1.手板简介& &
&&什么是手板？
& 在产品的设计过程中，我们完成了设计图纸以后，最想做的一件事便是想知
道自己设计的东西做成实物是什么样、外观和自己的设计思想是否吻合、结构设
计是否合理等等。手板制造便是这种需求的产物。通俗点讲，手板就是在没有开
模的前提下，根据产品外观、结构图纸做出的一个或几个，用来检查外观或结构
合理性功能的样板。另一方面，随着社会竞争的日益激烈，产品的开发速度逐渐
成为竞争的主要矛盾，而手板制造恰恰能有效地提高产品开发的速度。正是在这
种情况下，手板制造业便脱颖而出，成为一个相对独立的行业而蓬勃发展起来。
&手板的分类：&
早期的手板因为受到各种条件的限制， 主要表现在其大部分工作都是用手工 完成的，使得做出的手板工期长而且很难严格达到外观和结构图纸的尺寸要求，
因而检查外观或结构合理性的功能也大打折扣。随着科技的进步，CAD
技术的快速发展,为手板制造业提供了更好的技术支持手段，使得手板的精确度 和制作速度越来越高。&
&&按照制作的手段手板可分为手工手板和数控手板：&
（1） 手工手板：其主要工作量是用手工完成的,目前主要集中在玩具公仔
等尺寸精度要求不高但艺术性较强的场合。&
（2） 数控手板：其主要工作量是用数控机床完成的，而根据所用设备的 不同，又可分为激光快速成形(RP,Rapid
Prototyping)手板和加工中心
（CNC）手板。
RP 手板：主要是用激光快速成型技术生产出来的手板。 B: CNC
手板：主要是用加工中心生产出来的手板。
CNC 手板相比较各有千秋：RP 手板的优点主要表现在它的快速 性和复杂曲面（比如倒斜度曲面）上，它主要是通过堆积技术成型，因而
板一般相对粗糙，而且对产品的壁厚有一定要求，比如说壁厚太薄便不能生产。
CNC 手板的优点体现在它能非常精确的反映图纸所表达信息， 而且 CNC 手板表 面质量高，尤其在其完成表面喷涂和丝印后，甚至比开模具后生产出来的产品还
要光彩照人。因此，CNC
手板制造愈来愈成为手板制造业的主流。&
CNC 手板也有其不足之处：&
（1）如上所述玩具公仔在软件设计上比较困难，掌握此技术的人员极少；
在硬件上很难用三轴一次将其完全加工出来，必须分块加工。而快速成型则
可完整地加工出一个复杂的公仔。&
（2）由于手板制造业所涉及的行业越来越广，如汽车行业中的内、外饰件、
汽车灯具、车仔模型等，这些产品都需要多于两次的定位加工，车仔模型的
车壳甚至需要分六面加工。对此 CNC
加工需要多次定位，在路径处理上也 要分步处理，极易出现差错。反观快速成型则可一次输入数据就将各面全部
加工出来。 手板按照制作所用的材料分，可分为塑胶手板和金属手板。 手板按照制作所用的材料分，可分为塑胶手板和金属手板。 塑胶手板：其原材料为塑胶，主要是一些塑胶产品的手板，比如电视机、显
示器、电话机等等。 金属手板：其原材料为铝镁合金等金属材料，主要是一些高档产品的手板。
比如笔记本电脑、高级单放机、MP3
播放机、等等。&
& 制作手板的必要性 ：&
（1）检验外观设计：手板不仅是可视的，而且是可触摸的，他可以很直观的
以实物的形式把设计师的创意反映出来，避免了“画出来好看而做出来不好看”
的弊端。因此手板制作在新品开发，产品外形推敲的过程中是必不可少的。&
（2）检验结构设计：因为手板是可装配的，所以它可直观的反映出结构的合
理与否，安装的难易程度。便于及早发现问题，解决问题。
（3）避免直接开模具的风险性：由于模具制造的费用一般很高，比较大的模
具价格在十万到几百万，如果在开模具的过程中发现结构不合理或其他问题，其
损失可想而知。而先做手板直至确认则能避免这种损失，减少开模风险。&
（4）面世时间大大提前：由于手板制作的超前性，你可以在模具开发出来之
前利用手板作产品的宣传，甚至前期的销售、生产准备工作，及早占领市场。&
（5）直接以手板方式进行小批量生产装配，进行试销产品通过快速反馈信息
修改直至定型，大大降低市场风险。 2.0.
