（第三版）UG數(shù)控加工編程應用“十四五”職業(yè)教育項目1UGNX12.0CAM基礎.pptx項目2UGNX12.0CAM公用切削參數(shù)設置.pptx項目3UGNX12.0CAM非切削參數(shù)設置.pptx項目4平面加工.pptx項目5點位加工.pptx項目6穴型加工.pptx項目7固定軸輪廓銑加工.pptx項目8多軸銑削加工.pptx全套可編輯PPT課件項目一UGNX12.0CAM基礎1163【能力目標】能夠獨立操作UG軟件CAM模塊基本界面內(nèi)的功能按鈕。能夠運用UG軟件的CAM基本功能?！局R目標】了解UG軟件CAM的特點和UG軟件的發(fā)展。掌握UG軟件CAM模塊的基本操作?！舅刭|(zhì)目標】培養(yǎng)溝通、團隊合作能力。培養(yǎng)自學能力及獨立工作能力。培養(yǎng)細致觀察、勤于思考、做事認真的良好作風。培養(yǎng)熱愛專業(yè)、熱愛生活,為制造強國奉獻的精神。項目要求:以圖1-1所示的零件為例,運用UGNX12.0軟件在工序?qū)Ш狡髦羞M行加工對象的創(chuàng)建、編輯任務,創(chuàng)建刀具、機床坐標系和設定幾何體等任務。圖1-1零件模型一、UGNX12.0簡介Unigraphics(簡稱UG)軟件是SIEMENS集團下屬UnigraphicsSolutions(簡稱UGS)公司的產(chǎn)品,這是一套交互式計算機輔助設計、計算機輔助制造和計算機輔助工程(CAD/CAM/CAE)系統(tǒng)。CAM功能采用NX設計模型為現(xiàn)代機床提供了NC編程,用來描述所完成的部件。

UGNX12.0是UGS公司新推出的面向制造業(yè)的CAD/CAM/CAE高端軟件,為廣大用戶提供了強大的造型和加工功能,絕大多數(shù)功能可以通過按鈕實現(xiàn);UGNX12.0還提供了界面友好的二次開發(fā)工具:GRIP(GraphicalInteractivePrograming)和UFUNC(UserFunction),并能通過高級語言接口,使UG的圖形功能與高級語言的計算功能緊密結合。該軟件擁有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫,真正實現(xiàn)了CAD/CAE/CAM等各模塊之間的無數(shù)據(jù)交換的自由切換。UGNX12.0的主界面如圖1-2所示。

一、UGNX12.0簡介圖1-2UGNX12.0的主界面二、UGCAM模塊

UnigraphicsCAM(簡稱UGCAM)功能模塊是基于Unigraphics的NC編程工具,該功能模塊具有30年以上的實際加工應用經(jīng)驗,能與e-Factory集成緊密的數(shù)據(jù)結構,被廣泛地應用于機械、汽車、模具、航空航天、消費電子等加工領域。

UGCAM的主要功能是承擔交互式圖形編程(NC編程)的任務,即針對已有的CAD模型所包含的產(chǎn)品表面幾何信息,進行數(shù)控加工刀位軌跡的自動計算,完成產(chǎn)品的加工制造,從而在計算機上的仿真環(huán)境中實現(xiàn)產(chǎn)品設計者的設計構想,達到所見即所得的效果。

