PowerMILL是英國Delcam公司開發的一款3~5軸高階CAM加工軟體。它的功能強大、易學易用，讓CNC加工機台發揮出最大的生產效率。 尤其在表面品質與幾何公差要求高的產業，如果合理使用了“點分佈”，不僅可以提高工件的表面品質，還可以顯著提升加工效率。 PowerMILL的“點分佈”功能不僅僅適用於3軸高速機台，同時也適用於5軸加工機台。應用的層面非常的廣泛，如：車燈模具的反射面、電鍍件、葉輪葉片，可以得到近乎於免拋光的表面品質，接下來我們來看看“點分佈”的應用技巧。

一、“點分佈”的原理

下面左圖是沒有使用“點分佈”的刀具路徑，右圖是使用“點分佈”的刀具路徑：

從上面兩張圖片對比，明顯看出使用"點分佈"的路徑上，關鍵點明顯增多並且更加均勻。而上圖中紅色的關鍵點，即是NC檔中的XYZ值。正是因為有了更均佈的點，才可以實現均速加工。切削進給率基本上是按照使用者所設定的F值，並且在一個很小的範圍內波動，這樣就可以帶來更好的表面品質和更高的加工效率。如果沒有設置合理的“點分佈”，加工過程中會出現進給率忽快忽慢的變化，進而造成機台加減速頻繁，最後得到的是較差的表面與加工效率大幅降低。合理使用“點分佈”，最大可以縮短39%的加工時間。

“點分佈”設置按鈕可以在主要工具列上，與各個工法對話框中找到並設定參數。主要工具列中的“點分佈”按鈕，控制的是全部路徑；而每個加工工法對話框內的“點分佈”則僅對當前路徑起作用。

二、“點分佈”的類型

下圖是PowerMILL中“點分佈”表格中相關參數的解釋：

輸出點分佈(共有四種類型)：

a. 標準圓弧化輸出：依路徑公差和公差係數自動地過濾刀具路徑上不必要的接觸點，並維持原先圓弧路徑。路徑中紅色的節點位置在NC碼中將輸出為線性切削，藍色節點（圓弧的中點）將輸出為圓弧切削。

b. PL線模式輸出圓弧：刀具路徑所有位置將輸出為線性切削，此功能尤其適合沒有圓弧切削指令的控制器。

c. 重新分佈點：控制刀具路徑節點按照指定的“點分佈距離”均勻分佈，使刀具路徑向量平滑，對高速加工和多軸加工尤其有效，可以提高加工品質，減少加工時間。

d. 圓弧化輸出：強制產生圓弧化的刀具路徑。這選項只適用於三軸刀具路徑，而純直線路徑仍將輸出線性切削。當使用圓弧化輸出時，不可使用“接觸點法線運算”選項。

公差係數：
控制刀具路徑在作以上4種類型的路徑點時，和理論軌跡的誤差值，該誤差值受限於刀具路徑的加工公差，將影響路徑的精確度。
刀具路徑的運算公差 = 公差係數x路徑設定公差
Ex: 0.005= 0.5 * 0.01

點分佈距離：
此選項的作用是限制刀具路徑上關鍵點的最大距離值（預設單位mm）。當勾選此選項時，即可輸入“最大距離”數值。輸入的值就是兩點間的最大距離。可以配合以上3種點分佈類型進行控制，唯有在“圓弧化輸出”時不可用。

點分佈角度：
點分佈角度控制兩點間的-最大軸向運動角度。當勾選此選項時，即可輸入“最大角度”數值。此功能為PowerMILL2012版本新增功能，主要用於多軸尤其是5軸加工。可以讓刀軸在轉角變化比較劇烈的區域更趨於平穩，改善因刀軸劇烈變動所造成的加工品質不佳及提高加工效率。

網格：
該選項區域內容主要是控制模型計算精度。

我們知道，絕大部分的CAM軟體無論是根據實體還是曲面進行編程設計，在計算時都要把模型網格化。系統在計算每條刀具路徑時，都會按照公差將模型網格化。所以在PowerMILL中，設置刀具路徑公差同時也控制著模型的精度。

比如，網格係數設置為0.5，加工公差設置為0.01，那麼我們目前的模型公差就等於兩個參數的相乘所得0.0025。
但是，在PowerMILL中為了獲得更高的計算精度，我們除了提高加工公差和網格係數以外，還可以人為控制三角網格的長度。勾選“設定網格長度”選項，下方的“最大網格長度”即可輸入數值。進而限制模型網格化時，最大三角網格長度。

接觸點法線運算：
接觸點法線運算是一個獨立的選項，該參數主要的作用是讓我們在計算刀具路徑時，同時計算刀具的接觸點位置。這樣我們就可以在刀具路徑工具列中，選擇“顯示接觸點”按鈕來查看刀具側刃加工位置。
並且，只有勾選“接觸點法線運算”的刀具路徑才能夠使用“曲面法線圓弧”的進退刀方式。但是，當點分佈的類型為"圓弧化輸出"時，是不能夠計算接觸點路徑。

三、“點分佈”的應用技巧與經驗

標準圓弧化輸出(系統預設)：
a.應用在要求不高的加工區域(比如粗加工、餘料加工與精度要求一般的精加工)
b.程式“預讀”能力比較差的普通數控機台。

PL線模式輸出圓弧：
a.沒有圓弧切削指令的數控系統(比較老式的機台及很多雕刻機)
b.有圓弧切削指令的數控系統，但在轉角區域使用圓弧切削反而“跑不快”的機
台，使用線性切削更快。

重新分佈點：
a.特別適合高速加工、多軸加工
b.適合表面品質要求高的工件
c.因為程式量大，所以不太適合預讀能力差的控制系統

圓弧化輸出：
a.在圓孔、圓柱銑削時
b.鈑金件外形輪廓加工

點分佈距離的影響：
不合理的點分佈距離，會造成路徑計算時間過長或加工時機台抖動。

檢查方法：
減小進給率以後再加工，如果機台不抖動，則和參數設置無關；如果還是抖動，則可能和點分佈距離設定不合理有關係。

點分佈距離 - 最大距離的計算公式：

"點分佈-最大距離"必須透過以下公式計算後，得到的值大於機台回應時間。(機台回應時間可透過機台說明書或由機台製造商獲得)

Z = 點分佈-最大距離(mm)
F = 進給速度(m/min)
60 x Z / F =機台最小回應時間
舉例：假設某機台最短回應時間為2毫秒，進給率 = 1.671m/min 最大點分佈距離 = 2mm，計算結果：60x2/1.671 = 71.8 msec
而該機台最短回應時間為2毫秒，說明我們的參數設置沒有超過機台極限值。

常用控制器推薦的點分佈值（以 Heidenhein 530i 系統為例）：
公差係數：0.1~0.9
最大點分佈距離：0.1~0.5mm
網格係數:0.1~0.5
最大三角形長度：0.5~3

總結：

合理地設置點分佈不僅可以大大改善工件表面品質，也可以顯著提升加工效率。

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