CNC加工在模具行業主要用于加工模具零部件，如塑膠模具型腔和型芯、滑塊等。為進一步提升用戶在產品加工生產流程中的效率和體驗，最新版本的中望3D在CAM加工功能上進行了增強與優化。本文以塑膠模具的型芯為例，介紹中望3D 2022的CAM模塊的技術特性及應用方法。

圖1.塑膠模具型芯

該模具型芯的加工工藝主要是開粗、半精加工和精加工，具體應用工序包括用于開粗的二維偏移粗加工和二次開粗，用于半精加工和精加工的等高線切削、平坦面加工、平行銑削和三維偏移切削。現在，下載并打開中望3D 2022，根據以下詳細步驟來實操一下吧。

開粗

開粗可分為開粗和二次開粗，目的是以最快的速度盡量去除多余的坯料，具體步驟如下。

一、二維偏移粗加工

二維偏移粗加工常用于首次開粗，主要目的是快速去除多余的坯料。在中望3D 2022中，二維偏移粗加工的操作流程如下：

步驟1.插入工序。中望3D在加工中可以使用文件方式管理工序。加工此型芯的坯料大小為250*230*98，因此開粗時選用D35R2的刀具。在名稱為“D35R2”的文件夾下點擊右鍵，選擇插入工序，在工序類型中的“快速銑削”選項卡面板中選擇“二維偏移粗加工”工序。

圖2.選擇二維偏移粗加工工序

步驟2.添加特征和選擇刀具。雙擊“二維偏移粗加工”工序，在主要參數中添加零件和坯料為特征，并選擇D35R2刀具。

圖3.創建加工特征和選擇刀具

步驟3.設置限制參數。在限制參數中，設置限制類型和Z軸方向的加工范圍與刀軌的過濾范圍。

圖4.設置限制參數

步驟4.設置公差、步距和刀軌。在公差和步距中，設置相應的“刀軌公差”和“余量”，及“下切步距”。在刀軌設置中設置相應的“平面檢查”和“精度”與“周邊轉角”。中望3D 2022的刀軌設置中新增多平面檢查功能（如下圖第5處），在加工多層平面時無需逐個選擇每層平面進行檢查，非常快速便捷。

圖5.設置公差和步距與刀軌

步驟5.計算完成后，將生成二維偏移粗加工刀具路徑，如下圖所示。中望3D 2022的二維偏移粗加工工序支持多線程并行計算技術，刀軌計算速度更快，同時走刀樣式也支持輪廓開粗。

圖6.二維偏移粗加工工序開粗刀軌與輪廓開粗樣式

二、二次開粗

二次開粗主要是在首次開粗基礎上，進一步更精確地去除多余胚料，為精加工打下更好的基礎。參考上一個開粗工序進行二次開粗，可根據加工零件的形狀和上把刀具的大小選擇刀具，建議選用半徑約為上把刀具半徑大小的刀具（此處選擇D16R0.8刀具）。

在中望3D中，二次開粗以參考工序為主，重復使用二維偏移粗加工工序，將其添加至參考工序中，更換相應的刀具后，修改公差和步距中的步進與下切步距的參數。具體的參數一般根據刀具半徑大小和工程師的經驗進行修改設定。此處選用D16R0.8刀具。

圖7.二維偏移粗加工工序和二次開粗刀軌

半精加工和精加工

半精加工主要為表面的精加工作準備，同時完成一些次要表面的加工，讓整個加工件的表面余量均衡，減少精加工時的刀具磨損，從而提高零件的精度和表面光潔度。而精加工就是準確地加工出零件。該加工工藝主要包括等高線切削、平坦面加工、平行銑削和三維偏移切削四個工序。

一、等高線切削

等高線切削是高速加工最常用的加工方法，通常用來加工側面。高速加工具有生產效率高、加工質量高、加工能耗低等優點。在中望3D 2022中，等高線切削的操作流程如下：

步驟1：插入工序。根據加工零件的形狀，半精加工的第一把刀選用D16R0.8的刀具。在名稱為“D16R0.8”的文件夾下點擊右鍵，選擇“插入工序”，在工序類型中的“快速銑削”選項卡面板中選擇“等高線切削”工序。

圖8.選擇等高線切削工序

步驟2.添加特征和選擇刀具。雙擊“等高線切削”工序，在主要參數中添加零件為特征和選擇D16R0.8刀具。

圖9.創建加工特征和選擇刀具

步驟3.設置限制參數。在限制參數中，設置Z軸方向的加工范圍與刀軌的過濾范圍。

圖10.設置限制參數

步驟4.設置公差、步距和刀軌。在公差和步距中，設置相應的“刀軌公差”和“余量”，及“下切步距”。在刀軌設置中設置相應的“周邊轉角”，也可自定義下刀位置。

圖11.設置公差和步距與刀軌

步驟5.設置進退刀和添加連接。在連接和進退刀中設置進退刀方式和添加進退刀到短連接。

圖12.添加連接和設置進退刀

步驟6.計算完成后，將生成等高線切削刀具路徑，如下圖所示。

圖13.等高線切削刀軌

二、平坦面加工

平坦面加工用于加工零件平面，可以讓光滑表面的編程更高效、更可靠，其在中望3D 2022中的具體操作如下：

步驟1.插入工序。平坦面加工同樣選用D16R0.8的刀具。在名稱為“D16R0.8”的文件夾下點擊右鍵，選擇“插入工序”，在工序類型中的“快速銑削”選項卡面板中選擇“平坦面加工”工序。

