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曲面精加工

曲面精加工沿指定曲面的 UV 方向生成平行条带刀路。它是一种在 UV 方向上对单一模型曲面进行加工的策略:刀路沿曲面自身的等参线(U 或 V 方向)走刀,仅加工已选定的曲面,不会延伸到任何其他曲面——这是它与曲面投影精加工的最大区别。由于走刀方向直接由曲面参数决定,当曲面的 UV 分布均匀、等参线方向恰好就是理想的进给方向时,这种策略能得到非常规整的纹路和良好的光洁度;轨迹质量受行距与曲面单位的共同影响。
界面位置
模料刀路参数面板 ▸ 加工策略 选项卡 ▸ 选择曲面精加工。
用途 / 适用场景
- 需要精确控制走刀方向(U 或 V)的自由曲面精加工,例如模芯侧壁、分型面。
- 仅需加工局部选定曲面,不希望刀路扩散到相邻曲面时。
- 曲面 UV 分布均匀、等参线能代表最优走刀方向时,比等高或平行铣效果更好。
- 配合螺旋选项可避免频繁抬刀,适用于光洁度要求高的场合。
参数详解
曲面选取
| 参数 |
说明 |
取值/默认 |
备注 |
| 曲面选取 |
指定本策略要加工的目标曲面集合 |
拾取选定,默认无 |
未选曲面时无法计算刀路;只有先选中目标曲面,"预览"按钮才会激活,可先预览刀路效果再正式计算 |
| 曲面侧 |
选择加工曲面的"外"侧还是"内"侧 |
外 / 内,默认外 |
"外":沿曲面法线向外的一侧走刀(常规正面加工);"内":沿曲面向内的一侧走刀,适合内凹型腔、管件内表面等场合。画面中蓝色面为曲面外侧、褐色面为曲面内侧;若内外侧显示反了,可选中曲面后单击右键、选"反向选择"切换内外侧 |
| 曲面单位 |
确定行距和限界所用的度量体系 |
参数 / 法向 / 距离,默认距离 |
参数:按曲面 UV 参数比例;法向:按法向值 [0, 1];距离:按物理距离,第一条与最后一条路径位于曲面边缘,并直接采用刀具参数里设置的行距来产生刀路。实际加工中通常选"距离"即可 |
走刀方式
| 参数 |
说明 |
取值/默认 |
备注 |
| 参考线方向 |
平行刀路沿曲面哪个参数方向生成 |
U / V,默认U |
用于指定刀路是按曲面的长边作为加工方向,还是按短边作为加工方向;U 方向通常沿曲面横向、V 方向沿纵向,需根据实际曲面 UV 分布决定。选定 U 或 V 后可点"预览"对比两个方向的刀路效果再决定 |
| 顺序(走刀顺序) |
非螺旋模式下多条路径的先后走法 |
单向 / 双向 / 双向连接,默认双向 |
单向:刀具只按一个方向切削(每条路径都从同侧开始);双向:刀具可按两个方向切削,相邻路径方向交替(往复铣削,抬刀少);双向连接:在双向往复的基础上,进一步把连续的刀路段连接起来,减少段间的过渡空程 |
| 螺旋 |
勾选后将多条路径合并成一条连续螺旋走刀 |
勾选/不勾,默认不勾 |
产生螺旋路径可最大程度减少抬刀次数、增加有效切削时间,并让刀具的载荷和挠度更稳定,因此对光洁度要求高的场合很有用。勾选后"走刀顺序"和"路径顺序"置灰,"方向"变为可用 |
| 方向 |
螺旋参考线的旋转方向 |
顺时针 / 逆时针 |
仅当勾选螺旋时可用,用于指定螺旋是顺时针还是逆时针缠绕 |
| 路径顺序 |
非螺旋模式下路径从内向外或从外向内排布 |
无 / 由外向内 / 由内向外,默认无 |
无(固定):按曲面形状逐条平移加工,走刀方向按界面箭头所示;由外向内:从曲面两侧边缘向中间同时加工;由内向外:从曲面中间向两侧同时加工(含 U、V 两个方向),走刀方向按界面箭头同时进行。该排序在瓶子模具等形状的(直线投影类)加工中尤其有用。勾选螺旋后置灰 |
| 开始角位置 |
首条刀路从曲面哪个角落起步 |
最小U最小V / 最小U最大V / 最大U最小V / 最大U最大V |
共四个起始角可选;选择合适的起始角可减少刀具在工件上的空程 |
限界(UV 裁剪)
| 参数 |
说明 |
取值/默认 |
备注 |
| 限制 U 方向 |
