PowerMILL中文资料——12. 2D 加工

梁嘉琪2013 · 发表于 2013-11-15 09:52

本帖最后由梁嘉琪2013 于 2013-11-15 10:06 编辑

简介

PowerMill 提供了一系列的 2D策略，包括 2D曲线加工，平倒角铣削，面铣削及 2.5D特征加
工。原始线框可为参考线，也可为线框模型实体。

特征加工
特征是沿 Z轴挤出的线框实体，在产生过程中，它们被定义为型腔、槽、凸台、孔、圆形型腔或
是圆形凸台。可直接通过3D模型提取孔特征，也可在三维区域清除策略产生过程中产生，以为下
切移动定位和预钻孔。可将一组特征产生在某个特征设置中。特征设置中必须包含产生 2.5D特征
加工策略的全部独立的特征。
设置完毕特征设置后，可使用 2.5D 区域清除策略中的 4个特征设置选项产生粗加工、半精加工和
精加工策略。
钻孔策略仅可应用于孔特征，PowerMILL 所支持的孔循环类型有：标准钻、镗孔、螺旋铣、
攻螺纹以及铣螺纹。
六种不同类型的特征分别是:
  型腔 – 相对于特征的内部区域，刀具仅加工特征的内部区域。
  槽 - 一条沿开放/闭合特征轮廓左、中、右的刀具路径。
  凸台 – 相对于特征的外部区域。刀具仅加工凸台的外侧表面。
  孔 - 一种通过点、线、圆圈、曲线或直接通过 CAD 模型数据定义的专门用于钻孔操作的特征。
  圆形型腔 - 一种由点、圆圈或曲线定义的圆形型腔。
  圆形凸台 - 一种由点、圆圈或曲线定义的圆形凸台

  不能改变已有特征的类型，即从一种特征类型改变为另外一种特征类型。

通过参考线段产生特征
1  选取文件棰部删除，然后选取工具  重设表格。
2  打开只读项目:
                     ......\PowerMILL_Data\Projects\2D-Drawing

输入的项目包含了一条在产生特征设置中用于定义2D几何形体的参考线。
3  选取文件 – 保存项目为:
......\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\2DPatternExample
4  右击浏览器中的特征设置，从弹出菜单中选取定义特征设置。

于是一新的（空）特征设置 - 1 即出现在浏览器中，同时特征表格也出现在屏幕，供生成
2.5D 模型。
5 选取那个大的长方形参考线段并严格按照上图右手边的特征表格输入相应的值，最后点击应
用（不关闭表格）。

第一个特征是零件主体，我们将它定义为一凸台。（如上图所示）

6  同时选取圆倒角过的长方形和大圆圈参考线段。
7  严格按照左上图的特征表格输入相关值，最后应用表格（请勿关闭表格）。
  如果不小心关闭了表格，则可右击浏览器中的特征设置 1，从弹出菜单中选取设置选
项，重新激活相同特征设置。

8 选取全部 12 个直径为 6 的圆圈，严格按照上图左手边的特征表格输入相应值，最后应用表
格。

特征设置 (1) 中的内容应和上图相似。（注：在此我们选用了这么一个名称约定，即凸台名
称以 B 为前缀，型腔为P，孔为 H。）
这样就进行完毕特征设置。下面就可使用这些特征设置产生相应的 2.5D 加工策略。

