2.3 鼠标面盖前模编程特训
例题2-1—模具说明：如图2-2所示是本节将要编程的鼠标面盖模具分解图。前模部分是产品的外观，该前模是一出二（即在一个产品模具中有两个相同的型腔）结构。
任务：根据已经分模的前模图mcbook-9-01.igs进行数控编程。
要求：型腔部分留0.2的余量，分型面光刀。
编程思路及主要步骤：
该前模的型腔部分复杂，不能一次性通过CNC加工到位，必须要先用大刀具开粗，小刀清角及中光，留足够的余量以便后续工序进行EDM加工。分型面及枕位的结构也比较复杂，仍然要先开粗再中光及光刀，最后用小刀清角。CNC加工不到的部位要留足够多的余量进行EDM加工，基本步骤如下：
（1）图形处理，设定零点。
（2）前模加工工艺分析及规划，建立刀具、毛坯、操作群组名。
（3）建立开粗群组中的各个刀路操作。
（4）建立PL水平面的光刀刀路。
（5）建立局部开粗及清角刀路。
（6）建立曲面的半精加工（即中光）及精加工刀路。
（7）模拟检查，修正错误。
（8）后置处理。
图2-2 鼠标面盖模具分解图
2.3.1 图形处理及设定零点
本节任务：将前模图调入，检查零点。
（1）调入前模图。打开软件，执行主菜单【文件】|【打开文件】命令，或直接在工具栏里单击【打开】按钮
，系统弹出【打开】对话框，选择
，选取mcbook-9-01.igs文件，也可以直接调MCX-5图形mcbook-9-01-0.mcx-5。
（2）检查前模图零点及坐标系，经过图形分析得知该图形是四边分中，最高PL平位处为Z0，符合加工要求，如图2-3所示。
（3）文件另外存盘为mcbook-9-01-ok.mcx-5，在以后每完成一个重要步骤都要及时存盘，以防止意外情况发生而忘记存盘，使数据丢失。
图2-3 待加工的前模
2.3.2 工艺分析及规划
本节任务：前模加工工艺分析及规划，建立毛坯，建立空操作群组名。
1.前模加工工艺分析及规划
（1）前模加工要求：整体开粗可以留0.3余量，型腔部分最后留0.2余量，碰穿位光刀留0.03，模锁面及分型面加工到位，不余量。分型面的枕位部分的内凹尖角处及其他CNC加工不到的部位不必过分用小刀清角，此部分留0.3以上的余量待EDM清角。
（2）开料：要求开精料尺寸为220×130×65。材料为钢S136H，此料通常硬度为HB290-330。
（3）刀路规划。
① 操作群组K03A，用ED16R0.8带可换刀粒的飞刀对模具整体进行开粗，留0.3余量。
② 操作群组K03B，用ED16R0.8飞刀对基准PL平位面进行光刀，侧面留0.35，底部不留余量。
③ 操作群组K03C，用ED12平底刀对型腔面进行二次开粗及中光，余量为0.2。
④ 操作群组K03D，用ED4平底刀对型腔部分进行三次开粗清角，留0.35余量。
⑤ 操作群组K03E，用ED8平底刀对分型面的陡峭部分进行光刀，不留余量。
⑥ 操作群组K03F，用BD8R4球头刀对曲面进行精加工，不留余量。
⑦ 操作群组K03G，用BD3R1.5球头刀对曲面进行清角光刀，留余量0.02。
2.加工模块建立毛坯
执行主菜单【机床类型】|【铣床】|【默认】命令，在左边的【操作管理】中出现了新的项目，单击【属性】按钮前的“+“号，展开了其中的项目，如图2-4所示。
图2-4 展开项目
在图2-4中单击【材料设置】按钮，系统弹出【机床群组属性】对话框，自动选取【材料选取属性】选项卡，单击【所有曲面】按钮，系统自动计算出材料的尺寸，然后设置实际开料尺寸后确定，如图2-5所示。
图2-5 设置材料
3.建立空群组
在图2-4中的【操作管理】窗口中，用鼠标右键单击
，在弹出的快捷菜单中选择【群组】|【重命名】选项，将其名字改为K03A。右键单击
，在弹出的快捷菜单中，选择【群组】|【新建刀具路径】选项，生成新的刀具路径群组
，将其名字改为K03B。
同理，生成新的刀具路径群组，将其改名为K03C、K03D、K03E、K03F和K03G，如图2-6所示。
图2-6 建立新的刀具路径群组
2.3.3 建立群组K03A用于整体型面开粗
本节任务是建立开粗刀路，完成两个操作：对整个型面进行挖槽开粗和对前模中的平位进行中光。
1.对整个型面进行挖槽开粗
方法：采取粗加工曲面挖槽的方法进行加工，在做刀路之前应该创建边界线，该线为模具的最大外形线，以保证开粗刀路整齐。
（1）创建辅助线。检查此时的构图平面为顶视图，2D绘图模式，设定构图深度Z=-70，工作层为第9层，命名为linshi-xk1，工作颜色为2号。单击工具栏中的【矩形】按钮，创建以模具零点为中心，边长为220×130的矩形，其大小与材料相同，如图2-7所示。
图2-7 创建辅助线
小提示
在Mastercam中创建的加工边界线理论上与高度和颜色等属性没有关系，但是为了清晰及选线方便，有必要将不同用途的边界线绘制在不同的高度并设定不同的颜色，甚至存放在不同的层别里，以示区别，这些情况可以灵活处理。
（2）在【操作管理】的【刀具路径】选项卡中用鼠标拖动箭头
，移到K03A群组下方。
（3）设置系统参数，使生成的NC文件名和群组名相同。方法：执行主菜单【设置】|【系统配置】命令，系统弹出【系统配置】参数表，选择【刀具路径管理】选项，在右侧栏中设置【NC文件】中与前几章不同的是只选择【刀具路径群组名称】复选项，单击【确定】按钮
，在系统弹出的【系统配置】信息框中单击【是】按钮，将这些参数存盘在mcamxm.config配置文件中，如图2-8所示。
