砂卵石地层盾构刀具磨损预测模型及刀具参数敏感性分析 被引量：4

1

作者 李雪 龚子邦 +2 位作者 黄琦 陈霖 吴九七 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第2期63-68,共6页

[目的]砂卵石地层中的石英颗粒体积分数较高,会导致盾构刀具磨损严重,影响施工进度及工期。建立盾构刀具磨损预测模型来预测盾构刀具的磨损量,是确保盾构法施工高效安全进行的重要环节。因此,有必要研究刀具磨损预测模型,并进行刀具参... [目的]砂卵石地层中的石英颗粒体积分数较高,会导致盾构刀具磨损严重,影响施工进度及工期。建立盾构刀具磨损预测模型来预测盾构刀具的磨损量,是确保盾构法施工高效安全进行的重要环节。因此,有必要研究刀具磨损预测模型,并进行刀具参数敏感性分析。[方法]分析了砂卵石地层对盾构刀具的研磨性;介绍了砂卵石地层盾构刀具的切削机理;建立了考虑微观磨损特征的盾构刀具磨损预测模型,并对刀具参数进行敏感性分析。[结果及结论]不均匀系数、特征粒径与材料的磨损量正相关;塑性去除磨损、脆性去除磨损和黏着磨损的体积分数分别为61.4%、30.8%、7.8%,塑性去除磨损和脆性去除磨损占比较大;磨损系数随着不均匀系数和特征粒径的增大而增大,盾构刀具的磨损量整体随着刀具刃角的减小而减小。盾构刀具的磨损主要由磨粒磨损和黏着磨损造成。 展开更多

关键词 盾构隧道 砂卵石地层 刀具磨损预测模型

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基于MCADBO-SVM的刀具磨损状态监测方法 被引量：1

2

作者 吴洪宇 徐冠华 +1 位作者 唐波 秦炜 《机床与液压》 北大核心 2025年第5期64-74,共11页

针对刀具磨损状态分类识别精度不高的问题,提出一种基于MCADBO-SVM的刀具磨损状态监测方法。在传统蜣螂优化算法(DBO)算法基础上,引入Circle映射和自适应可变惯性权重,提出Circle自适应权重蜣螂优化(CADBO)算法,提升了算法的整体寻优和... 针对刀具磨损状态分类识别精度不高的问题,提出一种基于MCADBO-SVM的刀具磨损状态监测方法。在传统蜣螂优化算法(DBO)算法基础上,引入Circle映射和自适应可变惯性权重,提出Circle自适应权重蜣螂优化(CADBO)算法,提升了算法的整体寻优和收敛性能。引入多域完全特征提取和多重特征选择技术(MFST),并将CADBO用于支持向量机(SVM)中的核函数和惩罚因子的择优问题,建立了基于MCADBO-SVM的刀具磨损状态监测模型。在公开数据集PHM2010上进行实验,结果显示:与多种方法相比,此模型的综合性能最优,检测准确率达到了95.24%。 展开更多

关键词 刀具磨损监测模型 振动信号 蜣螂优化算法 支持向量机 特征降维

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基于改进SSA-BP神经网络的钠硫电池拆解刀具温度预测模型研究 被引量：1

3

作者 屈朝阳 胡光忠 +1 位作者 王平 薛祥东 《机床与液压》 北大核心 2024年第9期100-107,127,共9页

钠硫电池中含有大量的高纯度钠,在自动化拆解过程中存在燃烧、爆炸等安全风险。针对钠硫电池在车削拆解时存在的安全性问题,提出一种改进SSA-BP神经网络算法来预测刀具加工的最高温度。利用ABAQUS软件计算出刀具加工的实时温度,通过电... 钠硫电池中含有大量的高纯度钠,在自动化拆解过程中存在燃烧、爆炸等安全风险。针对钠硫电池在车削拆解时存在的安全性问题,提出一种改进SSA-BP神经网络算法来预测刀具加工的最高温度。利用ABAQUS软件计算出刀具加工的实时温度,通过电池拆解实验验证仿真数据的可靠性;然后以仿真温度数据建立样本,利用Tent混沌映射对SSA-BP神经网络算法进行优化,建立刀具温度仿真预测模型。实验结果表明:该仿真预测模型收敛速度快,鲁棒性强,模型误差小。 展开更多

