14ArtCAM教程14加工浮雕

1、14. 加工浮雕綜述ArtCAM可產(chǎn)生刀具路徑文件供浮雕加工。此文件包含一個指令系列，它為特定的 CNC 機床指定出加工浮雕過程中所要遵循的刀具路徑。ArtCAM提供了一系列的二維和三維加工選項，可產(chǎn)生整個浮雕的加工刀具路徑也可僅產(chǎn)生一個特殊區(qū)域的刀具路徑。提供了一系列可供選用的刀具類型并可全面控制刀具尺寸。 用ArtCAM可以產(chǎn)生多重刀具路徑，這樣，在加工中可將各種不同的加工策略結(jié)合起來使用，精加工前可進行多次粗加工，以在精加工前切掉多余材料。 ArtCAM可為每個刀具產(chǎn)生單獨的刀具路徑文件或?qū)⒁幌盗械毒叩牡毒呗窂轿募喜⒃谝粋€大的文件中，這取決于您的 NC 機床是否帶有換刀功能。通過刀具路

2、徑工具欄可控制主要的三維加工參數(shù)的產(chǎn)生。其它的一些選項，如二維加工選項和激光加工選項位于加工工具欄中。三維加工范例本范例將加工一個使用ArtCAM產(chǎn)生的玩具熊浮雕。首先，使用加工工具欄中的Z層粗加工切除主體材料，然后使用刀具路徑工具欄中的一些選項按鈕來產(chǎn)生半精加工和精加工刀具路徑。材料設(shè)置· 使用文件菜單關(guān)閉所有的項目。· 從浮雕工具欄中選取裝載浮雕圖標。· 從目錄ExamplesTed_bear 下打開浮雕Sculpt_Teddy.art 。于是三維查看中出現(xiàn)下圖所示浮雕：因為浮雕沒有匹配的二維圖像， ArtCAM 在二維查看中產(chǎn)生一個灰度圖像。產(chǎn)生任何刀具路徑

3、前，必須首先定義毛坯尺寸，這樣ArtCAM就知道有多少材料需要加工。· 在刀具路徑工具欄中點取設(shè)置材料圖標。 于是打開材料設(shè)置對話方框。使用此對話視窗可定義毛坯的大小，模型在材料中的位置以及材料Z軸零點位置。這樣，ArtCAM就能知道是否需要從頂部切除一部分材料或是保留材料底部的多余材料部分。 同樣，可設(shè)置材料Z軸零點，這樣ArtCAM就能知道加工的原點處于何處。此點即可設(shè)置在毛坯的底部也可設(shè)置在毛坯的頂部。· 由于模型的厚度是 5.115mm，因此，設(shè)置材料厚度為 6mm。· 設(shè)置頂部偏置為0.0mm，或是使用滑塊將模型拖到頂部。· 確認材料Z軸零點設(shè)

4、置為毛坯的頂部。· 點取接受。于是三維查看中的浮雕周圍出現(xiàn)一個代表毛坯的粉紅色輪廓。下面即可開始產(chǎn)生刀具路徑。Z層粗加工Z層粗加工將浮雕分成若干個層并在每一材料層產(chǎn)生欲進行切除加工的等高切面，將通過在這些等高切面上產(chǎn)生平行刀具路徑（線性往返移動）來切除每一層上的材料。這種加工方法適合于使用大刀具切除大量體積的材料。· 從加工工具欄中選取Z層粗加工向?qū)D標。于是Z層粗加工頁面出現(xiàn)在助手頁面中。和其它所有助手頁面一樣，在此可點取切換幫助圖標，在助手頁面顯示或不顯示幫助。首先我們需定義將使用的刀具。· 點取選取按鈕，打開刀具數(shù)據(jù)庫。也可通過刀具路徑工具欄中的刀具數(shù)據(jù)庫圖

5、標訪問刀具數(shù)據(jù)庫。用戶可自行在刀具數(shù)據(jù)庫中修改刀具參數(shù)或是增加新的刀具到刀具數(shù)據(jù)庫中。· 從列表中選取 6mm 鍵槽銑刀。于是和該刀具有關(guān)的信息即顯示在刀具數(shù)據(jù)庫右邊。如果需要，可對這些數(shù)據(jù)進行修改。· 點取選取，選取此刀具。于是已選刀具出現(xiàn)在助手頁面中。· 設(shè)置最大切削深度為 2.0mm。這個值將用于等高切面的計算。助手頁面的下一部分是設(shè)置材料部分，在此可設(shè)置有關(guān)材料設(shè)置方面的參數(shù)。因為我們在此前已設(shè)置完畢材料，因此有關(guān)材料設(shè)置的信息已經(jīng)顯現(xiàn)在助手頁面中。助手頁面的下面一部分是有關(guān)浮雕方面的一些信息。下面我們需要設(shè)置ArtCAM用于計算等高切面的層方面的信息。在