UGCAM同時提供了以銑加工為主的多種加工方法,包括2~5軸銑削加工、2~4軸車削加工、電火花線切割加工和點位加工等。UGCAM可以進行交互式編程,從自動粗加工到用戶定義的精加工,完成產(chǎn)品的加工制造,能夠在計算機的仿真環(huán)境中實現(xiàn)產(chǎn)品設計者的設計構想,同時可以對銑、鉆、車及線切割刀軌進行后處理,從而構成一個功能強大且全面的加工模塊。根據(jù)操作的方法和內(nèi)容,UGCAM模塊涵蓋以下子模塊:二、UGCAM模塊①UG/CAMBase(基礎模塊)②UG/Postprocessing(后處理模塊)③UG/Lathe(車削模塊)④UG/Core&CavityMilling(型芯和型腔銑模塊)⑤UG/Fixed-AxisMilling(固定輪廓銑模塊)⑥UG/FlowCut(流通切削-半自動清根模塊)⑦UG/VariableAxisMilling(可變軸銑模塊)⑧UG/SequentialMilling(順序銑模塊)⑨UG/WireEDM(線切割模塊)⑩UG/GraphicalToolPathEditor(圖形刀軌編輯器)?UG/Shops(編程系統(tǒng))?UG/Unisim(機床仿真)?NURBS(軌跡生成器模塊)三、操作界面和加工環(huán)境設置(一)操作界面圖1-3UGCAM的工作界面三、操作界面和加工環(huán)境設置

①標題欄如圖1-4所示。

②狀態(tài)欄如圖1-5所示。

圖1-4標題欄圖1-5狀態(tài)欄三、操作界面和加工環(huán)境設置③資源導航欄。資源導航欄中包括裝配導航器、部件導航器、工序?qū)Ш狡?、主頁瀏覽器、歷史記錄、系統(tǒng)材料等,如圖1-6所示。圖1-6資源導航欄三、操作界面和加工環(huán)境設置

④菜單欄如圖1-7所示。⑤工具欄如圖1-8所示。圖1-7菜單欄圖1-8工具欄三、操作界面和加工環(huán)境設置⑥提示欄如圖1-9所示。在加工模塊里,菜單欄主要包括文件(F)、主頁、裝配、曲線、分析、視圖、渲染、工具、應用模塊。

(1)“插入”菜單如圖1-10所示。

(2)“工具”菜單如圖1-11所示。

(3)“信息”菜單。

(4)“首選項”菜單。圖1-9提示欄三、操作界面和加工環(huán)境設置圖1-10“插入”菜單圖1-11“工具”菜單三、操作界面和加工環(huán)境設置

在UGCAM環(huán)境里,通過在工具欄空白處單擊鼠標右鍵,選擇“定制”即可對UGCAM的工具欄進行設置,如圖1-12所示。圖1-12“定制”菜單對話框三、操作界面和加工環(huán)境設置

(1)“刀片”工具欄如圖1-13所示,“刀片”工具欄包括創(chuàng)建刀具、創(chuàng)建幾何體、創(chuàng)建工序、創(chuàng)建程序和創(chuàng)建方法五個工具。具體功能含義見表1-1。圖1-13“刀片”工具欄三、操作界面和加工環(huán)境設置三、操作界面和加工環(huán)境設置

(2)“工序”(加工對象)工具欄本工具欄提供生成刀軌、確認刀軌、機床仿真、后處理、車間文檔等多項功能,如圖1-14所示。圖1-14“工序”(加工對象)工具欄三、操作界面和加工環(huán)境設置

(3)“工序”(加工操作)工具欄本工具欄提供生成刀軌、確認刀軌、機床仿真、后處理、車間文檔、編輯刀軌、列出刀軌、刪除刀軌等多項對加工操作的處理方法,如圖1-15所示。另外,“工件”工具欄還可以實現(xiàn)加工工件的顯示方式等操作,如圖1-16所示。圖1-15“工序”(加工操作)工具欄三、操作界面和加工環(huán)境設置

