表壳零件的编程过程

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1、千挑精雕网北京精雕图培训制作教程精雕图制作系列教程表壳零件的编程过程（JDPaint5.0软件）支持网站：http:/ 1 所示，是零件的 3D 造型图。整个造型就是本实例的加工图形，尺寸为26.26X35.39X7.24；工件在毛坯情况如图2所示，图 1 工件的 3D 造型图图 2 毛坯图（其中黑色线条表示毛坯，红色表示工件）本实例使用的材料为金属铝，有平底 6mm、4mm、3.175mm 和 2mm 刀具，球头R2、R1.59和R1刀具可供选择。通过本实例需要达到的目标是：1、掌握综合零件的工艺分析方法；2、掌握多种加工方式结合加工的方法；3、掌握软件的灵活应用。二、编程操作过程（由于在前

2、面实例编程过程里边已经有比较详细的软件操作说 明，本实例中关于前面已经介绍过的过程，就不详细说明，不明白的地方参看前 面的相关过程）1、调入图形文件给定文件的格式为IGES,文件名为biaoke.igs，在JDPaint5.0 “曲面造型工 具” 中使用输入的方式的打开文件，打开后的文件如图 3 所示图 3 给定的图形文件2、工艺分析工艺过程分析。从工件的形态来看，是一个结构比较复杂的工件；既有水平 面，又有陡峭面；既有平坦面，又有陡峭面；既有大弧度面，又有小弧度面。在 编程的时候，如果按照加工简单面的思路，先用一把刀去粗，把大部分先去除， 表面留35个丝的余量，再用一把刀精加工。若精加工刀具

3、用的半径比较大， 小曲率半径的曲面加工不到，若使用刀具的半径太小，小曲率曲面加工到位了， 加工效率太低；整个造型使用一个路径加工完成，水平面和竖直面的加工效果和 效率都比较差，图 4 就是加工不到位和加工效果差的现象。图4所以，在加工比较复杂工件时，粗加工和加工简单工件一样，精加工就不能 够采用加工简单曲面的思路，应根据曲面造型形态特点，对每一个部位根据其形 态特点，采取合适的加工方式，进行局部加工。对于水平和竖直的面采取二维加 工方式加工，加工效果好，效率还高；对于陡峭面采用等高外形方式加工比较合 适；对于平坦面采用平行截线比较合适；对于圆环状的平坦面采用径向放射比较 合适，总之采用最合适的

4、加工方式去加工。对于本例我们可以进行以下过程进行加工：1) 粗加工，如图 5 所示：工件毛坯 图5 2) 加工内部水平和竖直部位，如图 6 所示：留大余量去粗后加工后结果加工曲面 图63) 加工环状面，如图 7 所示：加工曲面加工后结果图74) 加工剩下的平坦面，如图 8 所示：加工曲面加工后结果图85) 加工陡峭面，如图 9 所示：加工曲面加工后结果图96) 加工 4 个小圆弧面，如图 10所示：加工后结果加工曲面图 107) 处理底面，如图 11所示：加工完成 图 11工艺方法的选择。前面已经分析出工艺顺序，接下来选择相应的加工方法。1）粗加工，根据毛坯和工件特点，适合选用区域粗加工。2）

5、加工水平竖直部位，由于已经进行了粗加工，工件表面留下的余量已经 很少，除了中间圆形底面，其它部位都比较适合使用轮廓加工，中间的 底面使用区域加工。3）加工环状面，从面的形态特征分行，面比较接近回转面，面从里到外是 向圆弧状向下倾斜，为保证加工效果的一致性，采用径向放射精加工比 较合适，以面的中心位置为放射中心。4）加工图形剩下的平坦面，从造型中可以看出，该面比较平坦，对称向两 边倾斜，比较适合采用平行截线方式，走到方向于面的倾斜方向一致。5）加工陡峭面，加工陡峭面一贯比较合适的加工方式就是等高外形。6）加工 4 个小圆弧面，由于小圆弧面比较小，有刚好是球面一部分，半径 还是 1，可以采取比较特

6、殊的加工方式，那就是用 R1 的球头刀直接以钻 孔的方式加工。7）底面处理，从形态特点分析来看，比较适合采用区域加工的方式。3、选择加工刀具、作辅助图形、确定工件原点 确定加工使用的刀具。先确定粗加工刀具由于本工件不是太大，也不算很小， 工件上几个向内凹的部位，曲率半径只有 2 和2.7；使用 6mm 刀具，可以使加工 效率高一些，但在这些部位的余量就会大一些；使用 4mm 刀具加工效率稍低一 些，但这些圆角位置的加工余量就会均匀一些。所以在这里粗加工确定选用使用 4mm 平底刀。二维加工的刀具，从前面也分析结果，已经可以确定，使用 3.175mm 平底 刀比较合适。曲面精加工，由于工件陡峭面

7、和底面结合部为尖角，上面的平坦面和竖直结 合是尖角，所以使用平底刀加工比较容易加工到位，因此在这里选用平底刀，从 前面测量得知，最小圆角为R2,使用一致大小的刀具加工效果会比较差，因此 在这里选用3.175 平底刀。4 个小圆弧面加工，从前面分析已经可以确定，使用 R1 球头刀。 作外形加工的辅助图形。从前面的加工方法分析，可以知道，粗加工、二维 加工和最后的钻孔加工需要作加工辅助图形。前面已经有过详细的操作步骤，这 里就不再纤细介绍。粗加工辅助图形，工件毛坯是直径 55mm 的圆柱，因此只需要以工件中心为 圆心画一个直径为 55的圆即可，图12所示。图 12图 13二维加工辅助图形，在“绘图

