JDPaint50刀具路径与JDPaint40刀具路径比较3分.doc

JDPaint5.0刀具路径与JDPaint4.0刀具路径比较（技术支持部：回文刚 2004-4-2）2004年1月份我们公司正式推出JDPaint5.0软件，来取代以前使用的JDPaint4.0软件在这次软件升级中，各个部分都有很大的改变，在刀具路径方面也有较大的变化下面在这方面进行一下粗略的比较,以便于分公司推行5.0软件一）平面雕刻5.0软件的平面雕刻部分命令方法基本上和4.0是一样的但是在加工效果和效率上有明显的差别1）区域粗雕刻中新添加的功能4.0软件中斜线下刀最多只能沿轮廓转一圈，如果设置角度小，这时就不是按照设置的参数生成了而5.0软件是严格按照设置的参数生成路径这是4.0软件使用0.5度斜线下刀生成的路径这是使用5.0软件沿轮廓下刀0.5度生成的路径上面的路径是对同一区域使用相同的加工方法，下刀角度都为0.5度，4.0软件和5.0软件生成刀具路径的比较4.0软件的路径由于下刀角度不准确，两层路径的高度差为2.22MM，而5.0软件路径的高度差为0.5MM在斜线下刀时，两个重要因素就是下刀角度和最大吃刀深度下刀角度要小于副刃偏角4.0软件的刀具路径实际下刀角度为1.6度，几乎等于副刃偏角，这样斜线下刀的作用就没有了。

最大吃刀深度4.0是5.0的4倍多，这样相同的情况下，刀具变形就增大了4倍，非常容易出现断刀现象5.0软件中，在开槽中增加了切削量均匀的功能这个功能是针对锥刀开槽添加的由于锥刀在加工深度上越大，加工的宽度就越大，切削量也就随之变大这样的加工实际上是不等量加工，影响加工效率和刀具寿命不使用切削量均匀生成的路径使用切削量均匀生成的路径 但是，当刀尖非常小的时候，使用等量切削第一刀的加工量太大，非常容易出现断刀的现象一般来说，这个功能使用在0.4以上的锥刀l 在5.0软件的区域粗雕刻中，也增加了折线下刀，螺旋下刀的功能这两种下刀方法都可以降低下刀时的最大吃刀深度这样在加工时，就降低了刀具的变形，保证刀具在良好的状态下进行加工下面说明一下各种下刀方式的具体应用：螺旋下刀是所有下刀方式中对刀具影响最小的一种下刀方式在可以使用螺旋下刀时，尽量使用螺旋下刀一般用于较大区域的加工折线下刀主要用于小区域而且狭长的区域的加工中如狭长的矩形的区域加工，生成不了螺旋下刀，就可以使用折线下刀这种情况最适合使用折线下刀沿轮廓下刀主要用于小区域，可以成环状加工的区域，如一个圆环，沿着他转一圈又回到起点，这种情况，不能使用螺旋下刀时，就可以使用沿轮廓下刀，但要注意下刀角度。

这种情况下使用斜线下刀非常好增加了表面预留的功能，避免了每次下刀直接落在材料上的现象，这样在加工时，可以把下刀速度加大，提高加工效率增加了侧面预留的功能避免在下刀时，伤害到侧壁2）区域修边中新添加的功能在区域修边中，增加了忽略外边框的功能，这样在不需要加工外边的情况下，可以很方便的除去外面的路径三维清角中也增加了同样的功能如在加工下面冲头时，加工范围大于工件范围，这样外边框实际上就没有作用了，这样使用忽略外边框，非常方便的去掉了没用的路径加工这样的冲头l 5.0软件中，增加了下刀方式的功能而在4.0软件中只是直接下刀增加的沿轮廓下刀折线下刀，螺旋下刀大大的提高了小刀具的寿命，并且可以提高加工效率，因为每次可以雕刻的深度可以增加一些，刀尖通过下刀方式不会扎断3）区域补加工中新添加的功能l 5.0软件中的区域补加工和4.0软件相比较，主要的不同是在于5.0软件增加了对上一把刀具使用情况的设定这种设定有三种：指定上次路径、指定上把刀具、设定刀具直径使用相同的图形，相同的参数，生成的路径是不相同的使用5.0软件生成的路径 使用4.0软件生成的路径5.0软件的残料补加工路径的加工模拟结果 4.0软件的残料补加工路径的加工模拟结果（开粗刀具为φ4平底刀，残料补加工刀具为φ2平底刀，图形为五角星） 从上面的比较我们可以很清楚的看到，4.0软件的补加工路径加工后还留下一定的本可以加工掉的残料，而5.0软件就没有这个问题了。