手板制作时的必备材料以及工具 2.1
板、石膏 ABS
板是制作手板的主要材料，它的特点是强度高、韧性好、易加工、变
形小、熔点低等。用此材料加工的手板与注塑出来的产品特性十分接近，因此可
以用来检验产品设计的结构和强度是否合理。另外还有有机玻璃、电木、代木、
玻璃纤维等材料，这些材料一般运用在一些特殊场合，如车仔模的车窗就需要用
有机玻璃来做。&
温度在95-110度时 ABS 会出现热变形现象也就是通常容易产生粘刀的温度。加工过程 中避免此现象出现，可从几个方面考虑： 1.
考虑用好一点的、热变形温度高一点的材料
2.刀具要锋利排屑要流畅
3.有条件可加上吹气装置利于冷却和排屑。 在深圳地区 ABS 板的尺寸从 6mm 到 100mm 厚度都有，较好的国产板 18
左 右，进口板 24 元/kg 左右。 （随板材厚薄不同价格稍有出入）&
& 石膏是手板加工中不可缺少的辅助材料。 石膏 原因：在进行翻面加工时型腔面已被掏空，而产品壁厚一般较薄，因此加
工会出现薄壁抖动现象，对产品的外观影响很大。填上石膏后相当于加上了支撑
物，这就使加工时不会出现薄壁抖动，保证了加工效果。
石膏的种类可粗分为：建筑石膏和手板石膏。由于各厂家的石膏产品配方有
差异所以没有固定型号。手板石膏一般价格为一千多元/吨&。
&手板石膏是一种快干型石膏。 一般的调和比例是 65%的石膏混合 35%的水 （大
致以质量计算） ，在调和过程中可将石膏粉均匀的倒入水中，一边倒一边快速搅 拌，使水和石膏均匀混合防止结块。调成稀糊状态即可倒入手板中，倒满后用直
尺刮去多余石膏。石膏干后会有轻微隆起，用平底铁铲铲平隆起的石膏即可。
手板石膏的基本参数： 调水比例 65%的石膏，35%的水（质量比） 有无发热 有发热 有无膨胀 膨胀率 0.02% 凝结时间 初凝时间 7-8 分钟，全凝时间 15 分钟 加工后为了能方便的将石膏取出来，要用保鲜膜或塑料薄膜（或者涂层凡士
林）垫于石膏和工件间。因为石膏凝固时会有微小膨胀而与产品贴合的很紧，在
加工完后石膏可能会拆不下来。 那么我们在填石膏之前先垫一层保鲜薄膜或塑料 薄膜，这样加工完后就很容易将石膏取出来了。
2.2 工具：
&刀具、底板、定位销、502 胶水、压板、平底铁铲、橡胶锤 刀具是成活的关键，磨刀不误砍柴工，刀具好加工起来就事半功倍。目前
刀具是成活的关键 我们打样多用公司磨制的单刃螺旋刀，而客户多用白钢刀。 以下为两种刀具综合对照表： 刀具 价格
硬质合金单刃螺旋刀 80
元 客户反映较好 50mm 长 ?6 国产白钢刀 60 mm 长 9元 客户反映较差 ?6 进口白钢刀 60 mm 长 35 元 客户反映较好 由上表可知进口白钢刀的性价比最好，这也是多数客户选择白钢刀的原因。
ABS 塑料比较容易加工，但它的缺点是熔点低。精雕机的主轴转速较高，
加工时会产生大量的热，这些热量要依靠碎屑带走。
当刀具锋利时主要以切削为主，刀刃与材料摩擦小能很快断屑，因此碎屑
易排出，此时大部分热量由碎屑带走就不会粘刀。
经过长时间加工刀刃慢慢被磨损，切削时与材料摩擦增大，使刀具温度迅
速升高。同时刀刃变钝无法迅速断屑使得碎屑无法排出，并被挤压在刀具同材料
之间，这样积累的高温会将碎屑融化，融化的碎屑会黏附在刀具上使切削状况进
