文档 / 技术手册

CAM 策略和参数

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。

清型腔：环切、往复和自适应

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：

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）。

残料加工

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。

轮廓和桥

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。

开槽：分层和摆线

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。

下刀：螺旋、斜线、垂直

立铣刀不直接扎进实料。每一层这样开始：

• 区域里放得下螺旋时，走螺旋（直径和角度写在回答的 entry 里）；
• 放不下时，沿刀路斜线下刀；
• 只有在孔里或毛坯外面才垂直下刀。

回答里会写出每个工序第一次是怎么下刀的。

孔

钻孔循环

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。

螺旋插补镗孔

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）。

铰孔

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。

螺纹铣削，含锥管螺纹

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。

孔里的环槽

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。

倒角、刻字和 V 形雕刻

• 倒角：V 刀沿外形线的边走，深度按要的 width 算。宽度受刀锥的限制。
• 刻字：刀沿线条，或单线字体、轮廓字体的文字走，深度是同一个 depth。
• V 形雕刻：V 刀沿形状的中轴线走。每一点的深度给出那里的宽度，所以形状的角是尖的。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。

三维粗加工和精加工

网格先分层粗加工（rough3d），每层用自适应清。再精加工（finish3d），策略有：

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）。

孪生定的切削参数

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。

稳定性和颤振

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 %。

功率、切削力和刀具让刀

• 功率：切削最多用掉主轴在这个转速下功率的大约 80 %。
• 切削力：低于夹具侧向夹得住的力的一半。
• 让刀：精加工的刀量放轻，让孪生估计的刀具让刀保持很小。
• 转角和圆弧：圆弧上的进给受机床加速度的限制，免得控制器降到比计划的进给还慢。精加工走到型腔内角时减速，因为那里刀的吃刀量变大。

闭环：在孪生里试跑程序

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：

• 把层切浅一些；
• 换一个转速（原转速的 0.7–1.8 倍之内），叶瓣的位置稍有偏差也照样稳定；
• 给配合的墙加光刀。

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。

多次装夹和排料

• 多次装夹：Studio 写出每次装夹的程序，再在孪生里按顺序检查，每次装夹都在前面几次留下的工件上跑。那个工件和毛坯不一样时，就按它重写这次装夹的程序。
• 排料：零件按外形排在板料上，彼此留出边距。每个零件带着自己的特征，跟着它一起转、一起移。

局限

• 三轴。没有第四轴，刀不倾斜。
• 不读 STEP 文件；请在 CAD 软件里导出 STL 或 3MF。
• 切削参数和孪生的检查，都是机床、刀具和材料的物理模型的估计。刀具或材料和它的模型不一样，切出来也会不一样。
• 档位：自适应开粗、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。

一个作业能有多大

超过下面这些上限，Studio 不写程序，并说明原因和该改什么。

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）：

做三维时：

• 网格只要细到零件够用就行。三角形越多，精修越慢，时间大致成正比。
• 起伏平缓的曲面，精修用 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。