2D 特征设置加工
1  定义一直径为 10，刀尖圆角半径为 1，长度为 50 的刀具 D10TR1。
2  点击

，打开毛坯对话视窗，设置类型 – 特征，然后点击计算。
3 点击

，打开快进高度对话视窗，点击计算。
4 点击

，打开刀具路径策略对话视窗，选取 2.5D 区域清除。
5 选取特征设置区域清除并严格按照下图在对话视窗中输入数据。

6 点击计算，处理此刀具路径，然后关闭对话视窗。

7 选取特征设置轮廓，并严格按照下图在对话视窗中输入数据。

8  点击计算，处理此刀具路径，然后关闭对话视窗。

  我们可看到，刀具直接从 Z 轴方向下切到形体。在切入切出和连接表格中应用合适的选
项后可改变这种切入方式。

9  点击主工具栏中的

，打开切入切出和连接对话视窗。
10 选取切入－第一选择－型腔中心，随后点击复制到切出

，最后点击应用。

11 定义一直径 6，长度为 50 的钻头 Drill6。
12 点击

，打开刀具路径策略对话视窗，选取钻孔。

13  在打开的对话视窗中选取钻孔，打开下图所示对话视窗。随后点击对话视窗中的选项按钮，
打开特征选项对话视窗。

14 点击特征选项表格中的选取按钮，选取特征设置中定义的全部孔。

15  严格按照上图钻孔表格输入数据，最后点击计算。
16  关闭钻孔和孔选项表格。

2D 加工练习
此练习将用到下面的 2D绘图:

1  删除全部，重设表格
2  输入上图所示2D线框模型:
......\Powermill_Data\Models\2d_Wizard_Example.dgk
3  保存项目为：......\COURSEWORK\PowerMILL_Projects\2D_Wizard_EX1
4  按绘图尺寸产生合适的特征设置。

第一组特征设置
外方框和中心的小圆锥产生为凸台特征。
中间的方框产生为锥形型腔特征。
4 个直径为15 的圆圈产生为孔特征。
第二组特征设置
槽特征最好产生在第二组特征设置。
5  定义一直径为 10 的端铣刀 Em10。 (粗加工，半精加工主型腔以及精加工槽特征)。
6  定义一直径为 10，刀尖圆角半径为 3，锥角为 5 度，长度为 25，锥形直径为 7.5 的圆角锥
度端铣刀 D10Tr3A5。(主型腔锥壁以及小凸台的最终精加工)。
7  产生一刀柄长度为 30 带 2 个长度为 25 的夹持实体 (下部直径 20 ，上部直径 30)

点击锥高旁的图标

，然后点击计算器图标

，即可计算出基于手工输入锥角和
底部锥直径的锥高。

8  产生一直径为 15 的钻头 Drill15。
9  产生合适的 2D加工策略，产生和下图相似的 ViewMill 仿真结果。

建议使用的策略:
主毛坯和中心型腔
EM10       - 特征设置区域清除 –偏置全部

D10Tr3A5 -特征设置轮廓

Drill15 – 钻孔

槽将在加工主型腔后单独加工，因此最好是单独为其定义一特征设置。
  注：需调整当前毛坯的Y 尺寸，使它包括槽特征。

EM10  -特征设置轮廓

可使用 3 个不同的槽（切口）切削选项，由中心线开始，随后分别选取保留左，取保留
右，产生 3 条刀具路径来切出槽宽。

直接通过模型中的孔产生特征
除可使用输入的 2D几何形体产生孔特征外，也可通过 3D曲面或实体模型中的已选孔来自动定
义孔特征。
1  删除全部，重设表格。
2  选取文件 – 输入模型:
......\PowerMILL_Data\Models\3Axis-drilling

3  因为孔特征顶部将会在最靠近毛坯 Z尺寸（最大或最小）处产生，因此必须确认此时没有定
义毛坯。如果此时定义了毛坯，某些孔的方向可能会有误。（当然，我们可以反向孔特
征）。
4  选取全部模型。
5  右击特征设置，选取识别模型中的孔。

6 严格按照左图在特征表格中输入相关值，然后点击应用。
7 不显示模型。

于是即为模型中的 33个孔分别产生一特征。（包括作为单独特征的镗孔和平倒角）
使用混合孔选项产生孔特征
1  不激活且不显示特征 (1)。
2  显示并再次选取全部模型。
3  右击 PowerMILL 浏览器中的特征设置，从弹出菜单选取识别模型中的孔。

4 严格按照上图在特征对话视窗中输入相关值，然后点击应用。
这一次特征(2)中产生了 17 个几何元素，平倒角和镗孔作为混合几何元素包含在相关的孔特征
中。

例如，混合孔特征 H_11 包含平倒角、镗孔和主孔。可根据需要分别独立地修改这些子几何元素
的尺寸。

左击上图特征对话视窗图形中的某个子几何元素后即可根据需要设置该元素的尺寸。

5  使用由…定义 – 方框，类型 – 模型来计算出一毛坯。
6  按缺省设置计算快进高度。
选取合适刀具进行相关钻孔操作前，我们有必要获取孔特征的尺寸信息。为此，可在
PowerMILL 浏览器中展开相应的特征来获取。

