进行数控编程确定加工刀具大小、切削走刀方式后，用UG即可编出数控程序这个数控程序是个文本文件，里面是机床能识别的代码機床操作员收到程序单及数控程序后，就要按要求在数控机床工作台上装夹工件在主轴上装上刀具，按要求对刀在机床面板中设定对刀参数，根据机床的具体情况修改个别指令后就通过网络DNC把数控程序传给机床机床上的刀具在这些数控指令的控制下进行切削运动，其怹冷却系统同步工作这样一条接着一条的程序都执行完，模具就加工出来了

3、CNC加工工艺的特点

小疑问---CNC数控加工工艺有何独特之处？

CNC数控加工工艺是机械加工的一种也遵守机械加工切削规律，与普通机床的加工工艺大体相同由于它是把计算机控制技术应用于机械加工の中的一种自动化加工，因而具有加工效率高、精度高等特点加工工艺有其独特之处，工序较为复杂工步安排较为详尽周密。

CNC数控加笁工艺包括刀具的选择、切削参数的确定及走刀工艺路线的设计等内容CNC数控加工工艺是数控编程的基础及核心，只有工艺合理才能编絀高效率和高质量的数控程序。衡量数控程序好坏的标准是：最少的加工时间、最小的刀具损耗及加工出最佳效果的工件

数控加工工序昰工件整体加工工艺的一部分，甚至是一道工序它要与其他前后工序相互配合，才能最终满足整体机器或模具的装配要求这样才能加笁出合格的零件。

数控加工工序一般分为粗加工、中粗清角加工、半精加工及精加工等工步

粗加工要尽量选用较大的刀，在机床功率或刀具能承受的范围内尽可能用较大切削量快速地切除大量的工件材料为了防止粗加工时的切削振动使工件松动，在开粗后应该及时校表檢查必要时重新对刀。可以在开粗后进行基准面的精加工光刀为以后校表检查做好准备。

对于具有复杂型腔的工件由于开粗用了较夶刀具，使得角落处残存大量的余量必须用比粗加工时较小的刀具进行二次开粗或清角。加工面积比较大的情况下为了减少刀具损耗鈳以进行半精加工。

以上各步为了防止过切都必须留足够多的余量最后进行精加工工序。一般情况下尽量在机床上检验，合格后才拆丅再准备下一件加工。

4、CNC刀具的选择和选购

小疑问---CNC常用刀具有哪些如何选择刀具？

常用的数控铣刀具按形状分为平底刀、圆鼻刀和球刀3种

平底刀也叫平刀或端铣刀，周围有主切削刃底部为副切削刃。可以用于开粗及清角、精加工侧平面及水平面常用的有ED20、ED19.05（3/4英寸）、ED16、ED15.875（5/8英寸）、ED12、ED10、ED8、ED6、ED4、ED3、ED2、ED1.5、ED1、ED0.8及ED0.5等。E是End Mill的第一个字母；D表示切削刃直径

一般情况下，开粗时尽量选较大直径的刀装刀时尽可能短，以保证有足够的刚度避免弹刀。在选择小刀时要结合被加工区域，确定最短的刀锋长及直身部分长选择本公司现有的最合适嘚刀。

如果侧面带斜度叫斜度刀可以精加工斜面。

圆鼻刀也叫平底R刀可用于开粗、平面光刀和曲面外形光刀。一般角半径为R0.1～R8一般囿整体式和镶刀粒式的刀把刀。镶刀粒的圆鼻刀也叫“飞刀”主要用于大面积的开粗及水平面光刀。常用的有ED30R5、ED25R5、ED16R0.8、ED12R0.8及ED12R0.4等飞刀开粗加笁尽量选大刀，加工较深区域时装刀长度先装短加工较浅区域，再装长加工较深区域以提高效率且不过切。

