PowerMILL中文资料——15. 特殊精加工

梁嘉琪2013

投影加工

投影加工策略可很好地控制加工策略投影到零件上的方向。可应用这种策略使用特殊刀具加工倒

勾形面特征。加工刀轴角度相对复杂的特征时，使用这种策略可获得更加精确的精加工结果。投

影加工也是 5 轴加工的一个基本加工策略。

有五种不同类型的投影策略：点、直线、平面、曲线和曲面投影。

理解投影加工原理最简单的方法是将前四种策略理解为自某一定义光源向外或向内放射的一簇

光。  

  点策略好比是来自一白炽灯灯泡的放射光；而平面策略则象一个长方形泛光灯光源的放射光；

  平面策略则象一个长方形泛光灯光源的放射光；

  直线策略尤如来自一只日光灯管的放射光；

  曲线策略则如一曲线形氖光灯光源的发射光；

  曲面投影策略将沿已选曲面法向向内或向外投影刀具。

在精加工表格中，可自用户定义平面源向内和向外切换投影方向，

在投影精加工表格中，角度使用仰角和方位角来定义。组合使用这两个角度可定义任意三维角

度。

  方位角 – 由+X = 0 开始逆时针绕 Z 轴的角度。

上图为 chamber 模型沿 Z 轴向下查看时的方位角。

  仰角 - 这是 XY 平面向上的升角。

图为沿 X 轴向下查看 chamber 模型时的仰角。

+ y* y' n* X& u. F3 E* l7 p- R7 ~% d! J

  平面投影范例

如果使用了合适的刀具，如圆盘类刀具或球形刀具，全部五个投影加工策略都可用来加工倒勾形

面特征。以下是如何使用平面投影策略的范例。

1  删除全部并重设表格。

2  通过文件 > 打开项目:

......\PowerMill_Data\Projects\Heatsink-Ucut-Start  

3  保存项目为:

......\COURSEWORK\PowerMILL_Projects\ Heatsink-Ucut-EX1

4  打开毛坯表格，选取由…定义 – 方框，类型 – 模型，点击计算。

5  在 ViewMILL 中仿真已有的两条刀具路径。

6  返回 ViewMILL 仿真到无图像查看   。

7  关闭 ViewMILL 仿真   。

8  激活盘形刀具 D75-H4-T1。

9  按下图锁住毛坯表格限界中的相应值，计算扩展40 后毛坯的 Y 值。

10  从刀具路径策略对话视窗选取平面投影精加工，然后严格按照下图填写对话视窗。  

位置是投影策略的局部原点，表格中输入的其它坐标都相对于此点。

表格中参考线的开始高度和结束高度值可通过沿 X 轴方向查看模型后，使用光标来决定。光

标位置的 Z 值显示在屏幕右下部。  

11  按下预览按钮，查看平面投影参考线。

上图是点击预览按钮后屏幕上显示的投影平面。用户可动态改变查看，直观检查是否需要调

整设置。

进行投影精加工（点、直线或平面）时，必须将定位点置于（沿投影方向）偏离模型一个刀

具半径值之外的位置。

12  点击计算，产生刀具路径，然后关闭表格。

观察路径可看到刀具在每条路径末端撤出侧翼时存在过切。红色的刀具路径和浏览器中刀具路

径旁红色的感叹号也说明了这个情况。

在此，设置适当的切入切出和连接可轻松地解决此问题。

1  打开切入切出和连接表格，选取切入标签。

2  输入以下信息:

第一选择 – 直

距离 45

角度  0

3  点击切出和切入相同图标 。

4  应用然后接受表格。

刀具路径的切入切出运动被自动更新。浏览器中刀具路径旁的红色警告改变为白色。

5  保存但不关闭此项目，接下来还会用到它。

曲面投影范例

曲面投影策略是一个用来在倒勾形面曲面区域产生一行距更稳定的精加工刀具路径的精加工策

略。产生此策略需输入一单个的参考曲面（需要适当的 CAD软件包如PowerSHAPE 来产生此

曲面）。参考曲面并不需要完全表达出精加工后零件的实际形状。实际应用中，可将它置于实际

模型曲面内、外或与实际模型曲面齐平。在此范例中，参考曲面将和当前模型曲面齐平。

1  输入额外模型:

......\PowerMILL_data\models\heatsink-ref.dgk

新输入的曲面以一独立的几何元素存在于浏览器中的模型部分，在曲面投影精加工表格中选取参

考曲面时，它将用来帮助参考曲面的选取。  

2  从主菜单中选取查看－工具栏－命令选项，打开命令输入视窗。命令输入视窗位于图形视窗

下面。在命令视窗从键入以下三条命令：

EDIT SURFPROJ AUTORANGE OFF

EDIT SURFPROJ RANGEMIN –1

EDIT SURFPROJ RANGEMAX 1

这几条命令的用途是将刀具投影距离控制在0.5mm（此范例中）的参考曲面范围内，否则

将会投影到模型外面的非倒勾形面区域。

  键入 EDIT SURFPROJ AUTORANGE ON 可恢复缺省设置。

3  从刀具路径策略表格中选取曲面投影精加工选项。

4  在 PowerMILL 浏览器中，右击模型条目下的模型 Heatsink-ref ，从弹出的下拉菜单中选取

选取曲面选项。

5  在曲面投影精加工对话视窗中严格按照下图进行设置。

6 A" u: G* V! o' f( v; _3 v

6  选取加工顺序为单向。

7  设置开始角为: 最大 U 最大 V  

8  点击预览。

曲面投影策略的预览图案即显示在参考曲面上（为更清晰地显示，在此我们将行距设置为

3）。   

9  计算此曲面投影表格，产生以下刀具路径。

  在此显示的是没有定义切入切出和连接的单向刀具路径。

必须应用适当的切入和切出，以防止刀具过切碰撞。

应用曲面投影精加工策略，我们在整个倒勾形面区域得到了一稳定行距的精加工刀具路径。

10  选取文件- 保存，更新保存的项目。

: ]' b1 f1 Y# g7 p2 ~

直线投影范例

1  删除全部并重设表格。

2  选取文件 – 打开项目:

......\PowerMILL_Data\Projects\ucut_proj

3  选取文件 – 保存项目为:

......\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\Line-Projection

4  选取 Iso 3 查看。

输入的项目(training_ucut_proj) 中包含有一个模型，毛坯，余量为 1mm 的初加工刀具路

径以及余量为0.3mm 的半精加工刀具路径。还未加工倒勾形面区域。

5  激活刀具路径(Rough)，在ViewMILL中加工仿真初加工及半精加工刀具路径。

我们将使用刀尖圆盘铣刀来加工倒勾形面区域。将通过向内朝向位于左下角的垂直直线投影一个

适当的策略来产生刀具路径。

6  选取沿 Z轴向下查看。

7  将光标置于此拐角后从屏幕右下角可得到光标所处位置的 X 和Y 值。

  智能光标可精确捕捉拐角，提供精确的坐标值。

8  激活刀具 TD30 。

9  从刀具路径策略表格中选取直线投影精加工选项。

10  严格按照下图填写表格。

表格中参考线的开始高度和结束高度值可通过沿 X轴方向查看模型后，使用光标来决定。光

标位置的 Z 值显示在屏幕右下部。

11  点击预览。

预览显示出了投影直线的位置，并用箭头显示出投影方向为从参考线向内投影。

12  计算表格后即产生以下刀具路径，然后关闭表格。

. E$ H, t* ?' V, w. w7 ^  O6 g. @

和平面投影范例一样，刀具在每条路径末端提刀时存在过切。

浏览器中所产生的刀具路径旁出现一警告图标。

13  打开切入切出和连接表格。

14  选取切入标签。

15  输入以下信息:

第一选择 – 水平圆弧

距离 – 5.0

半径 - 2.0

角度 - 90

16  点击切出和切入相同图标   。

17  应用并接受，关闭对话视窗。

  G  J9 d' l0 ?0 P4 I

  为避免过切，切入切出和连接表格中的延伸值至少应等于刀具半径值。

浏览器中刀具路径旁的红色警告消失。

18  选取文件- 保存，更新保存的项目。

  w& \' K& g" L/ f& c; w, d

点投影范例

1  删除全部并重设表格。

2  选取文件 – 输入模型:

