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出程序(CAM)
Studio 自己算刀路。你用特征描述零件:型腔、轮廓、孔、刻字。Studio 用孪生的物理模型定切削参数,写出 G 代码,切之前先在孪生里跑一遍。
CAM 做什么
- 形状是数据。特征的形状可以是矩形、圆、多边形、SVG 或 DXF 文件里的路径、文字,三维加工用网格(STL、3MF、OBJ)。
- 刀路是算出来的。Studio 偏置形状、清掉区域、把各段移动连起来。
- 切削参数由孪生定。转速、进给和切深先按材料取,再按孪生的模型调:主轴功率、切削力、颤振、刀具让刀。这些都是估计。
- 程序由孪生检查。切之前,Studio 可以先在孪生里跑一遍程序,跑出来超了的地方就改。
全部在你的电脑上算,出程序不需要联网。
最快的办法是跟 AI 助手描述零件,比如:
在 6061-T6 上用 6 mm 平底铣刀出一个 40 × 30 mm、深 3 mm 的型腔程序。
助手会用 program_generate 工具。它会说出了什么、要多长时间、孪生查到了什么。
作业:特征、刀具和材料
作业是 Studio 为这个零件存下来的东西:
- 名字,也就是程序的名字,比如
bracket.nc; - 材料,比如 6061-T6(别的标准的牌号,比如 EN AW-6061,也认得);
- 主轴上的刀和刀具表;
- 各个特征,按切的顺序排。
Studio 写的每个程序都存成一个版本,连同出它的作业一起放在程序目录里。重新出程序不会丢东西,旧版本都留着。
AI 助手也能打开一个作业来改,您在 CAM 工作区里做的也行,例如:
给我看 bracket.nc 的作业,然后把它的型腔改成 3 mm 深,去掉第二道钻孔。
它用 job_get 工具读出作业,每道工序一行说明;用 job_edit 改值、删掉、加上或挪动工序。改好的作业重新出成这个程序的下一个版本,照样先在孪生里检查。改不了的时候什么都不动,助手会说明原因。孪生自己试过几版(消除颤振的闭环)以后,读到的是最后一版的作业,带着那几版试出来的改动。
工序
| 工序 | 切什么 | 刀具 |
|---|---|---|
| 铣平面 | 毛坯顶面铣平 | 立铣刀 |
| 型腔 | 一块区域切到一个深度:矩形、圆、多边形或形状 | 立铣刀 |
| 轮廓 | 沿外形线:外侧、内侧或线上 | 立铣刀 |
| 开槽 | 沿一条线开一定宽度的槽 | 立铣刀 |
| 钻孔 | 在各点钻孔,深了就啄钻 | 钻头 |
| 镗孔 | 比刀大的孔,走螺旋 | 立铣刀 |
| 铰孔 | 把钻好的孔铰到尺寸 | 铰刀 |
| 螺纹 | 内螺纹 | 螺纹铣刀 |
| 环槽 | 孔壁上的一道环槽:卡簧槽、O 形圈槽、消光槽 | T 形槽铣刀 |
| 倒角 | 外形线的边 | V 刀或倒角刀 |
| 刻字 | 文字或线条 | V 刀或小立铣刀 |
| V 形雕刻 | 文字或形状,深度随宽度变 | V 刀 |
| 珍珠纹 | 面上一个压一个的圆斑,钟表上的装饰 | 和圆斑一样宽的立铣刀 |
| 三维粗加工、三维精加工 | 网格 | 立铣刀或球头铣刀 |
CAM 工作区的面板有铣平面、型腔、轮廓和倒角(外形用导入的形状,或者在面板里给的矩形、圆、多边形)、开槽、钻孔、镗孔、螺纹铣和刻字的表单。作业里有别的工序(AI 客户端做的、示例的)照样能打开:这些工序照作业的设定留着,和其余工序一起生成、检查;选中时面板按 program_generate 的名称列出它们的设置(长度单位 mm),要改它们,请 AI 客户端改,或者改作业文件。
铣平面、型腔和轮廓
型腔分层清。策略决定每层怎么走:
- 环切(默认):从中间一圈圈往外走到墙;
- 往复:来回走;
- 自适应:刀的吃刀量保持均匀,适合硬一些的材料里的深型腔。
型腔里的岛屿会留下来。残料加工只清前面更大的刀留下的料。
轮廓沿外形线一层一层地切,顺铣。轮廓切下来的零件可以用桥连着。
开槽
槽先按刀宽分层切,再扩到要的宽度。比刀宽的槽可以用摆线切:沿着槽线走小圈,刀的负载小一些。
孔:钻孔、镗孔、铰孔和螺纹
- 钻孔用控制器的钻孔循环。孔深超过钻头直径的三倍就啄钻。