图2-8 设置NC文件参数
（4）在主菜单中，选取【刀具路径】|【曲面粗加工】|【粗加工挖槽加工】命令，则系统自动给定的NC文件名默认就是群组名，如图2-9所示。
图2-9 进入NC操作
（5）系统要求选取加工面，将图形放置在前视图，用框选的方法选取加工面，再按Enter键，如图2-10所示。
图2-10 选取加工面
（6）系统弹出【刀具路径的曲面选取】对话框，单击【边界范围】的【选择】按钮
，弹出【串连选项】对话框，这时将图形切换到等角视图，并再次确认构图平面为顶视图。选取【串连】模式，在图形上选取刚创建的边界线，如图2-11所示。
图2-11 选取边界线
（7）定义刀具。方法：从刀库里调用刀具。
在图2-11中单击【确定】按钮
2次，系统弹出【曲面粗加工挖槽】参数对话框。在【刀具路径参数】选项卡中，单击【选择库中的刀具】按钮
，系统弹出【选择刀具】对话框，单击【新刀库】按钮
，在弹出的【选择刀库】对话框中选择上第8章建立的刀库文件08-MCBOOK.TOOLS-5，单击【确定】按钮。在更新的【选择刀库】对话框中选取飞刀ED16*0.8。这是模具开粗经常使用的刀具，它装有两个角半径为0.8的可换刀粒，进给和转速已经在刀库中设定好，如图2-12所示。
图2-12 从刀库里选取飞刀ED16×R0.8
（8）设置曲面加工参数。在【曲面粗加工挖槽】对话框中选取【曲面加工参数】选项，按如图2-13所示设置，其中【安全高度】为35.0，【参考高度】为5.0，【预留量】为0.3，其余参数系统默认。
图2-13 设置曲面加工参数
（9）设置粗加工参数。选取【粗加工参数】选项卡，按如图2-14所示设置【整体误差】为0.025，用ED16×R0.8的飞刀加工S136H钢件时一般给定【Z轴最大进给量】为0.3，这样可以保证切削平稳而且能延长刀粒的切削寿命，实践证明这是比较合理的参数。再勾选【由切削范围外下刀】复选项，这样可以保证大部分层都在料外下刀。刀路伸出的长度约为刀具的直径。如果希望伸出更长一些，可以选取【指定进刀点】选项，本例不选此项。
图2-14 设置粗加工参数
（10）设置螺旋式下刀参数。在图2-14中勾选【螺旋式下刀】复选项，系统弹出【螺旋/斜插式下刀参数】对话框，如图2-15所示设置参数。
图2-15 设置螺旋式下刀参数
要注意
（1）对于钢件加工，螺旋式下刀的【进刀角度】一般取5°～-7°。材料越硬，角度越小，以保证平稳下刀。
（2）钢件加工要防止踩刀现象发生，【如果所有进刀方法都失败时】的选项选取了【中断程式】，对于这一部分未加工的区域，要在下一步加工刀路中用小刀具来加工。
（11）设置切削深度参数。在图2-14中，单击【切削深度】按钮，系统弹出【切削深度的设定】对话框，设置【最高的位置】为0.0，【最低的位置】为-31.0，单击【确定】按钮
，如图2-16所示。
图2-16 设置切削深度
小提示
此处【最低的位置】为-31，是根据测量图形得到的数值，可以在编程前事先测量，也可以单击【选择深度】按钮，然后在图形上抓取型腔的最低点。
（12）设置挖槽参数。在【曲面粗加工挖槽】对话框中，选取【挖槽参数】选项，按如图2-17所示设置。
图2-17 设置挖槽参数
其中，加工方式选取“高速切削”，【切削间距】为刀具直径的75%，【距离】自动计算为12.0，不勾选【精加工】复选项，不用勾选【精修切削范围的轮廓】复选项。
单击【高速切削】按钮进一步设置参数，如图2-18所示，设置【转角走圆的半径】为1.0，这样可以保证在拐角处系统自动在刀路上加入一个R1的圆弧，使切削平稳。
图2-18 设置高速切削参数
知识拓展
高速切削是目前数控加工中比较先进的加工方法，表现在刀路中要尽量避免直角及尖角过渡，而应在拐角处加入圆弧过渡，以保证在转速很高进给很大时切削更加平稳。这种加工方法不仅可以用于高速切削机床，也可以用于普通低速切削机床，本例就是应用高速切削。
（13）检查刀具平面。在【曲面粗加工挖槽】对话框中，选取【刀具路径参数】选项卡，单击按钮
，系统弹出【刀具面/构图面的设定】对话框，检查【工作坐标系统】、【刀具平面】、【绘图平面】均为俯视图，如果不是这样，需要单击按钮
给予设定，单击【确定】按钮
，如图2-19所示。
图2-19 检查刀具平面
（14）其余参数默认，单击【确定】按钮
，系统开始计算刀路，出现提示信息，确定后生成刀路。单击【重画】按钮
，显示刀路如图2-20所示。为了后续编程清晰，在【操作管理】中单击按钮
关闭刀路显示。
图2-20 生成的开粗刀路
小提示
为了减少跳刀的移刀距离，还可以在图2-14中单击【间隙设定】按钮，在弹出的对话框中选取【切削顺序最佳化】复选项。只因为刀具移动时都是按照G00快速移动，选或不选此参数对本次的加工效率影响不大。
2.对前模中的平位面进行中光
方法：先由面产生线，再采取2D等高外形方式进行加工。
（1）根据曲面产生外形线条。
确认此时绘图模式为3D，构图平面为顶视图，工作层为第9层，工作颜色为2号。按Alt+E组合键，选择并单独显示模具中的平位面。执行主菜单【绘图】|【曲面曲线】|【所有曲线边界】命令，选取台阶面，在弹出的参数表中单击【适合弧和线】按钮
，单击【确定】按钮
，生成其边界线，再次按Alt+E组合键，显示所有图素。再次按Alt+E组合键，单独显示所有线框图，如图2-21所示。
图2-21 生成边界线