一步恶化最终导致粘刀。在实际加工中一旦出现粘刀就会产生滚雪球现象，往往
只需要几秒钟时间就会生成一大团包裹着刀具的塑料。
这团塑料和工件摩擦会损 毁工件表面，当塑料团积累到一定程度，由于大团塑料和工件摩擦使阻力急剧增
加最终会导致刀具折断。所以当我们发现刀具变钝时要及时更换。
使用白钢刀有一个要注意的地方：加工时尽量避免切到石膏，因为在高速
使用白钢刀有一个要注意的地方 旋转下石膏很容易将刀刃磨钝。&
& &&&底板：因为手板最后要从残料上切下来，为防止加工时切到工作台所以在
工作台和工件之间要加底板，因此底板就成为装夹和定位的基础。底板用压板固
定在工作台上，一般比工作台稍小（留出压板位）
，而且不会频繁更换直到它不 能使用为止。 多数客户使用一块 ABS 板或是我们随机带的有机玻璃板作底板。由于经常 要在底板上打定位孔，同时工件是用 502
粘在底板上的，因此加工完一次后需要 将底板铣平才能进行下一次加工。 随着加工次数的增多底板会变得千疮百孔直到 报废，那时就需要一块新板来代替了。 还有客户采取将毛坯铣出两条互相垂直的定位边作为翻面时的定位基准，
然后在底板上粘一块塑料块并铣成定位块，翻面后以此作为左下角点，这样也能
起到定位作用，只是花的工夫较多而且不够精确。
（见附图） 而下面这种装夹方法是比较好的： 在回访一家客户时我见到了客户自己设计的一套铝制夹具，外形同我们的
铝台板相似，具体情况如下： 如（图一）所示台板中间的横排、竖排小孔为定位孔，大小为常用定位销
的直径。 因为我们打定位孔时孔间距离一般都取整数， 因此孔位为每隔 10mm 一 个，其他的孔为 M6 的螺丝孔。这样在装夹时厚点的板我们就可用压板来压（见 图二） ，薄板则用 502 来粘。加工完将 502 铲掉即可不用铣平面了（粘在铝板上 的 502 可直接铲掉） ，因此台板的高度是固定的，那么在换装其他工件时工件的 底部高度都是一定的，所以在翻面后该铣掉毛坯表面多少余量就十分好算了。
定位块 工件 附图
压板位 图 一
图 二 定位销： 定位销：定位工具，起连接底板与工件上的定位孔的作用，只有这样才能
让底板与工件上的定位孔对位准确。 502
胶水：可将材料牢固的粘于底板上。另外由于毛坯上下表面要铣面加
胶水： 工，所以需要在毛坯侧壁挖个坑作压板位（见图二） ，而当毛坯较薄时就不能这 样做了，简单易行的装夹方式是用 502
来将毛坯与底板粘合。 压板： 压板：压紧底板或工件，用压板压工件时不能直接压在材料表面，应在材
料侧边挖一个坑作压板位，这样铣毛坯表面时就不会受到压板的干扰（见图二）
&平底铁铲：&
&平底铁铲：铲掉多余石膏或是将加工后剩下的残料从底板上铲下来&
& &&橡胶锤：
& &&橡胶锤：可均匀敲击工件使之与底板贴实
3.0. 手板加工的基本加工流程
客户接获的数据一般为左图的三种情况。有
据是最简单的，对原图修补一下即可使用；有平面
图纸则需要转化为 3D
图；仅有零件照片或样品则 需要较强的设计能力，因此这也是最难做的一种。 接 获
数 据 平面图纸 3D 数据 零件照片 3D 数据 绘图补面 零件设计 有些产品尺寸过大，如电水壶的直径大、腔体深， 一方面很难找到这么大的材料， 另一方面即使有材 料， 机床的 Z 向也不一定有那么高， 而且整料加工 很浪费材料。 因此我们要将零件分两部分或更多部 分来加工， 其决定因素一般是我们手头现有的材料 厚度和机床的有效行程。 选 材