8、”菜单中用“曲面上线”功能，把相应曲面的 轮廓先提取出来，如图 13 所示。再用用“画点”的方式，捕捉4个曲面的顶点 画出4 个点，如图 14所示。图 14确定工件原点。从前面的毛坯图，可以得知本实例加工是在一块比工件稍大 的毛坯上加工，为方便在机床上面定义原点，把 XY 的原点定义在工件的圆形中心，Z轴方向一般情况下定义在工件的最高点。使用“变换”下拉菜单中的“图形居中”功能，图 15所示，把图形的中心和顶部移动到工件原点，如图 16所示。图 15 图形居中图 16 移动后结果4、填刀具路径（这里不再详细说明操作步骤，主要是加工参数和以前没有使用 过的功能）1）开粗a. 加工图形选择全部曲面

9、和直径 55mm 的圆，如图 17 所示；图 17 加工图形b. 在“设定雕刻范围”对话框中，选择“区域粗雕刻”参数如图 18所示主轴转谨心|13000.0000二|进给速度(1):|5, 0000二|吃刀深度(T：0.5000二|开槽深度0D：0.0000二|路徑间距:3.0000二|下刀角度点)：卩也眩刀方式:|关闭二|图 18图 19c. 选择 4mm 平底刀的刀具，“切削用量设置”如图 19 所示；d. 其它参数设置同其它曲面粗加工设置一样，最后生成的路径如图 20 所 示。图 20 开粗路径2) 二维加工该项目要作的内容有 3 个侧壁轮廓精加工，和两个底面的精加工。两个 侧壁，主要有

10、两个向内的侧壁和一个向外的侧壁，具体加工尺寸范围从工件 上测量，这里不再介绍，主要说明一下切削用量参数，如图21 所示。底面 精加工时，切削深度范围注意给正确，其它参数与平时加工一样。下面举例 说明深度范围的设定，比如中间圆形平面，通过测量得到工件的底面Z向坐 标是-3.34，粗加工留余量为 0.15，所以粗加工后，工件底面上的材料表面高 度坐标为-3.19，所以在“设定雕刻范围”时，参数应该是图 22所示的，选 用平底 3.175 刀具，外围底面的做法也是一样。图 21图 223) 环状面加工环状面加工，采用径向放射方式进行精加工，这里主要说明两点。一是， 保护面问题，一般情况下，在加工边界

11、重合的多个相邻曲面中间的一个或几 个时，必须把相邻的曲面作为保护面选择，否则刀路计算出来后可能会过切 相邻的曲面，但对于环状面，在当前条件下，就可以不用选择保护面，因为 改图形的相邻曲面为竖直面，且在其下方，所以不可能产生过切，如图 23 所示。二是，径向放射走刀的放射中心问题，放射状走刀的放射中心一定要 放在，圆环的圆心或中心的位置，否则刀具路径就不是我们所预期的，如图 24 所示，只有在中心刀具路径才比较规则、均匀、一致。选用平底 3.175 刀具，“路径间距”设置 0.05 左右。图 23图 244) 平坦面加工平坦面加工，采用平行截线方式进行精加工，这里主要说明两点。一是， 还是保护面

12、问题，加工平坦面时，必须把与平坦面相邻的在平坦面上方的竖 直面选中，作为保护面，下方的与其相交的陡峭面不用选，如图 25、26 所 示。二是，平行截线路径角度问题，路径角度一般情况下，选择与曲面弧度 变化比较大的方向一致，如图 27 所示，这样的刀路加工效果比较好。选用 平底3.175 刀具，“路径间距”设置0.05左右。r|or曲线迪|or曲面迥r路径|o保护面(I|10r毛坯面逛|o图 25图 26图 275）陡峭面加工陡峭面加工，采用等高外形方式进行精加工，这里主要说明一点那就是 是，还是保护面问题，加工陡峭面时必须把相邻的曲面都作为保护面选中， 否则就会在相邻面的位置生成等高路径，产生

13、过切刀路，如图 28、29所示。 选用平底 3.175 刀具，“路径间距”设置0.05左右，生成的路径如图 30 所示。厂点|0厂曲线（Y）|0厂曲面陛厂路径（H）|0两保护面他|4r毛坯面迅|06) 4 个小圆弧面加工4 个小圆弧面加工，“加工图形”选择 4 个点，“加工方式”选择“钻孔” 雕刻范围设置从小圆弧面测量，如图 31 所示，选择“球头2.0”刀具，“切 削用量”参数如图 32所示，其它参数默认，生成的刀路如图 33 所示。33图 325、加工模拟刀具路径全部生成后，显示出来的路径如图34 所示；水平、竖直部分使用 二维方式加工，路径简炼，但完全可以达到要求，可以提高加工效率，如图 35 所示；曲面部分采用多种加工方式结合，使得刀具路径在曲面表面均匀覆盖，每 个部位都是最适合的走道方式，如图 36所示是全部曲面路径，图 37 是局部放大 后的效果，三种路径间距非常均匀。加工模拟后结果如图 38 所示，与 3D 造型 一致。图 34 全部路径 工路径图 35 二维加图 36 曲面精加工路径图 37 曲面精加工局部放大图 38 加工模拟结果6、后处理通过模拟，确认路径没有问题后，把路径后处理。设置输出原点为（0，00），其它默认，刀具路径就后处理完成，可以拷贝到机床上加工了。