如果仅需要不同的直径值，那么也可通过在钻孔策略对话视窗中使用选取过滤器获取。

7 点击

，打开刀具路径策略对话视窗，选取钻孔。
8 从钻孔选项选取钻孔。
9 在钻孔对话视窗中左击选取标签，打开孔选项过滤器。

特征选项对话视窗中有一专门的部件域，在此可选取混合孔特征的各个部件。这里列出的部件选
项包括：最大、最后、第一、第二、第三、第四、第五。此选项是按…选取：直径、深度等的一
个附加选项。

练习
10  定义合适的刀具，然后使用钻孔对话视窗中的选项进行钻孔和镗孔加工编程。

封顶孔
可使用孔特征来帮助封顶 3D模型中的孔。如果孔和模型表面的相交方式为非平面相交，
PowerMILL 将尝试使用弯曲的曲面来封顶孔，使封顶孔的表面和孔的周边曲面相切。如果孔的
顶部由 2 张或多张曲面相交而成，这种方法不能产生精确的 3D 封顶曲面。
范例
下面我们将为您介绍封顶由 3D 模型产生的圆柱孔特征的全部过程。
1  删除全部并重设表格。
2  输入模型:
......\PowerMILL_Data\ Block_with_holes.dgk

3  由方框通过模型计算毛坯。(此时产生的是上下倒置的孔。)
4  使用方框拖放方法选取全部模型。

5  选取识别模型中的孔选项。

孔特征的顶部定义为毛坯顶部到底部间的最短距离。在此，产生的全部孔特征都上下倒置。
如果在此前未定义毛坯，则产生的孔特征将相对于 Z轴向上。
任何和原始Z轴方向不同的孔特征将被自动指派给一个单独的特征设置，同时还包含一新的
用户坐标系。
在此我们是有意产生上下倒置的孔的，其目的是方便演示反向孔编辑选项。

6 右击特征设置 1 ，从弹出菜单选取选取全部选项，随后从弹出菜单中选取编辑 – 反向已选
孔。

7 最后，选取模型的顶部曲面，然后右击PowerMILL 浏览器中的特征设置 1 ，从弹出菜单
选取封顶孔选项。
于是在模型中产生出一新的 Capping Surfaces (和已选顶部曲面相切)，以及一和模型名
称相同的新的层。

8 点击此灯泡，不显示特征设置 1 (

)。
9 点击符号 + 展开层。(

)
10 点击灯泡，不显示主曲面。(

)
Capping Surfaces 的方向可能处于相反的方向。如果需要，可选取它们并从右击鼠标键
所弹出的曲面菜单中选取反转已选选项，改变曲面方向。

Capping Surfaces 被自动指定到一个新的层，这样便于选取。
11 点击 Block with holes 旁的灯泡，在屏幕上显示出该模型。

螺纹铣削

螺纹铣削是钻孔策略中的其中一个选项。
当循环类型设置为螺纹铣削时，刀具沿中心下切到一指定深度，切入到侧壁，然后螺旋
向上，最后切出。
在选项中可选取应用多次路径(一步步地接近余量值)以避免刀具过载。也可选择左手或右手螺
纹。
1  选取文件删除全部，然后选取工具  重设表格。
2  打开项目:
......\PowerMILL_Data\Projects\ThreadMILL1-Start

3  选取文件 – 保存项目为:
.....\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\ThreadMILL-Example1
4  激活螺纹铣削刀具 M40-Coarse-Pitch-5。
5  激活绕部件中心壁的型腔特征 Pocket。
6  打开刀具路径策略表格

并选取钻孔页面。

7 在钻孔对话视窗中，如下图所示，设置循环类型为螺纹铣削，径向余量为 -3，节距 5 ，名称
M40-RH-Thread，其它参数使用缺省设置。

8 计算表格，产生一螺纹铣削刀具路径，然后关闭对话视窗。

9  定义一新的毛坯，毛坯定义参数为：由…定义 – 方框；类型 – 模型。计算到精确零件尺寸。
10  右击 NC Program MC-All(请勿激活) ，从弹出菜单中选取自开始仿真。
11  打开一新的 ViewMILL 运行状态，对全部刀具路径进行仿真。 (请勿激活任何一条刀具路
径，以保留当前毛坯定义。)