圖14.選擇平坦面加工工序

步驟2.添加特征和選擇刀具。雙擊“平坦面加工”工序，在主要參數中添加零件為特征和選擇D16R0.8刀具。

圖15.創建加工特征和選擇刀具

步驟3.設置公差、步距和刀軌。在公差和步距中，設置相應的“刀軌公差”和“余量”，在連接和進退刀中設置進退刀方式。

圖16.公差和步距與進退刀設置

步驟4.計算完成后，將生成平坦面加工刀具路徑，如下圖所示。

圖17.平坦面加工刀軌

三、平行銑削

平行銑削多用于加工平緩區域，能夠提高曲面加工的精度和效率。在中望3D 2022中，平行銑削的具體操作如下：

步驟1.插入工序。在加工平坦面時，所有面已經過D16R0.8刀具加工，只剩比較小的R角（R0.5），所以接下來選用D8R4的刀具。右鍵單擊名稱為“D8R4”的文件夾，選擇“插入工序”，在工序類型中的“快速銑削”選項卡面板中選擇“平行銑削”工序。

圖18.選擇平行銑削工序

步驟2.添加特征和選擇刀具。雙擊“平行銑削”工序，在主要參數中添加零件和新建輪廓為特征，并選擇刀具。

圖19.添加零件和選擇刀具

圖20.新建輪廓

步驟3.設置限制參數、公差和步距。在限制參數中，設置限制類型。在公差和步距中，設置相應的“刀軌公差”、“曲面余量”及“切削步距”。

圖21. 設置限制參數與公差和步距

步驟4.設置刀軌角度和進退刀方式。在刀軌設置中設置刀軌角度，在連接與進退刀中設置進退刀方式。

圖22.設置刀軌角度和進退刀

步驟5.計算完成后，將生成平行銑削刀具路徑，如下圖所示。中望3D 2022優化了平行銑削工序的加工順序，加工區域的排序更加合理，且切削方向也保持一致，從而使得生成的刀軌更安全，質量更高。

圖23.平行銑削刀軌

四、三維偏移切削

三維偏移切削用于對某些曲面進行精加工和清角，最終達到零件要求的表面質量和形狀，其在中望3D 2022中的具體操作如下：

步驟1.插入工序。作為清角刀軌，根據上把刀具（D8R4）選用D3R1.5的刀具。右鍵單擊名稱為“D3R1.5”的文件夾，選擇“插入工序”，在工序類型中的“快速銑削”選項卡面板中選擇“三維偏移切削”工序。

圖24.選擇三維偏移切削工序

步驟2.添加特征和選擇刀具。雙擊“三維偏移切削”工序，在主要參數中添加零件和輪廓為特征，并選擇刀具。

圖25.添加特征和選擇刀具

步驟3.設置限制參數、公差和步距。在限制參數中，設置參考刀具，最小殘料厚度和擴展區域。在公差和步距中，設置相應的“刀軌公差”、“曲面余量”及“切削步距”。

圖26.設置限制參數與公差和步距

步驟4.設置進退刀方式。在連接和進退刀中設置進退刀方式。

圖27.設置連接和進退刀

步驟5.計算完成后，將生成三維偏移切削刀具路徑，如下圖所示。

圖28.三維偏移切削刀軌

生成NC代碼

生成上述所有刀具路徑后，將其輸出為NC代碼就可以上機床進行加工。實際操作流程如下：

步驟1.選擇設備。雙擊設備，在設備管理器中，點擊“后置處理器配置”，在列表中選擇相應的“后處理文件”控制器，并設置設備定義文件為“machine_all”后，完成設備的定義。中望3D 2022可支持西門子與海德漢數控系統常用NC代碼。

圖29.選擇相應的“后處理文件”控制器

步驟2.輸出NC代碼。選擇所有工序，輸出并得到NC代碼。也可以單獨對每把刀具輸出一個NC代碼。

圖30.輸出NC代碼

最后，機床便可根據所輸出的NC代碼對塑膠模具的型芯進行加工。

小結：中望3D 2022在CAM加工功能上進行了增強和優化，例如新增輪廓刀軌樣式、平面檢查功能、用戶自定義預鉆孔點生成刀軌，西門子和海德漢數控系統及Head A on C五軸機床等，提升用戶在加工生產流程的工作效率及體驗。感興趣的工程師可以按照以上步驟親自體驗一下。

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