6、此我們使用的是絕對值，別忘了，我們將Z軸零點設(shè)置為毛坯的頂部。· 設(shè)置開始/曲面Z高度為0。這是我們將加工區(qū)域的頂部。· 設(shè)置材料余量為 1.0。這是半精加工過程中將在浮雕上留下的材料余量。· 系統(tǒng)將根據(jù)浮雕的Z高度自動設(shè)置最后一個切面Z高度。 · 點取應(yīng)用按鈕。于是ArtCAM 自動計算出切面數(shù)，切面厚度取決于刀具的最大切削深度。下面，我們需選取加工中所使用的策略?？墒褂闷叫胁呗曰蚱貌呗詠砑庸さ雀咔忻?，輪廓加工可在加工一開始就進行或是加工完畢等高切面后再進行或是根本就不進行輪廓加工。同樣在平行策略中可設(shè)置加工路徑于X軸的角度。· 將策略選項

7、取其缺省值，輸入下圖所示的刀具路徑名稱：· 點取計算按鈕。于是我們即可從三維查看中看到ArtCAM 所產(chǎn)生的以紅色線段表示的刀具路徑。 · 刀具路徑產(chǎn)生后，按下F4 key 鍵，切換到項目標簽。ArtCAM在樹控制中為刀具路徑產(chǎn)生了一條目，在所產(chǎn)生的刀具路徑旁標上了一計算器圖標，以表示該刀具路徑已計算。三維查看中，刀具路徑現(xiàn)在覆蓋在浮雕上，許多項目目前同時都顯示在三維查看中?？赏ㄟ^點取三維查看視窗頂部的顯示形體圖標來控制三維查看中的實體的顯示。· 點取三維查看工具欄中的顯示形體圖標。 · 在顯示形體對話視窗中點取浮雕和材料。. · 點取應(yīng)用。于

8、是浮雕和材料暫時從屏幕上消失?，F(xiàn)在即可更加清晰地查看刀具路徑。半精加工刀具路徑下面我們使用刀具路徑工具欄中的圖標來產(chǎn)生一半精加工刀具路徑，在此將使用平行策略，余量設(shè)置為 0.5mm 。· 從刀具路徑工具欄中選取新的刀具路徑圖標：· 按下 F4 鍵，進入項目頁面。所產(chǎn)生的刀具路徑都將顯示在此頁面中。于是我們可看到，在樹控制中的加工段出現(xiàn)了一新的條目，與此同時，刀具路徑對話視窗出現(xiàn)在屏幕上。 此對話視窗中包含了產(chǎn)生三維刀具路徑所需的全部選項。對話視窗中的第一個頁面綜述了其它5個頁面中的主要內(nèi)容，表格中的圖像表示出了加工策略的大體形態(tài)和所定義的刀具形狀。· 編輯名稱：將

9、綜述頁面中的刀具路徑名稱改變?yōu)?Semi Finish。· 選取刀具頁面。使用此頁面可定義刀具。為此可選取六種刀具類型中的任何一種刀具類型并輸入相應(yīng)的尺寸。 表格中將不適用于某種類型刀具的刀具尺寸選項灰化。例如，如果選取的是鍵槽銑刀，則僅可設(shè)置半徑和單位選項。也可點取刀具數(shù)據(jù)庫按鈕，從刀具數(shù)據(jù)庫中選取刀具。· 選取一直徑為 2mm的球頭刀。· 選取策略頁面。 此頁面中包含了允許使用的策略以及定義刀具路徑選項。策略定義了加工的類型。 ArtCAM中總共有六種策略類型供選用：· 平行：選取平行策略將產(chǎn)生一條平行于 X 軸或同時平行于 X 軸和 Y 軸（X 和

10、 Y ）的平行 刀具路徑，除非在角度選框中指定了自 X 軸的角度。· 螺旋：螺旋策略具有兩個選項，即螺旋加工（按圓圈裁剪）和螺旋方框加工（按方框裁剪）。· 區(qū)域加工：區(qū)域加工策略將加工二維查看中所選的矢量區(qū)域，加工方法可是從外向內(nèi)或是自中心以恒定值向外偏置矢量。也可選取平行選項，使用平行路徑加工。在此也可選取順銑選項。（刀具路徑計算后，逆銑刀具路徑將顯示為綠色）。 · 特征：特征是雕刻中使用的策略，當在二維查看中指定特征后此頁面方才有效。有關(guān)特征后面的內(nèi)容，我們將在后續(xù)章節(jié)討論。 · 切削層位于（切削路徑在）：使用切削層位于選項可使用所選取的矢量來對指定

