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曲线轮廓精加工

基于指定参考线(2D 曲线)在单一 Z 高度或多高度处生成轮廓加工刀路,刀具沿参考线走刀而非沿三维曲面边缘。支持多圈偏置切削(径向/轴向多重切削)、拔模角、残留加工等扩展功能,是处理分型面外框、靠破孔边缘及产品外廓轮廓的常用策略。

简单说,本策略就是"走 2D 曲线"功能:你给一条(或多条)平面曲线,刀具就照着这条线在指定高度上走一圈。与依赖三维曲面的精加工策略不同,它不要求模型本身有可加工的曲面,只要有线就能编程,因此特别适合那些"图纸上画得出、模型上不好选面"的轮廓——例如止口边、靠破孔口、外框线。所有曲线都会被加工到由「底面 Z 高度」指定的同一个绝对高度上,而不是各自曲线本身所在的高度,因此即使两条曲线原本高低不同,生成的刀路也会落在同一平面上。

曲线轮廓精加工参数界面

界面位置

模料刀路参数面板 ▸ 加工策略 选项卡 ▸ 选择曲线轮廓精加工

用途 / 适用场景

  • 按 2D 参考线轮廓精修模具分型面外框或产品外轮廓。
  • 靠破孔、斜抽芯孔边缘的轮廓精加工(配合拔模角参数)。
  • 前道区域清除后,对侧壁做多圈偏置精修(壁面精加工)。
  • 配合残留加工,利用前序刀路的残留模型只清除未加工区域,减少空跑。
  • 需要在指定 Z 高度处做精确 2D 走刀时(如模具止口、配合平面)。

参数详解

曲线定义

参数 说明 取值/默认 备注
参考线 指定用于驱动刀路的参考线(曲线) 从项目参考线列表中选择 支持手动创建新参考线或在图形窗口中拾取
加工段编辑 为参考线段指定加工区域、加工侧和加工策略 通过编辑加工段界面设定 可对同一参考线不同区段分别设置内侧/外侧切削
刀具位置 选择刀具哪个部位遵循参考线 中心 / 接触点 中心:刀具中心走线;接触点:刀具接触点走线

基本切削

参数 说明 取值/默认 备注
底面 Z 高度 所有曲线在该绝对高度处加工(单一高度模式) 数值 与曲线本身的 Z 位置无关,路径被投影到此高度。可直接填数值,也可在图形窗口中单击曲线、拾取相关 Z 高度。举例:两条 Z 高度分别为 10 和 0 的曲线,若此处填同一个值,会在同一平面上生成刀路
公差 刀路遵循参考线的精度 数值 越小越贴合曲线,计算量越大
切削方向 铣削走刀方式 顺铣 / 逆铣 / 任意 顺铣:刀具在边缘左侧;逆铣:在右侧;任意:减少提刀
曲线余量 曲线方向的偏置距离(非模型余量) 数值 正值使刀路偏离曲线外侧;若应用了拔模角,则垂直于拔模角面量取
残留加工 启用残留加工子功能 勾选/不勾 勾选后激活"残留"页,仅加工前序刀具无法到达的区域

切削次数(多重切削)

参数 说明 取值/默认 备注
径向范围 径向方向多圈的扩展方式 限界 / 毛坯深度 / 切削次数 限界:由边界限制;毛坯深度:由毛坯宽度决定偏置距离;切削次数:指定圈数
径向值 配合"径向范围"使用的具体数值 数值 选"毛坯深度"时显示"毛坯宽度";选"切削次数"时显示圈数
轴向范围 轴向方向多层的扩展方式 限界 / 毛坯深度 / 切削次数 与径向范围类似,控制刀路在 Z 方向的层数
轴向值 配合"轴向范围"使用的具体数值 数值 选"毛坯深度"时显示"毛坯深度";选"切削次数"时显示层数
行距 径向相邻刀路之间的间距 数值 多圈切削时相邻圈的水平间距
下切步距 轴向相邻层之间的间距 数值 多层切削时相邻层的垂直间距

精加工

参数 说明 取值/默认 备注
壁面精加工余量 最后一刀侧壁精修时使用的余量 勾选+数值 勾选后最后一圈使用此余量值而非整体余量
仅最后一刀 壁面精加工仅执行最后一圈 勾选/不勾 勾选后前几圈按粗切参数,最后一圈按精修参数
底面精加工余量 底面最后一刀的余量 勾选+数值 用于控制底面的精修留量