(4)“工序?qū)Ш狡鳌惫ぞ邫诒竟ぞ邫诮o出了對已創(chuàng)建的加工操作的四種顯示方式:程序順序視圖、機床視圖、幾何視圖及加工方法視圖,如圖1-17所示。通過“工序?qū)Ш狡鳌惫ぞ邫谏系膱D標,可切換各個視圖。圖1-16“工件”工具欄圖1-17“工序?qū)Ш狡鳌惫ぞ邫谌?、操作界面和加工環(huán)境設置在圖形區(qū)窗口左邊的資源條上,單擊“工序?qū)Ш狡鳌卑粹o即可彈出“工序?qū)Ш狡鳌?。UGNX12.0加工環(huán)境中的工序?qū)Ш狡魇且粋€對創(chuàng)建的操作進行全面管理的窗口,它有四個視圖,分別是程序順序視圖、機床視圖、幾何視圖和加工方法視圖。這四個視圖分別使用程序組、機床、幾何體和加工方法作為主線,通過樹形結構顯示所有的操作,如圖1-18~圖1-21所示。三、操作界面和加工環(huán)境設置圖1-18“工序?qū)Ш狡鳌背绦蝽樞蛞晥D圖1-19“工序?qū)Ш狡鳌睓C床視圖圖1-20“工序?qū)Ш狡鳌睅缀我晥D圖1-21“工序?qū)Ш狡鳌奔庸し椒ㄒ晥D三、操作界面和加工環(huán)境設置(二)加工環(huán)境設置

CAM配置見表1-2。三、操作界面和加工環(huán)境設置三、操作界面和加工環(huán)境設置三、操作界面和加工環(huán)境設置選擇不同的CAM組裝,在“要創(chuàng)建的CAM組裝”的列表中將列出可以使用的CAM設置,不同的CAM配置包含了不同的CAM設置。一個CAM設置確定了可以使用的加工類型、刀具類型、幾何體類型、加工方法和操作順序,表1-3列出了所有CAM設置的適用范圍。三、操作界面和加工環(huán)境設置三、操作界面和加工環(huán)境設置三、操作界面和加工環(huán)境設置圖1-22進入UGCAM模塊圖1-23“加工環(huán)境”對話框(3)用戶可以根據(jù)加工需要在“要創(chuàng)建的CAM組裝”列表框中選擇一種操作模板,然后單擊“確定”按鈕,即可進入相應的加工環(huán)境,開始編程工作。四、UGCAM編程基本流程在UG的加工應用中,數(shù)控程序的生成可用圖1-24所示的流程來表達。圖1-24數(shù)控程序生成的流程四、UGCAM編程基本流程

首先，獲得CAD數(shù)據(jù)模型,建立主模型結構。提供數(shù)控編程的CAD數(shù)據(jù)模型有兩種常用方式:一是UG直接造型的實體模型;二是數(shù)據(jù)轉換的CAD模型文件,如常見的IGES文件。創(chuàng)建CAD數(shù)據(jù)模型后,進入“加工”模塊,對加工環(huán)境進行初始化。在創(chuàng)建的父節(jié)點組中可存儲加工信息,如刀具數(shù)據(jù)等,凡是在父節(jié)點組中指定信息都可以被操作所繼承。父節(jié)點組包括刀具、加工方法、幾何體和程序組四種類型。四、UGCAM編程基本流程設置工序參數(shù)包括:

(1)定義加工對象:選擇加工幾何體、檢查幾何體、毛坯幾何體、邊界幾何體、區(qū)域幾何體、底面幾何體等。(2)設置加工參數(shù):包括走刀方式的設定,切削行距、切制深度的設置,加工余量的設置,進退刀方式設置等。

(3)設置工藝參數(shù):包括角控制、避讓控制、機床控制、進給率和主軸轉速設定等。四、UGCAM編程基本流程五、UGNX12.0加工特點與常用術語(一)加工特點

UGNX12.0的“加工”模塊是一套完善的、經(jīng)過實踐檢驗的NC編程系統(tǒng),它具有以下特點:五、UGNX12.0加工特點與常用術語刀軌計算技術和高速加工(HSM)方式,保證了刀具壽命和加工質(zhì)量?！凹庸ぁ蹦K使用的幾何數(shù)據(jù)既可以是自身CAD功能生成的幾何體,也可以是由其他任何CAD系統(tǒng)生成,再通過各種數(shù)據(jù)格式(如Iges、Step、Parasolid等)轉換后,導入UGNX12.0的點、線、片體和實體等幾何體。五、UGNX12.0加工特點與常用術語五、UGNX12.0加工特點與常用術語五、UGNX12.0加工特點與常用術語(二)加工的常用術語在UGCAM模塊的操作過程中,有許多專門的術語來定義操作方法。了解這些術語的含義,是運用UG進行數(shù)控編程的基礎,也是提高操作速度所必需的。主模型即要加工成形的部件模型,也稱為加工工件,它是用戶在CAD模塊創(chuàng)建的。在CAM狀態(tài)下,加工人員對主模型僅有讀取權,沒有修改權。在加工過程中,為了觀察刀具和夾具是否存在干涉,可以將要加工的主模型調(diào)入加工裝配件,作為加工過程的參考。主模型的修改將會更新到整個裝配件。