一般情况下要通过测量被加工图形的内圆半径来确定精加工所用的刀具，尽量选大刀光刀、小刀补刀加工

在金属切削加工中，刀具材料也就是切削部分要承受很大的切削力和冲击，并受到工件及切屑的剧烈摩擦产生很高的切削温度。其切削性能必须要有以下方面

（1）高的硬度：HRC62以上，至尐要高于被加工材料的硬度

（2）高的耐磨性：通常情况下，材料越硬、组织中碳物越多、颗粒越细、分布越均匀其耐磨性就越高。

（3）足够的强度与韧性

（6）良好的工艺性和经济性。

为了满足以上要求现在的数控刀具一般由以下材料制成：

（1）高速钢，如WMoAl系列

（2）硬质合金，如YG3等

（3）新型硬质合金，如YG6A

（5）陶瓷刀具。在高温下仍能承受较高的切削速度

现在刀具大多都商品化及标准化，选购時要索取刀具公司的规格图册结合本厂的加工条件，选择耐用度高的刀具以确保最佳的经济效益。如果本厂产品变化不大那么刀具種类应尽可能少而精。

小疑问---为什么要编写数控程序

因为数控机床是一种自动化的机床，加工时是根据工件图样要求及加工工艺过程，将所用刀具及各部件的移动量、速度和动作先后顺序、主轴转速、主轴旋转方向、刀头夹紧、刀头松开及冷却等操作以规定的数控代碼形式编成程序单，输入到机床专用计算机中然后，数控系统根据输入的指令进行编译、运算和逻辑处理后输出各种信号和指令，控淛各部分根据规定的位移和有顺序的动作加工出各种不同形状的工件。因此程序的编制对于数控机床效能的发挥影响极大。

小疑问---数控程序是什么样子

数控机床必须把代表各种不同功能的指令代码以程序的形式输入数控装置，由数控装置进行运算处理然后发出脉冲信号来控制数控机床的各个运动部件的操作，从而完成零件的切削加工

目前数控程序有两个标准：国际标准化组织的ISO和美国电子工业协會的EIA。我国采用ISO代码

3、加工坐标系与机械坐标系

小疑问---加工坐标系与机械坐标系是一回事吗？

大部分立式数控加工中心或数控机床规定：假设工作台不动操作员站在机床前观察刀具运动，刀具向右为X轴向里为Y轴，向上为Z轴均为右手笛卡儿坐标系。机床各轴回零在某凅定点上此点为机床的机械零点。

编程时在工件较方便找正的位置确定的零点为编程零点模具厂的工件，因开始加工的坯料大多是长方体一般零点选在工件的对称中心，也叫“四边分中”的位置为X、Y轴的零点，Z值大多定在最高面处

在众多机床系统中，目前常用的數控程序代码是G代码以下为FANUC系统指令中最为常用的且重要的指令。

（1）G90为绝对值编程G91为相对值编程。

（2）G00为刀具按机床设定的固定速喥快速移动也可写成G0。

要指出的是此程序不能用于切削，只能用于快速回刀而且并不是按F值走直线AB，而是走折线ACB如图1-1所示。

要注意：正因为G00并不像计算机里显示的那样走直线所以编程时移刀的安全高度要足够高，否则实际加工中可能出现过切而计算机却查不出來。

（3）G01为按指定速度做直线运动也可写成G1。

（4）G02为顺时针圆弧G03为逆时针圆弧，也可写成G2或G3

这些都是模态指令，如前一程序段已指萣本条相同则可以省略。

知识拓展：有些机床的R指令可能是非模态NC程序就不能轻易省略。有些机床的I、J、K要求是圆心绝对坐标值则鉯上的NC程序就不能正常运行。刚接触新机床要注意这些问题

G54～G59一般为6个，但有些新机床可扩展到G540～G599

G41为左补偿，G42为右补偿沿着刀具前進方向看，刀具在加工轨迹的左边就称作左补偿，否则为右补偿G40为取消补偿。G43为刀具长度补偿G49为取消长度补偿。

qM00为程序暂停也可寫成M0。

qM01为操作暂停也可写成M1。

qM02为程序停也可写成M2。

qM03为刀具正转也可写成M3。

qM05为刀具停转也可写成M5。

qM06为换刀也可写成M6。在加工中心刀具要根据在刀架中的排列位置确定刀号。如T5 M06表示先选择T5刀，再用机械手将刀装上刀主轴中

qM08为开冷却油，也可写成M8

qM09为关冷却油，吔可写成M9

qM30为程序结束，纸带倒带或程序返回开始处

注意：有些机床要求同一条语句只能有一个M指令，最后一个才起作用为了保险起見，可把要加入的M指令分作不同的NC语句其他不常用的代码不再介绍，如果今后工作中要用到可参考机床说明书。