面 手板加工都需要二次定位， 那么二次定位的方式有 定位孔定位和边框定位两种。 定 位
开 粗 过切修补 型 腔
精加 工 备注：在加工过程中难免会出现一些失误，因此要 有补救办法， 一般是采用 502 调和痱子粉填补于过 切处。但对于透明手板必须一次成功，因为任何修 补痕迹都会显得十分清楚。 填石膏 翻
面 、装 夹
这些是辅助工作， 填石膏是防止翻面加工时由于壁 厚太薄而出现抖动影响外观。 翻面后铣平面是因为 材料厚度比产品大， 为保证产品壁厚均匀必须将材 料厚度加工到等于产品厚度。 填石膏时应注意先在 工件内面喷层油或垫张薄膜，否则石膏很难取出。
&&&铣平面 曲面加工是成活的关键，也是客户最关心的地方， 也是技术含量最高的地方，刀具的选择、加工参数 的设定直接决定了加工效率的高低。 外 曲
面开 粗 外曲面精加工 后期制作包括： 手工清角、 试装配、 抛光、 上漆等。 取 出
& &3.1 接获数据 客户接到的手板数据分四种情况：
&&&1. 3D 曲面数据 这是最简单的一种情况， 路径计算的基础数据已经存在， 只需要将原图的孔、 洞补好即可。 需要补洞是因为曲面路径计算的依据是曲面，而孔洞处无曲面，如果此时的
孔洞比刀具直径大，那么计算时会认为此处可以下刀而生成一个扎刀路径，这当
然是不允许发生的。
平面图纸 这种情况需要客户的工作人员有识图和将平面图转化为 3D
数据的能力。
&&3．3D 抄数数据 ． 这种情况是有样品实物进行 3D
抄数，然后以此数据进行造型。 3D
抄数是逆向工程的第一步，分手工抄数、机械抄数、激光抄数三种。
手工抄数是指用手工抄数机进行测量，测哪一点、测多少点由人决定。他的
优点是灵活性高，曲率平缓的少测一些点，曲率变化大的就多测一些点，缺点是
必须由人手操作。 机械抄数可由电脑设定点间距然后自动测量，优点是操作简便缺点是不够灵
活速度慢。 激光抄数精度高而且速度也很快，但设备较贵。
&&4． 效果图或照片 ． 这种情况是最难的一种，相当于直接进行产品外形及内部结构设计。
目前利用后三种情况使用精雕 5.0
完整的做出一个产品造型还不太方便。针
对第一种情况对 3D
曲面数据 曲面数据进行补洞或添加保护面是比较容易的。3D
曲面数 据一般为 IGS 格式，通过输入文件功能输入曲面，可先将曲面进行图形居中（上 下、左右居中，顶部居中）然后根据实际情况补洞或添加保护面。&
&在通过各种途径获得 3D 数据之后我们就要挑选合适的材料来加工，反过来 我们手头现有的材料也影响加工方式。 当我们加工的产品尺寸不大而我们手头有合适材料时就可以直接出刀路；
当 产品尺寸较大同时又没有合适材料时， 就要考虑是将几块材料粘成合适尺寸加工 还是把产品分成几块加工好后粘起来。 一般情况将材料粘成合适尺寸的毛坯加工 居多，因为把产品分成几块加工所涉及的曲面分割、路径计算、装夹找正的次数
都要成倍增加，而且加工好后的接合问题也比较麻烦（如前所述
CNC 手板加工
的弱点） 。因此在节省加工时间很重要的手板行业，一般在产品尺寸超过了设备
加工范围或一些加工不到的暗扣，以及一些电水壶之类的壁厚薄、腔体深、体积