上图是 ViewMILL 仿真完毕后的情况。

12  选取文件 – 保存项目。

2D 曲线加工
PowerMILL  包含了 4 个新的策略选项，以更有效地进行 2D加工，这 4个选项是:

  面铣削
  二维曲线区域清除
  二维曲线轮廓
  平倒角铣削

范例 1
1  选取文件删除全部，然后选取工具  重设表格。
2  打开项目:
......\PowerMILL_Data\Projects\Pro-2DMachiningStart

3  选取文件 – 保存项目为:
......\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\PRO-2Dmachining

4  激活参考线 CurveAll。
5  打开毛坯表格，设置由…定义为方框，类型为激活参考线，然后点击计算（请勿关闭表
格）。
6  在最大 Z方框中输入值 22 ，然后选取接受，关闭表格。

7  在快进高度表格中点击按安全高度重设。
8  激活面铣削刀具 D50T6。
9  在 2.5 维区域清除选项中选取面铣削策略，然后严格按下图在面铣削表格中输入相关值。

10 点击计算，处理此刀具路径，然后关闭表格。

11 激活刀尖圆角刀具 D16T3。
12 从 2.5 维区域清除选项中选取二维曲线区域清除策略，然后严格按照下图在表格中输入相关
数据。

13 选取切削距离页面，输入下切步距 10。

14 点击主曲线区域清除页面曲线域的交互修改加工段图标。

用户使用这些选项可全面控制切削方向和要加工的区域。

当曲线区域清除表格打开时，将加工的区域以阴影形式显示，供预览。
15 点击

，退出编辑加工段工具栏。
16  点击计算，处理此刀具路径，然后关闭表格
17  激活端铣刀 EM16。
18  从 2.5 维区域清除选项选取二维曲线轮廓策略，然后严格按照下图在曲线轮廓表格中输入相
关数据。

19 选取切削距离页面，输入下切步距 25。

20 点击计算，处理此刀具路径，然后关闭表格。

21  激活平倒角刀具 D25TrA45。 12. 2D 加工  PowerMILL 2013
12 - 28 Copyright  Delcam plc
22  从 2.5 维区域清除选项选取平倒角铣削策略，然后严格按照下图在平倒角铣削表格中输入相
关数据。

23 选取切削距离页面，输入切削次数 1。

24 选取计算，处理此刀具路径（请勿关闭表格)。

可见平倒角策略产生在参考线的错误的一侧（外侧）。
下面我们需编辑此刀具路径，使平倒角铣削刀具加工参考线的内侧。

25 点击平倒角铣削表格中的编辑图标，以对上述策略进行修改。
26 选取交互修改加工段图标

，打开编辑加工段工具栏。
27 选取反转加工侧图标，随后勾取绿色的勾

，接受改变并关闭该工具栏。

28 在主平倒角铣削表格中点击计算，处理此刀具路径（请勿关闭表格）。

使用上面的平倒角选项后，刀具的倒角部分和平倒角底部有一 1mm 的重叠。

输入加工完毕的 3D 曲面模型可直观地查看平倒角加工结果。从上图我们可清楚地看到平倒角
底部存在 1mm 的刀具重叠。
29 对全部加工过程运行 ViewMILL 仿真。

刀具补偿范例
在可应用的情况下，2.5D加工策略对话视窗中会出现刀具补偿页面。
1  删除全部并重设表格。
2  右击 PowerMILL 浏览器中的参考线，从弹出菜单选取产生参考线。
3  重新命名参考线为 Profile1。
4  右击新产生的参考线，从弹出菜单选取曲线编辑器。