l 5.0软件的残料补加工也注意了对刀具的保护增加了开槽、下刀方式的功能这样对于小刀具的使用寿命有利，也相应的提高了加工效率4）三维清角中新添加的功能使用相同的图形，同样的加工参数，生成的路径是不相同的4.0软件的清角路径加工后，在两面的侧壁上还会留下一定量的余料，也就是说，4.0的清角路径没有把残料完全清掉5.0软件在这方面做了改进，加工后在两个侧壁上没有余料了使用5.0软件生成的三维清角路径使用4.0软件生成的三维清角路径使用5.0软件生成的三维清角路径模拟结果使用4.0软件生成三维清角路径模拟结果（开粗刀具为30度1.0锥刀，清角刀具为30度0.3锥刀，图形为五角星）三维清角中的区域优先路径更合理：在4.0软件的三维清角使用区域优先生成的路径并不是完全意义上的区域优先而5.0软件的区域优先就更加合理了下面看一下它们的比较：这是使用4.0软件生成的路径线条模拟的结果这是使用5.0软件生成的路径线条模拟的结果（对5*5的矩形图形使用30度-0.3的锥刀，加工深度4mm，吃刀深度0.5mm）我们可以看出4.0软件的三维清角路径在一个水平高度上加工一个位置后，就跑到同一水平高度的另一个位置上进行加工，也就是说，没有实现区域优先。

而5.0软件的三维清角路径是加工完一个位置后，再去加工另一个位置，真正意义上实现了区域优先经过比较使用5.0软件的路径加工效率提高了23%以上5）单线雕刻中新添加的功能半径补偿的多样性：在4.0软件中路径与曲线永远是一致的，不能向左或向右偏移而在5.0软件中增加了半径补偿的功能，这样路径就可以向左或向右偏移了，增加了路径多样性例如在加工下面图形时，矩形的四边是材料给出的，只需要加工小半圆，这时使用单线雕刻的新功能非常方便这时使用单线雕刻的新功能非常方便5.0软件增加了下刀和进刀方式：在4.0软件中只有一种下刀方式，就是在起刀点位置直接下扎进刀而5.0软件中增加了下刀方式和进刀方式的选择增加了对刀具的保护同时也能保证更好的加工效果这是使用5.0软件生成圆的单线雕刻路径，使用沿轮廓下刀 可以看出这个路径没有直接扎刀的现象，刀具的吃刀量是从0逐渐的增大的，这样对刀具的保护作用就很大，不容易出现断刀现象6）轮廓切割中新添加的功能l 5.0软件增加了底面尺寸基准（和4.0软件的“底面雕刻效果”对应）的功能，而在4.0中不论是平底刀还是锥刀，计算的路径都只是一种，没有底面尺寸基准，在5.0软件中增加了底面尺寸基准的功能。

在4.0软件中使用向内偏移时，对于一些图形切入切出失效而5.0软件生成的路径不会，也就是说，5.0软件的路径更完善这是4.0软件使用1/4圆弧，半径为1这是使用5.0软件使用90度圆弧，半径为1生成的路径生成的路径（二）曲面粗雕刻1) 命令参数比较：提供的命令方法基本上是一致的都是三种方法：分层行切、分层环切、投影加深JDPaint5.0中还提供了螺旋走刀的加工方式，但在实际应用中使用的不多2) 命令细节比较：JDPaint5.0中的毛坯模式：这是4.0软件中所没有的功能在实际加工中，很多的毛坯料是通过线切割加工出来的，并不是四四方方的，这时就应该根据毛坯料情况的不同改变路径但是4.0软件做不到这一点，它只能生成四方的刀具路径5.0软件添加了毛坯模式，通过提取毛坯面，刀具路径会做相应的调整这样大大的提高了加工效率这是使用毛坯模式生成的开粗路径这是没有使用毛坯模式生成的开粗路径加工相同的文件，使用毛坯模式比不使用毛坯模式提高效率72%l 对边界限定的不同：在4.0软件中限制刀具路径的加工范围只能使用曲线进行限制，有时曲面的边界线很难提取，这样设计刀具路径就要花费很长的时间在5.0软件中提供了三种提取边界的方法，这样在加工时，不用一定要有边界线，也可以准确的限定加工范围。