大的产品用整料加工既浪费了材料又浪费了时间，
这些情况采用分块方式加工就 比较好。 毛坯材料一般比产品最大外形单边大一个开粗刀具直径再加一定余量
（一般 为 5-10mm） ，定位孔就打在刀具走不到的余量上，防止刀具和定位销碰到。毛 坯在厚度上比产品厚 3-5mm 就好，太多则浪费材料（当然有些时候手头的材料 未必能保证给的余量恰倒好处，因此在选材时尽量做到节省即可） 。&
& &&3.3 路径设计&
路径设计是把理论数据变成实际产品的桥梁， 也是最大限度的发挥机床能力 的保证。它包含几个方面：铣毛坯平面路径、打定位孔路径、曲面路径、钻孔路
径。 铣毛坯平面路径：加工产品内外面都有铣平面加工
铣毛坯平面路径 加工产品内外面都有铣平面加工 （1）手板加工需要翻面那么第一面就会作为第二面的底面基准。所以第一
面是二次定位加工的底面基准， 因此为保证产品精度在加工第一面前必 须铣平面，同时以此平面高度作为第一面加工的 Z
轴起刀点。 （2）翻面后加工要注意一点：选材时毛坯的厚度比产品要厚，当我们加工
加工 第二面时如果直接依毛坯表面为零平面加工做出来的产品壁厚就不正
第二面时 确了。因此应以底板高度为基准，向上抬刀，距离为产品厚度，此值即
轴起刀点。而 Z
零点以上的材料都是多余材料，在加工产品曲面
前应该先把毛坯上多余材料以铣平面方式铣掉。&
打定位孔路径：&
&3.3.2 打定位孔路径： 手板加工需要翻面，如何保证翻面后产品内外面的相对位置正确，这就需要
定位孔的帮助了。毛坯上的定位孔同底板上的定位孔直径必须相同，孔间距必须
一致，毛坯上的定位孔路径同底板上的定位孔路径的中心输出点必须一致，只有
满足以上各条件才能保证翻面后产品内外面的相对位置正确。
定位孔 中心点 中心点 底板 已加工好一面的毛坯 由上图可知用定位销将已加工好一面的毛坯装到底板上时， 他们两个的中心 点是重合的，所以我们只要知道底板的中心就知道已加工好一面的毛坯的中心
了，这就保证加工产品正反面的相对位置正确。
&3.3.3 曲面路径：可分为曲面粗加工和曲面精加工两种。 （1） 曲面粗加工： 这个步骤是客户最关心的地方之一，客户的要求很简单一个字“快”
。在此 选用分层区域粗雕。曲面粗加工最主要的两个参数是每刀吃深和侧向进给，这两
个参数会受机床加工能力及刀具限制。以鹏雕
?6 的刀切割比较轻松，
而对毅雕 200
就显得有点吃力。 目前回访的客户中 ?6 平底刀是主流开粗刀具 （鹏 雕、毅雕都如此） 。在一家客户处见到鹏雕 480
的刀加工，听加工声音还 比较正常，吃深为 1mm、侧向进给为 4mm、走速为 2.4 米/分。 以下为一般客户所用参数： 刀具 吃深
进给 走速 下刀
转速 走刀方式 毅雕 ?6 1mm 4mm 3.0m/分 斜线
12000 行切
鹏雕 ?6 2mm 4mm
3.6m/分 斜线 10000 行切 首先将外部输入的曲面数据进行翻转、 居中、补面等操作，然后依据路径 向导依次进行： （以游戏机壳下盖为例）加工顺序先做内面再做外面。 原因如下： 手板加工要将整个产品加工出来，那么对加工的先后顺序有一定要求：一
般是先加工好内腔，再翻面作外形。原因是加工好内腔后灌入石膏相当于模具的
型心，产品套在其上不易出现松脱。另外只有当产品内、外面加工好后才能以外
