精雕加工时边界补偿应用说明

精雕加工时边界补偿应用说明

一、 边界补偿：是以边界线为基准线，刀具沿着边界进行轨迹移动；边界补偿分为三种方式

1. 关闭：刀具直径中心沿着边界线做轨迹移动

2. 向内：刀具直径完全在线内绕着边界线移动

3. 向外：刀具直径完全在线外绕着边界线移动

精雕

补偿关闭　　　　　　　　补偿向内　　　　　　　　补偿向外

注：红色线条为边界线、蓝色线条为刀具轨迹线、绿色线条为刀具直径

用途：边界补偿在二维加工的单线雕刻、轮廓切割、区域雕刻以及曲面的粗、精加工中经常用到，在二维加工中当没有选择加工边界，边界补偿的应用功能就不能激活；边界在刀路生成时限制走刀范围，而边界补偿在边界限制刀路的基准上，运用切削刀具半径的补偿来改变走刀范围；在应用中，根据自身对加工区域的选择和判断，合理的设置边界补偿方式，来完成加工过程

提示：　　在轮廓切割中应用边界补偿时，轮廓切割的图形或文字必须是严格的轮廓曲线组，所有的曲线满足封闭、不自交、不重叠三个条件

　　　　　当边界补偿在单线雕刻应用中，一定要注意补偿的方向，由于单线雕刻的边界线为开口曲线，系统无法判断内外，所以不能以向内或向外来补偿，，在参数设置里是以向左或向右来定义刀路生成的位置，曲线的左右是以曲线节点中起点为基准，人面朝曲线起点方向，左手为曲线左边，右手为曲线右边，刀路是以曲线的起点方向来按照设置生成的

例证：加工要求：切割直径为20mm圆形凸台

　　　操作过程：

a、 选择直径为20mm、封闭、无自交、无重叠的圆形曲线

b、 通过路径向导提示选择雕刻方法――轮廓切割

c、 紧接着设置半径补偿（向外）、雕刻深度、吃刀深度以及下刀方式和角度等

d、 选择切削刀具：JD-4.0，点击完成生成上图中“补偿向外”的刀路

边界关闭时，刀具轨迹线与圆形曲线重合，前面说过路径的轨迹线是在应用刀具的底直径中心位置，当边界关闭后，刀具直径的一半切在曲线内，另一半切在曲线外，这时内凸圆的尺寸单边过切刀具半径值，所加工出的内凸圆尺寸不能符合加工要求

当补偿向内时生成的刀路如上图中的“补偿向内”，蓝色的刀具轨迹在距曲线边界内部刀半径位置做轨迹运动，刀具的侧刃沿着曲线形状移动，这时切出的内凸圆因单边过切刀具直径而变小，而外边界凹圆的尺寸刚好是图形的尺寸。所以说边界补偿向内不能满足加工要求

选择边界补偿向外时，刀具沿着图形外围切割，中间凸起的图形就是按照加工要求切削出来的圆形，这时刀路的外形尺寸比图形的外形尺寸大4 mm，也就是说单边大2 mm，确切的说应是刀具的半径值，从上图中可以看出刀具的蓝色轨迹线与图形之间有一定的距离，蓝色轨迹线是刀具底部中心，蓝色轨迹线与图形之间的距离就是刀具的半径，这也就说明刀具的侧刃是沿着圆形曲线的外形做轨迹运动，最大程度的保证曲线的内部尺寸和形状

如下面的刀路模拟示意图：

精雕

　　　　　　　　　　　注：红色线条为加工圆形区域边界、蓝色线条为刀路轨迹

　边界补偿在曲面加工中的应用：

Ø 在曲面加工中，边界补偿对加工范围的约束也是尤关重要，下图是列出的曲面凹凸型以及粗精加工对比：

下图中凸型曲面粗加工用矩形做加工区域的外形，矩形尺寸和曲面的外形相同，选择加工参数中的“曲面边界补偿”“关闭”时，从路径中可以看出刀具底直径中心在边界线上移动切削，由于边界补偿方式为关闭，系统在计算刀路时只能在不破坏曲面型体的情况下，在矩形四个角落生成了到曲面底部的刀路，而曲面与边界线重合的四边没有生成到曲面底部的刀路，也就是说，在曲面精加工时，在这些位置让精加工刀具增大切削量，这就不否合粗加工留给精加工切削量均匀的基本原则；

　　　　自动向内的补偿方式在边界线的限制下也只能生成更少的可切削刀路；

　　　　自动向外的补偿方式直接让刀具的路径绕边界线的外围生成到曲面底部的刀路，这样的刀路基本否合曲面粗加工的原则；

Ø 下图中的凸型曲面精加工从刀路的生成来看，关闭和自动向内的补偿方式因为刀具受红色圆形边界线的控制，在不破坏曲面的情况下，刀具不能加工到曲面底部，导致不能把整个曲面型体完整的加工出来；只有“自动向外”的补偿方式将刀具路径补偿到了曲面的外围，让刀具有充分的空间，又不破坏曲面型体，将曲面的外形彻底的加工到位

Ø 凹形的曲面在边界补偿应用上和凸型曲面有所不同；凹形曲面在加工过程中都是切除凹下部分的材料，也就是曲面内部的切削，来保证型体的完整；而凸型曲面在加工过程中是切削曲面外部的材料来体现突出的型体；所以在边界补偿应用上会有所不同，从下图的凹形曲面粗加工路径可以看出凹形的曲面适合关闭或自动向内的边界补偿方式，而自动向外的补偿方式生成的刀路在曲面外围生成了一些多余的刀路，这就会增加无畏的切削；在凹形曲面的精加工中无论是将边界补偿设置为“关闭”、“自动向内”、“自动向外”，都不会出现切削不到位的现象，只不过不同的补偿方式会生成不同加工范围的刀路，尤其是“自动向外”，刀路延伸到曲面外围时，也不会出现掉刀现象

Ø 从下面的四组凹凸曲面的粗精加工中可以明确看出，加工区域都是在边界线的引导下生成相应的刀路，当边界线形状和尺寸一致时，在边界补偿方式中的“自动向外”适合凸型曲面的加工，“自动向内”适合凹形曲面的加工，这只是针对比较单一的曲面

Ø 当使用边界补偿时，必须选择边界线，才可以设置补偿方式来生成相应的刀路，否则，边界补偿无效

Ø 在靠近侧壁的位置如果要进行局部加工时，应用“自动向外”边界补偿方式，一定要注意不要过切到侧壁或旁边其它型体，否则加工的结果就会前功尽弃

Ø 边界补偿在加工中是灵活运用，要依据加工范围和加工的效果来合理设置相应的补偿方式来达到自己想要的加工目的

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