11、切削層進行輪廓加工，這個切削層也可能位于浮雕以下。· 自定義（不可編輯）選取任一選項后，對話視窗的左邊將出現(xiàn)一圖形，為您大致地描述出該策略。 下切步距用來指定刀具路徑層間的偏置距離。· 設(shè)置策略類型為平行。· 設(shè)置下切步距為 0.2mm。公差 決定沿浮雕實際曲面刀具路徑的精度。公差定義了浮雕的加工精度。 使用策略頁面也可設(shè)置多層切削從而可逐漸地，一層層地進刀。使用此頁面也可指定材料余量。 · 設(shè)置余量為 0.5 ，公差為 0.01。· 點取其它頁面。 特征頁面當前無效，因為我們沒有特征加工。位置和進給頁面用于控制所使用的機床，刀具和材料等的一些

12、參數(shù)。 位置 刀具開始位置用來定義刀具的開始位置。刀具將從此點開始進行切削。Z值必須小于設(shè)備的 Z 向行程最高點?？焖俚毒咭苿拥?Z 軸安全高度設(shè)置加工中刀具在工件上方快速移動的安全距離。 此高度應(yīng)高于浮雕，也需高于壓板、夾具等。但必須等于或底于Z軸起始加工位置。 點取自動設(shè)置 Z 軸高度復(fù)選框可按缺省設(shè)置自動設(shè)定一高于浮雕 Z 軸最大值的 距離。進給率 速率單位定義進給速率和下切速率單位。它們可是下表所列任何一個單位： 主軸轉(zhuǎn)速(S)設(shè)定機床的主軸轉(zhuǎn)速。單位是 轉(zhuǎn)/每分鐘。進給速率(F)加工中刀具的正常行進速度。 下切速率(P)是刀具沿垂直方向接近工件時的速度。 對此例而言，我們接受此兩頁面

13、中系統(tǒng)的缺省設(shè)置。· 點取應(yīng)用，接受剛才所進行的設(shè)置。于是綜述頁面給出了我們定義的刀具路徑細節(jié)。· 點取計算按鈕。 我們可以看到，ArtCAM開始產(chǎn)生刀具路徑并將產(chǎn)生的刀具路徑用紅色的線顯示在三維查看中。 為更清晰地查看刀具路徑，可移動或是關(guān)閉刀具路徑對話方框。產(chǎn)生刀具路徑過程中點擊屏幕上的任何地方，ArtCAM 將詢問是否放棄刀具路徑產(chǎn)生。刀具路徑Semi Finish應(yīng)如下圖所示：刀具路徑計算后，ArtCAM在樹控制中的相應(yīng)刀具路徑條目下加上一計算器圖標，以表示該刀具路徑已被計算。精加工刀具路徑 下面來產(chǎn)生一余量為零的螺旋精加工刀具路徑。· 從刀具路徑工具欄中

14、選取新的刀具路徑圖標。于是樹控制中又新添一條目，屏幕上彈出刀具路徑對話視窗：· 將刀具路徑命名為 Finish。· 選取直徑為1mm 的球頭刀。· 選取螺旋方框刀具路徑策略，其余量為 0.0，行距為 0.1。· 點取應(yīng)用和計算按鈕。所產(chǎn)生的刀具路徑應(yīng)如下圖所示：仿真刀具路徑產(chǎn)生刀具路徑后即可對它進行仿真。可使用刀具路徑工具欄或加工工具欄中所提供的圖標進行仿真刀具路徑操作。仿真比通常用紅線表示的刀具路徑更能反映路徑及加工后的浮雕表面的真實性?？砂磳嶋H加工的順序來仿真刀具路徑，這樣的仿真更能反映出實際加工狀態(tài)。· 選取仿真選項后，將對當前的刀具路徑