「壁面精加工余量」与「底面精加工余量」同在「精加工」分组内、上下相邻,两者均为勾选后填入数值。

拔模角

参数 说明 取值/默认 备注
启用拔模角 对刀路施加拔模角度 勾选/不勾 启用后刀路沿倾斜角度延伸,适合带斜度的侧壁
拔模角度 拔模斜面与竖直方向的角度 数值(°) 正值向外张开,负值向内收缩
从…测量 拔模角度从哪个方向计算 底部 / 顶部(图标选择) 按参考线落在斜面的哪一端来选:参考线画在斜度面顶部时选"顶部"方式,参考线画在斜度面底部时选"底部"方式,刀路才会沿正确方向张开。底部:从底面往上计算;顶部:从顶面往下计算
区域过滤 过滤指定的拔模区域、只对部分刀路施加拔模角 勾选/不勾 仅让部分刀路按拔模角延伸,其余区域不受影响

偏置(螺旋)

参数 说明 取值/默认 备注
螺旋切削 启用螺旋走刀以减少提刀次数 勾选/不勾 勾选后系统尝试将多层路径连接成螺旋段
偏置连接方式 指定连接各独立刀路段所需的移动 直 / 光顺 / 无 直:相邻偏置之间用直线连接;光顺:用圆弧平顺过渡(高速加工时更顺);无:不连接、抬刀后再下刀。若想自行手动移动刀路的开始点,连接选"无"
光顺量 用可变行距偏置替代固定行距,避免尖角处机床受力突变 勾选+数值 把刀路中的尖角换成圆角,并把行距从固定改为可变,从而在尖角段也能跑出更高进给。滑块设定的是相对指定行距的最大偏移百分比
轮廓拐角半径 对轮廓做圆弧拟合,避免外角方向急剧变化 勾选+数值 圆弧半径按刀具直径的比例计算:半径 = 刀具直径 × 乘数系数。例如刀具直径 10 mm、系数 0.05,则圆弧半径为 0.5 mm。高速加工时尤其重要,可杜绝刀具方向突然改变

残留加工

参数 说明 取值/默认 备注
残留加工 启用残留加工功能 勾选/不勾 开启后出现残留相关参数
参考类型 指定残留区域的计算来源 刀具路径 / 残留模型 刀具路径:基于前序刀路计算;残留模型:基于已创建的残留模型
参考刀路/模型 选择具体的前序刀路或残留模型 从列表中选择 支持多种自动选项(自动残留模型、上一刀路等)
探测材料厚于 忽略厚度小于此值的残料 数值 值过大会漏过较薄残料;值过小产生冗余刀路
扩展区域 残留识别区域外侧的额外偏置 数值 适当外扩避免边界处接刀痕
最小间隙 残留区域段之间忽略的最小缝隙 数值或按刀具直径 小于此值的缝隙被合并,避免刀路碎片
非关联 使残留计算与边界不关联 勾选/不勾 仅在参考类型为"残留模型"时可用
最小间隙按刀具直径 勾选后最小间隙改用刀具直径倍数表示,而非绝对数值 勾选+数值 与上面的"最小间隙"二选一;勾选后按刀具直径倍数控制

顺序

参数 说明 取值/默认 备注
排序优先 多个封闭轮廓/多层的加工顺序 宽度优先 / 深度优先 宽度优先:先把材料去除到给定宽度,再继续去到下一 Z 高度(横向扫完一层再下降);深度优先:先把材料去除到给定深度、再继续去除到下一层(先把一个区域加工到底再转)
排序 起刀顺序的图形化选择 多种图标 通过图标选择起刀点位置和走向,控制刀路整体的排列方式
排序启用 是否启用自定义排序 勾选/不勾 不勾选时使用系统默认顺序

「排序」是一个带小图标的下拉框,约有十几个(约 13 个)图标选项,每个图标分别代表一种起刀角与走刀方向的组合。

「光顺量」与「轮廓拐角半径」是两个相互独立、可分别勾选的功能:「轮廓拐角半径」做的是轮廓拐角圆弧拟合(把外角修成圆角,避免刀具方向急剧变化);「光顺量」做的是把尖角换成圆角、并用可变行距替代固定行距。两者侧重不同,可按需单独或同时启用。

其他

参数 说明 取值/默认 备注
模型过切检查 计算时检查刀路是否过切模型 勾选/不勾 勾选后系统检测并报告/处理过切段
毛坯检查 使用毛坯几何做碰撞检查 勾选/不勾 配合残留模型参考使用,限制刀路仅在毛坯范围内
进刀点 设置刀路的起始进刀位置 左上角 / 左下角 / 右上角 / 右下角 / 左中间 / 右中间 / 上中间 / 下中间 / 按参考线 标准版及以上提供;控制每个轮廓区域的进刀起点,"按参考线"需指定参考线
Z 限界最小值 刀路在 Z 方向的最低限制 数值 刀路不会低于此 Z 高度,用于保护型腔底部特征
额外余量 在标准余量基础上再叠加的径向额外余量 勾选+数值 用于给某些刀路保留额外安全间隙
额外轴向余量 在标准余量基础上再叠加的轴向额外余量 数值 与额外余量联动使用,分别控制径向和轴向
参考刀路标记 给残留加工的参考刀路打标签(A-H) A / B / C / D / E / F / G / H 勾选后指定字母,用于精确匹配多条参考刀路