关键词 钠硫电池 刀具温度预测模型 改进SSA-BP神经网络 Tent混沌映射

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基于绿色切削的刀具设计模型概述 被引量：2

4

作者 王贤琳 谢助新 《工具技术》 2010年第12期70-73,共4页

刀具的合理设计是提高绿色切削加工性能的重要途径之一。绿色切削就是要做到高速干式切削或准干式切削,以及较高的加工质量和较长的刀具寿命。基于绿色切削的思想,分别就选用新型材料、涂层技术、优化结构工艺展开论述,并将三者结合起来... 刀具的合理设计是提高绿色切削加工性能的重要途径之一。绿色切削就是要做到高速干式切削或准干式切削,以及较高的加工质量和较长的刀具寿命。基于绿色切削的思想,分别就选用新型材料、涂层技术、优化结构工艺展开论述,并将三者结合起来,探讨现代制造业刀具设计应具备的特点。 展开更多

关键词 绿色切削 刀具设计 刀具模型

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单晶硅单点金刚石车削刀具磨损研究

5

作者 游津京 谢启明 +7 位作者 康杰 魏奇 刘尧 邱红方 张万清 白玉琢 贾钰超 罗永芳 《红外技术》 北大核心 2025年第8期1055-1062,共8页

单晶硅单点金刚石车削加工过程中,刀具磨损问题影响到光学元件的加工质量与效率,利用扫描电子显微镜(SEM)和金相显微镜观察金刚石刀具物理磨损形貌,发现金刚石刀具呈阶段式磨损,即刃口崩碎形态阶段、积屑瘤形态阶段以及刀面沟槽形态阶段... 单晶硅单点金刚石车削加工过程中,刀具磨损问题影响到光学元件的加工质量与效率,利用扫描电子显微镜(SEM)和金相显微镜观察金刚石刀具物理磨损形貌,发现金刚石刀具呈阶段式磨损,即刃口崩碎形态阶段、积屑瘤形态阶段以及刀面沟槽形态阶段;同时基于热-化学磨损机理,利用能谱分析和X射线衍射仪技术(XRD)发现了金刚石刀具微沟槽磨损形成机理;最后基于单晶硅表面粗糙度(Ra)与金刚石刀具车削路程的数学模型建立了金刚石刀具寿命模型。 展开更多

关键词 单晶硅 金刚石刀具 磨损机理 能谱分析 刀具寿命模型

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基于BP-RBF神经网络的刀具寿命预测模型研究 被引量：4

6

作者 方喜峰 张杰 +1 位作者 程德俊 张胜文 《工具技术》 2020年第12期69-69,70-73,共5页

对影响刀具寿命的因素进行分析,确定了影响刀具寿命的主要影响因素,建立基于BP-RBF神经网络的刀具寿命预测模型;对刀具试验寿命数据样本进行统计,采用最小二乘法对刀具寿命预测数学模型进行非线性拟合,建立试验刀具寿命模型。通过十折... 对影响刀具寿命的因素进行分析,确定了影响刀具寿命的主要影响因素,建立基于BP-RBF神经网络的刀具寿命预测模型;对刀具试验寿命数据样本进行统计,采用最小二乘法对刀具寿命预测数学模型进行非线性拟合,建立试验刀具寿命模型。通过十折交叉验证方法对BP-RBF神经网络模型和传统BP神经网络模型进行试验仿真,结合刀具寿命数据样本对刀具寿命模型进行验证。通过与传统BP神经网络模型和刀具寿命预测模型对比可得:BP-RBF神经网络具备更高的预测精度,该预测模型在刀具寿命预测上具备有效性。 展开更多