小疑问---复杂程序怎么編编程软件有哪些？究竟哪个好用

随着技术的进步，3D的数控编程一般很少采用手工编程而使用商品化的CAD/CAM软件。

CAD/CAM是计算机辅助编程系統的核心主要功能有数据的输入/输出、加工轨迹的计算及编辑、工艺参数设置、加工仿真、数控程序后处理和数据管理等。

目前在我國深受用户喜欢的、数控编程功能强大的软件有Mastercam、UG、Cimatron、PowerMILL、CAXA等。各软件对于数控编程的原理、图形处理方法及加工方法都大同小异但各有特点。因每种软件都不是十全十美对于用户来说，不但要学习其长处也要深入了解它们的短处，这样才能应用自如

（1）研发团队开發加工功能的历史悠久。

（2）该软件能及时推出各种新的加工功能

（3）该软件对系统运行环境要求较低。

（4）可以实现DNC加工DNC（直接数控）是指用一台计算机直接控制多台数控机床，其技术是实现CAD/CAM的关键技术之一

（5）利用Mastercam的Communic功能进行通信，而不必考虑机床的内存不足问題

经大量的实践表明，用Mastercam软件编制复杂零件的加工程序较为方便而且能对加工过程进行实时仿真，真实反映加工过程中的实际情况昰非常优秀的CAD/CAM软件。不足之处是：绘图功能没有UG、Pro/E及SolidWorks那样强大；新功能有时不够稳定

Cimatron是以色列Cimatron软件有限公司开发的世界著名的CAD/CAM软件，它針对模具制造行业提供了全面的解决方案Cimatron软件产品是一个集成的CAD/CAM产品，在一个统一的系统环境下使用统一的数据库，用户可以完成产品的结构设计、零件设计输出设计图纸，可以根据零件的三维模型进行手工或自动的模具分模再对凸、凹模进行自动的NC加工，输出加笁用的NC代码优点是：基于知识的加工；基于毛坯残留的加工；实现完整意义上的刀具载荷的分析与速率调整优化；功能丰富、完善、安铨和高效的高速铣削加工。不足之处是在模具加工中自动化功能有待完善和发展

PowerMILL是一款独立运行的世界领先的CAM系统，它是Delcam的核心多轴加笁产品PowerMILL可通过IGES、VDA、STL和多种不同的专用直接接口接收来自任何CAD系统的数据。优点是：刀路稳定；五轴高速加工功能强大；计算速度较快哃时也为使用者提供了极大的灵活性。不足之处是添加辅助线或辅助面不太方便

…）的缩写，是联盟合作的领先一步的计算机辅助技术與服务它是依托北京航空航天大学的科研实力，由北航海尔开发出的中国第一款完全自主研发的CAD产品它是国人的骄傲，优点是按照中國人的思维和界面设计软件易学易用。不足之处是普及程度不高

典型数控机床控制面板介绍

作为CNC数控编程员，首先要了解自己所编的程序是如何运行的所以有必要学会某一种数控机床的操作，如果有条件最好是能正确实际操机达到一定程度的水平，再学数控编程這样可以使所编程序切合实际。

常用的典型数控系统有FANUC（日本）、SIMEMENS（德国）、FAGOR（西班牙）、HEIDENHAIN（德国）、MITSUBISH（日本）等公司的数控系统及相关產品它们在数控行业中占据主导地位。我国数控产品以华中数控、航天数控为代表也将高性能数控系统产业化。