删除图2-21中边界线的多余曲线，得到如图2-22所示的线条。
（2）在主菜单中执行【铣床刀具路径】|【等高外形】命令，如图2-23所示
（3）系统弹出【串连选项】对话框，选取2D及【串连】模式，在图形上选取6条边界线，如图2-24所示。
（4）单击【确定】按钮
，系统弹出【2D刀具路径-等高外形】对话框。在【刀具路径类型】中，选取【等高外形】选项，如图2-25所示。
图2-22 删除多余线后的边界线
图2-23 进入NC操作
图2-24 选取6条边界线
图2-25 选取“等高外形”界面
（5）定义刀具。在【2D刀具路径-等高外形】对话框中，选取ED16×R0.8飞刀。
（6）设置加工参数。在【2D刀具路径-等高外形】对话框中，选取【切削参数】选项，在右侧参数栏中，设置余量【侧壁预留量】为0.35，【底面预留量】为0.1，按如图2-26所示设置参数。
图2-26 设置切削参数
（7）设置深度切削参数。在【2D刀具路径-等高外形】对话框中，取消选取【深度切削】选项。
（8）设置进/退刀参数。在【2D刀具路径-等高外形】对话框中，选取【进/退刀参数】选项，右侧参数按如图2-27所示设置进/退刀参数，然后单击按钮
，可以复制到退刀参数栏中。
图2-27 设置进/退刀参数
（9）设置共同参数。在【2D刀具路径-等高外形】对话框中，选取【共同参数】选项，在右侧参数按如图2-28所示设置，其中加工的最高位置【工件表面】为绝对值Z=0，最低位置【深度】为相对值Z=0。
图2-28 设置共同参数
（10）其余参数默认，单击【确定】按钮
，生成外形开粗刀路，按Alt+E组合键，显示所有图形，如图2-29所示。
图2-29 生成外形开粗刀路
本节讲课视频
以上操作的视频文件为\ch09\03-video\K03A.exe。
2.3.4 建立群组K03B对平位面精加工
本节任务是建立平位面的精加工刀路。完成两个操作：对PL平位面进行精加工和对最高水平面进行精加工。
1.对最大外形四周直身面进行精加工
方法：复制上述刀路2，再修改参数。
（1）在【操作管理】的【刀具路径】选项卡中用鼠标拖动箭头
，移到K03B群组的下方。
（2）在【操作管理】中，右键单击操作2
，在弹出的快捷菜单中选择【复制】选项，再次右键单击该操作，在弹出的快捷菜单中选取【粘贴】选项，则生成新的操作3
，观察此时的操作3应该在K03B群组里，如图2-30所示。
图2-30 复制刀路操作
（3）在新的操作3中，单击
节点，在弹出的【2D刀具路径-等高外形】对话框中修改参数，在【切削参数】选项中修改【底面预留量】为0，其余参数不变，如图2-31所示。
图2-31 设置切削参数
（4）设置参数完成后，单击【确定】按钮
。在【操作管理】中，单击【重建所有已失败操作】按钮
，生成平面光刀，如图2-32所示。
2.对顶部水平面进行精加工
方法：用平面铣的方法生成刀路。
（1）在【操作管理】中，将操作3复制一份成为操作4，如图2-33所示。
图2-32 生成平位面光刀
图2-33 复制操作
（2）在新的操作4中，单击
节点，在弹出的【串连管理】参数框中删除所有旧的边界线，再右键单击鼠标，在弹出的快捷菜单中选取
，在图形的顶部选取如图2-34所示边界线。
图2-34 选取边界线
（3）在新的操作4中，单击
节点，在系统弹出的【2D刀具路径-等高外形】对话框中修改参数。选取【刀具路径类型】选项卡，选取【平面加工类型】选项，如图2-35所示。
图2-35 选取刀具路径类型
（4）在【切削参数】选项卡中，按如图2-36所示设置，【类型】选取“双向”方式，【底面预留量】为0.0。
图2-36 设置切削参数
（5）在【共同参数】选项中，按如图2-37所示设置。
（6）在【操作管理】中，单击【重建所有已失败操作】按钮
，生成平面光刀，如图2-38所示，检查无误后就可以关闭该刀路显示。
图2-37 设置共同参数
图2-38 生成平面光刀
本节讲课视频
以上操作的视频文件为\ch09\03-video\K03B.exe。
2.3.5 建立群组K03C对型腔面进行二次开粗
本节任务：用ED12平底刀进一步对型面加工，建立两个操作刀路：用残料粗加工清除的方法进行二次开粗和对型面进行中光。
1.对型面进行二次开粗
方法：建立曲面残料粗加工的操作刀路。
（1）在【操作管理】的【刀具路径】选项卡中用鼠标拖动箭头
，移到K03C群组的下方。
（2）在主菜单中，选取【刀具路径】|【曲面粗加工】|【粗加工残料加工】命令，这样系统自动给定的NC文件名称默认就是群组名，如图2-39所示。
图2-39 建立新操作
（3）系统要求选取加工面和加工边界，其做法与2.3.3节所做的曲面挖槽开粗刀路时选加工面和加工边界的方法相同，选取的图形内容也相同，此处略。
（4）完成上一步时，系统弹出了【曲面残料粗加工】对话框。在刀库里选取ED12的平底刀，方法与2.3.3节相同，结果如图2-40所示。
图2-40 选取ED12平底刀
（5）设置曲面加工参数。在【曲面残料粗加工】对话框中选取【曲面加工参数】选项卡，按如图2-41所示设置参数，其中【预留量】取0.35，比开粗时大，目的是防止踩刀现象发生。
（6）设置残料加工参数。在【曲面残料粗加工】对话框中选取【残料加工参数】选项卡，按如图2-42所示设置参数，其中【Z轴最大进给量】取0.12，在各选项中选取【双向】、【斜降】并给定【斜插长度】为15.0。