关键词 BP-RBF神经网络 BP神经网络 刀具寿命模型 十折交叉验证法

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应用遗传算法研究FMS刀具需求模型 被引量：3

7

作者 席光辉 《现代制造工程》 CSCD 2006年第2期69-70,100,共3页

针对柔性制造系统刀具需求模型及求解中存在的问题,提出以零件加工时间最短为优化目标,以刀具购买资金为约束,基于遗传法求解的新型柔性制造系统(FMS)刀具需求规划模型。通过比较分析,验证了该FMS刀具需求规划模型及其遗传算法求解需求... 针对柔性制造系统刀具需求模型及求解中存在的问题,提出以零件加工时间最短为优化目标,以刀具购买资金为约束,基于遗传法求解的新型柔性制造系统(FMS)刀具需求规划模型。通过比较分析,验证了该FMS刀具需求规划模型及其遗传算法求解需求问题的合理性和优越性。 展开更多

关键词 柔性制造系统 刀具需求模型 遗传算法

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车削可加工陶瓷刀具磨损模型研究 被引量：1

8

作者 常昊 马廉洁 +2 位作者 万学文 孙智超 王馨 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2020年第1期83-87,共5页

使用硬质合金刀具对二硅酸锂玻璃陶瓷和氟金云母陶瓷进行车削实验,利用激光共聚焦检测系统观察刀具磨损形貌,研究刀具磨损机理。提出刀具磨损机制,即在工件待加工表面硬质点多次划擦作用下导致的疲劳磨损,刀具磨损形式为后刀面接触区的... 使用硬质合金刀具对二硅酸锂玻璃陶瓷和氟金云母陶瓷进行车削实验,利用激光共聚焦检测系统观察刀具磨损形貌,研究刀具磨损机理。提出刀具磨损机制,即在工件待加工表面硬质点多次划擦作用下导致的疲劳磨损,刀具磨损形式为后刀面接触区的逐层剥落。通过赫兹接触理论和摩擦疲劳学建立了一种刀具磨损理论模型,而后在不同切削参数下进行车削实验,验证理论模型的有效性,分析切削参数对刀具磨损的影响。结果表明:理论模型计算值可以良好地预测刀具磨损量,模型预测曲线与实际磨损曲线趋势相符。 展开更多

关键词 刀具磨损模型 疲劳 可加工陶瓷 车削

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基于统计分析的刀具可靠性及寿命分布模型的研究 被引量：4

9

作者 钱德成 吉卫喜 +1 位作者 堵士俊 孙斌 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2016年第2期134-138,共5页

提出一种刀具寿命分布模型的确定方法,将P-P概率图法的定性分析与Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验法的定量分析相结合。先运用P-P概率图法初步选出符合样本拟合要求的分布模型,再利用K-S检验法进行量化分析,选择出与样本数据拟合优度最高... 提出一种刀具寿命分布模型的确定方法,将P-P概率图法的定性分析与Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验法的定量分析相结合。先运用P-P概率图法初步选出符合样本拟合要求的分布模型,再利用K-S检验法进行量化分析,选择出与样本数据拟合优度最高的分布模型。通过实例计算,验证该方法的可行性。并在此基础上,最终给出刀具磨损可靠度及可靠寿命的计算方法,为实际生产中的换刀策略提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 刀具寿命分布模型 P-P概率图 K-S检验 刀具可靠度 刀具可靠寿命

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基于模态特征分析的铣削刀具寿命预测 被引量：1

10

作者 侯军明 王保升 吕东升 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第9期173-177,182,共6页

