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曲面精加工

曲面精加工参数界面

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 / 内,默认 "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 / 由外向内 / 由内向外,默认 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:

  1. 新建一条曲面精加工。
  2. 选取需要加工的目标曲面。选中曲面后"预览"按钮才会激活。
  3. 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")。
  4. 设置"曲面单位"为"距离",由刀具参数里的行距直接产生刀路。
  5. 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。
  6. 点击"预览"查看刀路效果。
  7. 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。
  8. 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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