这三种方法是：实体外型、型腔边界、自动提取边界使用实体外型加工时，如果没有边界，生成的刀具路径的形状是一个四边形，范围比曲面的四边的范围大出一定的范围曲面范围路径范围使用腔型边界方法只适用于腔型曲面的加工，在加工时会自动提取腔型的边界曲面范围路径范围使用自动提取边界设计路径时，路径的范围和曲面的范围完全重合曲面范围路径范围l 在5.0软件中增加了兜边的功能：这是4.0粗加工路径中所没有的在使用浅吃深加工时，没有必要使用开槽，这时就需要进行兜边l 在5.0软件中，使用环切，增加了折线连刀的功能：在大吃深加工时，在4.0软件中，连刀的路径是直的，这样在连刀的时候就存在双边切的问题，这一时刻的切削力也突然变大，经常出现断刀现象5.0中使用折线连刀的连刀方法，避免了以上现象的出现l 5.0软件中的曲面边界补偿：这个功能有三个选项，关闭、自动向内，自动向外这样路径的边界就很灵活，而4.0中的路径的补偿方法只有一种5.0路径和4.0路径下刀部分不同：在4.0软件中，抬刀后，再下刀加工时，刀具是直接落到材料的上面，也就是说这样每次下刀都会出现扎刀现象而5.0路径每次下刀让出一个路径间距，这样就不会出现扎刀现象。

5.0软件的路径下刀后，让出一个路径间距4.0软件的路径下刀后直接落在材料上避免出现扎刀现象有扎刀现象l 5.0软件计算几何曲面路径的速度要快：相同的路径参数5.0计算路径要比4.0生成路径效率高出35%l 5.0路径在生成路径时对键盘屏蔽：在4.0设计路径时，无意中按到回车或空格，计算路径就被取消，容易导致重复工作5.0软件在设计路径时，屏蔽键盘，命令只能通过鼠标结束，就避免出现上面的现象5.0软件实现了真正意义上的区域优先：同样是下面的路径，5.0软件的路径是先加工出一面的区域，再加工另一面的区域，而4.0软件虽然使用了区域优先，但是仍然是上面加工一层后就跑到下面加工了，这样就大大增加了定位的时间，降低了加工效率使用4.0软件和5.0软件生成相同的路径4.0软件的路径加工是两面加工的 5.0软件的路径实现了区域优先两个路径相比较，5.0软件比4.0软件加工效率提高了10%这是在分区域较少的情况下进行的比较，如果复杂的，分区域较多的曲面，提高效率将更多3）路径质量比较使用5.0软件和4.0软件加工下面的曲面要加工的曲面加工参数如下：吃刀深度(mm)路径间距(mm)使用刀具下刀方式路径范围（mm）0.15φ6平底刀沿轮廓下刀100*100*17使用同样的加工方法，同样的加工参数生成的刀具路径比较：对黑圈处刀具路径比较比较结果如下：这是使用4.0软件生成的路径局部这是使用5.0软件生成的路径局部我们可以明显的看出，使用4.0软件生成的刀具路径在局部上有锯齿状的路径，而使用5.0软件生成的路径在同一位置生成的路径是光滑的。

4）路径加工效率比较对上面两个路径进行加工，时间上也相差很多4.0生成的路径的加工时间为1小时38分钟，使用5.0生成的路径的加工时间为1小时1分钟加工时间节省了38%三）曲面精雕刻1） 命令参数比较在曲面精雕刻方面，5.0软件和4.0软件相比增加了两个非常好的命令功能有：等高外形，环绕等距并且每个命令在原来的基础上进一步添加了新的功能2） 命令细节比较l 所有的精加工路径中也增加了自动提取边界，曲面边界补偿的功能l 在平行截线中增加了陡峭面的功能陡峭面使用平行截线加工出的。