Ti-6Al-4V钛合金加工过程中易出现加工振动现象,加工振动会加剧刀具磨损,降低刀具寿命。在Taylor刀具寿命扩展模型的基础上,提出了考虑薄壁加工系统模态参数的铣削刀具寿命预测模型。首先,开展了模态测量试验和铣削加工刀具磨损试验,获... Ti-6Al-4V钛合金加工过程中易出现加工振动现象,加工振动会加剧刀具磨损,降低刀具寿命。在Taylor刀具寿命扩展模型的基础上,提出了考虑薄壁加工系统模态参数的铣削刀具寿命预测模型。首先,开展了模态测量试验和铣削加工刀具磨损试验,获取了系统的模态参数和刀具的磨损值;其次,利用模态参数和磨损值建立铣削刀具寿命预测模型,并对各参量对铣削加工刀具寿命的影响进行对比分析;最后,通过钛合金Ti-6Al-4V切削加工试验验证了该模型的预测精度和可靠性。结果表明,基于加工颤振特征分析的铣削刀具寿命预测方法能够准确地预测薄壁零件加工中的刀具寿命,为进一步提高刀具寿命和加工质量提供了理论指导和实践参考。 展开更多

关键词 刀具寿命预测模型 加工颤振 薄壁叶片 模态参数

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五轴数控加工仿真中刀具扫掠体的计算 被引量：3

11

作者 张世民 郭锐锋 彭健钧 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2010年第6期10-14,共5页

对五轴加工仿真中刀具扫掠体的计算方法进行了研究。根据刀位文件,构建了运动坐标系。给出一个通用的刀具模型,方便了用户定义刀具和编辑刀具。分析了典型的球头刀临界线的计算方法,该方法独立于具体的机床结构。重点研究了国内外常用... 对五轴加工仿真中刀具扫掠体的计算方法进行了研究。根据刀位文件,构建了运动坐标系。给出一个通用的刀具模型,方便了用户定义刀具和编辑刀具。分析了典型的球头刀临界线的计算方法,该方法独立于具体的机床结构。重点研究了国内外常用求解方法后,设计并实现了一种快速的分解表示方法,采用这种方法近似构造扫掠体。该方法已经应用到由ACIS+HOOPS组件技术开发的五轴数控仿真系统中,实验证明这种方法可以很好的满足加工精度和时间要求。 展开更多

关键词 五轴 扫掠体 运动坐标系 通用刀具模型 ACIS

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面向全生命周期的刀具管理系统研究 被引量：6

12

作者 胡伟 谢小柱 +1 位作者 黄平 柯佳良 《工具技术》 北大核心 2008年第3期48-51,共4页

针对现有刀具管理系统存在的问题,对刀具管理系统功能进行了需求分析,设计了一个面向全生命周期的刀具管理系统,定义了UML刀具对象模型,并映射为基于XML刀具数据模式,最后介绍了系统的实现方法。

关键词 刀具管理系统 全生命周期 刀具信息模型 UMI XML

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基于尺寸效应的微径铣刀磨损预测模型的建立与实验研究 被引量：1

13

作者 孟杰 陈小安 +1 位作者 吕中亮 李翔 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期229-234,共6页

刀具磨损是影响微细铣削加工的重要因素之一,将材料的本构模型与Usui刀具磨损模型相结合,并考虑到微细加工中存在的尺寸效应,提出一种新的刀具磨损预测模型,采用有限元仿真和物理实验的方法确定硬质合金刀具铣削碳钢时刀具磨损预测模型... 刀具磨损是影响微细铣削加工的重要因素之一,将材料的本构模型与Usui刀具磨损模型相结合,并考虑到微细加工中存在的尺寸效应,提出一种新的刀具磨损预测模型,采用有限元仿真和物理实验的方法确定硬质合金刀具铣削碳钢时刀具磨损预测模型中的相关参数,并进行了实验验证。为了更直观的观察、预测刀具磨损情况,将该模型应用于微细铣削仿真过程中,可求得任意时刻刀具的磨损及几何轮廓。为微细铣削中刀具磨损的研究提供了新的方法。 展开更多

