工艺流程(开粗→特殊功能)

模料编程遵循粗加工 → 中加工 → 精加工的工艺逻辑,按照去除余量的多少和对表面质量的要求,逐步缩小切削量、提高精度。在策略选择界面里,顶层只分开粗 / 中光 / 精光三大类;下文用的开粗、平面、等高、高精等高、等高残留、球刀光刀、特殊功能是按加工工艺阶段做的说明性归纳,便于理解整个工艺流程,并不等于界面上的顶层分组。
步骤一:开粗
作用:快速去除大量毛坯材料,将工件从毛坯形状粗切至接近成品轮廓,为后续工序留出均匀余量。
适用阶段:粗加工(大余量、高效率、较低精度要求)
常见策略:
| 策略 | 适用场景 |
|---|---|
| 偏置区域清除 | 最常用的三维开粗;沿轮廓偏置切削,适合复杂曲面工件 |
| 平行区域清除 | 采用平行扫描方式开粗,适合形状规则的工件 |
| 曲线区域清除 | 以指定曲线限制开粗范围,适合局部开粗 |
| 等高 | 按Z向分层切削,适合陡峭面较多的工件做开粗 |
| 偏置区域二粗 | 在首次开粗基础上进行二次清除残留材料(二粗/再粗) |
| 平行区域二粗 | 平行扫描方式的二次开粗 |
| 面铣削 | 对平面区域高效铣削 |
| 钻孔加工 / 全自动钻孔 | 预钻下刀孔,减少开粗时的垂直切入 |
| 插圆角 / 插尖角 / 插避空角 | 针对方角、尖角或避空位的插铣补充开粗 |
说明:开粗加工通常留有一定的侧面余量和底面余量,为中光和精光工序提供均匀的加工基础。残留开粗(二粗)用于清除大刀无法加工到的角落和深腔部位的剩余材料。
步骤二:平面
作用:专门对工件上的水平平面区域进行加工,获得平整的平面质量。
适用阶段:中加工或精加工阶段的平面处理
常见策略:
| 策略 | 适用场景 |
|---|---|
| 偏置平坦面 | 对已识别的平坦面区域进行偏置清除,常用于中光平面 |
| 偏置平坦区域 | 对平坦区域进行偏置清除,可带残留加工 |
| 平行平坦面 | 平行方式加工平坦面 |
| 平行平坦区域 | 平行方式加工平坦区域,可带残留加工 |
说明:平面策略专注于水平区域,与等高策略配合使用可获得完整的曲面+平面加工效果。平面加工通常在等高加工完成后,或与等高同步进行,以减少换刀次数。
步骤三:等高
作用:沿Z向等高分层切削工件的陡峭曲面部分,获得较好的侧面加工精度。
适用阶段:中加工或精加工阶段的陡峭面处理
常见策略:
| 策略 | 适用场景 |
|---|---|
| 等高 | 标准等高切削,适合陡峭侧面的中光与精光 |
| 等高(带残留变体) | 在等高基础上对残留材料进行补充加工 |
| 交叉等高 | 双向交叉等高,减少接刀痕迹 |
| 外形侧光 | 针对外形侧面的等高精光 |
说明:等高策略对陡峭曲面(通常倾斜角较大的区域)加工效果好,行距均匀。浅滩面(倾斜角较小的区域)通常不适合单独使用等高策略,需配合球刀光刀或浅滩和陡峭策略。
步骤四:高精等高
作用:在等高策略基础上提高精度,使用更小的步距或优化后的算法,对高精度要求的侧面进行精加工。
适用阶段:精加工阶段,对尺寸精度或表面粗糙度要求高的侧面
常见策略:
| 策略 | 适用场景 |
|---|---|
| 最佳等高 | 自动优化层间步距,在陡面和平坦面过渡区域自动调整,兼顾效率和质量 |
「高精等高」步骤组包含最佳等高、交叉等高等等高变体,不止最佳等高一种。
说明:最佳等高(优化等高)能在陡面保持等高刀路间距,并在相对平坦的区域自动添加补充刀路,减少残留高度,是中光到精光过渡阶段的常用选择。
步骤五:等高残留
作用:针对等高加工后因刀具半径较大而无法到达的残留材料区域(通常是角落和凹坑),使用较小刀具进行补充清除。