形轮廓切下，如果先做内腔再做外形，就相当于外形的轮廓切割与曲面加工一次
定位完成，这就保证二者的一致性从而保证产品外观。
此处留少量余量与周 边材料相连， 防止产品 在曲面加工过程中松 动， 最后用轮廓切割或 等高外形加工掉。&
&&外表面 产品 内面
深度限定线 开粗具体参数及步骤如下：
& &&&第一步：走刀方式、边界余量的设置，边界余量一般给 0.15mm
足够。 在这一步要注意边界的设定问题， 游戏机下盖内表面的电池盒部位比四周的 边界高， 系统无法识别正确边界， 如果按习惯采用型腔模具边界 型腔模具边界将无法生成路径。 型腔模具边界 型腔模具边界默认的是高度相同且封闭的曲面边界， 遇到边界不等高情况就无法 型腔模具边界 生成正确路径。如上右图所示错误例子： （由于图形边界为三维曲线所以无法生 成正确的型腔模具边界，而导致路径计算错误） 此时可采用“自动提取边界”方式，然后将边界向外偏一个刀具半径即可。当 然对于一些特别复杂的曲面用“自动提取边界”方式提取的边界可能不准确，那 么就需要事先将曲面边界做出再进行路径计算。
& &&&第二步：刀具、逼近方式的选择。 刀具选择的依据主要是曲面特征和机床能力。 曲面特征主要是看角落处需要 用多小的刀才能加工出来，依半径原则（后一把刀的直径是前一把刀的半径）由
后向前推。本例最小刀具为 ?2
平底刀，上推一次变为 ?4
平底刀。如果用毅雕加 工以其加工能力 ?4 平底刀就可作为开粗刀具了。如果机床为鹏雕最大可用 ?6
平底刀开粗，依半径原则需要添加一个 ?3
平底刀的路径才能用 ?2
平底刀。 那么到底用 ?4 平底刀还是 ?6 平底刀开粗，就需要比较一下用 ?6
平底刀比 用 ?4 平底刀开粗节省的时间 t1
平底刀路径的加工时间 t2。如果
平底刀开粗可节省时间，反之用 ?4
平底刀开粗可节省时间；当 t1
时还是用 ?4
平底刀开粗较好， 因为这样可减少一次路径计算时间和换 刀时间。 曲面加工的逼近方式一般为直线。 （图三）
&&&第三步：吃刀深度、路径间距、下刀角度、主轴转速和进给速度的设定（图四）
图三 图四&
&第四步：兜边量和走刀方式的设定： “优化走刀方向”选项可根据曲面区域形状以不同走刀方向加工，提高曲面 加工效果，但此选项可能会增加抬刀次数。 （图五） 基本参数设定完成，为尽可能提高效率需要检查一下下刀方式中的参数。在
此采用螺旋下刀，角度可设大一点。具体设置可参考书中曲面加工下刀方式详解
（曲面加工使用说明书 82
页）（图六） 。 图五
图六 螺旋半径的设定要根据刀具大小而定，一般为刀具半径的 50%-100%就可。
以上为粗加工路径参数设定。 （2） 曲面精加工 曲面精加工是实现产品精细构造的手段，可细分为：沿面加工和清角加工两
种。 （也就是平行截线和等高外形） 沿面加工是将产品的曲面加工出来，清角加工是沿面加工的预处理，将直侧
面、陡斜面、细小角落等处加工出来。
&&清角加工（等高外形） 清角加工（等高外形）
&&&第一步：加工范围设定 边界设定仍然是自动提取边界，不过此处边界无法设定边界偏移值。产品的
最外一个装配台阶还没加工出来。 需要添加一个依其边界和台阶深度的轮廓切割 路径。如上右图可看到最外一个台阶没有生成刀路。
