PowerMILL是一種專業(yè)的數(shù)控加工編程軟件，由英國Delcam Plc公司研制開發(fā)。它是世界上功能最強(qiáng)大、加工策略最豐富的數(shù)控加工編程軟件體系，同時也是CAM軟件技術(shù)最具代表性的，增長率最快的加工軟件。

它是獨(dú)立運(yùn)行的、智能化程度最高的三維復(fù)雜形體加工CAM系統(tǒng)，它能由輸入的模型快捷、準(zhǔn)確地產(chǎn)生無過切粗加工和精加工路徑。這些模型可以是由其它軟件產(chǎn)生的曲面，如IGES文件、STL文件等，也可以是來自 PowerSHAPE 的模型(實(shí)體或曲面)或Solid Edge 、SolidWorkS、UG、Pro/ENGINEER、CATIA等PART 模型。它功能強(qiáng)大，易學(xué)易用，計(jì)算速度快，能最大限度地發(fā)揮CNC數(shù)控機(jī)床的效率，確保生產(chǎn)出高質(zhì)量工模具。

下面簡單闡述一下使用PowerMILL軟件在模具加工中的一些應(yīng)用技巧。

1粗加工

PowerMILL以其獨(dú)特、高效的區(qū)域清除方法而領(lǐng)導(dǎo)區(qū)域清除加工潮流。這種加工方法的基本特點(diǎn)是盡可能地保證刀具負(fù)荷的穩(wěn)定，盡量減少切削方向的突然變化。PowerMILL中所使用的粗加工策略為三維區(qū)域清除加工策略，包括偏置區(qū)域清除模型、平行區(qū)域清除模型、輪廓區(qū)域清除模型3種方式。其中用得最多的是偏置區(qū)域清除模型加工。 粗加工采用偏置加工策略，并在刀具半徑的尖角處采用圓角光順處理。PowerMILL 的"賽車線加工"可減少任何切削方向的突然轉(zhuǎn)向，生成的刀具路徑非常光順，這樣就大大減少切削速度的突然變化，保持均勻的加速度，同時最大程度減少刀具磨損和機(jī)床主軸的切削壓力，符合了高速加工的需求。

輪廓區(qū)域清除模型，它只清除模型中型腔或型心的輪廓。平行區(qū)域清除模型是效率最高的一種，適合大刀具大范圍形狀不太復(fù)雜的模型。偏置區(qū)域清除模型是安全系數(shù)最高的方式；抬刀次數(shù)較少，自動進(jìn)行圓滑過渡；適合小刀快走的高速加工。

為得到合理的刀具路徑，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1、毛坯設(shè)定

在PowerMILL中，毛坯擴(kuò)展值的設(shè)定很重要。如果該值設(shè)得過大將增大程序的計(jì)算量，大大增加編程的時間，如果設(shè)得過小，程序?qū)⒁悦鞯拇笮闃O限進(jìn)行計(jì)算，這樣很有可能有的型面加工不到位，所以，毛坯擴(kuò)展的設(shè)定一般要稍大于加工刀具的半徑，同時還要考慮它的加工余量。擴(kuò)展值應(yīng)等于加工刀具的半徑加上加工余量，再加上2～5mm。

粗加工中毛坯的定義有三種方法。

（1）粗加工過程是從一實(shí)體材料矩形塊開始，采用“最小限/最大限”來定義毛坯，根據(jù)加工要求，來確定毛坯是否進(jìn)行擴(kuò)展。粗加工中特別要注意設(shè)定毛坯在X、Y、Z三方向的尺寸，據(jù)工件的加工要求以“切削路徑的刀具中心線不離開毛坯界限”作為原則來決定毛坯的設(shè)置。

（2）加工模具上平面已經(jīng)磨削，無需加工，只需加工型腔，可采用已選曲面和所選刀具進(jìn)行邊界計(jì)算，利用已定義邊界計(jì)算毛坯，也可以此模具型腔輪廓產(chǎn)生二維圖形，保存為DUCT文件格式的圖形文件，后綴名為pic.生成毛坯。

（3）模具毛坯已鑄出形狀，此時定義毛坯采用保存的三角模型文件來生成毛坯。三角形模型文件的后綴名為dmt.