图2-41 设置曲面加工参数
图2-42 设置残料加工参数
（7）设置切削深度。在如图2-42所示的对话框中，单击【切削深度】按钮，在系统弹出的【切削深度的设定】对话框中，设置最低和最高深度，如图2-43所示，其中最低深度可以比实测图形的最低点再低一些，以保证切削干净。
图2-43 设置切削深度
（8）设置间隙参数。在如图2-42所示的对话框中，单击【间隙设定】按钮，在系统弹出的【刀具路径的间隙设置】对话框中，按如图2-44所示设置参数，选取【距离】并给定数值为10.0，目的是减少跳刀次数，提高效率。
图2-44 设定间隙参数
（9）设置剩余材料参数。在【曲面残料粗加工】对话框中选取【剩余材料参数】选项卡，按如图2-45所示设置参数，其中剩余材料的计算方法选取【另一个操作】及勾选【使用记录文件】复选项，在右侧的目录树中选取操作1。剩余材料的调整方法选取【减少剩余材料的范围】复选项，并给定【调整的距离】为0.2。
（10）在【曲面残料粗加工】对话框中，其他参数按系统默认，最后单击【确定】按钮
，系统自动计算，生成的残料加工刀路如图2-46所示。
图2-45 设置剩余材料参数
图2-46 生成残料加工刀路
2.对型面进行中光
方法：用曲面等高外形铣的方法对型面进行加工。
（1）在主菜单中，选取【刀具路径】|【曲面粗加工】|【粗加工等高外形加工】命令，这样系统自动给定的NC文件名称默认就是群组名，如图2-47所示。
（3）系统要求选取加工面和加工边界，做法与2.3.3节的做曲面挖槽开粗刀路时选择加工面和加工边界的方法相同，选取的图形也相同，此处略。
图2-47 建立新操作
（4）完成上一步时，系统弹出了【曲面粗加工等高外形】对话框，在【刀具路径参数】选项卡中，选取ED12的平底刀。
（5）设置曲面加工参数。在【曲面粗加工等高外形】对话框中，选取【曲面加工参数】选项卡，按如图2-48所示设置参数，其中【预留量】取0.2。
图2-48 设置曲面加工参数
（6）设置等高外形粗加工参数。在【曲面粗加工等高外形】对话框中选取【等高外形粗加工参数】选项卡，按如图2-49所示设置参数，其中【Z轴最大进给量】取0.15，在各选项中选取【双向】、【高速回圈】并给定【斜插长度】为20.0。
（7）设置切削深度。在如图2-49所示的对话框中，单击【切削深度】按钮，在系统弹出的【切削深度的设定】对话框中，设置最低和最高深度，如图2-50所示，其中最低深度可以比实测图形的最低点再低一些，以保证切削干净。
（8）设置间隙参数。在如图2-49所示的对话框中，单击【间隙设定】按钮，在系统弹出的【刀具路径的间隙设置】对话框中，按如图2-51所示设置参数。选取【距离】选项并给定数值为10.0，目的是减少跳刀次数，提高效率。
图2-49 设置加工参数
图2-50 设置切削深度
图2-51 设定间隙参数
（9）设置高级参数。在如图2-49所示的对话框中，单击【高级设置】按钮，在系统弹出的【高级设置】对话框中，按如图2-52所示设置参数，选取【自动】复选项。
（10）在【曲面粗加工等高外形】对话框中，其他参数按系统默认，最后单击【确定】按钮
，系统自动计算，生成的中光刀路如图2-53所示。
图2-52 设置高级参数
图2-53 生成中光刀路
本节讲课视频
以上操作的视频文件为\ch09\03-video\K03C.exe
2.3.6 建立群组K03D对型腔进行三次开粗
本节任务：建立一个操作，使用ED4小平底刀对型腔进行清角，从而进行三次开粗，目的是清除型腔中的大量残留余量，留给EDM的余量尽量减少，从而提高EDM加工效率。
方法：复制之前的清角刀路5，然后修改参数。
（1）在【操作管理】的【刀具路径】选项卡中用鼠标拖动箭头
，移到K03D群组的下方。
（2）在【操作管理】中，用鼠标左键选择操作5，按Ctrl+C组合键，再按Ctrl+V组合键，将其复制到群组K03D中成为操作7，文件名自动变为K03D，如图2-54所示。
（3）根据型腔曲面产生外形线条。选择并按Alt+E组合键，单独显示模具中的PL面，确认此时构图平面为顶视图，工作层设定为第10层，层名为linshi-xk2，第9层关闭显示，工作颜色为13号。
执行主菜单【绘图】|【曲面曲线】|【所有曲线边界】命令，选取单独显示出来的曲面，在弹出的参数表中单击【适合弧和线】按钮
，单击【确定】按钮
，生成其边界线。
再次按Alt+E组合键显示所有图素，再次按Alt+E组合键单独显示所有线框图，如图2-55所示。
图2-54 复制操作
删除图2-55中边界线的多余曲线，只保留型腔周边的外形线，再将其投影到Z=10的水平面上，得到如图2-56所示的线条。
图2-55 生成边界线1
图2-56 生成边界线2
小提示
（1）此处删除线时可以用
通过方框来选择。
（2）也可以选取全部曲面，生成所有边界线，再单击【删除重复图素】命令按钮
，将多余线条删除。
（4）重新选取边界线。在操作7中，单击
，系统弹出【刀具路径的曲面选取】对话框，在【边界范围】中单击【移除】按钮，再单击【选择】按钮
，系统弹出【串连选项】对话框，在图形上选取上一步刚生成的两个边界线，如图2-57所示。
图2-57 更改边界线
（5）在新的操作7中，单击
节点，在系统弹出的【曲面残料粗加工】对话框中，选取【刀具路径参数】选项卡，从刀具库中选取平底刀ED4，如图2-58所示。
图2-58 选取ED4平底刀