- 镗孔用立铣刀走螺旋,切出比刀大的孔,最大到刀径的两倍。
- 铰孔用和孔的配合同级的铰刀,把钻好的孔铰到尺寸。要先钻孔。
- 螺纹铣削用螺纹铣刀从下往上铣内螺纹。公制(M8)、统一制(1/4-20 UNC)、管螺纹(G1/4)和锥管螺纹(1/4 NPT、Rc1/4)都按名字认。
倒角、刻字和 V 形雕刻
倒角用 V 刀沿外形线的边走,切到你给的宽度。刻字沿线条或文字的笔画走,深度不变;文字从 X 起、以 X 居中或到 X 止(面板里的“对齐”)。V 形雕刻用 V 刀切形状:深度随形状的宽度变,所以角是尖的。
三维粗加工和精加工
网格(STL、3MF 或 OBJ)先分层粗加工,再精加工。精加工的策略有平行、等高、陡坡与缓坡、清根。
刀具和刀具表
刀具写成:种类、直径,再加需要的参数,比如:
| 写法 | 刀具 |
|---|---|
flat 6 n3 L20 | 平底铣刀,6 mm,三刃,伸出 20 mm |
ball 3 L12 | 球头铣刀,3 mm |
drill 3.4 118 L20 | 钻头,3.4 mm,顶角 118° |
v 6 90 L18 | V 刀,6 mm,90° |
reamer 6 H7 n6 L32 | 机用铰刀,6 mm,铰 H7 的孔 |
thread 5 60 | 螺纹铣刀,5 mm,60° 牙型 |
flat 2 n2 s4 l6 L10 | 平底铣刀,2 mm,柄 4 mm,柄从刀尖往上 6 mm 起 |
thread 2 60 d1.4 n1 s4 l6 L9 | 螺纹铣刀,刀头 2 mm,颈 1.4 mm 到 6 mm 高,上面是 4 mm 的柄 |
每把刀都写上伸出(L)。这样 Studio 能查刀柄会不会碰到毛坯,装夹单上的 Z 净空 也能判这把刀。
阶梯柄的小立铣刀,和带下切的刀(螺纹铣刀、T 形槽刀、燕尾刀、棒棒糖刀),要写柄径(s)和柄从刀尖往上多高开始(l)。柄会蹭到切出来的壁的地方,Studio 不切深过 l。孪生会查刀柄和测头本体碰不碰工件和夹具。
刀具表按刀号列出各把刀。特征写明用哪把刀,Studio 会加上换刀(T2 M6)。
孪生定的切削参数
Studio 先按材料取这把刀的切削参数,再用孪生的模型调:
- 主轴功率:切削最多用掉大约 80 %;
- 颤振:切深和转速留在孪生的稳定性模型认为稳定的范围里;
- 夹具:切削力远低于夹具夹得住的力;
- 刀具让刀:精加工的刀量放轻。
开了校验时,Studio 会在孪生里跑这个程序。跑出颤振或负载太大,Studio 就改程序,比如把层切浅一些,再试一遍。试过的每个版本都留着。回答里会说改了什么、为什么改。
这些都是物理模型的估计。在真机上切第一件时,要看着、听着。
配合和公差
尺寸可以连配合一起写,比如孔写 "d": "Ø12 H7",轴写 "fit": "g6"。Studio 把尺寸切到配合公差带的中间,墙另走一刀精加工。
常用配合可以直接写名字:sliding(H7/g6)、locating(H7/h6)、transition(H7/k6)、press(H7/p6)。
又小又紧的孔,铰比铣好。Studio 会提醒;你可以先钻,再用同级的铰刀铰。
孪生会估计刀具的跳动,有配合的尺寸 Studio 会把它算进去。
多次装夹
两面都要加工的零件需要两次装夹。每次装夹有自己的特征,并写明零件怎么过来:绕 X 或 Y 翻面、换一种夹法、重新找工件零点。Studio 每次装夹出一个程序,并按前几次装夹留下的料,在孪生里逐个检查。怎么加装夹、怎么翻面,见多次装夹的作业。
在板料上排料
几个零件可以从一块板料上切出来。Studio 把它们排紧、留出边距,并加上桥,让零件一直连在板上直到最后。
英制尺寸和分数
用英制单位时,尺寸可以写成分数:1/4、1 1/2、3/16"。刀具库里有英制刀,比如 1/4" 平底铣刀。见语言和单位。
在孪生里检查程序
切之前,先在孪生里跑程序。孪生切它自己的工件,报出碰撞、过切、颤振、主轴负载和时间。见在孪生里跑。
注意
孪生按你给它的装夹查程序。把孪生装得和真机一样:同样的毛坯、夹具、刀具和工件零点。
装夹单
装夹单告诉操作的人这个作业怎么装:毛坯、夹具、刀具、工件零点和 Z 净空。见装夹单。