每种策略做什么、参数是什么意思、孪生怎么定切削参数。孪生给出的数都是它的物理模型的估计。
下面的参数是作业里特征的写法(program_generate 工具的 features)。长度单位是毫米,角度是度。
型腔的区域是它的形状减去岛屿,再向内偏一个刀具半径。一层一层地清,每层不超过切深(ap)。策略(strategy)决定一层里怎么走:
| 策略 | 走法 | 适合 |
|---|---|---|
rings(默认) | 区域的偏置环,从最深处往外走到墙,每圈相隔 ae | 大多数型腔 |
zigzag | 按 angle 的方向来回直走,相隔 ae | 开敞、浅的区域 |
adaptive | 处处让刀的吃刀量保持在 ae 附近 | 深型腔、硬一些的材料 |
有配合的型腔,墙另走一刀切到尺寸。见配合。
自适应开粗用较小的径向吃刀量、较深的 ap。各段之间的连接移动避开材料;区域太窄走不开时,退回到环切。
精加工一圈在壁的内角上,刀被包住的角度比在直壁上大得多。包角超过直壁的 1.2 倍时,那一段壁先分步切(corner_steps,默认开;特征自己给了 finish_ap 时不分,除非同时给 corner_steps: true;corner_steps: false 关掉)。
写 rest: true 时,型腔只清前面那些刀留下的料:更大的刀够不到的角和窄处。剩下多少,Studio 按同一个程序里前面的型腔算;孪生里有工件时按孪生的工件算。
轮廓(side:outside、inside 或 on)沿外形线一层一层地切,顺铣。outside 和 inside 把外形线偏一个刀具半径;on 就沿外形线本身走。
桥(tabs:个数、宽、高)在底部留下短短的连接,让切下来的零件留在原处。没给高度时桥高 1 mm;切深不超过 1 mm 的地方,桥高取切深的一半。
槽(x0、y0、x1、y1、width)按策略切:
layers(默认):先在槽中间按整个刀宽分层切,再往两边扩到槽宽;trochoidal:沿槽走小圈,每圈前进 step。刀只在一小段弧上吃刀,所以一刀可以切得更深。槽要比刀宽。立铣刀不直接扎进实料。每一层这样开始:
entry 里);回答里会写出每个工序第一次是怎么下刀的。
在 points 各点钻 depth 深的孔,用控制器的循环。孔深超过钻头直径的三倍就啄钻,每次 1.5 倍直径,除非 peck 另给。循环的退刀平面在顶面上方 1 mm。
比立铣刀大的直径 d 的孔,走螺旋切出,到底再切到尺寸。孔最大到刀径的两倍;更大的孔用型腔切(shape: circle)。
用和孔的配合同级的铰刀(reamer 6 H7),按它的进给进去,再按同样的进给退出,不快速退出孔。同一个作业里前面要先钻这个孔,孔径小 0.05–0.6 mm;或者标 predrilled。铰刀的线速度取这种材料立铣刀的四分之一,每转进给取钻头的 2.5 倍。
螺纹铣刀先下到底孔里,再从下往上走螺旋,每圈一个螺距:右旋逆时针(顺铣),左旋顺时针。螺纹按名字给(thread:M8、M8x1、1/4-20 UNC、G1/4),或者给 d 和 pitch。锥管螺纹(1/4 NPT、Rc1/4)沿它的锥面切,每圈分成 48 段圆弧。
groove 用 T 形槽铣刀(细颈上的一片圆盘)在孔壁上铣一道环槽(卡簧槽、O 形圈槽,或消光槽)。刀沿孔的中心下到槽的位置,出到离孔壁 0.1 mm,再每次往壁里进 step 绕一整圈(顺铣),最后回到中心、抬起。作业给槽径 d、孔径 bore、槽的下沿 depth 和槽高 width(不给就是圆盘厚;更高的槽从下往上分几趟铣)。下面几种情况会拒绝:主轴上不是 T 形槽铣刀;圆盘比孔小不了 0.2 mm、下不去;槽比圆盘伸出颈部的部分还深;槽径不大于孔径。
width 算。宽度受刀锥的限制。depth。max_depth 让宽的地方在这个深度上铣平。要在曲面上刻字,给 surface:geometry_import 导入的网格名。每一笔每 0.2 mm 取一点,刀放到网格上,在它碰到的高度下切 depth;在斜面上 V 刀先碰到上坡一侧,所以任何地方都不会比 depth 切得更深。笔画走出网格就拒绝。