（6）设置曲面加工参数。在【曲面残料粗加工】对话框中，选取【曲面加工参数】选项卡，修改【参考高度】为-10.0，在【刀具位置】中选取【内】和【总补正】选项并给定数值为0.5，而【预留量】仍取0.35不变，如图2-59所示。
图2-59 设置曲面加工参数
（7）设置残料加工参数。在【曲面残料粗加工】对话框中，选取【残料加工参数】选项卡，按如图2-60所示设置参数，其中【Z轴最大进给量】修改为0.08，其余参数不变。
图2-60 设置残料加工参数
（8）设置剩余材料参数。在【曲面残料粗加工】对话框中选取【剩余材料参数】选项卡，按如图2-61所示设置参数。在右侧的目录树中选取操作6，其余参数不变。
图2-61 设置剩余材料参数
（9）在【曲面残料粗加工】对话框中，其他参数按系统默认，最后单击【确定】按钮
。在【操作管理器】中，单击【重新生成失败操作】按钮
，系统自动计算，生成的残留加工刀路如图2-62所示。
图2-62 生成残留加工刀路
本节讲课视频
以上操作的视频文件为\ch09\03-video\K03D.exe。
2.3.7 建立群组K03E用平底刀对分型面进行光刀
本节任务：建立一个操作，用ED8平底刀对分型面的陡峭部分进行光刀，留余量为0。
方法：建立曲面精加工等高外形操作。
（1）在【操作管理】的【刀具路径】选项卡中用鼠标拖动箭头
，移到K03E群组的下方。
（2）在主菜单中，选取【刀具路径】|【曲面精加工】|【精加工等高外形】命令，这样系统自动给定的NC文件名默认就是群组名，如图2-63所示。
图2-63 生成新操作
（3）选取加工面。系统要求选取加工面，在图形上选取除了最高水平面外的PL分型面，如图2-64所示。为了选面清晰可以设定第1层为工作层，第9及第10层关闭不显示。
图2-64 选取PL加工面
（4）选取干涉面。上一步选取加工面后，按Enter键，系统会弹出【刀具路径的曲面选取】对话框，单击【选中】的【选择】按钮
，然后在图形上选取，最高平位面及型腔边缘面作为干涉面，如图2-65所示。
图2-65 选取干涉面
（5）完成上面选面的步骤后，单击【确定】按钮
，这时系统弹出【曲面精加工等高外形】对话框，在【刀具路径参数】选项卡中，从刀库里选取ED8的平底刀，如图2-66所示。
图2-66 选取ED8平底刀
（6）设置曲面加工参数。在【曲面精加工等高外形】对话框中，选取【曲面加工参数】选项卡，按如图2-67所示设置参数，其中【安全高度】为35.0，加工面【预留量】取0.0，干涉面的【预留量】为0.35。
图2-67 设置曲面加工参数
要注意
此处的中文版软件菜单翻译不够准确，预留量栏中，上部应为加工面的预留量，下部应为干涉面（也称检查面）的预留量。
（7）设置等高外形精加工参数。在【曲面精加工等高外形】对话框中选取【等高外形精加工参数】选项卡，按如图2-68所示设置参数，其中【T整体误差】为0.01，【Z轴最大进给量】取0.05，【转角走圆的半径】为0.5，在各选项中选取【双向】、【高速回圈】选项并给定【斜插长度】为10.0。
（8）设置切削深度。在如图2-68所示的对话框中，单击【切削深度】按钮，在系统弹出的【切削深度的设定】对话框中设置最低和最高深度，如图2-69所示。
（9）设置间隙参数。在如图2-68所示的对话框中，单击【间隙设定】按钮，在系统弹出的【刀具路径的间隙设置】对话框中，按如图2-70所示设置参数，选取【距离】选项并给定数值为10.0。
图2-68 设置精加工参数
图2-69 设置切削深度
图2-70 设定间隙参数
（10）设置高级参数。在如图2-68所示的对话框中，单击【高级设置】按钮，在系统弹出的【高级设置】对话框中，按如图2-71所示设置参数，选取【只在两曲面（实体）之间】复选项。
（11）在【曲面粗加工等高外形】对话框中，其他参数按系统默认，最后单击【确定】按钮
，忽略信息提示，则系统自动计算刀路，结果如图2-72所示。
图2-71 设置高级参数
图2-72 生成光刀刀路
本节讲课视频
以上操作的视频文件为\ch09\03-video\K03E.exe。
2.3.8 建立群组K03F用球刀对PL面进行光刀
本节任务是用BD8R4球头刀对曲面进行精加工，共完成四个操作：一是沿着45°方向精加工一侧PL分型面，二是精加工另外一侧PL面，三是精加工中间的枕位面，四是精加工碰穿面。
1.沿着45°方向精加工一侧PL面
方法：利用曲面精加工平行方式及选择干涉面进行加工。
（1）在【操作管理】的【刀具路径】选项卡中用鼠标拖动箭头
，移到K03F群组下方。
（2）在主菜单中，选取【刀具路径】|【曲面精加工】|【精加工平行铣削】命令，如图2-73所示。
（3）选取加工面。系统要求选取加工面，按如图2-74所示选取外侧的PL分型面，单击【结束选择】按钮或者按Enter键。
（4）选取干涉面。上一步选取加工面后，系统会弹出【刀具路径的曲面选取】对话框，单击【选中】的【选择】按钮
，然后在图形上选取枕位面作为干涉面，如图2-75所示。
（5）完成上面的步骤后，单击【确定】按钮
，这时系统弹出【曲面精加工平行铣削】对话框，在【刀具路径参数】选项卡中，从刀库选取BD8R4的球头刀，如图2-76所示。
图2-73 进入NC操作
图2-74 选择要加工的PL面
图2-75 选取干涉面
图2-76 选取BD8R4球头刀