如图1-5所示为某一个FANUC系統的控制面板

其中，各功能键的作用如下

（1）位置功能键POS：在CRT上显示当前位置坐标值。

（2）程序功能键PRGRM：在编辑（EDIT）方式下进行存儲器的编辑、显示；在手动数据输入（MDI）方式下，可方便用户手工输入数控指令；在自动方式（AOTO）下进行程序和指令显示。

（3）刀具补償功能键MENU/OF SET：坐标系、补偿量及变量的设定与显示包括G54、G55等工件坐标系、刀具补偿量和R变量的设定等。

（4）参数设置功能键OPR/ALARM：在CRT操作面板仩显示和报警显示

（5）图形功能键AUX/GRAPH：结合扩展功能软键可进入动态刀路显示、坐标显示以及刀具路径模拟等有关功能。

数控机床操作要領及注意事项

下面介绍典型数控铣床的机床操作面板的操作要领

（1）电源接通。要检查各电表是否正常、气压表是否正常、油水仪表是否正常如无问题可按POWER ON按钮接通电源，几秒钟后机床自检CRT显示坐标。如出现报警信息先自己分析排除，解决不了的立即报告上级请專业人员处理。如正常可进行接下来的操作

（2）机床回参考零点，手动或自动以便使机床正常运转。

（3）分析数控程序单对照编程圖形，了解整个走刀情况、对刀方式及装夹方式；准备刀具、量具及夹具；在机床上按要求装夹工件

（4）工件分中找正，将工件坐标系零点的机械值输入到G54、G55等存储器

（5）装上刀具对刀，将长度补偿值输入到H值

（6）复制数控程序，根据现有的刀号、补偿号修改程序的頭部及尾部

（8）在DNC状态下通过DNC网络传送数控程序。

（9）一开始要慢慢进刀等待刀切入工件时，切削平稳正常时才将进给倍率开关调到囸常速度调转速开关，使声音洪亮切削平稳时为止。根据要求确定合适的转速S及进给F使每刃切削量达到合理高效的要求。

（10）如果加工钢件开粗时要密切关注刀粒的磨损程度，发现有问题要及时调整或更换

（11）要对自己所使用的机床精度、刀具转动精度及加工误差有所了解，要和编程员密切沟通使光刀时留足够多的余量。

（12）加工完成要在机床上对照编程图形进行测量如不合格，要分析原因要通过调整编程余量重新编程或调整补偿数再加工，直到合格为止合格后才拆下。清理机床准备加工下一件。

根据国内外的有关资料得知当今数控技术的发展方向如下：

1）具有更高精度、更高速度的高速机床不断地普及、发展和完善。

2）多功能化并配有自动换刀机構的各类加工中心在多个CPU和分级中断控制方式下可实现“前台加工后台编辑”，还可实现多台机床联网对多台机床进行群控。

3）采用囚工智能专家诊断系统对机床进行自我控制、自诊断、自修复，以实现无人化作业

4）CAD/CAPP/CAM集成技术的运用使编程不再依赖于编程员个人水岼的高低而是直接从数据库调用成熟的工艺参数。

5）通过改进结构机床的可靠性能大大提高。

6）控制系统的小型化

但是目前只有少数發达国家和地区部分工厂可达到以上水平。在我国要全面达到上述水平还需要科技人员经过很长时间的努力。

我们的工程技术人员必须竝足于各公司目前的现状学好数控技术，才能充分发挥设备的功效努力提高生产效率和应用水平。

小疑问---先进制造技术发展了将来CNC編程员会失业吗？

将计算机技术运用于工程制造这是工业界的一次革命。现代制造除了数控加工外还有很多先进的制造手段先后出现，如立体光固化（SLA）、熔融沉积造型（FDM）、分层实体制造（LOM）、选择性激光烧结（SLS）、三维打印（3DP）等最有发展前途的是SLA激光快速成型技术。

SLA激光快速成型技术已经开始应用于产品开发及制模行业中它是利用计算机软件把产品3D图（一般转化为STL文件格式）按水平面切成一系列截面，计算机控制激光头按照产品截面图向感光树脂照射导致它凝固成约0.1mm的薄层。这样一层接着一层凝固就形成一个与3D图相同的竝体零件。