勾选后可手动输入 U 方向的起止参数值,裁剪刀路范围 |
勾选/不勾,默认不勾 |
勾选后才能输入 U 起始值和 U 结束值;不勾选则加工整个曲面 |
| U 起始值 |
U 方向刀路开始处的参数值 |
数值,默认 0 |
需"限制 U 方向"勾选后生效 |
| U 结束值 |
U 方向刀路结束处的参数值 |
数值,默认 1 |
需"限制 U 方向"勾选后生效 |
| 限制 V 方向 |
勾选后可手动输入 V 方向的起止参数值 |
勾选/不勾,默认不勾 |
勾选后才能输入 V 起始值和 V 结束值 |
| V 起始值 |
V 方向刀路开始处的参数值 |
数值,默认 0 |
需"限制 V 方向"勾选后生效 |
| V 结束值 |
V 方向刀路结束处的参数值 |
数值,默认 1 |
需"限制 V 方向"勾选后生效 |
过切保护
| 参数 |
说明 |
取值/默认 |
备注 |
| 无过切公差 |
与曲面垂直方向上允许刀路偏离的最大距离;超出则沿轴向抬刀避免过切 |
数值(mm),无默认 |
对应 PM 帮助"无过切公差";值太小会导致频繁抬刀,值太大可能漏掉过切检测 |
行距与余量
| 参数 |
说明 |
取值/默认 |
备注 |
| 行距 |
相邻加工路径的接触点间距 |
数值(mm)或按残留高度反算,无固定默认 |
PM 帮助注意:此行距为接触点行距,图形显示的是刀尖轨迹,视觉上可能看起来偏密或偏疏 |
| 修圆(3D) |
在刀路路径的内角处添加 3D 圆弧过渡,减少方向突变 |
勾选+半径(以刀具直径为单位),默认勾选 / 0.08 |
对应 PM 高速页功能;有助于高速加工时保持平稳的机床运动 |
| 公差 |
刀路贴合模型曲面的精度要求 |
数值(mm),无固定默认 |
值越小刀路越贴合,计算时间越长 |
| 余量 |
加工后零件上留下的材料厚度 |
数值(mm),默认 0 |
可拆分为径向余量和轴向余量分别设置 |
操作演示
官方教程中生成一条曲面精加工刀路的完整步骤:
- 新建一条曲面精加工。
- 选取需要加工的目标曲面。选中曲面后"预览"按钮才会激活。
- 设置"曲面侧"。本例选"外"(蓝色面为外侧、褐色面为内侧;如需切换,可选中曲面右键选"反向选择")。
- 设置"曲面单位"为"距离",由刀具参数里的行距直接产生刀路。
- 设置"路径顺序"。本例选"由内向外",即从曲面中间向两侧同时加工,走刀方向按界面箭头同时进行。
- 点击"预览"查看刀路效果。
- 若想换走刀方向,把"参考线方向"从 U 改成 V(即在长边、短边两种加工方向间切换),再次预览对比。
- 确认无误后点击"计算"生成正式刀路。
提示与常见坑
- 曲面单位选"距离"时,第一条和最后一条路径紧贴曲面边缘,中间路径间距不超过指定行距,适合对边界到位精度要求高的场合;选"参数"时路径按 UV 均分,曲面变形区域行距可能不均匀。
- 曲面 UV 分布不规则时(如一端疏、一端密),"参数"单位会产生不均匀的物理行距,建议改用"距离"单位。
- 螺旋模式通过把多条路径连成一条连续螺旋,最大程度减少抬刀次数、提高有效切削时间,并让刀具载荷与挠度更稳定,从而改善表面连续性;但在曲面边界形状复杂时螺旋可能无法完整覆盖边角,需配合边界二次确认。勾选螺旋后可用"方向"指定其顺时针或逆时针缠绕。
- 走刀顺序选"双向连接" 比单纯的"双向"更进一步:它会把往复的连续刀路段直接连起来,进一步压缩段间空程,适合追求节拍、且抬刀本身不影响光洁度的场合。
- 行距是接触点行距,而不是刀尖轨迹间距。当使用球头刀加工曲面时,刀尖轨迹的视觉间距会比实际接触点行距更大,不必为此调小行距。
- 若选定的曲面与相邻曲面不相切,刀路在两曲面交界处可能出现突兀接刀痕,此时应考虑使用等高精加工或等参线精加工代替。
- "路径顺序"选"由外向内"时,刀具从曲面外侧边缘逐步向中心收拢,适合型腔底部;选"由内向外"时从中心向外扩,适合凸台顶面。
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