（6）设置曲面加工参数。在【曲面精加工平行铣削】对话框中，选取【曲面加工参数】选项卡，按如图2-77所示设置参数，其中【安全高度】为35.0，加工面【预留量】取0.0，干涉面的【预留量】为0.35。
图2-77 设置曲面加工参数
（7）设置平行铣削参数。选取【精加工平行铣削参数】选项卡，按如图2-78所示设置参数，其中【T整体误差】为0.01，单击【最大切削间距】按钮，系统弹出【最大步进量】对话框，在其中设置【大约环绕高度在45度】为0.001，单击【确定】按钮
，系统自动计算出【最大步进量】为0.126，其余参数不变。
图2-78 设置铣削参数
（8）设置间隙参数。在图2-78中，单击【间隙设定】按钮，系统弹出【刀具路径的间隙设置】对话框，在【容许的间隙】中选取【距离】复选项，并且给定距离为2.5。选取【切削顺序最佳化】复选项，其余参数不变，如图2-79所示，这样设置参数的目的是减少提刀次数。
（9）设置高级设置参数。在图2-78中，单击【高级设置】按钮，系统弹出【高级设置】对话框，选取【只在两曲面（实体面）之间】选项，其余参数不变，如图2-80所示。这样设置参数的目的是防止刀路弯曲对工件的过切，单击【确定】按钮
，返回【曲面精加工平行铣削】对话框。
图2-79 设置间隙参数
图2-80 设置高级设置参数
（10）其余参数默认，在【曲面精加工平行铣削】对话框中，单击【确定】按钮
，初步生成的精加工刀路（也称光刀）如图2-81所示。
图2-81 初步生成的光刀
（11）将图2-81所示的刀路局部放大显示，会发现有个别刀路有异常，需要进一步进行处理。本次先介绍处理的方法：根据刀路画边界线，然后修改参数，重新画边界线，重新生成刀路。
（12）绘制边界线。将图形放在俯视图，绘图为2D，工作层为第9层，构图平面为顶视图，深度Z=0，颜色为12号，放大刀路局部异常处，用矩形绘制如图2-82所示的矩形1，矩形的角点坐标是（-7.24，-10.08，0）和（-1.1，-24.65，0）。
图2-82 创建边界线
小提示
此矩形可以手工绘制，只要包住这些刀路异常的部分即可，所给的坐标点只是为了读者练习方便。
（13）修改边界线。在【操作管理】目录树中，单击K03F里的操作9中的节点
，系统弹出【刀具路径的选取】对话框，在【边界范围】栏中单击【选择】按钮
，然后在图形上选取刚产生的矩形1及最大外形线作为边界线，如图2-83所示。
图2-83 选取边界线
（14）在图2-83中，单击【确定】按钮
，在【操作管理】中，单击【重建所有已失败操作】按钮
，重新生成的光刀刀路，如图2-84所示，检查无误后可以关闭该刀路显示。
图2-84 重新生成的光刀刀路
2.精加工另外一侧PL面
方法：复制刀路，重新选面，修改参数。
（1）复制刀路。在【操作管理】中，用鼠标左键选择刚产生的刀路操作9，按Ctrl+C组合键，再按Ctrl+V组合键，将其复制到群组K03F中成为操作10，如图2-85所示。
图2-85 复制刀路操作
（2）旋转矩形1。确保构图平面为顶视图，选取上一节完成的矩形1，单击【旋转】按钮
，在对话框中输入旋转角度为180.0，结果得到矩形2，如图2-86所示。
图2-86 旋转矩形
（3）重新选取加工边界。在新的操作10中，单击
节点，系统弹出【刀具路径的曲面选取】对话框，在【边界范围】中先单击【移除】按钮
将之前所选的线条删除，再单击【选择】按钮
，系统弹出【串连选项】对话框，这时将图形适当旋转到方便选线的位置，在图形上选取矩形2及最大外形矩形线作为边界线，如图2-87所示。
图2-87 修改选取边界线
（4）选取加工面。在【刀具路径的曲面选取】对话框，从【加工曲面】项先单击【移除】按钮
，将之前所选的加工面删除，再单击【选择】按钮
，系统要求选取加工面，按如图2-88所示选取另一侧的PL分型面，单击【结束选择】按钮或者按Enter键。
图2-88 选择要加工的PL面
（5）选取干涉面。在【刀具路径的曲面选取】对话框，从干涉面的【选中】栏中先单击【移除】按钮
，将之前所选的干涉面删除，再单击【选择】按钮
，然后在图形上选取与本次加工面相对应的枕位面作为干涉面，单击
按钮，如图2-89所示。
图2-89 选取干涉面
（6）在【操作管理】中，单击【重建所有已失败操作】按钮
，生成另外一侧光刀，如图2-90所示，检查无误后就可以关闭该刀路显示。
3.精加工另外中间枕位面
方法：复制刀路，重新选面，修改参数。
（1）复制刀路。在【操作管理】中，用鼠标左键选择刚产生的刀路操作10，按Ctrl+C组合键，再按Ctrl+V组合键，将其复制到群组K03F中成为操作11，如图2-91所示。
图2-90 生成另外一侧光刀
图2-91 复制刀路操作
（2）重新选取加工边界。在新的操作11中，单击
节点，系统弹出【刀具路径的曲面选取】对话框，在【边界范围】中先单击【移除】按钮
，将之前所选的线条删除，本次不用选边界线。
（3）选取加工面。在【刀具路径的曲面选取】对话框，从【加工曲面】项中先单击【移除】按钮
，将之前所选的加工面删除，再单击【选择】按钮
，系统要求选取加工面，按如图2-92所示选取中间的枕位分型面为加工面，单击【结束选择】按钮或者按Enter键。
图2-92 选择要加工的枕位面
（4）选取干涉面。在【刀具路径的曲面选取】对话框，从干涉面的【选中】栏中先单击【移除】按钮
，将之前所选的干涉面删除，再单击【选择】按钮
，然后在图形上选取与本次加工面相对应的枕位面作为干涉面，单击【确定】按钮