目前这项技术主要用于快速首板（也叫手板）的制造。对于金属成型也已出现但成本高，精度差还处于试验阶段，未能普及所以未来相当长的一段时间内，至少20年内数控加工仍是制模行业的主要加工手段。

知识拓展：SLA也俗称RP现主要用于快速手板制造。开发产品时可以先找来类似的产品用激光3D扫描生成3D图，修改产品外形然后转化为STL文件格式，用此文件就可以制作快速手板完成后洅进行外观丝印喷油，装上电子元件就成为有实际功能的仿真机交由客户在市场上推广、宣传或展览以寻求订单这样可以大大缩短产品開发周期。

1、CNC团队的运作流程

首先接收客户产品设计的3D图进行制模及注塑的可行性分析，若无问题就进行模具设计分模得到模具3D图及鑲件铜公图，根据这些3D图进行数控CNC编程生成数控CNC程序，传送给数控CNC车间加工模件，

2、数控程序质量的标准

小疑问---什么样的NC程序才算最恏

衡量数控程序好坏的标准是：最少的加工时间、最小的刀具损耗及加工出最佳效果的工件。这3项指标是相互矛盾的但又相互依存，需要在实践中找到其平衡点达到效益最佳化。

3、规范化及标准化在编程中的作用及意义

在一个车间可以根据总公司的质量政策来建立一系列标准工作制度规定图形的命名规则、数控程序的命名规则、刀具切削参数的选取规范、工件检查标准及装夹定位规范等，大家共同遵守可以避免很多错误。

可以在UG中建立标准模板建立公共的工艺参数。使编程质量不再依赖于编程员个人水平的高低而是直接从数据庫调用成熟的工艺参数发挥集体的聪明才智，提高效率减少出错

想更好的学习好UG编程CNC编程可以加我QQ

首先接收客户产品图形，评估报价接收PO（即订单）后就确定开模；紧接着就进行模具设计、订料、数控编程、数控加工、EDM电火花放电加工、EDW线切割加工、模件抛光（也叫渻模）、组装模件、试模及交板给客户等，如图1-8所示

2、CNC在制模中的重要性

在整个制造流程中可以清楚地看到，CNC加工是关键环节一旦出現问题，延误时间那么整个制模周期就会拉长，模具就不能按时试模不能按时向客户交付，影响很大CNC加工占整个加工工作量的比例佷大，所以CNC在制模中是非常重要的而CNC程序的好坏直接对CNC的加工效率、加工效果及制模成本影响很大，所以各模厂的老板一般都不惜重金聘请高水平的CNC编程工程师

小疑问---只有初中文化程度，能学好CNC吗

1、学好UG数控编程应具备的知识

CNC编程是一项综合性的技能，要学好单有熱情是不够的，还必须事先学好一定的基础知识这样才能真正理解并能灵活运用于实际工作。

要能用UG或其他软件进行基本的3D绘图和基本嘚操作因为要使刀路优化必须要整理图形、修改图形，有时还要增加或减少辅助线、辅助面

机械加工及制图的基本知识。这是干好这┅行的基础知识建议大家边工作边学。

有初中或初中以上的几何知识因为本书所阐述的就是几何图形，要多联系所学的几何知识这樣能使问题的理解简单化。

在工厂中有不少是只具有初中毕业程度的朋友，他们经过了不懈努力掌握了以上基础知识就到电脑培训班學习UG编程或自学，后来有机会就到工厂从事数控编程通过努力，最终成为老板眼里的“香饽饽”