适用阶段:中加工或精加工阶段的清角与残留处理
常见策略:
| 策略 | 适用场景 |
|---|---|
| 残留精加工 | 检测并加工参考刀路留下的残留材料区域 |
| 清角精加工 | 专门清除内凹角处的残留材料 |
| 笔式清角 | 使用笔式路径沿角落清除残留 |
| 多笔清角 | 多次偏置清角,适合余量较多的角落 |
说明:残留加工需指定参考刀路(即上一步使用的刀路),软件根据参考刀路计算出遗留的残留区域并生成刀路。这类策略通常配合较小直径的刀具使用。
步骤六:球刀光刀
作用:使用球头铣刀对工件曲面(尤其是浅滩面和混合曲面)进行精加工,获得最终的表面质量。
适用阶段:精加工阶段
常见策略:
| 策略 | 适用场景 |
|---|---|
| 三维偏置 | 沿曲面等距偏置走刀,均匀的残留高度,适合复杂曲面光刀 |
| 平行(平行精加工) | 平行扫描方式光刀,适合相对平坦的曲面 |
| 浅滩和陡峭 | 自动识别浅滩面与陡峭面,分别采用不同策略,一次完成全部曲面光刀 |
| 曲面精加工 | 按曲面流线方向走刀的精加工 |
| 流线精加工 | 沿曲面流线方向的精加工,适合有明显纹理走向的曲面 |
| 参数偏置 | 参数化偏置加工,适合有规则参数化描述的曲面 |
| 参数螺旋 | 螺旋方式的参数化精加工 |
| 放射 | 从中心向外放射方式的精加工,适合圆形区域 |
| 螺旋 | 螺旋走刀精加工 |
| 参考线 / 镶嵌参考线 | 沿指定参考线方向的精加工 |
说明:球刀光刀阶段通常对表面粗糙度要求最高,切削参数(行距、公差)设置对最终效果影响最大。浅滩和陡峭策略能自动判断区域类型并匹配合适的走刀方式,是光刀阶段的常用选项。
步骤七:特殊功能
作用:覆盖上述步骤以外的特殊加工需求,包括孔加工、倒角、刻字、旋转加工、探测、手动刀路等。
适用阶段:根据具体加工要求,可贯穿粗、中、精各阶段
常见策略:
| 策略 | 适用场景 |
|---|---|
| 倒角 / 自动等高倒角 | 对边缘倒角加工 |
| 刻字 | 在工件上刻制文字或标记 |
| 钻孔加工 / N段钻孔 / 全自动钻孔 / 钻铣 | 各类孔加工方式 |
| 外形侧光 | 外形轮廓侧面精加工 |
| 曲线轮廓 | 沿指定曲线的轮廓加工 |
| 模型轮廓 | 沿模型轮廓边缘走刀 |
| 轮廓精加工 | 2D/3D轮廓精加工 |
| 流道 / 2D流道 / 3D流道 | 流道专用加工 |
| SWARF精加工 / 线框SWARF | 五轴侧刃加工 |
| 旋转 | 旋转体零件的加工 |
| 筋加工 | 薄壁筋板的加工 |
| 曲线/直线/平面/点/曲面投影 | 将刀路投影到指定曲面上 |
| 顶侧试刀 / 平面试刀 | 试刀验证加工 |
| 手动刀路 | 手动定义刀路,适用于特殊需求 |
| 曲面检测 | 在线测量曲面的测量路径 |
说明:特殊功能策略种类繁多,通常根据具体工件结构和工艺要求选用。倒角与刻字是模架加工和铭牌加工的常见需求;各类投影加工和 SWARF 加工适合有倾斜面或复杂侧面的工件。
工艺流程小结
| 阶段 | 步骤组 | 主要目标 |
|---|---|---|
| 粗加工 | 开粗 | 快速去除大量材料,留均匀余量 |
| 中加工 | 平面、等高 | 去除大部分余量,接近成品尺寸 |
| 精加工 | 高精等高、等高残留、球刀光刀 | 达到最终尺寸精度和表面质量 |
| 辅助/特殊 | 特殊功能 | 孔加工、倒角、刻字及其他特殊工序 |
平面、等高这类步骤归到「中加工」还是「精加工」,没有固定划分、因工件而异——上表的中/精分阶只是常见参考示例,实际项目按工件特征灵活安排即可。