，如图2-93所示。
图2-93 选取干涉面
（5）在【操作管理】中，单击【重建所有已失败操作】按钮
，生成的中间枕位面光刀，如图2-94所示，检查无误后就可以关闭该刀路显示。
4.精加工碰穿面
方法：复制刀路，重新选面，修改参数。
（1）复制刀路。在【操作管理】中，用鼠标左键选择刚产生的刀路操作11，按Ctrl+C组合键，再按Ctrl+V组合键，将其复制到群组K03F中成为操作12，如图2-95所示。
图2-94 生成的中间枕位面光刀
图2-95 复制刀路操作
（2）选取加工面。在【刀具路径的曲面选取】对话框，从【加工曲面】项中先单击【移除】按钮
，将之前所选的加工面删除，再单击【选择】按钮
，系统要求选取加工面，按如图2-96所示选取型腔中的碰穿面为加工面，单击【结束选择】按钮或者按Enter键。
图2-96 选择要加工的碰穿面
（3）取消选取干涉面。在【刀具路径的曲面选取】对话框，从干涉面的【选中】栏中先单击【移除】按钮
，将之前所选的干涉面删除。因为本次要加工的面较为突出，周围没有障碍，所以不用再选取干涉面，单击【确定】按钮
。
（4）设置曲面加工参数。在【曲面精加工平行铣削】对话框中，选取【曲面加工参数】选项卡，按如图2-97所示设置参数，其中加工面【预留量】取0.03，干涉面的【预留量】取0.0。其余参数不变。因为本次未选干涉面，所以干涉面加工余量的参数不起作用。
（5）在【操作管理】中，单击【重建所有已失败操作】按钮
，生成碰穿位面光刀，如图2-98所示，检查无误后就可以关闭该刀路显示。
图2-97 设置曲面加工参数
图2-98 生成的碰穿位面光刀
本节讲课视频
以上操作的视频文件为\ch09\03-video\K03F.exe。
2.3.9 建立群组K03G对枕位面进行清角
本节任务是完成三个操作：一是用BD3R1.5球头刀对枕位面进行清角光刀；二是用边界裁剪多余的刀路；三是对模锁面进行清角。
1.对枕位面进行清角光刀
方法：采用曲面精加工残料清角的加工方式进行加工。
（1）在【操作管理】的【刀具路径】选项卡中用鼠标拖动箭头
，移到K03G群组下方。
（2）在主菜单中，选取【刀具路径】|【曲面精加工】|【精加工残料加工】命令，则系统自动给定的NC文件名默认就是群组名K03G，如图2-99所示。
图2-99 生成新的操作
（3）选取加工面。系统要求选取加工面，在图形上选取中间部分比较复杂的而且起伏较大的PL分型面，如图2-100所示。为了选面清晰可以设定第11层为工作层，第9及第10层关闭不显示。
图2-100 选取PL加工面
（4）完成上述选面的步骤后，单击【确定】按钮
，这时系统弹出了【曲面精加工残留清角】对话框，在【刀具路径参数】选项卡中，从刀库选取BD3R1.5的球头刀，如图2-101所示。
图2-101 选取BD3R1.5球头刀
（5）设置曲面加工参数。在【曲面精加工残料清角】对话框中，选取【曲面加工参数】选项卡，按如图2-102所示设置参数，其中【安全高度】为35.0，加工面【预留量】取0.02。目的是使小刀加工与之前的BD8R4球刀加工能很好衔接。
图2-102 设置曲面加工参数
要注意
此处预留量没有设为0，原因是一般小刀具的摆动误差会大一些，取0.02以弥补刀具的旋转误差，使接刀处更加光顺。即使是用很新的机床，刀具的误差很小，多出的0.02也能够满足制模要求，而如果本次刀具过切型面的话，会导致注塑合模时出现间隙，在产品上会出现溢流“走批峰”现象。
（6）设置残料清角加工参数。在【曲面精加工残料清角】对话框中选取【残料清角精加工参数】选项卡，按如图2-103所示设置参数，其中【整体误差】为0.01，单击【最大切削间距】按钮，在弹出的【最大步进量】对话框中设置【大约环绕高度在45度】参数为0.001，系统自动计算出【最大步进量】为0.077，在【切削方式】中选取“3D环绕”。
图2-103 设置加工参数
（7）设置间隙参数。在【曲面精加工残料清角】对话框中的【残料清角精加工参数】选项卡中单击【间隙设定】按钮，系统弹出【刀具路径的间隙设置】对话框，按如图2-104所示设置参数，这样设置的目的是减少跳刀次数，提高切削效率。
图2-104 设置间隙设置参数
（8）设置残料清角的材料参数。在【曲面精加工残料清角】对话框中选取【残料清角的材料参数】选项卡，按如图2-105所示设置参数，其中【粗铣刀具的刀具直径】为8.0，【粗铣刀具的刀角半径】为4.0，【重叠距离】为0.5，设置重叠距离目的是切削平稳。
图2-105 设置残料清角的材料参数
（9）在【曲面精加工残料清角】对话框中，其他参数按系统默认，最后单击【确定】按钮
，忽略信息提示，则系统初步自动计算出刀路，如图2-106所示。
图2-106 初步生成的清角刀路
2.用边界裁剪多余的刀路
主要任务：仔细分析图2-106中生成的刀路，发现由于曲面有一定的误差，个别刀路有异常，为了安全，必须采用刀路裁剪的方法将不合理的刀路裁剪掉。
方法：先根据生成的刀路裁剪边界线，然后再用这个边界线对刀路交线裁剪。
（1）创建边界线。设置线框状态下显示图形，视角平面为俯视图，检查构图平面为顶视图，绘图模式为2D，绘图深度为0。工作层为11层，名称为linshi-xk3，工作颜色为14号。如图2-107所示，在需要裁剪刀路的位置处绘制矩形3及矩形4，矩形只要包住异常刀路即可，为了读者练习方便，现提供矩形的角点坐标为（-18，15，0）和（-13，10，0）及（18，-15，0）和（13，-10，0）。