五、UGNX12.0加工特點與常用術語在UGNX12.0的“加工”模塊中,設置就是一個作為組件引用的工件、毛坯、固定件、夾具和機床的部件。五、UGNX12.0加工特點與常用術語五、UGNX12.0加工特點與常用術語五、UGNX12.0加工特點與常用術語五、UGNX12.0加工特點與常用術語五、UGNX12.0加工特點與常用術語六、坐標系(一)坐標系概述在UGCAM的加工過程中,經(jīng)常涉及的坐標系有六種:機床坐標系、絕對坐標系、工作坐標系、加工坐標系、參考坐標系、已存坐標系。機床坐標系1絕對坐標系(ACS)2工作坐標系(WCS)3加工坐標系(MCS)4參考坐標系(RCS)5已存坐標系(SCS)6六、坐標系(二)坐標系設置01加工坐標系的設置02工作坐標系定位到加工坐標系03參考坐標系的設置六、坐標系(三)安全高度設置在UGNX12.0加工中定義安全高度的方法:第一種是在加工坐標系中定義,第二種是在“轉移/快速”避讓幾何體中定義。一般情況下,可以為每個要加工的工件定義一個加工坐標系,雙擊如圖1-25所示的坐標系節(jié)點MCS_MILL,彈出“MCS銑削”對話框,如圖1-34所示。第一種方法是單擊“安全設置”選項組,在“安全設置選項”中選擇定義類型,然后在“安全距離”文本框中輸入平面偏置距離,就可以定義安全高度了。六、坐標系圖1-33參考坐標系圖1-34安全高度設置六、坐標系第二種方法是在平面銑或型腔銑操作參數(shù)對話框中,單擊“非切削移動”按鈕,彈出“非切削移動”對話框,選擇“轉移/快速”選項卡,“安全設置”選項如圖1-35所示,具體操作與第一種方法相同。圖1-35“非切削移動”對話框七、加工對象的設定(一)加工程序的設定加工程序的創(chuàng)建步驟加工程序的創(chuàng)建方法七、加工對象的設定(二)加工刀具的設定刀具的基本概念1刀具的創(chuàng)建方法2新刀具的創(chuàng)建步驟3七、加工對象的設定(三)加工幾何體的設定加工幾何體用來設定加工工件的形狀、機床坐標系和安全高度等信息。在實際編寫程序時,要根據(jù)加工工藝要求來創(chuàng)建新的加工幾何體。圖1-45“搜索結果”對話框七、加工對象的設定加工幾何體的創(chuàng)建方法01加工幾何體的創(chuàng)建步驟03加工幾何體的子類型02七、加工對象的設定(四)加工方法的設定七、加工對象的設定七、加工對象的設定七、加工對象的設定七、加工對象的設定七、加工對象的設定七、加工對象的設定七、加工對象的設定圖1-62“創(chuàng)建方法”對話框(1)七、加工對象的設定(五)加工工序的設定七、加工對象的設定七、加工對象的設定圖1-63“創(chuàng)建工序”對話框(1)(4)輸入加工工序的名稱。在“名稱”選項組,輸入加工工序的名稱,例如“CAVITY_MILL”,注意輸入的名稱不能與已存在的任何加工對象名稱相同。(5)單擊“確定”或“應用”按鈕,彈出與加工操作子類型相匹配的對話框。(6)設定加操作的參數(shù),包括切削參數(shù)、非切削參數(shù)等,完成后單擊“確定”按鈕。八、加工對象的管理01操作與組的參數(shù)繼承03加工對象的變換操作02加工對象的操作工具九、刀軌可視化仿真與機床仿真