......\PowerMILL_Data\Models\radknob.dgk

3  选取文件 – 保存项目为:

......\COURSEWORK\PowerMILL_Projects\PointProj-ex1

4  在 PowerMILL 浏览器中右击用户坐标系 1，从弹出菜单中选取激活选项，然后选取用户坐

标系编辑器选项，显示出下图所示工具栏:

5  点击工具栏中的绕 Y轴旋转图标，打开旋转对话视窗。

6  在角度域输入 180 ，点击接受。

7  点击工具栏中绿色的勾，接受改变并关闭工具栏。

于是用户坐标系绕Y 轴旋转了 180 度。但使用这种设置目前还不能进行加工，因为型腔被一

未裁剪的曲面平面所屏蔽（阴影模型后可查看屏蔽平面）。在这个范例中，我们也将介绍如何

应用部件余量选项来在应用加工策略时忽略这些曲面。

8  产生一直径为16 的球头刀 BN16。

9  使用以下设置：由…定义 – 方框，类型- 模型，计算毛坯。

10  使用缺省设置计算快进高度。

11  从刀具路径策略表格中选取点投影精加工选项。

' Z1 c1 M; e9 U

12  严格遵照上图表格填写表格，然后点取预览按钮，查看点投影图案。

13  点击点投影精加工表格中的部件余量图标 ，打开部件余量表格，从表格中选取曲面页

面。

14  点击上图中8 行中的任一行，于是该行的开始部分出现一色标。在图形区域确认仅选取了那

张未裁剪的平面曲面。

15  点击获取部件图标 将已选未裁剪平面曲面增加到行列表中。

16  在加工方式域中选取忽略选项。

17  应用并接受部件余量表格。

18  计算点投影精加工表格，然后关闭表格。

于是型腔内部即使用点投影精加工策略进行了加工。如果不在部件余量表格中的加工方式域

中设置忽略已选的未裁剪曲面平面，这种加工是不可能进行的。

19  选取文件 > 保存，更新保存的项目。

& q: E$ Q! n5 x# S2 p* f/ B  x

曲线投影范例

1  删除全部并重设表格。

2  选取文件 – 输入模型并选取:

......\PowerMILL_Data\Models\ crvproj_3D.dgk

（我们可看到模型中包含有一条沿槽中心穿过模型的线框曲线）。

3  选取文件 – 保存项目为:

......\COURSEWORK\PowerMILL_Projects\CurveProj-Ex1

4  打开毛坯表格，选取由…定义 – 方框，类型 – 模型，然后点击计算。

5  定义直径为 16mm的球头刀 BN16。

6  在快进高度表格中点击计算按钮并接受表格。

7  在浏览器中右击参考线条目，从弹出菜单中选取产生参考线选项。

8  选取模型中沿槽中心的线框曲线。

(注：必须首先激活线框查看   才可看到曲线。)

9  右击 PowerMILL 浏览器中新产生的参考线 (1) ，从弹出的下拉菜单中选取插入－模型。

10  从策略选取器选取曲线投影精加工选项。

11  严格遵照下面的表格填写表格，然后点取预览按钮，查看曲线投影图案。

预览策略直观看起来很零乱，路径中包含有很多交叉和环。然而，实际产生的刀具路径不会有此

问题，因为加工区域的投影距离要比预览投影距离短许多（远在交叉和环出现前）。

12  计算此曲线投影精加工表格，然后关闭表格。

  此策略中使用的曲线在多数情况下是通过产生模型时的软件包产生。本范例中必须将

输入的线框曲线重新产生为参考线并在曲线精加工表格中选取它。

13  选取文件 – 保存，更新保存的项目。

Swarf 精加工

Swarf 精加工是一种一张或多张曲面在刀具对齐定位方向可进行线性切削移动时加工曲面的一种

加工策略，如果切削移动路径中存在凸起或凹陷，那么就不能使用这种策略。

该策略可产生单条（缺省）或多条严格沿曲面上边缘、下边缘或上下边缘（合并）的路径。

在下面范例中我们将选取零件 Spar 的侧壁并使用 Swarf 加工方法来对侧壁进行加工。其结果

看起来会和等高精加工结果十分相像，但和等高精加工策略不同的是，该策略仅应用到局部已选

曲面而不是全部零件，而且最后一条路径一定是精确沿底部边缘（如果不存在过切）。

1  删除全部，重设表格。

2  从文件－打开项目选取只读项目:

......\PowerMILL_Data\Projects\3Axis_SwarfStart1  

3  点击 PowerMILL 警告对话视窗中的确定按钮。

4  保存项目为:

......\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\3AxisSwarfExample

5  激活浏览器中的用户坐标系 mc-Datum。

6  激活浏览器中的直径为 16 的端铣刀(EM16)。

7  使用按…定义 – 方框，类型 - 模型计算毛坯。

8  使用缺省设置计算快进高度。

9  点击浏览器中层和组合栏目旁的 [+] ，显示全部命名的层。

10  右击层 Level Swarf-MC ，从弹出菜单选取选取曲面选项。

于是即选取了层 Swarf-MC 中的全部曲面（浅蓝色），这些曲面将包括在 Swarf 策略。

11  选取策略选取器图标并选取打开的表格中精加工标签。

12  选取 Swarf 精加工策略并严格按照下图在表格中输入相关数据。

13  计算表格，产生Swarf 精加工刀具路径，然后关闭表格。

  可见加工已选曲面底部的刀具路径按下切步距值逐渐向上偏置，直到超过上边缘时出

现碎片的路径段。使用方式－合并选项来代替前面使用的偏置向上选项可阻止这种情

况出现。

14  右击浏览器中的上一刀具路径 EM16-Swarf_OffsetUp，从弹出菜单选取设置。

15  从打开表格中选取复制刀具路径图标。   

16  将新的刀具路径重新命名为EM16-Swarf_Merge。

17  将多重切削页面中的方式改变为合并，选取层 Swarf-mc 中的全部曲面，然后计算策略。

+ ^0 g( W& x* s: L$ U2 B

  合并选项可使用可变下切步距来加工已选曲面，最小化提刀次数。

18  右击浏览器中的上一刀具路径 EM16-Swarf_Merge，从弹出菜单选取设置选项。

19  从打开表格中选取复制刀具路径图标。   

20  重新命名刀具路径为 EM16-Swarf_SinglePass。

21  将多重切削页面中的方式改变为关。

1 A9 k; z: q$ W, U) B

22  选取层 Swarf-mc 中的全部曲面，计算策略。

  L2 P7 H! s! E" Z3 o$ z8 i

23  关闭 Swarf 精加工对话视窗。

24  选取文件 – 保存，更新保存的项目：

......\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\3AxisSwarfExample

参数偏置精加工

参数偏置精加工策略可在两个独立的参考线间按一定的行距产生出加工路径，可按所需曲面形状

调整行距。可产生沿参考线的平行路径，也可产生和参考线交叉的路径。

1  删除全部，重设表格。

2  打开只读项目:

......\PowerMILL_Data\Projects\EditToolpaths_3  

3  点击 PowerMILL 警告对话视窗中的 OK 并保存项目为:

......\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\ParaOffset-ex1

4  产生一直径 16，刀尖半径为3 的刀尖圆角端铣刀 D16TR3。

5  激活新产生的刀具，选取下图所示曲面，产生一已选曲面边界。

  Z& q5 [: K+ y! K8 X

6  产生一空参考线，将它重新命名为 Upper ，然后插入上部的边界段到该参考线。

7  产生另一空参考线，将它重新命名为Lower ，然后插入下部的边界段到该参考线。

两条参考线段的方向不必一致，因为上面的一个参考线将控制刀具路径的方向。

8  确认无边界激活。

9  打开参数偏置精加工表格，按下图填写表格。

10  计算并关闭表格。

11  选取文件 – 保存，更新保存的项目。

12  请勿删除项目，下面接着要用它。

参数螺旋加工  

此策略使用一条中心参考线做参考，向毛坯限界外，或一张或多张层或组合中获取的曲面外产生

一条螺旋刀具路径。

参数螺旋精加工中的刀具路径方向由切削方向 – 顺时针/逆时针设置控制，中心参考线的方向不

能控制刀具路径方向。

如果勾取了型腔选项，那么刀具路径将从外部限界开始。

; r4 _$ c$ |- ?$ V  K! x

1  右击 PowerMILL 浏览器中的层和组合，从弹出菜单选取产生组合。

2  选取底部曲面，从新的组合1 弹出菜单选取获取已选模型几何形体。

3  确认无边界被激活或显示。

4  打开参数螺旋精加工对话视窗，按照下图填写表格。

. ~+ Z( \- j. \; I9 V1 |6 v

5  点击计算，产生刀具路径，然后关闭对话视窗。

6  选取文件 > 保存，更新保存的项目。

线框轮廓加工  

线框轮廓加工可用来加工已选三维线框曲线的左侧或右侧。以下范例是一个需要对零件外部和内

部孔穴部分进行轮廓加工的挤压件。由于输入的是一 STL (三角形) 格式模型，它和

PowerMILL 用于已选曲面的操作  - 精加工或边界不兼容，同时也不能在PowerMILL 中直

接通过 STL 模型产生所需的三维线框曲线。为此 ，我们将输入一三维曲线作为参考线供线框轮

廓加工策略使用。

1  删除全部，重设表格。

2  选取文件并输入模型:

......\PowerMILL_Data\Models\3D-Curve-TriModel.stl

3  从文件 – 保存项目为:

......\COURSEWORK\PowerMILL-Projects\3D-WireframeProfile

4  产生一直径为 5 的端铣刀 EM5。

5  产生一空的参考线并右击它，从弹出菜单选取插入 - 文件:

......\PoweMILL_Data\Models\3D-Curve-Wire.dxf

6  将参考线重新命名为 3Dwire。

7  方框选取曲面模型。

8  在 PowerMILL 浏览器中右击用户坐标系，从弹出菜单选取产生并定向用户坐标系 – 用户

坐标系在选项底部。

于是即在已选线框模型底部中心产生一用户坐标系。

9  重新命名用户坐标系为MC-Datum。

10  右击用户坐标系 (MC-Datum) ，从弹出菜单选取用户坐标系编辑器，打开用户坐标系编辑

工具栏。

11  选取绕 Z轴旋转图标 打开计算器表格。

. w. T( h8 i% X0 q6 x

12  在表格中输入值 90 ，最后点击接受。

13  点击用户坐标系编辑器工具栏中绿色的勾   ，接受改变并关闭工具栏。

14  激活用户坐标系 MC-Datum，选取 Iso1 查看。

  直到用户坐标系编辑工具栏关闭，所做改变才从物理上有效。

15  通过以下设置定义一毛坯：由…定义 – 方框；类型 – 模型。

16  锁住最大 Z值，输入扩展值 10 ，然后重新点击计算。

至此我们通过产生并重新定位一用户坐标系生成了一合适的加工原点，同时也为线框轮廓加工策

略产生了一加工限界毛坯。生成刀具路径前的需进行的最后一件事是检查参考线段的方向，并反

转任何导致在错误轮廓侧加工的参考线方向。

17  右击参考线(3Dwire) ，从弹出菜单选取显示方向选项，在每个参考线段上显示方向指示箭

头。

需反转箭头指示的两条参考线的方向，使线框轮廓加工刀具路径能以顺铣方式在 STL 模型的孔穴

中参考线方向的左侧进行。

18  分别选取上述两条参考线段，从弹出菜单选取编辑 – 反向已选选项。

19  使用缺省值计算快进高度。

20  选取策略选取器图标，在打开的表格中选取精加工页面。

21  选取线框轮廓加工策略，严格按照下面几个图在表格中输入相关数据。

曲线侧控制了刀具路径在参考线段方向的哪一侧。

轴向偏置控制线框曲线的加工深度。

22  计算然后关闭表格。

线框轮廓加工刀具路径在三维模型中沿参考线进行轮廓加工。

选取文件 – 保存，更新保存的项目。

& ~* G, b. O3 R) W6 |( q

114464029

顶顶顶顶顶顶

mkjhfiy

值得好好学习

cxh12

顶你 回复就是一种最有力的支持

114464029

顶你 回复就是一种最有力的支持

2012小小菩提树

顶一下，楼主辛苦！！！