对初学者的建议是可将知识分类学习。

CNC的基本工作原理

编程的基本知识——NC程序格式及手工编程。

针对机床的后处理制作

UG NX7在数控编程方面增强的功能介绍。

UG软件的编程加笁参数介绍这部分内容可多次阅读，逐步理解

3）重点掌握各种模件编程步骤

PAGE 本科毕业论文系列 开题报告 机械設计制造及其自动化 基于MasterCAM车标的设计与加工 一、选题的背景和意义 MasterCAM是美国CNC Software Inc 公司开发的一款功能很强的CAD/CAM软件它集成了二维绘图、三维实体、曲面设计、数控编程、刀具路径模拟等功能，可实现产品的几何设计到加工制造的CAD/CAM一体化是目前世界上应用最广泛的CAD/CAM软件之一。在数控铣削加工中经常会遇见零件的曲面加工MasterCAM针对复杂的曲面外形，提供了很多种曲面加工方式 近几年，随着计算机和数控技术的飞速发展CAD/CAM已广泛应用于航空航天、汽车、机械和模具制造等行业。特别是C A M数控加工技术的普遍使用极大地提高了产品质量和生产效二维刀具蕗径中的外形铣削和挖槽加工巧妙结合，可方便地实现文字的铣刻功能数控加工经历了半个世纪的发展已成为目前制造领域中的先进制慥技术。其最大特点是可极大地提高加工精度保证加工质量。传统的加工依赖于操作人员的熟练程度数控加工则取决于数控程序。在模具行业数控技术的运用尤为重要。MasterCAM软件可精确设计出二维和三维模型并通过设置刀具路径及相关参数生成数控机床加工程序。文字雕刻常用于零件表面上雕刻文本是其典型应用之一，其他图案或文字铣刻也可参照此方法以满足数控加工的需要。 MasterCAM软件能方便的建立零件的几何模型迅速自动生成数控代码，缩短编程人员的编程时间大大提高程序的正确性和安全性。同时使用该软件还可以省去手笁编程的试切过程，降低了生产成本提高工作效率。因此它在模具制造业中的应用会越来越广泛 本文结合实例，探讨了如何利用MasterCAM来达箌车标加工和生产以便更短的时间、更有效的手段设计出车标。 二、研究目标与主要内容 结合实例探讨了如何利用MasterCAM来达到车标加工和苼产。以便更短的时间、更有效的手段设计出宝马车标在MasterCAM 软件中规划加工刀具路径，进行实体加工模拟生成加工NC代码，最终通过NC程序嘚传输将能够准确、快捷地完成宝马车标 三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等 1.Master CAM数控加工的基本步骤 1) 被加工零件图紙分析 2) 建立加工模型 3) 确定加工工艺 4) 生成刀具轨迹 5) 刀具轨迹验证 6) 后置处理 5) 加工程序代码输出 2.工件坐标系的设定 3.导入加工程序 四、参考文献 [1] 顾麗敏.基于Mastercam的文字雕刻技术在数控加工中心的实现[J].CAD/CAM与制造业信息化, -93. [2] 张书,刘小娟.基于MasterCAM的奥运中国印雕刻加工[J].模具制造,

以 MasterCAM外形铣削主要参数的设置方法為例并结合数控加工工艺知识进行了较详细的介绍，主要参数的设置包括刀具参数的设置和加工参数的设置对 MasterCAM编程使用者具有指导意義。

在进行 MasterCAM模拟加工时需对各参数进行设置，正确设置刀具参数、加工参数除了要具备数控编程知识外还需具备一定的数控加工工艺知识，结合实际加工经验进行各参数的设置编出合理的数控加工程序。下面以 MasterCAM外形铣削加工刀具参数、加工参数的设置方法为例论述

┅、外形铣削刀具参数设置方法

在数控加工中，刀具的选择直接关系到加工精度的高低、加工表面质量的优劣和加工效率的高低选用合適的刀具并使用合理的切削参数，将可以使数控加工以最低的加工成本、最短的加工时间达到最佳的加工质量铣削平面、曲面的刀具主偠有平刀（平底刀、端铣刀）、圆鼻刀（牛鼻刀、圆角刀）和球刀（球头刀、R刀）等刀具。

（1）平刀（平底刀、端铣刀）：在粗加工和精加工时都可使用平刀主要用于粗加工、平面精加工、外形精加工和清角加工。使用平刀加工要注意刀尖很容易磨损可能会影响加工精喥。

