Mastercam®進階多軸銑削加工應用及實例

推薦序一

Mastercam®是美國CNC Software公司開發的電腦輔助設計與製造（CAD/CAM）專業軟體，是當前全球機械加工行業和職業教育領域普及程度最高，使用範圍最廣的CAD/CAM軟體之一。
Mastercam®的CAD部分涵蓋了從線架構繪圖，尺寸標註，到曲面模型設計，實體模型設計等所有電腦輔助設計功能。為了適應機械加工的需要，Mastercam®還增加了模型修改等特殊CAD工具，大大簡化了刀路編程前的實體模型修改流程。
Mastercam®的CAM部分則為數控編程工程師們提供了銑削、車削、車銑複合、多軸加工、線切割、木雕、浮雕等多種不同的解決方案，其中每一種都是一套功能完備的軟體工具，適用於機械加工行業中多樣化的工藝流程。
在當今機械加工技術快速變化，數控機床功能不斷升級的時代，多軸加工等以往略顯小眾的高端功能變得越來越普及。這個時候，一本專攻Mastercam®多軸加工的專業書籍就變得尤為重要。《Mastercam®進階多軸銑削加工應用及實例》一書的問世為廣大想要進一步了解Mastercam®多軸銑削功能的讀者帶來了福音。本書從多軸加工的基本概念入手，由淺入深的詳細介紹了四軸旋轉銑削、多軸定面加工和五軸聯動銑削的理論、工法和應用。然後輔以大量的實例，進一步加深了讀者對多軸加工的理解。本書還特意編寫章節，詳細介紹了刀路安全驗證和整機模擬功能，讓多軸機床用戶對刀路安全性有了更好的把握。
本書的作者都是和CNC Software有著多年合作關係的業界精英。其中鄧博仁老師從事職訓工作多年，有豐富的研究，教學多軸加工的經驗，是我十分尊重的前輩。吳世雄先生和陳威志先生在CAD/CAM領域從業多年，見證了這個行業的發展，親手解決過無數高難度的應用案例，對Mastercam®多軸加工有著深入、獨到的理解。相信讀者們可以從他們的分享中獲益匪淺。

王可
應用工程部經理，CNC Software, Inc.



推薦序二

作為技術核心開發商，被邀請為多年的合作夥伴出版的專業書籍做序，有一種如突然被拉上舞臺，雖然流程爛熟於胸，但不知所措的感覺。
ModuleWorks在CAM 工業中持續開發相關算法和模擬驗證技術，並為眾多軟體提供服務。其中和Mastercam®的合作已經頗有歷史，並且已經在工業領域中得到充分的驗證和肯定。隨著工具機應用領域的拓展，特別是多軸加工技術和一些特殊加工工法發展，ModuleWorks有更多的技術整合支援Mastercam®，為客戶提供優質服務的機會。
多軸加工的本質就是為了提供更高效簡便的加工過程，但當在線性軸（X、Y、Z）的基礎上加上了旋轉軸（A、B、C）的連動，使得對於素材、刀具和機器結構間的干涉判斷變得不再直觀。這時一個高效優質的多軸算法可以提供一個高速優質的路徑，然後透過材料移除的模擬和整機運動仿真的驗證，來預判並確認結果的準確性和加工過程的安全性。這便是Mastercam®和ModuleWorks為使用者提供服務的核心部分。
雖然電腦輔助製造在華語工業界已經有幾十年的歷史了，但是在這個領域中，詳細準確的中文手冊類專著非常稀缺。這種資源的缺少為業內人員造成了不少困難，特別是在複雜的場景和技能的提高方面。
本書詳盡闡述了Mastercam®以及ModuleWorks 與之配合部分的使用方法，和許多參數的應用，讓Mastercam®的用戶更加明確準確的使用多軸加工的技巧和驗證，同時擁有了技術手冊和技能提高的工具。能推薦此書，本人頗為榮幸。

孫超（ModuleWorks）

推薦序一

Mastercam®是美國CNC Software公司開發的電腦輔助設計與製造（CAD/CAM）專業軟體，是當前全球機械加工行業和職業教育領域普及程度最高，使用範圍最廣的CAD/CAM軟體之一。
Mastercam®的CAD部分涵蓋了從線架構繪圖，尺寸標註，到曲面模型設計，實體模型設計等所有電腦輔助設計功能。為了適應機械加工的需要，Mastercam®還增加了模型修改等特殊CAD工具，大大簡化了刀路編程前的實體模型修改流程。
Mastercam®的CAM部分則為數控編程工程師們提供了銑削、車削、車銑複合、多軸加工、線切割、木雕、浮雕等多種不同的解決方案，其中...