"进刀点"及其"按参考线"配套参考线选择为标准版及以上功能;基础版及以下不显示这一组控件。

操作演示

以加工一组侧面为例,官方演示的完整流程如下:

  1. 新建策略:添加一条"曲线轮廓精加工"刀路。
  2. 先做好参考线:本策略靠参考线驱动,所以要先在模型上、沿需要加工的轮廓产生一条参考线。
  3. 检查并修正参考线方向:参考线有方向,方向反了会导致加工侧(内/外侧)相反。若发现方向反了,选中该参考线,右键选择"反向所选"把方向调正。
  4. 指定参考线:在"参考线"处选择刚做好的这条参考线。
  5. 设连接方式:本例"连接"选"无"。
  6. 设加工顺序:本例"顺序"选"深度优先"(先把一处加工到底再换下一处)。
  7. 设刀具位置:本例选"刀具接触点在参考线上"。
  8. 设最低深度:在"底面 Z 高度 / 下切"处填入需要加工到的最低深度。
  9. 设范围与圈数:本例"范围"选"毛坯深度",毛坯深度填 25;行距填 1(毫米)。
  10. 修圆拐角:勾上"轮廓光顺"(轮廓拐角修圆)。
  11. 计算出刀路:点击"计算",查看刀路效果。
  12. 斜面追加拔模角:如果这些侧面是带斜度的,再勾上"拔模角",并按参考线位于斜面顶部还是底部选择对应的测量方式。

演示用到的 25、1 等均为该示例的现场取值,实际编程请按自己的毛坯尺寸、刀具直径和工艺要求填写。

提示与常见坑

  • 必须先做好并选定参考线,否则曲线定义为空时不生成刀路。本策略靠参考线驱动,编程前请先沿要加工的轮廓产生参考线。
  • 参考线是有方向的,方向决定刀路加工在曲线的哪一侧。生成刀路前务必检查参考线方向;若方向反了,选中参考线后右键选"反向所选"调正再计算,否则会切错边。
  • "刀具位置"选"接触点"时,刀具接触点严格跟线,实际刀心轨迹会在接触点外侧偏置一个刀具半径;选"中心"时刀心走线,实际切削位置内缩一个半径,两者加工效果截然不同,选择前先明确所需切削侧。
  • "螺旋切削"开启后多层路径连接为螺旋段,可大幅减少提刀次数,但若刀路遇到断口(曲线不封闭),螺旋段可能在断口处产生直线过渡,需检查刀路预览。
  • "径向范围"选"切削次数"时,系统按固定圈数和行距计算;若余量与行距不匹配(如余量为 0.5、行距为 0.3),最后一圈不一定精确落在理论轮廓上,须配合最终余量设置验证。
  • 启用"残留加工"并选"残留模型"时,须先创建并更新好残留模型;若残留模型过期,系统可能沿旧边界计算,导致欠切或冗余路径。
  • "拔模角"仅改变刀路在侧向的角度延伸,不改变 Z 方向的层间距;搭配多层轴向切削时,斜面末端可能出现层间接刀痕,建议减小轴向下切步距。
  • "顺序"图标的选择决定整个刀路的起刀角和走向;对于外廓轮廓,宽度优先通常比深度优先更高效;对于型腔内侧,深度优先可减少刀具换向次数。
  • "底面 Z 高度"决定的是刀路的绝对高度,不是曲线本身的高度。常见误区是以为刀路会跟着曲线的三维位置走——实际上无论曲线原本在什么高度,刀路都被放到这一个填入的 Z 值上,编程前务必确认该值与所需加工平面一致。
  • 做高速加工时,建议开启"轮廓拐角半径"做外角圆弧拟合:圆弧半径 = 刀具直径 × 乘数系数(如 φ10 刀 × 0.05 = 0.5 mm 圆角),可避免刀具在尖角处方向突变、减小冲击与让刀。
  • "光顺量"通过把固定行距改成可变行距、把尖角换成圆角来换取更高进给,适合追求节拍的精修;但行距变成可变后,残料分布也会随之变化,对尺寸敏感的轮廓需先试切验证。

相关功能