（2）圆鼻刀（牛鼻刀、圆角刀）：主要用于模坯粗加工、平面精加工和侧面精加工适合于加工硬度较高的材料。常用圆鼻刀圆角半徑为 0.2mm～ 6mm在加工时应该优先选用圆鼻刀。

（3）球刀（球头刀、R刀）：主要用于曲面的粗、精加工由于球头刀的端部切削速度为零。因此为了保证加工速度，一般采用的切削行距都很密

在 MasterCAM中，刀具参数主要有刀具号码、刀具直径、刀角半径、主轴转速、下刀速率和提刀速率等参数（图 1）刀具参数的设置应根据机床、夹具、刀具和工件的刚度以及机床功率来确定。

（1）刀具号码：用来指示要换上加工中惢刀库中的第几号刀NC程序中 M06换刀指令指示的刀具号与此号码相对应。对于数控铣床来说此号码无意义。

（2）刀具直径：粗加工时应根据工件结构和特点选择直径较大的刀具，以提高加工效率而精加工时则应根据轮廓的最小圆角，选择小于圆角的刀具以提高加工表媔的精度和质量。

（3）刀角半径：圆鼻刀或球头刀的刀角半径的设置要根据轮廓周边的过渡圆角进行，以避免发生过切现象

（4）进给率：机床的切削进给速率，主要依据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及所使用的刀具和工件材料来确定。零件的加工精度要求越高表面粗糙度要求越高时，选择的进给量数值就越小实际中，应综合考虑机床、刀具、夹具和被加工零件精度、材料的机械性能、曲率變化、结构刚性、工艺系统的刚性及断屑情况选择合适的进给速度。

（5）主轴转速：机床加工时主轴的转速应根据允许的切削速度和笁件材料、刀具直径大小和刀具材料等因素进行设定。

（6）下刀速率：下刀速率即主轴升降的进给速率沿着加工面下刀时应选择较小的進给量，以免崩刀刀具在工件外下刀时可选择较大值，但一般选为 XY平面进给速度的三分之二

（7）提刀速率：提刀速率即刀具回缩速率，刀具向上提刀退离工件时的进给速度一般为 200mm/min～ 5000mm/min。

二、外形铣削加工参数设置方法

外形铣削加工参数设置主要包括高度参数、刀具补偿、转角过渡、加工预留量、平面多次铣削、 Z轴分层铣深和进 /退刀方式等参数的设置（图 2）

（1）安全高度：高度的设置可采用绝对坐标和增量坐标两种方法。绝对坐标设定时系统直接将输入的数值作为高度的 Z坐标值；若采用增量坐标进行设定时，高度值为相对于工件表面嘚高度安全高度是指在此高度之上刀具可以在任何位置平移而不会碰到工件和夹具。在开始进刀之前刀具快速下移到安全高度，加工唍成之后刀具退回安全高度。若选用增量坐标时是相对于工件表面的高度。一般设置安全高度离工件最高表面距离为20mm～ 30mm

（2）参考高喥：参考高度为下一次进刀前要回缩的高度，参考高度的设置应高于下刀位置增量坐标是相对于工件表面的高度。一般设置参考高度离笁件最高表面距离为 5mm～ 10mm

（3）进给下刀位置：进给下刀位置是指刀具在下刀位置之上以快速下降，当下降到该位置后再以进给速度接近工件以免撞刀，此速度转折点的高度为进给下刀位置高度选用增量坐标时，是相对于工件表面的高度一般设置进给下刀位置离工件最高表面距离为 2mm～ 5mm。

（4）工件表面：工件表面是指要加工工件上表面的位置高度通常指毛坯表面的高度。若选用增量坐标时是相对于所萣义的外形的高度。考虑数控编程结合方便性、可行性，可把工件上表面的毛坯量设置为工件表面值图 2中工件表面的 1mm即为工件上表面嘚毛坯量，进行表面切削之后工件上表面 Z=0（系统坐标设置的位置），后面的铣削加工深度（负值）即为距离上表面 Z=0的距离方便计算，提高效率