15、進行仿真操作。因此，我們從樹控制中選取刀具路徑 Roughing 。· 從刀具路徑工具欄中點取仿真刀具路徑圖標。于是屏幕上出現(xiàn)下圖所示對話視窗：浮雕尺寸：給出浮雕的整體尺寸。仿真形體尺寸：給出形體尺寸。其高度應(yīng)大于或等于浮雕最高和最低的差值加上輪廓浮雕的高度（或深度）。 仿真浮雕分辨率：指定所需仿真圖像的質(zhì)量。顯然，分辨率越低，計算速度越快。· 從仿真浮雕分辨率段中選取標準選項。· 其它項使用系統(tǒng)的缺省設(shè)置，點取動態(tài)仿真刀具路徑圖標，開始計算動態(tài)仿真。· 選取三維查看，查看仿真加工過程。于是在三維查看中產(chǎn)生一根據(jù)刀具路徑動態(tài)模擬仿真對話方框中所設(shè)置參數(shù)產(chǎn)

16、生的模擬材料毛坯。這個毛坯呈現(xiàn)為藍色的線框。 刀具路徑用紅色線標識，它將使用和實際加工中同樣的路徑，將材料從毛坯中“切除”。 仿真后得到的結(jié)果是一個三維浮雕，這個浮雕和實際加工中用給定刀具加工出的浮雕具有同樣的曲面。 加工仿真結(jié)束后，可使用常規(guī)操作方法對浮雕在三維查看中進行陰影查看。 · 從樹控制中選取 Semi Finish 。· 從刀具路徑工具欄中點取仿真刀具路徑圖標。 這一次屏幕上并不出現(xiàn)刀具路徑動態(tài)仿真對話視窗，因為在此前我們已經(jīng)設(shè)置過仿真產(chǎn)生并已產(chǎn)生仿真，因此此次仿真將在前一次仿真基礎(chǔ)上，繼續(xù)仿真新的部分。· 在樹控制中點取 Finish ，仿真此刀具路

17、徑。仿真后的結(jié)果應(yīng)如下圖所示：仿真浮雕可使用刀具路徑菜單中所提供的工具保存。 任何時候點取刀具路徑工具欄中的重設(shè)仿真圖標，可將仿真恢復(fù)到最初的毛坯狀態(tài)。 如果毛坯被修改，則必須使用刀具路徑工具欄中的刪除仿真圖標先將原來的仿真刪除，然后再進行新的仿真。保存刀具路徑 可用兩種不同方法保存刀具路徑數(shù)據(jù)。保存 ArtCAM 指定刀具路徑數(shù)據(jù)第一種方法是產(chǎn)生一個保存包含刀具路徑數(shù)據(jù)且僅能被ArtCAM刀具路徑管理器使用的 .tpm 文件。 這種類型的文件沒有指定任何特定的機床，因此將來可將它重新裝載上 ArtCAM 。這種方法適用于不能確定使用哪種機床進行加工或是不能一次完成全部刀具路徑加工的情況。 &

18、#183; 從刀具路徑菜單中選取保存刀具路徑數(shù)據(jù)選項。 于是屏幕上出現(xiàn)保存為對話視窗。 · 命名刀具路徑，然后點取保存（系統(tǒng)將自動加上擴展名 .tpm ）。這種類型的文件可通過刀具路徑菜單中的裝載刀具路徑數(shù)據(jù)選項重新裝載上 ArtCAM 。列入樹控制中的刀具路徑將作為ArtCM模型文件(.art)的一部分被保存，因此除是有特殊的需要，一般不單獨保存刀具路徑。以機床代碼格式保存這種方法將產(chǎn)生一個經(jīng)后處理過的文件，它僅對某個指定機床適用，它將使用G代碼和M代碼運行。· 從刀具路徑工具欄中點取保存刀具路徑圖標。 于是調(diào)出保存刀具路徑對話視窗： 如果產(chǎn)生了一系列刀具路徑或系統(tǒng)具有換

19、刀中心，則可使用此對話視窗來排序刀具路徑并可將所有的刀具路徑放在同一個文件中 產(chǎn)生的所有刀具路徑都列在左邊視窗。· 要將這些文件轉(zhuǎn)換成機床指定格式，用鼠標點擊視窗左邊的文件列表中的所想轉(zhuǎn)換的文件，然后選取箭頭圖標，將文件右邊視窗中。 所有傳送到右邊視窗的文件將被輸出到一加工文件中?？梢赞D(zhuǎn)換任意多的文件。 對話方框右邊的向上和向下按鍵，可將右邊視窗文件列表中所選的文件記錄向上或向下移動。 每點擊一下向上或向下箭頭可將所選文件向上或向下移動一個列表位置。所產(chǎn)生的文件將以指定的機床格式保存。注意：這里介紹的保存刀具路徑數(shù)據(jù)的方法用于保存刀具路徑時，使用后處理器將刀具路徑轉(zhuǎn)換為機床指定格式。它和刀具