关键词 微细铣削 微径铣刀 刀具磨损 尺寸效应 刀具磨损预测模型

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有限资源约束下的刀具调度方法研究 被引量：2

14

作者 张维 杨洋洋 王亮 《工具技术》 北大核心 2017年第11期46-51,共6页

数字化车间的刀具库存量有限,在生产中经常会发生多道工序同时采用同一种刀具的情况。为了解决刀具使用冲突的问题,提出了有限资源约束下的刀具调度模型,建立包括最大完工时间和拖期惩罚费用最小化的目标函数,设计了基于刀具时间冲突的... 数字化车间的刀具库存量有限,在生产中经常会发生多道工序同时采用同一种刀具的情况。为了解决刀具使用冲突的问题,提出了有限资源约束下的刀具调度模型,建立包括最大完工时间和拖期惩罚费用最小化的目标函数,设计了基于刀具时间冲突的调度算法对其进行求解,得到了最优的生产作业排程以及满足该排程的刀具需求计划,并通过具体生产排程实例验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 有限资源 生产排程 刀具调度模型 PARETO最优解

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以刀具为核心的复杂形状产品雕铣加工优化方法

15

作者 杨大平 刘飞 +1 位作者 徐韶华 周寒 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2018年第6期73-80,共8页

针对复杂形状产品的雕铣加工过程中由于形状复杂带来刀具运动过程复杂和小型刀具容易折断等因素,导致加工效率低、加工成本高、加工质量不易控制等系列问题,提出了一种以刀具为核心的复杂形状产品雕铣加工优化方法。首先,分析了复杂形... 针对复杂形状产品的雕铣加工过程中由于形状复杂带来刀具运动过程复杂和小型刀具容易折断等因素,导致加工效率低、加工成本高、加工质量不易控制等系列问题,提出了一种以刀具为核心的复杂形状产品雕铣加工优化方法。首先,分析了复杂形状产品雕铣加工特点及刀具的特性,建立了复杂形状产品雕铣加工的刀具模型;在此基础上,建立了刀具确定状态下工艺参数优化模型;然后,提出了应用粒子群优化算法对刀具确定状态下工艺参数优化模型进行寻优求解的方案;最后,通过优化实例,验证了所提方法的可行性和实用性。上述方法已在生产实际中得到了应用,并展示了较好的应用前景。 展开更多

关键词 复杂形状产品 雕铣加工 刀具模型 工艺参数 优化

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FMS动态刀具计划管理

16

作者 丁武学 龚光容 +1 位作者 王栓虎 周雨晴 《兵工自动化》 2001年第4期6-10,共5页

通过对刀具需求的分析,提出了利用动态刀具需求计划模型(DTRP)生成基于成本优化的刀具补充策略。DTRP模型应同时满足服务水平线和过量贮存水平线,并提供刀具过量贮存的成本估计。在分析刀具寿命分布的函数及刀具策略优化的基础上,对模... 通过对刀具需求的分析,提出了利用动态刀具需求计划模型(DTRP)生成基于成本优化的刀具补充策略。DTRP模型应同时满足服务水平线和过量贮存水平线,并提供刀具过量贮存的成本估计。在分析刀具寿命分布的函数及刀具策略优化的基础上,对模型进行了简化,得出了能满足服务水平线和库存能力约束的刀具优化补充策略,并根据库存情况产生刀具采购供应计划。 展开更多

关键词 刀具管理 动态需求 刀具贮备 FMS刀具准备系统 动态刀具需求计划模型

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铝合金切削过程刀具磨损预测研究 被引量：6

17

作者 张鹏宇 孟鑫鑫 林有希 《机床与液压》 北大核心 2022年第17期189-194,共6页

为更精确地研究刀具磨损,建立刀具磨损模型至关重要。目前刀具磨损的模型主要是经典的刀具磨损模型和刀具磨损预测模型,刀具磨损预测模型主要为人工神经网络、隐马尔可夫模型和支持向量机模型。分析铝合金切削过程中的刀具磨损机制,总... 为更精确地研究刀具磨损,建立刀具磨损模型至关重要。目前刀具磨损的模型主要是经典的刀具磨损模型和刀具磨损预测模型,刀具磨损预测模型主要为人工神经网络、隐马尔可夫模型和支持向量机模型。分析铝合金切削过程中的刀具磨损机制,总结经典的刀具磨损模型,梳理刀具磨损预测模型。铝合金切削过程中刀具主要的磨损机制为黏着磨损、扩散磨损和磨粒磨损。结果表明:在黏着磨损和磨粒磨损的基础上考虑扩散磨损的刀具磨损理论模型最接近实际加工。 展开更多