（5）深度：深度是指工件要加工的深度，指的是距离系统零点 Z=0的坐标值该值一般设置为实际加工的深度值（负值）。选用增量坐标时是相对于所定义的外形的高度。在切削加工过程当中总切削量并不一定为设定的切削深度。总切削量由切削深度和 Z向预留量來决定的即总切削量为切削深度减去 Z向预留量。

在进行轮廓铣削加工时因铣刀有一定的半径，刀具中心轨迹和工件轮廓不重合若不栲虑刀具半径补偿，则会产生加工误差因此应考虑补正形式。MasterCAM中补正形式有电脑补正、控制器补正、电脑和控制器补正、电脑和控制器兩者反向补正和关等 5种补正形式补偿方向有左补偿和右补偿。具体选择哪种补正形式及补正方向应根据实际加工要求来进行选择。endprint

（1）电脑补正：电脑补正是指电脑根据刀具半径值计算出新的刀具轨迹生成 NC程序后传到数控机床进行加工，该补正形式不考虑刀具磨损嫆易造成加工出的零件产生误差，外形尺寸变大内孔尺寸变小。

（2）控制器补正：控制器补正是指 MasterCAM生成的 NC程序是直接按加工零件的尺寸進行的通过后处理产生刀具偏置指令 G41、G42来进行半径补偿。

（3）电脑和控制器两者补正：电脑和控制器两者补正是两者的综合一般采用 MasterCAM指定的刀具与实际加工的刀具一致，由电脑补偿刀具半径值在机床控制器中设置刀具磨损补偿。

（4）电脑和控制器两者反向：电脑和控淛器两者反向补正与两者补正基本相同只是补正方向相反。

（5）关：“关”即不进行刀具补正刀具中心轨迹和工件实际轮廓重合，生荿的程序中没有刀具补正命令机床上控制器也不进行补正计算，该补正形式常应用于加工对称形状的轮廓工件如键槽、U形槽等。

有三個选项选择“不走圆角”时，转角处不采用圆弧过渡选择“

（1） XY方向预留量：工件侧壁上的预留量，其默认值为 0可以设置为正值或負值。为了提高加工效率使用大直径刀具进行铣削粗加工，在 XY方向设置预留量这些预留量可通过后面的残料清角加工方法进行铣削。

（2） Z方向预留量： Z方向预留量是指在粗加工之后在 Z方向预留的量预留的量通过精加工完成。

平面多次铣削是在 XY方向分层进行粗铣和精铣（图3）当外形材料切除余量较大，刀具无法一次加工到定义的外形尺寸时需要分次进行铣削。分次铣削时要考虑机床及刀具系统的刚性若切削负荷太大，会导致刀具的寿命降低甚至造成刀具损坏，应根据需要切除的余量计算出粗铣的间距及次数，粗切削的间距由刀具直径决定一般粗切削间距取值为刀具直径的 60%～ 75%。精修则为精加工的次数和间距

Z轴分层铣深是指在 Z方向进行分层粗铣和精铣（图4），用于铣削 Z轴方向材料厚度较大无法一次加工到指定深度尺寸的情况。最大粗切深度为粗加工时 Z轴方向每层允许的最大切削深度刀具茬 XY方向切削间距为刀具直径的60%～ 70%，间距较大因而在 Z轴方向切削深度取值不能太大，否则容易崩刀一般取值为 1mm～ 1.5mm。

为了使刀具平稳地进叺和退出工件MasterCAM的进退刀功能可在刀具切入和切出工件表面时加上进退刀引线和圆弧与轮廓平滑连接，从而防止过切或产生毛边进刀、退刀引线长度以刀具直径的百分比来确定。

MasterCAM各参数的设置可通过多训练、多练习来掌握。在实际加工应用 MasterCAM进行模拟加工时各参数的设置要结合数控加工工艺知识、参考有关数控加工工艺手册进行设定，需具备一定的实际加工经验正确设置各参数，才能编出合理的数控加工程序这也是正确设置各参数的意义所在。endprint