前言


臺灣製造業普遍以代工製造（OEM）或設計與製造代工（ODM）為主，當今產品的研發技術透過軟硬體上不斷的精進與提升，相對的企業競爭也更加的激烈，無論產品開發週期的縮短與客戶品質上的嚴格要求，企業都必須以更快、更彈性的生產方式來滿足顧客的需求。
而關鍵零組件所涵蓋的範圍，包括有汽機車、醫療器材、航太、電子3C等等產品，在開發週期不斷的縮短與製造成本不斷的上升、人力資源的匱乏、技術斷層等營運的挑戰下。目前經由產官學的共同推動努力，持續地不斷發展單機、整線與整廠的智慧化製造整合生產系統，以迎合生產力4.0的規範。業界也持續的朝向加工設備須具備故障預測、精度補償與自動參數調整等功能，來整合全流程的彈性生產、以其減少換線的時間，並全面檢測自動化和即時機臺監控系統來確保製造品質。其目的都在於降低成本和提高生產的競爭力，以達成高效率、高精度的需求和交期的準確度。
本書透過很多的編程實例來直接導引五軸加工的應用觀念，與編著者多年的實務經驗累積，無私地做分享和問題的剖析對應處理方式，讓您能夠真正的學以致用與技術力的大幅提升。本書經由臺灣總代理：眾宇科技有限公司（CHUNG YI）的認可同意，操作案例經由美國CNC software公司推出的軟體做編寫，它是目前全球市面上占有率最高的CAD/CAM系統，是最經濟、最有效率以及全方位之CAD/CAM軟體。其強大、穩定、快速的功能，使您不論是在設計製圖上或是CNC銑床25軸、車／銑複合、線切割、木雕和浮雕等加工上，都能獲得最佳的成果，加上是一套兼容於PC平臺下，配合Microsoft Windows操作系統，且支援中文操作，讓您在操作上更能無往不利。該軟體具有易學易用、運算程式時間短、機臺加工效益高、加工表面品質優、機臺／刀具壽命延長與現有很多的二次開發增益集工具（Ex: RoboDK外掛）等優勢特點。不僅提供臺灣推動生產力4.0在數位製造上的利器，也讓業界的使用者和學校學員都能夠更深一層的瞭解實務上的加工應用。

前言


臺灣製造業普遍以代工製造（OEM）或設計與製造代工（ODM）為主，當今產品的研發技術透過軟硬體上不斷的精進與提升，相對的企業競爭也更加的激烈，無論產品開發週期的縮短與客戶品質上的嚴格要求，企業都必須以更快、更彈性的生產方式來滿足顧客的需求。
而關鍵零組件所涵蓋的範圍，包括有汽機車、醫療器材、航太、電子3C等等產品，在開發週期不斷的縮短與製造成本不斷的上升、人力資源的匱乏、技術斷層等營運的挑戰下。目前經由產官學的共同推動努力，持續地不斷發展單機、整線與整廠的智慧化製造整合生產系統，以迎合生產力4....

目　錄
1. 緒　論
11　多軸加工的優勢特點　
12　多軸加工的應用領域　
13　了解軟硬體的評估　
14　五軸工具機未來的產業發展　
本書參考文獻　
2. 多軸基本加工觀念與須知
21　多軸加工的基本觀念　
22　多軸加工的觀念須知　
3. 多軸銑削加工使用入門
31　基本設定　
32　設定多軸加工路徑　
33　路徑模擬驗證與加工報表　
4. 四軸旋轉銑削加工應用
41　基本設定　
42　四軸定面加工路徑　
43　替換軸加工路徑　
44　倒角加工路徑　
45　刀具路徑模擬與驗證　
46　其他功能補充　
5. 3+2固定軸銑削與鑽孔加工
51　基本設定　
52　3+2固定軸加工路徑　
53　斜面側銑加工　
54　刀具路徑模擬與驗證　
6. 多軸刀具軸向設定
刀具軸向控制　
7. 多軸銑削工法應用
71　平行工法（Parallel）　
72　等高加工（Constant Z）　
73　側銑工法（Swarf Milling）　
74　曲線工法（Curve）　
75　沿曲線工法（Along Curve）　
76　漸變工法（Morph）　
77　沿面工法（Flow）　
78　多曲面工法（Multi Surface）　
79　通道工法（Port）　
710　沿邊工法（Swarf）　
711　去毛邊工法（Deburr）　
712　投影曲線工法（Provect Curve）　
713　旋轉工法（Rotary）　
714　進階旋轉工法（Rotary Advanced）　
715　五軸粗加工（Pocketing）　
8. 進階多軸工法選項應用
81　提高多軸的高精度加工　
82　多軸偏擺範圍限制　
83　多軸軸向碰撞控制　
84　多軸進退刀連結　
85　避開機臺的行程極限　
86　刀具與刀桿的選用　
9. 五軸銑削加工實例：地球
91　基本設定（Basic Setup）　
92　加工工法應用（Application of Machining）　
10. 五軸銑削加工實例：花瓶
101　基本設定（Basic Setup）　
102　加工工法應用（Application of Machining）　
11. 五軸銑削加工實例：輪軸
111　基本設定（Basic Setup）　
112　加工工法應用（Application of Machining）　
113　四軸路徑模擬與驗證　
12. 五軸銑削加工實例：5軸環
121　基本設定（Basic Setup）　
122　加工工法應用（Application of Machining）　
13. 五軸銑削加工實例：骨板
131　基本設定（Basic Setup）　
132　加工工法應用（Application of Machining）　
14. 五軸銑削加工實例：葉片
141　基本設定（Basic Setup）　
142　加工工法應用（Application of Machining）　
15. 刀具路徑安全驗證及模擬
151　基本設定與操作（Basic Setup）　
152　ModuleWorks整機模擬功能　
153　整機模擬路徑分析　
154　整機模擬使用外部後處理　
16. 多軸控制器基本G&M碼機能簡介
161　多軸控制器的類別　
162　3+2傾斜固定軸指令概述說明　
附錄　專案檔目錄

目　錄
1. 緒　論
11　多軸加工的優勢特點　
12　多軸加工的應用領域　
13　了解軟硬體的評估　
14　五軸工具機未來的產業發展　
本書參考文獻　
2. 多軸基本加工觀念與須知
21　多軸加工的基本觀念　
22　多軸加工的觀念須知　
3. 多軸銑削加工使用入門
31　基本設定　
32　設定多軸加工路徑　
33　路徑模擬驗證與加工報表　
4. 四軸旋轉銑削加工應用
41　基本設定　
42　四軸定面加工路徑　
43　替換軸加工路徑　
44　倒角加工路徑　
45　刀具路徑模擬與驗證　
46　其他功能補充　
5. 3+2固定軸銑削與鑽孔加工
51...