UGNX12.0提供了兩種仿真校驗方法,一種是刀軌可視化仿真,另一種是機床仿真。(一)刀軌可視化仿真九、刀軌可視化仿真與機床仿真

(1)進入刀軌可視化仿真界面?！暗盾壙梢暬睂υ捒?如圖1-70所示,在“刀軌可視化”對話框中提供了兩種仿真顯示模式。

(2)選擇一個仿真顯示方式,單擊“播放”按鈕,將開始對刀具路徑進行可視化切削仿真。圖1-70“刀軌可視化”對話框九、刀軌可視化仿真與機床仿真九、刀軌可視化仿真與機床仿真九、刀軌可視化仿真與機床仿真九、刀軌可視化仿真與機床仿真(二)過切和碰撞檢查圖1-713D動態(tài)圖1-72“過切和碰撞設置”對話框十、后置處理

(一)車間文檔車間文檔包括刀具和材料信息、控制幾何體、加工參數(shù)、后處理命令、刀具參數(shù)、刀軌信息等內(nèi)容。在UGCAM中,單擊“工序”工具欄中的“車間文檔”按鈕來生成車間工藝文檔。UGCAM輸出的車間工藝文檔有TEXT和HTML兩種格式。

(二)后處理和NC代碼把刀位軌跡轉換為NC代碼的過程稱為后處理。在“工序”工具欄中,單擊“后處理”按鈕,彈出“后處理器”對話框,如圖1-73所示,在“后處理器”列表框中可以選擇與加工機床匹配的后處理器,并設定輸出單位。如果“后處理器”列表框中沒有所需要的后處理,可以單擊“瀏覽”按鈕來選擇適合的后處理文件。在設定好保存的路徑和文件名后,單擊“確定”按鈕,即可生成如圖1-74所示的NC加工代碼。十、后置處理圖1-73“后處理”對話框圖1-74“信息”對話框圖1-78機床坐標系的設置圖1-80“工件”對話框(2)圖1-81部件幾何體的選擇圖1-82“毛坯幾何體”對話框圖1-83生成的毛坯幾何體圖1-84“創(chuàng)建方法”對話框(2)圖1-85粗加工方法參數(shù)圖1-88“創(chuàng)建刀具”對話框(1)圖1-89D12刀具參數(shù)圖1-90“創(chuàng)建刀具”對話框(2)圖1-91R3刀具參數(shù)圖1-92“機床視圖”顯示已創(chuàng)建的刀具圖1-93“創(chuàng)建工序”對話框(2)圖1-94零件（第三版）UG數(shù)控加工編程應用“十四五”職業(yè)教育項目二UGNX12.0CAM公用切削參數(shù)設置2【能力目標】能夠運用UG軟件對零件數(shù)控編程中的公用切削參數(shù)進行合理設置?！局R目標】掌握UG軟件數(shù)控編程中公用切削參數(shù)設置的相關命令操作?！舅刭|(zhì)目標】培養(yǎng)溝通、團隊合作能力。培養(yǎng)自學能力及獨立工作能力。培養(yǎng)細致觀察、勤于思考、做事認真的良好作風。培養(yǎng)一絲不茍、認真專注的工匠精神。本項目主要在UGNX12.0CAM環(huán)境下完成如圖2-1所示的零件在數(shù)控編程環(huán)境下兩個平面加工的切削參數(shù)設置,使讀者深刻理解并掌握切削步距、切削模式和切削參數(shù)設置等操作的常用命令的用法,能夠根據(jù)實際情況設置UGNX12.0CAM的公用切削參數(shù)。圖2-1零件一、切削進給率和速度進給率是一項重要的數(shù)控加工工藝參數(shù),進給率是指刀具相對于加工工件各種動作(進刀、退刀、快進、正常切削)的移動速度。在工件切削過程中,進給率取決于部件材料、刀具材料、切削方法和切削層深度這四個因素,對于不同的刀具運動類型,其進給率是不同的。編程人員在編程時是否合理地設置切削速度和主軸轉速將直接影響加工效率和加工質(zhì)量。UGCAM為編程人員提供了富于變化的進給率和切削速度。在設置時可以選擇進給率單位為英寸每分鐘(ipm)或英寸每轉(ipr);也可按照毫米每分鐘(mmpm)或毫米每轉(mmpr)來設置。(一)切削進給率和速度概述一、切削進給率和速度(二)切削進給率和速度的設定