&&&第二步：刀具设定（图七） 第三步：每层所降高度（图八） 图七 第四步：走刀方式设定 图八 等高外形参数到此设定完成。右上图为路径效果： 沿面加工（平行截线加工 平行截线加工） 沿面加工 平行截线加工） 第一步：选定余量及边界（图九） 第二步：刀具选择，因为此产品底面都为平面因此选平底刀加工。 （图十） 图九 图十&
路径间距设定（图十一） 第四步： 走刀方式 已走过等高外形所以不必进行修边（图十二） 图十一 图十二 在初步完成参数设置后还需要检查“陡斜面”和“路径延长长度”参数： 因为直侧面、陡斜面已加工过不必再做，此时的加工模式应选为平坦面。为
防止加工时刀具碰到直侧面而影响其效果，
可将路径延长长度设定为-0.05mm
这 样加工时刀具走到离直侧面还有 0.05mm
就会回头，而不会碰到直侧面。 右上图为路径效果。 以上为曲面加工的基本步骤，由于手板曲面千变万化无法全部包含，因此在
实际工作时应以实际情况灵活运用各项参数。
最后是对前面补好的孔洞进行钻孔或轮廓切割加工，
一般可做出孔边界利用 特征取点的办法作钻孔或扩孔加工 （有些时候孔边界不是圆形则利用轮廓切割进 行加工） 。 内外面加工原理相同， 但翻面加工时应注意开粗或精加工时要注意加工深度 设置， 先不要将产品切穿， 要让产品同周边材料有一定余量 （0.5mm 左右） 相连， 以保证面加工时产品不会动， 待曲面加工完后可用产品外形做轮廓切割将产品切 下。
&4.0 实际加工体会&
1.刀具选择&
刀具选择的依据主要是曲面特征和机床能力。
曲面特征主要是看边角处需要 用多小的刀才能加工出来，依半径原则（后一把刀的直径是前一把刀的半径）由
后向前推。本例最小刀具为 ?2
平底刀，上推一次变为 ?4
平底刀。如果用毅雕加 工以其加工能力 ?4 平底刀就可作为开粗刀具了。如果机床为鹏雕最大可用 ?6
平底刀开粗，依半径原则需要添加一个 ?3
平底刀的路径才能用 ?2
平底刀。 那么到底用 ?4 平底刀还是 ?6 平底刀开粗，就需要比较一下用 ?6
平底刀比 用 ?4 平底刀开粗节省的时间 t1
平底刀路径的加工时间 t2。如果
平底刀开粗可节省时间，反之用 ?4
平底刀开粗可节省时间；当 t1
时还是用 ?4
平底刀开粗较好， 因为这样可减少一次路径计算时间和换 刀时间。本例用 ?4 平底刀开粗总加工时间较短。 以上为刀具选择的原理，需要用更多刀具加工时也可依此进行。
开粗要求以最大切削率进行，为找到最大切削率同时不超过机器加工能力，
可先使用较保守参数加工，然后再视加工情况进行调整。
在进行上述加工时调整过程如下： 切削速度相同时加工深度由开始的 1.5 mm
调到 2.0mm、侧向进给由开始的
2.0mm 调到
3.0mm，使单位时间切除量提高了一倍。调节切除量的依据主要是 听加工声音和观察机床震动情况。 下刀方式的选择： 手板加工的材料较软但粗加工时每刀吃深较大， 而大多数客户所用的刀具都 是成型白钢刀，成型白钢刀的中心是没有刀刃的，因此在竖直下刀时中间的材料
不是被切除而是被硬挤下去的。 当我们用较高的下刀速度加工时可以想象其对主 轴的冲击非常大， 所以与其用减低下刀速度或增加落刀延迟时间的办法不如采用 斜线下刀方式。在此使用螺旋下刀，此种下刀方式机床震动小、需要的下刀范围
尺寸小，由于材料软所以给了 10?
