精雕加工过程中的铣刀管理技术经验

1、“刀具路径”的概念是什么？

        刀具路径即雕刻加工程序，指刀具的雕刻加工路径，是由雕刻软件依据“上一步生成的雕刻设计数据和操作员的工艺规划”计算完成的控制CNC雕刻机在加工过程中使用何种刀具和采用何种走刀方式的加工程序。是精雕机工作的指令。

         其基本特征是：刀具路径的生成是操作员指挥雕刻软件完成的；包含了按照加工图形、加工材料、加工刀具进行正的正确的工艺规划。一条完整的路径包括定位、下刀、进刀、加工、退刀、提刀。

2、JDPaint 5.0路径和Cimatron的NC路径的差别？  

        Cimatron的功能强大，但使用难度较大，没有多年的经验很难明白其中的关联关系。而且市场上的Cimatron以盗版为主，用户的问题不可能得到很好有答复。这种现象导致Cimatron生成的NC路径层次不齐。

       JDPaint 5.0功能紧凑，使用简单，容易上手。JDPaint 技术服务及时，用户的问题可以得到最直接的解决。JDPaint 刀具路径更多考虑小刀具的特点，刀具路径能满足雕刻加工。特别是投影雕刻、开槽加工等方式特别适合雕刻加工的特点。

3、如何优化刀具路径，提高加工效率？

从路径的角度提高加工效率的方法是：

        1) 能用平面加工方法的不用曲面加工方法；

        2) 能用限定边界的，使用限定边界；

        3) 过滤重复切削的路径。

4、为什么JDPaint 5.0的路径容易过切？

        JDPaint 5.0的等高外形精加工、平行截线精加工、分层区域精加工使用了基于几何曲面的路径算法，其特点是路径质量高，速度快，缺点是当曲面质量不好时容易产生过切。使用这三种路径生成方法时需要注意：

        4) 要用路径分析确认路径没有过切现象；

        5) 一旦现少量的过切，可用路径节点调整或自动调整；

        6) 在曲面工具中使用测量菜单下的“检查坏面”功能；

        7) 遇到网格曲面时，采用“投影加深粗雕”+“关闭分层”的方法代替平行截线加工；

        8) 一旦遇到问题，请与软件部门联系。

5、路径模板能用在哪些场合？

        路径模板用在工艺比较成熟的加工领域，比如标牌、切割、高频、滴塑等都可以使用路径模板。在工艺变化比较频繁的街头模具店中不太实用。

6、如何选择加工原点？

        在曲面加工时建议使用图形翻转、图形聚中先将加工的原点平移到坐标系的0点，输出路径时直接采用（0，0，0）。系统提供的左下角等选项主要是为了兼容4.0的操作习惯。

7、输出原点的作用是什么？

        “输出原点”的最终目的是把刀具路径准确的定位到毛坯材料上。原点是刀具运动的一个参照点。假如把刀具路径的原点定义为X、Y的左下角、Z方向定义为0点，如下图所示，那么刀具路径上的其它点就以这个点为参照点来确定相对位置。刀具在雕刻中就以这些点相对于原点的参数进行加工。

        在进行雕刻时，首先要定义X、Y、Z三个方向的起刀点，起刀点与原点是一一对应的关系。起刀点的位置就是刀具路径加工文件的原点位置。起刀点的位置定义好了，那么这个刀具路径的原点就确定了，加工时，刀具就以起刀点为参照点进行雕刻。

8、曲面雕刻过程中，为什么在路径起点位置出现扎刀现象？

        输出原点的高度有错误。曲面雕刻的路径原点高度一般是曲面的最大高度，而不是0平面高度。如果输出原点的高度比曲面的最大高度小5mm，而EN3D控制软件中的“Z轴行程”设定为2mm时，一条刀具路径雕刻完成后刀具需要快速返回到Z轴行程的高度位置时，刀具可能不是向上提升，而是向下扎刀，可能产生一个5-2=3mm的孔。解决方法是增大控制软件中的“Z轴行程”，或者选择不同的原点高度输出路径。

9、“删除短路径”的作用？

        计算路径的过程中，在一些较狭窄的区域会生成一些长度很短的路径段，这些路径段的存在，使加工过程中，刀具频繁地抬刀、落刀，很大程度上影响了加工效率，为了提高加工效率，可以使用删除短路径功能设定一个长度，将小于该长度的路径删除。

        需要注意的是，在删除短路径后会形成一个没有路径的空白区域，此时需要对这段区域进行处理，填入合理的路径。

在启动“路径向导”前应做好那几点工作？

         1） 首先构建加工的几何模型，没有几何模型没法进行加工；

         2） 在曲面加工中，需要将模型变换到合适的加工位置，建议使用“图形聚中”功能将加工原点平移到世界坐标系的原点位置，如下图:

        3） 按照加工对象、加工材料、加工刀具进行正确的工艺规划

10、工艺树的作用是什么？

工艺树有两大作用：

        1) 记录用户生成的刀具路径;

        2) 用户可以在工艺树上对生成的路径进行编辑。

11、如何加生成不同视图内的加工对象的刀具路径？

        具体过程是，首先在工艺树中“项目设置”中的 上单击鼠标右键，选择“编辑”，调出如下图界面，进行加工面的添加，如果要添加了左视图，则会在“加工项目”中出现结点.

        在计算左视图中的路径时，应先在 上单击鼠标右键，将之设为当前加工面，此时在 上会出现一个小红勾。用户设定的加工模式，可以添加6个常用视图平面的任何一个或者几个作为加工面。

        用户也可以利用系统预先设置的各种加工模式，这些加工模式为：

缺省	只有顶视图刀具面。用于单面零件的加工，如一些模具、标牌、有机玻璃字等。
首板加工模式	有上下两个加工面。用于加工ABS首板。
鞋模加工模式	共有五个加工面，分别为底面、前面、后面、左面和右面，用于加工鞋模。夹具在前和夹具在左的加工面都是一样的。
旋转体加工模式	共有三个互成120度的加工面。用于加工旋转体。

12、“输入加工工艺”的作用是什么？

        在生成路径的时候，可以通过输入加工工艺命令导入现有的比较好的加工工艺。在导入某个文件的加工艺后就可以把这个文件中的加工工艺加到工艺树中如下图，同时系统将保留加工艺中已有的加工参数，用户只需重新编辑加工域后重算路径即可利用输入的加工艺生成刀具路径。

13、输出刀具路径时，使用刀具出现交叉如何处理？

        如果同一把刀具不能连续使用，我们称出现刀具交叉使用现象，如下图所示。

        出现交叉现象后，系统允许用户按照生成路径的先后次序输出刀具路径（上图结果为1、2、3）如果上图中2和3之间存在严格的层次关系即只有加工完2才能加工3时，此时要求加工时不能按刀具选择加工，否则会出现加工完1后直接加工3而导致扎刀。处理的办法是加工时选“全部加工”，控制软件在加工完1后，会自动提示换刀以便加工2，加工完2之后也会提示换刀加工3。用户也可以按照刀具的使用次序输出刀具路径（上图结果为1、3、2）前提是上图中的2不会影响3的加工，否则也会出现扎刀。

14、使用计算模板时要注意什么？

在用雕刻模板计算路径时，一定要注意以下几点：

        1、一个模板包含了一组雕刻方法，选择该组的任何一种方法，表示选择了该路径模板。生成的刀具路径也是该组中所有方法对应的刀具路径。如果路径模板包含多个雕刻方法，系统将一次生成这些雕刻方法对应的刀具路径，如下图所示。

        2、当雕刻模板包含子模板时，如下图所示，系统只计算当前模板所包含的刀具路径，而不计算子模板包含的路径。  这时，路径模板只会生成区域粗雕刻、三维清角-0.3、三维清角-0.２三个雕刻路径，而不会生成单线雕刻路径。

        3、当一个模板中包含了多种雕刻方法时，如上图，各雕刻方法之间的参数是相互独立的，当修改一个雕刻方法的参数时，另一个雕刻方法的参数不会相应变化。如上图中，当修改区域雕刻的刀具大小时，三维清角中的“上把刀具”的参数不会变化，这时就要求用户在修改一种雕刻方法的参数的同时将后续加工的相应的参数进行对应修改。

15、加工模拟的作用是什么？

        加工模拟，也叫加工仿真，是指用计算机以真实感图像动画的方式模拟加工过程。加工模拟的作用是在用生成的路径驱动机床加工前，对路径进行模拟和校验，以确定路径正确、工艺规划合理，加工模拟可以帮助我们提前发现错误、纠正错误，避免在加工过程中造成不必要的损失。加工模拟在整个加工过程中是非常重要的。

16、路径分析的作用是什么？

        分析加工路径功能主要用于分析加工后的模型与最终模型的一致程度，是欠切或是过切，以及过欠切量的大小；可以分析各种走刀路径的加工效果，查看分析前后两把刀具的切削量大小，从而帮助用户寻找出合理的加工工艺方法。具体用法是：