5 从直线选项中选取长方形

。

6  在图形区域底部的数据输入方框中输入0 ，设置长方形的第一个角，随后输入 100 50 ，定
义 X Y 尺寸。
7  再次点击长方形

图标，取消选取。
8  点击绿色勾，关闭曲线编辑器，接受此长方形参考线。
9  右击 PowerMILL 浏览器的用户坐标系，从弹出菜单选取产生用户坐标系
10  点击用户坐标系工具栏中的绿色勾，在原点0 位置产生一用户坐标系。
11  激活新产生的用户坐标系。
12  产生一直径为 10 的端铣刀 EM10。
13  打开毛坯表格，设置由…定义 – 方框，类型 – 激活参考线，点击计算。
14  输入最小 Z -20 ，随后点击

，锁住最小 Z 和最大 Z。

15 在扩展域输入 15 ，点击计算，在 X、Y 方向增加毛坯尺寸。

17 在刀具路径策略表格中选取 2.5 维区域清除选项。
18 选取二维曲线轮廓策略，然后严格按照下图输入相关数据。

19 选取切削距离页面，设置残留深度和下切步距为20 。

20 回到曲线轮廓页面，选取编辑加工段选项。

21 如果需要，点击反转加工侧图标

，将轮廓路径移动到参考线的外侧。

从上面的预览可见刀具从参考线的内侧变换到了参考线的外侧。
  此刀具路径不包含任何和刀具补偿输出相关的数据。

22  点击绿色勾，接受改变，退出编辑加工段。
23  计算此曲线轮廓刀具路径。

24 打开切入切出和连接表格，选取切入- 水平圆弧- 角度 110 ，半径 10。
25 点击

  ，复制切入设置到切出。
26  选取延伸标签，设置向内和向外延伸移动为10 。
27  应用此切入切出和连接表格到激活刀具路径。
28  右击激活刀具路径 (EM10-Profile-NoComp) ，从弹出菜单选取设置，打开曲线轮廓对
话视窗。
29  点击复制选项。

30 将新的刀具路径重新命名为 EM10-Profile-FullComp。
31 选取刀具补偿页面，勾取 CNC 刀具补偿方框，选取类型为全半径。

32 计算此新的曲线轮廓刀具路径，但不关闭表格。
33 再次点击复制

。
34 将新的刀具路径重新命名为 EM10-Profile-WearComp。
35 选取刀具补偿页面，勾取 CNC 刀具补偿方框，选取类型为刀具磨损。

36  计算此新的曲线轮廓刀具路径，然后关闭表格。
  使用全半径补偿的刀具路径 EM10-Profile-FullComp 的切削移动按实际 2D曲线尺
寸输出。
刀具路径 EM10-Profile-WearComp 和 EM10-Profile-NoComp 的切削移动输
出时包括自原始曲线的刀具半径偏置。
对应用了刀具补偿的 2条刀具路径而言，其 heid NCData 输出文件中包含 RL 代码，
它允许操作人员根据需要输入并应用补偿值到机床控制器。

37  保存项目为:-
......\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\ToolCompExample

查看 heid 控制器的 NC 数据输出文件
38  右击 PowerMILL 浏览器，从弹出菜单选取 NC 程序，并选取参数选择。

39  进入包含机床选项文件的文件夹，从中选取 heid.opt ，并点击打开。
40  应用并接受 NC 参数选择表格。
41  右击 PowerMILL 浏览器中的刀具路径，从弹出菜单选取产生单独 NC 程序。
42  右击 NC 程序，从弹出菜单选取写入全部。
43  最小化 PowerMILL 视窗，从桌面选项中选取 Windows explorer。

44 进入 C:\temp\NCPrograms.

45  右击 Windows explorer 中的 NCdata 输出文件，从弹出菜单选取使用…打开 –
Wordpad.
46  对全部 3 个NCdata 输出文件重复第 44 -45步，并比较输出结果。

全补偿                                  磨损补偿

  使用全补偿的输出文件和100 X 50 的长方形参考线完全匹配。
  使用磨损补偿的输出文件由100 X 50 的长方形参考线向外偏置了10mm (刀具半
径) 。

显示全半径补偿刀具路径
使用全半径补偿的切削移动 EM10-Profile-FullComp 可在输出到NC数据文件前在
PowerMILL 中预览。

47  激活刀具路径 EM10-Profile-FullComp。

48 选取刀具路径工具栏中的

。

上图是指上查看的全补偿刀具路径 EM10-Profile-FullComp 的情况。
49 保存项目为:
......\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\ToolCompExample

