平面铣是UG CAM 加工中的一个基本加工方法，在使用NX 软件进行零件加工的教学实践中，经常发现学生在创建平面铣操作时，出现“没有在岛的周围定义要切削的材料”等错误提示，或其他无法生成刀轨的情况。 根本原因在于学生对平面铣边界的概念理解不足及设置不合理导致[1]。 因此，针对平面铣中的相关概念及难点，通过不同零件的加工设置分析，进行部分归纳和总结。

1 平面铣的特点

平面铣用于移除垂直于固定刀轴的平面切削层中的材料，主要用来加工平底直壁的零件，可用于平面轮廓、平面区域或平面岛屿的粗加工和精加工，它平行于零件底面进行多层铣削，是一种两轴半的加工形式[2]。 在零件的基准面、内腔的底面、开放的外形轮廓、薄壁结构件等加工中广泛应用。

平面铣实质上属于2D 线框加工，即不需要零件的三维模型即可生成刀轨[3]。 可不需要设置其父节点WORKPIECE 中的部件几何体和毛坯几何体，加工的区域由部件边界或毛坯边界来确定，刀路的形状由部件边界来决定。平面铣的刀位轨迹生成速度快、调整方便，能很好地控制刀具在边界上的位置。

2 平面铣操作的创建

创建工序前，应提前设置好坐标系（MCS）、几何体（部件几何体和毛坯几何体）和所需刀具。 创建平面铣加工工序时，在创建工序对话框中需注意【位置】下的【几何体】要选择WORKPIECE，才能继承父节点设置的坐标系和几何体参数，方便后面边界的设置及后处理程序的正确生成。

进入平面铣对话框后，需要设置的有几何体和刀轨设置两大部分，重点及难点是几何体中的边界部分[4]。 设置边界几何体的目的是让系统知道要加工的范围，将刀具限制住，形成所需的形状。 边界几何体有部件边界、毛坯边界、检查边界和修剪边界四种类型，部件边界是必须定义的，另外三种边界根据实际情况而定，非必须定义。

几何体设置的主要内容有：定义平行于底面的部件边界，控制刀具的运动范围，确定关键切削层，形成零件形状；选择封闭的毛坯边界，确定被加工材料的范围；选择底面，定义切削深度。

3 边界的概念

要正确定义部件边界，应先明确边界的几个概念。 首先是边界的类型及刀具侧，边界有两种类型，一种的封闭的，一种是开放的，区别在于边界能否首尾相连形成一个封闭图形。 刀具侧是要切除材料的一侧，封闭的边界刀具侧有内侧外侧之分，开放的边界刀具侧有左侧和右侧。 开放边界的刀具侧判断方法是：选中边界后，在起点往终点的方向上，根据实际切削的区域来定。 其次是边界的选择方法，部件边界可用面、曲线和点来定义，可根据实际加工区域来选择。 如图1（a）所示，加工外圆弧凹槽，选用图示的曲线做边界，属于开放边界。 起点往终点的方向上，切削区域在边界左侧，因此材料侧为左。

4 边界的设置

平面铣操作的关键在于确定部件边界或结合设置毛坯边界，以平面定义边界，面积大，选取方便简单，因此本文均以平面边界为例展开说明，当边界所处零件的位置不同，其设置方法也不同。

4.1 边界处在零件顶面

当边界类型为平面，且该平面处于边界顶面时，只需选中该面即可。以图1 零件为例，内腔为加工区域。零件上表面是一中空平面，将零件分为内外两个切削区域，内侧材料需切除。 单击【选择或编辑毛坯边界】，进入毛坯边界对话框，【选择面（0）】高亮显示，单击选中零件上表面后，形成两个封闭的部件边界，内边界的刀具侧为内侧用于切削内腔，外边界刀具侧为外侧，可用于加工外圆弧凹槽，如图1（b）所示。 由于未指定毛坯边界，没有定义切削材料范围，生成刀轨时不会切削外侧，默认内侧加工。 内腔底面是加工最深处，因此作为指定底面。 通过合理设置其他参数可形成如图1（c）所示刀轨。

4.2 边界多个且都处于不同水平位置

图2（a）所示零件，包含多个阶梯平面，有形状各异的完整面，也有中空的平面，且都处于不同高度上。 要加工形成该零件，应将各个水平平面选作为部件边界（如图2（c）所示），此时在多个阶梯平面的叠加作用下，刀具侧是平面内侧还是外侧不影响切削区域的范围。 由于多个平面未处于零件顶面，未做其他设置仍无法生成所需刀轨。若将这些平面一个个偏置至毛坯顶面显然工作量过大，因此，本文采用毛坯边界的方法来解决问题。 根据使用的UG 版本不一样，毛坯边界的确定方法有两种。

文章来源：《电脑编程技巧与维护》 网址: http://www.dnbcjqywh.cn/qikandaodu/2021/0523/1101.html