        1）当比较模型A为毛坯模型，B为最终模型时，通过该功能可以看到模型各处的切削量大小。

        2）当A为路径生成模型，B为最终模型时，可以看到用A中所选路径加工，距离最终模型的差距。根据加工精度要求，从而可以确定所生成路径是否可以达到加工精度要求，是否需要改用其他刀具，或其他加工方法。

        3）当A为毛坯模型，B为路径生成模型时，可以看到B中路径在模型各处的加工量大小。

        4）当A、B同时为两组加工路径时，可以看到路径的切削量。具体来说，当B中路径包括A中路径，且比A多一个路径时，则可以分析B中所多的这个路径的切削量。譬如:A中为粗加工路径，B中为粗加工路径再加上一平行截线精加工路径，则可以分析平行截线精加工路径在加工时各处的吃刀量大小，可以分析出吃刀量过大或未接触材料的走刀路径。另外，AB中各有一组加工路径，可以比较两组路径的加工效果，以便选择一组更适合的路径加工。

17、路径分析过程中，如何设置毛坯面？

毛坯面共有三种生成方式：

        1） 由长方体形状的块状材料构成。这是最普遍的一种毛坯面构成方式，可以通过设置下图所示对话框中角点1、角点2参数设置比较区域的大小。比较区域大小可以通过单击“拾取”按钮，以拾取点的方式指定，也可以单击“模型尺寸”按钮，以模型的大小为比较区域。当用户知道欲比较区域的范围时，也可以直接输入坐标值。

         2）当用户是在被加工过的某工件上做清根或某种加工时，可以选择先前做加工所用的刀具来设置当前的毛坯面。如果是由精加工刀具生成，则“选择精加工刀具”按钮会变为有效状态。单击该按钮，在弹出的刀具库对话框中选择一把精加工刀具，所选刀具的名称会出现在该按钮后的文本框中。

         3）如果用户有毛坯曲面，则可以直接选择这些毛坯面生成路径分析所用的毛坯面。“选择毛坯面”按钮会变为有效状态。单击该按钮，系统会提示用户选择曲面，选择结束时所选曲面的数目会出现在该按钮后的文本框中。（组合面中的曲面会按照分离为单张面时曲面的个数计算。）注意，凡是在毛坯面中出现的曲面将不再作为最终模型的曲面使用。

        需要特别指出的是，毛坯面的后两种生成方式特别适用于类似情况的干涉检查功能。因为有长方体材料构成的毛坯面在进行干涉检查时，时常会发现很多干涉的路径。而实际的材料并非长方体类型，在实际加工中不会发生干涉。

        对于毛坯面，还可以在原有的基础上按法矢方向变厚一点或变薄一点，这是通过设置毛坯量参数实现的。该参数为正时，材料会在原有基础上再增厚一层；反之，则变薄一层。

18、如何使用“自动调整过切路径”？

         当比较模型A是路径生成模型，比较模型B是最终模型时，在“误差分析”对话框的底部会出现“自动调整过切路径”按钮。如果红色（缺省情况下，即过切量在下偏差值之外的部分）区域的点成片存在，单击“自动调整过切路径”按钮，系统会自动计算这些过切的路径，并将它们自动调整到一个不过切的位置。当用户确认无严重过切路径，或者系统提示不存在过切路径时，便不再查找过切路径。

        注意：自动调整过切路径功能特别适用于平行截线精加工掉刀的情况。如果路径存在大量过切，多次调用自动调整过切路径功能，路径能够有所改善。但此时路径可能存在欠切的现象，加工效果可能不理想。

19、在什么情况下路径需要重算？

        1） 当加工域中的对象发生改变时；

        2） 加工参数发生改变时。

20、在什么情况下会路径过切？

        1） 加工域选择有误；

        2） 曲面中有坏面，包括曲面存在缺口、法矢突变；

21、什么是加工面？

        加工面就是加工坐标系的XY坐标面。通过加工面可以在一个加工模型上定义不同的加工坐标系，而不需翻转变换模型。使用加工面的加工通常称为“多面加工”，常见的加工实例包括工业模型加工、鞋模加工。

22、如何在不同的加工面上生成刀具路径？

        首先选择目标加工面，将它变成“当前加工面”，然后使用路径向导添加刀具路径。

23、如何输出不同面上的刀具路径？

        共有两个方法：方法一、首先选择目标加工面，将它变成“当前加工面”，然后使用“输出刀具路径”功能输出该加工面上的所有可见路径；方法二、首先选择目标加工面，点击鼠标右键，从浮动菜单中选择输出刀具路径。

24、不同加工面上的刀具路径如何保证不错位？

        在输出时，各加工面的输出原点都必须使用(0，0，0)点。