图2-107 创建边界线
（2）编辑裁剪刀路。确保刀路13被选中，在主菜单中执行【刀具路径】|【路径修剪】命令，系统弹出【串连选项】窗口，按默认给定，在图形上选取上一步刚创建的矩形3及矩形4。如图2-108所示。
（3）设置参数。在图2-108中的【串连选项】对话框中，单击【确定】按钮
。系统提示要求选取保留点，在上一步的矩形3及矩形4的外面任意选取一点，系统弹出【修剪刀具路径】对话框，选取刀路操作13及【不提刀】复选项，如图2-109所示。
图2-108 选取裁剪边界线
图2-109 设置修剪参数
（4）生成刀路。在图2-109中的【修剪刀具路径】对话框中单击【确定】按钮
，系统重新计算刀路，刷新屏幕后，显示刀路，同时，操作管理中的操作13及操作14发生了一些变化，如图2-110所示
图2-110 操作管理中发生的变化
3.对模锁面进行清角光刀
方法：采用复制刀路13，修改加工面等参数。
（1）复制刀路。在【操作管理】中，用鼠标左键选择刀路操作13，按Ctrl+C组合键，再按Ctrl+V组合键，将其复制到群组K03G中成为操作15，如图2-111所示。
图2-111 复制刀路操作
（2）选取加工面。在新的操作15中，单击
节点，系统弹出【刀具路径的曲面选取】对话框，从【加工曲面】项中先单击【移除】按钮
，将之前所选的面删除，再单击【选择】按钮
，系统要求选取加工面，按如图2-112所示选取四处模锁曲面，单击【结束选择】按钮或者按Enter键。
图2-112 选择要加工的模锁面
（3）在【操作管理】中，单击【重建所有已失败操作】按钮
，生成刀路，如图2-113所示，检查无误后就可以关闭该刀路显示。
2.3.10 刀路模拟检查
数控编程完成后，必须对其进行检查，以便及时发现问题并解决。检查的方法有两种：静态检查和动态检查，其方法与第7章介绍的方法相同，此处略。
事先把图形存为STL文件，用来精确分析加工结果的剩余材料大小，检查定义的毛坯要符合实际开料大小。在【操作管理】中，按Alt+E组合键，将各个群组的操作全部展开，先选取操作1，再按Shift键，再选取操作14，这样可以把1～14操作全部选上。也可以在【操作管理】中单击【选择所有的操作】按钮
，再单击【验证已选择的操作】按钮
，结果如图2-114所示。
图2-113 生成模式清角光刀
图2-114 实体模拟
2.3.11 后置处理
本章介绍通过修改系统参数所完成的各个操作，其文件名默认为各个群组名称。
在【操作管理】中，单击按钮
全选所有操作，单击【后置处理已经选择的操作】按钮
，系统弹出【后处理程式】对话框，按如图2-115设置参数。单击【确定】按钮
，系统将各个群组的操作，分别处理为与其群组名相同的各个NC文本文件。
要注意记录数控文件生成到哪个文件夹。
本例默认存储文件夹为C：\Users\kou\Documents\my mcamx5\Mill\NC，这个文件夹也可以在参数配置文件中进行修改。
图2-115 设置后处理参数
要注意
初学者要注意自己计算机的MastercamX5系统配置，务必清楚地了解编程生成的数控程序在哪个目录，以便准确地把NC程序复制到公司规定的网络盘目录中，供CNC操作员准确调用，防止操作员用错程序。
最后，文件存盘，文件名为mcbook-9-01-ok.mcx-5，或单击【保存】按钮
。
本节讲课视频
以上操作的视频文件为\ch09\03-video\K03G.exe。
2.3.12 填写CNC程序工作单
编程完成后，要将所编程序通过工作单的形式交给上司检查，无误后再交给CNC车间安排加工。本例示范的工作单如表2-1所示。工作单正体字部分为表格的固定格式，其内容相对不变，而斜体字部分为针对加工工件的不同而填写的内容。
表2-1 数控工作单
知识拓展
如果没有现成的程序单表格，可以参考本表的主要内容，使用类似Excel电子制表软件自己创建CNC程序工作表。表格中的模具图可以通过拷屏的方法复制到程序单里。经过试用，对所建立的程序单表格不断完善，最后定型，交由上级领导审批同意后，就可以添加ISO的正式受控表格文件的编号，制作成规范的文件。如果用量大，可以由印刷厂印制，今后只需要填写相应的编程内容即可。
2.3.13 本例总结及要注意的问题
要注意
要完成好本例的编程，还要注意以下问题：
（1）开粗采取了曲面挖槽。由于在水平面留的余量较多，必须专门做一些2D等高外形的刀路来清除水平面的多余余量。复制这些刀路修改底部余量为0进行光刀，关键在于边界线的绘制，一般根据曲面的边界线来提取。
（2）形状复杂的前模仍然要先用大刀具开粗完成后，再用较小刀具清角。为了EDM效率更高，有时还需要进行3次局部开粗。
（3）前模编程的不同部位在加工时应采取不同的加工策略。本例前模的PL要尽量加工到位，余量为0，而胶位部分则要多留出一些余量，本例最终余量为0.2。碰穿位一般留0.03以上的余量，以便消除机床加工误差，有利于模具师傅模具装配。
（4）如果前模材料是精料，而且上下两面磨削的平行度很好，则可以按照顶面对刀为Z=0，最高处的平面光刀可以省略。本例所举的例子是针对材料不很规则的一般做法，这一点在实际工作中可以根据车间的实际情况灵活处理。
（5）为了能准确选取加工面，如果书上的插图不是很清晰时，可以参考本书的配套讲课视频。