关键词 铝合金 刀具磨损预测 刀具磨损模型 刀具磨损机制

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铝合金高速切削刀具磨损研究进展 被引量：4

18

作者 郑国强 林有希 +1 位作者 孟鑫鑫 俞建超 《机床与液压》 北大核心 2021年第13期178-182,189,共6页

由于铝合金高速切削过程中切削温度高,导致刀具严重磨损,降低了刀具寿命和零件加工精度,因此准确预测刀具磨损和分析刀具磨损规律至关重要。分别从刀具寿命模型和刀具磨损速率模型概述刀具磨损理论模型研究进展,基于切削用量、刀具性质... 由于铝合金高速切削过程中切削温度高,导致刀具严重磨损,降低了刀具寿命和零件加工精度,因此准确预测刀具磨损和分析刀具磨损规律至关重要。分别从刀具寿命模型和刀具磨损速率模型概述刀具磨损理论模型研究进展,基于切削用量、刀具性质和冷却方式分析刀具磨损规律。从已有研究来看,在铝合金高速切削过程中刀具磨损随切削速度和进给量增大而增大,切削深度无明显规律;常见刀具磨损有黏结磨损、磨粒磨损和扩散磨损,其中黏结磨损为主要刀具磨损机制。 展开更多

关键词 铝合金 高速切削 刀具磨损模型 黏结磨损

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装夹方案与加工顺序综合优化方法研究 被引量：7

19

作者 李蓓智 赵敬安 +1 位作者 杨建国 方高明 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第3期242-244,共3页

装夹方案和加工顺序对零件加工精度具有重要影响,尤其是对薄壁件的加工。不同的装夹方案和加工顺序都会造成不同的工件变形,甚至使工件报废。因此,基于装夹方案分析的加工顺序优化对薄壁件的加工精度控制有着现实的意义。建立了一个工件... 装夹方案和加工顺序对零件加工精度具有重要影响,尤其是对薄壁件的加工。不同的装夹方案和加工顺序都会造成不同的工件变形,甚至使工件报废。因此,基于装夹方案分析的加工顺序优化对薄壁件的加工精度控制有着现实的意义。建立了一个工件-夹具-刀具系统模型,可以分析装夹方案对工件变形的影响,并能以装夹方案为基础分析最优加工顺序。以一个典型薄壁件为例,进行了装夹方案和加工顺序优化分析,得出了装夹方案与加工顺序优化一般性的结论。 展开更多

关键词 装夹方案 加工顺序 工件—夹具—刀具模型 优化

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Mastercam软件在数控编程方面应用实例的探讨 被引量：1

20

作者 张双喜 《福建茶叶》 2019年第8期201-202,共2页

数控编程可分为手工编程和自动编程,然而传统的手工编程要进行数值计算,也就是计算刀具沿工件轨迹加工的尺寸,即计算该轨迹上节点的坐标。但是在图纸上,可能存在有些点的坐标没给全或给出,如果用手工编程,给计算带来了困难,所以我们采取... 数控编程可分为手工编程和自动编程,然而传统的手工编程要进行数值计算,也就是计算刀具沿工件轨迹加工的尺寸,即计算该轨迹上节点的坐标。但是在图纸上,可能存在有些点的坐标没给全或给出,如果用手工编程,给计算带来了困难,所以我们采取用Mastercam来自动编程。 展开更多

关键词 MASTERCAM 实体模型刀具路径数控编程

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