UG軟件提供了三種途徑設定主軸的轉速和刀具運動的進給率,用戶可以根據(jù)個人的操作習慣來選擇任意一種方式設定切削進給和速度。這三種途徑如下:

(1)在創(chuàng)建或編輯加工方法時,在“銑削方法”對話框中,單擊“進給”按鈕,彈出如圖2-2所示的“進給”對話框,用戶可以根據(jù)需要設定刀具運動的進給率,這些參數(shù)將自動傳遞給操作。但是這種方法,系統(tǒng)沒有提供主軸速度的設置。

(2)在工序?qū)Ш狡髦?選定一個操作后,單擊鼠標右鍵,在彈出的快捷菜單中選擇“對象>>進給率”,如圖2-3所示,彈出“進給率和速度”對話框,用戶可以在其中設定主軸速度和各種刀具運動的進給率。使用這種方法,用戶只能設置部分類型刀具運動的進給率。一、切削進給率和速度圖2-2通過“進給”對話框設置進給率一、切削進給率和速度

(3)在工序?qū)Ш狡鞯摹俺绦蝽樞颉边x項組中,單擊其中一個操作,在操作界面中單擊“進給率和速度”按鈕,彈出如圖2-4所示的“進給率和速度”對話框,用戶可以在其中設定主軸轉速和各種刀具運動的進給率。使用這種方法,用戶可以設置所有類型刀具運動的進給率。圖2-3通過右鍵快捷菜單設置進給率圖2-4“進給率和速度”對話框一、切削進給率和速度(三)進給率和速度的參數(shù)說明如圖2-5所示,“自動設置”選項組用于設定表面速度和每齒進給等參數(shù),各參數(shù)含義見表2-1。一、切削進給率和速度如圖2-6所示,“主軸速度”選項組用于設置主軸速度大小、方向等,各參數(shù)含義見表2-2。圖2-5“自動設置”選項組圖2-6“主軸速度”選項組一、切削進給率和速度一、切削進給率和速度如圖2-4所示,“進給率”選項組用來設定刀軌在不同的運動階段的進給速率。一條完整的刀軌按刀具運動階段的先后分為快速、逼近、進刀、第一刀切削、步進、移刀、退刀、離開。在UGNX12.0中,關于刀軌的各種進給速度的名稱及其對應的運動階段如圖2-7所示。各運動階段的含義見表2-3,在設定進給速度時,如果接受默認值為零,則該速度就是機床控制器內(nèi)設定的機床快速運動速度。如果設定為一個數(shù)值,則在NC方程式中輸出給定的速度值。圖2-7刀軌的各種運動階段一、切削進給率和速度一、切削進給率和速度二、切削步距切削步距是指在每一個切削層相鄰兩次走刀之間的距離,如圖2-8所示。它是一個關系到加工效率、工件表面加工質(zhì)量和刀具切削負載的重要參數(shù)。切削步距越大,走刀數(shù)量越少,加工時間越短,但是切削負載越大,工件表面加工質(zhì)量粗糙度也越大。這是速度與質(zhì)量的問題,如果加工速度太快,則會影響加工質(zhì)量;反之,要求加工質(zhì)量高,則加工速度不可太快。在實際編制刀軌時,編程人員需要綜合考慮加工幾何形狀和加工工藝要求等,選擇一種合適的步距方式,力爭做到保證達到質(zhì)量要求的前提下達到較高的加工速度。UGNX12.0提供了四種切削步距定義方法,如圖2-9所示,分別是“恒定”“殘余高度”“%刀具平直”“多重變量”。二、切削步距圖2-8“步距”計算圖2-9切削步距選項二、切削步距“恒定”步距方式通過指定的距離常數(shù)作為切削的步距。如果設置的刀路間距不能平均分割所在的區(qū)域,系統(tǒng)將減小步距距離,但仍然保持恒定的步距距離。當切削模式為配置文件和標準驅(qū)動方式時,設置的步距距離是指輪廓切削和附加刀路之間的步距距離。“殘余高度”步距方式通過指定加工后殘余材料的高度值來計算出切削步距,殘余高度和步距的關系如圖2-10所示。但事實上系統(tǒng)只保證在刀具軸垂直于被加工表面的情況下,殘余高度不超過指定值。因此在一個操作中,加工的非陡峭面的表面粗糙度較為均勻,而陡峭面的表面粗糙度較大。二、切削步距“%刀具平直”步距方式以有效刀具直徑乘以百分比參數(shù)的積作為切削步距。如果步距距離不能平均分割所在區(qū)域,系統(tǒng)將減小刀具步距距離,但步距距離保持恒定。在工件的粗加工中常用到此參數(shù),一般粗加工可設定切削步距為刀具直徑的50%~75%。平刀和球刀:有效刀具直徑指的是刀具參數(shù)中的直徑。圓鼻刀:有效刀具直徑指的是刀具參數(shù)中的直徑減去兩個刀角半徑的差值,即D-2R,如圖2-11所示。圖2-10殘余高度方式的切削步距圖2-11圓鼻刀有效刀具直徑二、切削步距