2、行距的確定

通常情況下，采用三維區(qū)域清除策略，行距可設(shè)置得大一點(diǎn)；采用精加工策略，行距應(yīng)該設(shè)置得小一點(diǎn)。采用端銑刀，行距應(yīng)稍微小于端銑刀直徑；采用刀尖圓角端銑刀，行距應(yīng)小于刀具直徑減去兩個刀尖半徑值；采用球頭刀，則行距應(yīng)設(shè)置得小一點(diǎn)。根據(jù)粗加工的特點(diǎn)，對高速加工在切削用量選擇上的原則應(yīng)是 “淺切深、快進(jìn)給”。對刀具的要求，根據(jù)模型形狀和尺寸綜合考慮，應(yīng)盡可能選用大直徑的刀具。

3、快進(jìn)高度的設(shè)定

快進(jìn)高度包括兩項(xiàng)：安全高度和開始高度。安全高度一般要在PowerMILL計(jì)算出來的值的基礎(chǔ)上，再加上100mm左右。開始高度的值最好不要與安全高度一樣，一般將它設(shè)為比安全高度小10mm。這樣的設(shè)定是為了在NC程序輸出中增加一個Z值，有利于數(shù)控加工的安全性。

4、開始點(diǎn)的設(shè)定

開始點(diǎn)的值一般與安全高度的值相同。

5、切入切出和連接方式的設(shè)定

切入切出和連接方式要根據(jù)不同情況，進(jìn)行不同的設(shè)定。例如，荒銑加工(層切)切入要采用斜向下刀或外部進(jìn)刀，高速加工時切入切出采用圓弧連接，而輪廓加工則要采用水平圓弧進(jìn)退刀等。

6、刀具的設(shè)定

刀具的設(shè)定可根據(jù)加工車間習(xí)慣進(jìn)行。工件太高時，應(yīng)分層用不同長度的刀加工。在設(shè)定刀具時，最好將刀具名稱設(shè)為與刀具大小相同，如直徑50mm、半徑25mm的球頭刀，可將它命名為D50R25。這樣的命名方式有利于編程時對刀具的選用和檢查。

以上就是我們編程時所要進(jìn)行的參數(shù)設(shè)定。可以通過PowerMILL中的宏來記錄剛剛的參數(shù)設(shè)定。宏的運(yùn)用不但省去了許多重復(fù)操作，節(jié)約了編程的時間，而且還降低了編程的錯誤率。宏還可以放在用戶菜單里，用戶可以根據(jù)自己的喜好進(jìn)行設(shè)定。通過用戶菜單可以執(zhí)行宏，也可以執(zhí)行一些其他操作。

2殘留加工

殘留刀具路徑將切除前一大刀具未能加工到而留下的區(qū)域，小刀具將僅加工剩余區(qū)域，這樣可減少切削時間。 PowerMILL在殘留初加工中引入了殘留模型的概念。使用新的殘留模型方法進(jìn)行殘留初加工可極大地加快計(jì)算速度，提高加工精度，確保每把刀具能進(jìn)行最高效率切削。這種方法尤其適合于需使用多把尺寸逐漸減小的刀具進(jìn)行切削的零件。某些情況下，一次粗加工之后毛坯的殘留材料過多，必須進(jìn)行第二次甚至第三次粗加工。由于粗加工刀具路徑的生成默認(rèn)參考模型毛坯，若第二次粗加工仍然由毛坯生成刀具路徑，則此刀具路徑中無效的切削路徑將占很大比例，這樣將延長加工時間，降低加工效率，增加加工成本。

Powermill為此提供了殘留加工的方法。殘留加工的主要目的是保證精加工時余量均勻。最常用的方法是先算出殘留材料的邊界輪廓（參考刀具未加工區(qū)域的三維輪廓），然后選用較小的刀具來僅加工這些三維輪廓區(qū)域，而不用重新加工整個模型。一般用等高精加工方法，加工殘留材料區(qū)域內(nèi)部。為得到合理的刀具路徑，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1、計(jì)算殘留邊界時所用的余量，應(yīng)跟粗加工所留的余量一致。

2、殘留加工記住,假如粗刀加工在Z-10,換小號的刀具的時候從Z-10下繼續(xù)開粗,記得要先把Z-10上面的死角先用小號的刀清完,才可以繼續(xù)從Z-10加工,以此類推,換更小的刀,知道二次開粗完成.

3、二次開粗的時候記得如果后面的刀具的直徑超過上把刀具的半徑的時候,才是絕對安全的.

4、用殘留邊界等高加工中的凹面時，應(yīng)把“型腔加工”取消掉。否則，刀具單側(cè)切削時，隨著深度的增加，接觸刀具的材料越多，切削力增大

5、注意切入的方法。等高加工封閉區(qū)域的型腔時，一般選用斜向切入，而對于上部開放部分，則采用水平圓弧切入。此種路徑是比較合理的。下切適合無封閉型腔的模型斜向 ；預(yù)鉆孔無法從毛胚外下刀時，用此選項(xiàng) 。

6、在二次開粗各光平面的過程中，有的刀路切入路徑都很長， 切入切出各連接里面，增量距離改為刀具路徑點(diǎn)就好了。

3精加工

PowerMILL提供了多種高速精加工策略，如三維偏置、等高精加工和最佳等高精加工、螺旋等高精加工等策略。這些策略可保證切削過程光順、穩(wěn)定，確保能快速切除工件上的材料，得到高精度、光滑的切削表面。 精加工時通常先算出淺灘邊界，然后用等高精加工邊界外部，再平行精加工邊界內(nèi)部。但對于平面的精加工，常采用偏置區(qū)域清除加工。