珍珠纹(钟表上一个压一个的圆斑)用 perlage:和圆斑一样宽的立铣刀在一个轮廓里的网格点上逐个下到 depth(最多 0.2 mm),停 dwell 秒(默认 0.2),抬到面上 0.3 mm 再去下一个。每行错开半个 pitch(默认刀径的 0.65),每个斑压住上一个的一部分。margin 让斑心离轮廓至少这么远。
网格先分层粗加工(rough3d),每层用自适应清。再精加工(finish3d),策略有:
| 策略 | 走法 |
|---|---|
parallel | 朝一个方向横过零件来回走 |
waterline | 等高的环,适合陡墙 |
steep_shallow(默认) | 陡的地方走等高,缓的地方走平行 |
pencil | 最后沿内角走 |
rest_from 只精加工前面那把刀留下的地方。
残料粗加工:给 rest_from(之前粗加工的那把更大的平底或牛鼻刀,写规格或刀表里的号),rough3d 只切那把刀留下的料,比如它进不去的筋间空隙;rest_allowance 是它留的余量(不给就用这一刀自己的)。
Studio 先按刀的种类取这种材料的数据:线速度范围和每齿进给。你在 cutting 里给的值(rpm、feed、ap、ae、finish_ap)照你给的用。其余的由孪生的模型定。
孪生的颤振模型算出刀具装在刀柄里时的稳定性叶瓣图:每个主轴转速下保持稳定的切深。叶瓣的位置只和刀具、机床的模型一样准,所以 Studio 不瞄准叶瓣的峰:每个转速取它 ±10 % 范围内最浅的稳定切深,在材料给的转速的 0.7–1.8 倍之内选转速,切深最多取这个深度的 80 %。
开了校验时,Studio 在一台新的孪生上跑这个程序。跑出颤振、负载太大或刀具让刀太多,Studio 就改程序再试:
试过的每个版本都存下来。长的程序在调用之后接着试,报告稍后才有(run_status)。回答里会说改了什么、为什么改。
parallel 以外的三维精加工策略、残料加工和多次装夹,创客版起有;排料和程序优化在专业版里。超过下面这些上限,Studio 不写程序,并说明原因和该改什么。
| 什么 | 上限 |
|---|---|
| 一个作业的装夹次数 | 8 |
| 排料 | 16 种零件,每种 200 件 |
| 网格(STL、3MF、OBJ、glTF) | 500 万个三角形;文件最大 1 GB |
| SVG、DXF 或文字文件 | 64 MB;DXF 图最多 200 万段 |
| 自适应开粗 | 走刀网格约 150 万格。和 MC-1 行程一样大的型腔,用 3 mm 立铣刀能开;用 1 mm 的,请改用环切或往复,或者加大切宽。 |
一个作业最多 32000 个特征;同类的孔写成一个特征,列出各点的位置。工序列表、理由和闭环的补救只覆盖前 64 个特征;后面的特征颤振时只报告,不补救。装夹单只列前 64 道工序,并写明这一点。
程序检查和装夹单最多读 200 万个移动段。圆弧按它的短弦段计:半径 3 mm 的整圆约 50 段,50 mm 的约 220 段。超过时,它们写明读到哪里为止。装夹单仍给出整个程序的时间,但那一行以后各工序的时间和各把刀的高度不给。孪生里的试运行会查整个程序。
Studio 写一个程序要多久(台式电脑的两个核上量的;孪生里的试运行另算):
| 作业 | 时间 | 内存 |
|---|---|---|
| 180 × 130 mm 板上 20 个带岛的型腔 | 不到 1 s | 18 MB |
| 和行程一样大的型腔,自适应,6 mm 立铣刀 | 12 s | 47 MB |
| 同上,3 mm 立铣刀 | 37 s | 70 MB |
| 刻 1000 个字 | 12 s | 25 MB |
| 在板料上排 200 个垫圈 | 5 s | 30 MB |
| 三维开粗,和行程一样大的浮雕(50 万个三角形),6 mm 立铣刀 | 8 分钟 | 240 MB |
| 同一块浮雕,网格 300 万个三角形 | 20 分钟 | 1 GB |
| 它的三维平行精修,2 mm 球刀,残高 0.01 mm(50 万个三角形) | 4 分钟 | 270 MB |
| 同上,300 万个三角形 | 18 分钟 | 1 GB |
做三维时:
parallel 或 steep_shallow,不要用 waterline。等高在这种面上会走出很多小圈:上面那块浮雕用它时,空走比切削还多,程序有 280 万行。