保护性刀具补偿

选取类型 – 全半径后，任何内部（凹陷）拐角都需要指定一个适当的最小半径值，以避免某些机
床难以处理的小圆弧。

2D 曲线加工范例 – 避免夹具碰撞
1  删除全部并重设表格。
2  打开项目:
......\PowerMILL_Data\Projects\2DCurveProfileSplit-Start

输入的项目中包含有直径为25 的端铣刀和一条在 2D加工策略中定义 2D几何形体的参考线。
此项目目前被锁住，以防止被修改。为此，需要将它以另一名称保存。
3 选取文件 > 保存项目为:
......\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\2DCurveProfileSplit-EX1

可清晰地看到当前的二维曲线轮廓刀具路径直接穿过定义的夹具位置，下面就来通过应用二维曲
线轮廓表格中的分离段选项来解决这个问题。

4  选取沿 Z轴向下查看。
5  确认参考线 - OuterForm 当前可见(PowerMILL浏览器中灯泡亮)。
6 右击刀具路径 EM25-FullProfile ，通过弹出菜单确认它被激活，然后选取设置。
7  曲线轮廓表格打开后，点击复制按钮

。
8 重新命名新的刀具路径为 EM25-SplitProfile。

9 选取曲线轮廓页面的交互修改加工段。

10 工具栏弹出后，将光标移动到参考线左侧部分某点，然后右击光标，打开局部菜单。

11 选取弹出菜单中的分割段，于是即在参考线上的这一点位置产生一额外的开始点和结束点。

12  从主下拉菜单选取显示- 光标 – 十字(Ctrl H)。
  于是光标即变为十字光标，以方便寻找开始点和结束点。
13  使用左鼠标键沿参考线拖动新的绿色开始点到下图所示夹具的左上角右边位置。

14  拖动相应的红色球 – 结束点到左下角夹具的右边位置(如上图所示)。
15  对另一跨重复上述过程，将开始点和结束点置于上图所示的参考线上位置。
16  再分割刀具路径两次，重复上述过程，得到下图所示结果。

17 移动新的开始点和结束点，如下图所示，沿参考线形成单独的 4 跨。
组合使用十字光标和关键点可精确定位。

18 设置完毕 4 个新的跨后，点击编辑加工段中的绿色勾，接受修改。
19 回到曲线轮廓加工表格，点击计算，处理这条新的 EM25-SplitProfile 刀具路径，最后关
闭表格。

为直观检查刀具路径碰撞，我们将输入一毛坯模型三角形以及夹具模型，用作 ViewMILL 毛
坯。

20  选取 ISO 1 查看。
21  右击 PowerMILL 浏览器中的刀具路径 EM25-SplitProfile ，从弹出菜单选取自开始仿
真。
22  打开毛坯表格，选取由…定义- 三角形，坐标系 – 世界坐标系（见下页图）。
23  选取从文件装载毛坯

，选取模型:-
         ......\PowerMILL_Data\Triangles\2DCurveprofileSplit.dmt
24  接受毛坯表格。

下图是透明滑块设置为不透明时的毛坯情况。

25 进入 ViewMILL ，在彩虹阴影模式下仿真刀具路径。

可见刀具在夹具位置不再和夹具碰撞。
26 选取文件 – 保存，更新保存的项目。

wu113433 · 发表于 2013-11-15 16:38

进来支持你，，谢谢分享

众富达 · 发表于 2013-11-15 22:09

谢谢分享

akela · 发表于 2013-11-20 01:11

aaaaaaaaaaaaaaa

8zpzsUGS · 发表于 2013-11-26 19:13

啥也不说了，楼主就是给力！

114464029 · 发表于 2013-12-15 18:44

顶顶顶顶顶顶

深秋落叶 · 发表于 2013-12-18 04:25

ghhggjhkkukh

在路上/累 · 发表于 2014-4-13 12:54

啥也不说了，楼主是铁杆级的ug爱好者，就是给力！UG论坛更给力！

恋せ逍は遥 · 发表于 2014-4-26 18:50

HAO HTFHF R

zhangxuef666 · 发表于 2014-5-21 23:29

不错啊，给力

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PowerMILL中文资料——12. 2D 加工

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点评