的下刀角度。 吃深与底部残料的关系： 由路径模拟计算得出每层吃深与底部残料的关系： （余量设定为 0.15mm） 每刀吃深 1mm 1.5mm 2mm 2.5mm 3mm
底部残料 0.3mm 0.3mm
1.1mm 2mm 2.7mm由上表可见随着每刀吃深的增加底部残料也随之增大， 底部残料太多精加工 的吃刀量就较大，容易产生粘刀和断刀。而且在实际加工中各平面台阶所留余量
也都并非为路径计算中所设的余量， 所以实际上是所有平台面上都有较大的残料 留下。此问题 MasterCam 中也存在，它的解决方法是点选各平台面将其深度记 入加工深度中，那么计算时对这些深度进行强制约束使其余量为加工参数所设。&
平行截线精加工时设定了浅平面参数后在直侧壁仍有竖刀路，
最初以为是计 算上的失误而留下的少量竖刀路，因此用节点编修去掉了它们。后来在实际加工
中发现去掉竖刀路后抬刀次数增加了不少，
再仔细一看才明白竖刀路是各浅平面 之间的连接路径，因此保留它可减少抬刀路径，只要将路径延长长度设定为
-0.05mm 就可避免其碰到陡斜面。
&4.钻孔加工&
&&钻孔加工 加工完曲面后先前我们补好的孔洞现在需要加工出来，一般我们是利用孔洞
边界做轮廓切割。但孔洞的大小、形状、高低都不同，因此加工时可能需要分好
几个加工模块来加工。因为补洞面是先前以孔洞边界做出的，所以这些孔洞的边
界数据应该可以再利用， 如果可以选中补洞面以其边界直接生成带边界相对高度 的挖孔路径这就方便许多了。
&5.碎屑处理
&&碎屑处理 手板加工过程中会产生大量碎屑， 大部分碎屑四散飞溅少部分留在工件的窄 缝沟槽内，当刀具加工到这些地方时这些碎屑会防碍新产生的碎屑排出，因此容
易积聚热量导致粘刀。对此加吹气冷却是较好的解决办法，一方面可将碎屑吹走
一方面可冷却刀具和材料。不过吹气冷却也带来了两个问题：
（1） 碎屑四散影响环境 由于塑料很轻所以刀具切割时就会使碎屑四散飞溅， 再加上吹气情况就更严 重。对于带保护罩的 Carver 和 HMS 问题不大，而毅雕系列就不行了。对此可建 议客户将机床包装箱稍加改造做成一个防尘罩（在一客户处见到） ，对防尘罩内 的碎屑定期清理，这样即可达到保持环境整洁的目的。 （2） 吹气量的控制 出于节约成本的考虑客户希望能控制吹气时间，即切削加工时吹气，抬刀或
暂停加工时则停止吹气。
&6.翻面路径 &
&&翻面路径 精雕软件可以直接定义产品外表面为加工面进行路径计算， 有三点问题需要 注意： 1. 软件中默认的翻面轴是 X
轴，那么生成的外表面路径相对于内表面
路径也是以 X
轴翻转的。在实际加工中对工件进行翻面装夹时也应
注意需以 X
轴翻转。 2.
翻面后系统默认曲面最高点为正值即产品总厚度，在路径参数中设
置加工深度时要注意。 3.
翻面后粗加工用自动找边参数时有误差，表现在电池盒处的路径不
正确。因此需要人为画出边界并向外偏移一定距离后再以此作为路
径边界进行路径计算。 4.
翻面后的粗加工和等高外形路径需要分两次完成，原因是电池盒的
深度比产品边界深。 产品边 界
电池盒 如上图所示，为防止松动在产品所有曲面加工完之前，需要让产品边
界同打了定位销的残料之间有一定余量连接。为达到此目的在进行粗
加工和等高外形时就必须限定加工深度为：产品边界的深度减
1mm。而此产品电池盒的深度比产品边界深，因此电池盒有一部分 加工不到，所以需要补加一个路径。 7.加工失误的补救措施：
加工失误的补救措施： 加工失误的补救措施 加工中我们应尽量避免出错，但是绝对不出错是不可能的，可用补救
材料填在过切或错切的地方。 在手板行业中最常用的补救材料是原子灰或 502
胶水混合痱子粉。 原子灰为胶状粘稠物，需要配合催干剂才能凝固，调和比例可参考说
明书。进口原子灰价格较贵，如：德国 Bentex-autodody-filler 为一百多元 /250 克； 国产原子灰价格较便宜， 广州三本涂料化工厂为五十多元/850
如： 克。 502 胶水混合痱子粉：取适量痱子粉加入 502
胶水调成稀糊状即可。 将调好的材料填入过切的地方待干后再补加工一下。 补救前提是：工件为非透明件，透明工件是不许有粘接痕迹的。
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