精加工采用PowerMILL的平行加工，同時采用修圓選項(xiàng)。使用平行加工策略加工陡峭面時，由于刀具路徑方向的突然變化，刀具的負(fù)荷會突然增加，同時進(jìn)給率大大降低，從而延長加工時間，采用PowerMILL平行加工的修圓選項(xiàng)后，PowerMILL能自動讓刀具路徑在陡峭尖角處圓弧過渡，可使刀具在最低磨損的情況下進(jìn)行高速加工。為保證模具加工質(zhì)量應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1、精加工余量必須均勻，一般徑向留余量0.15～0.3mm，軸向留余量0.05～0.15mm。

2、當(dāng)采用偏置區(qū)域清除精加工平面時，毛坯的Z向最小值應(yīng)該等于該平面的Z值，否則平面加工后高度方向尺寸誤差較大。

3當(dāng)?shù)雀呔庸r當(dāng)?shù)毒咂鸬饵c(diǎn)位置比較亂時，可以使用編輯中的移動開始點(diǎn)的方法來改正。

4、為保證在淺灘邊界處平行和等高兩種走刀路徑接刀良好，在許可的情況下一般在平行走刀時把淺灘邊界向外三維偏移2mm左右。

5、等高精加工側(cè)面時常選用球頭刀加工，這必然導(dǎo)致工件底部不清角。當(dāng)選用軟件中的幾種清角加工所產(chǎn)生的刀路不是很合理的情況下，也常用等高加工通過裁剪功能去掉多余的路徑的方法來代替。此時，應(yīng)該檢查等高加加工工后Z向深度是否到位，若不然應(yīng)該再加工一刀，把這一刀的路徑拉到先前的等高加工路徑里，這里應(yīng)把切入切出連接一下。

6、用等高加工側(cè)面時，從上一層往下層下刀時，切入切出用“水平圓弧”是對的，連接卻沒有改，還是“相對、掠過”之類的，每次下刀都要提到安全高度再下切一個Z深度步距。不但提刀多，而且影響加工效率。其實(shí)用一個“直線、圓弧、在曲面上”之類的連接就可以不提刀了?！扒腥胧撬綀A弧，切出也是水平圓弧，半徑最好定3毫米，角度90，延伸選加框或者直線，長度為5毫米，連接定義下切步距，其余的全部選擇掠過?！边@樣刀具就可以外部下刀，不但安全，而且圓滑光順，最主要的是沒有空刀。

7、光整加工,記住用如果用R4的刀光,就先用比它直徑小一號的刀先清了角落,比如用直徑6的最合理,這樣R4的刀在角落就沒有切到殘料,很安全.

8、光刀的時候如果允許分淺的地方和陡峭的地方,淺的地方走水平加工,陡峭的地方走等Z軸加工.如果做不到就全部走平行加工或等高加工.之后局部刀具間隙大的地方補(bǔ)一快刀路.

9、光底的時候注意避開側(cè)壁撞刀桿,光側(cè)的時候清了底部.

10、平面應(yīng)用平底刀加工，少用球刀加工，以減少加工時間。

11、合理設(shè)置公差，以平衡加工精度和電腦計(jì)算時間。開粗時，公差設(shè)為余量 的1/5，光刀時，公差設(shè)為0.01。

4案例簡述數(shù)控加工過程

1、通過PowerShape模塊中生成的三維模型轉(zhuǎn)換為PowerMILL模塊所用模型。

2、把毛坯設(shè)定為長方體，用D25R5圓角銑刀，采用平行區(qū)域清除模型，行距14mm，余量設(shè)置為0.3mm,進(jìn)行一次開粗。

3、計(jì)算殘留邊界，分別用D16、D12 、D8端銑刀，采用等高加工，余量0.3mm,進(jìn)行殘留加工。

4、以45°為界限的淺灘方式生成邊界，處理此邊界使其光順。用D12R6球頭刀在此邊界內(nèi)部采用平行加工的方式，行距設(shè)為0.15mm; 用D12R6球頭刀在邊界外部采用等高加工方式加工。然后可以把兩種加工方式組合到一起生成刀具路徑。這樣處理是利用等高和平行精加工兩種方式的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行組合，以節(jié)省時間，提高加工表面的精度。

5、用D16端銑刀，采用平行偏置的加工策略，進(jìn)行平面加工。

6、計(jì)算殘留邊界，分別用D8R4、D6R3球頭刀，采用平行精加工或等高精加工的方式，進(jìn)行清角，以滿足模具最小半徑的要求。

7、經(jīng)過后置處理生成針對特定機(jī)床的加工程序，并用DNC方式將此程序輸入到機(jī)床的控制系統(tǒng)中進(jìn)行加工，最終加工出合格的模具。人才是真正的高手，希望下一個就是你！