當切削模式為跟隨周邊、跟隨部件、輪廓、標準驅(qū)動時,可以在“步距”下拉列表中選擇“多重變量”,系統(tǒng)會切換到如圖2-12所示的“多重變量”步距方式。圖2-12“多重變量”步距方式三、切削模式三、切削模式圖2-13平面銑的切削模式三、切削模式圖2-14跟隨部件切削模式跟隨部件切削模式又稱為沿零件切削,通過對指定零件幾何體進行偏置來產(chǎn)生刀位軌跡,如圖2-14所示。跟隨周邊切削模式是創(chuàng)建一系列跟隨切削區(qū)域外輪廓的同心刀軌,如圖2-15所示。圖2-15跟隨周邊切削模式三、切削模式擺線切削模式產(chǎn)生回環(huán)切削路徑控制被嵌入的刀具運動,如圖2-16所示。這種切削模式避免在切削時發(fā)生全刀切入而導致切削的材料量過大。擺線切削模式可用于高速加工,以較低且相對均勻的切削負荷進行粗加工。如圖2-17所示,單向切削模式生成一系列沿著相同方向的線性平行切削路徑。始終維持一致的順銑或者逆銑切削方式。圖2-16擺線切削模式圖2-17單向切削模式三、切削模式

單向切削常應用于有特殊工藝要求的場合,例如島嶼表面的精加工和不適用于往復切削模式的場合。一些陡壁的筋板部位,工藝上只允許刀具自下而上地切削,這種情況下,只能采用單向切削模式。如圖2-18所示,往復切削模式利用平行的線性刀路移除了大量材料,這種模式允許刀具在運動期間保持連續(xù)的進給運動,沒有產(chǎn)生多余的抬刀動作,是一種最節(jié)省時間的切削運動。三、切削模式如圖2-19所示,單向輪廓切削模式用來創(chuàng)建單向的、沿著輪廓平行的刀位軌跡。圖2-18往復切削模式圖2-19單向輪廓切削模式三、切削模式如圖2-20所示,輪廓切削模式用于創(chuàng)建一條或指定數(shù)量的刀位軌跡對零件的內(nèi)、外輪廓的切削。該切削方式同時適用于敞開區(qū)域和封閉區(qū)域的兩種加工情況。圖2-20輪廓切削模式三、切削模式標準驅(qū)動切削模式嚴格地沿著指定的邊界驅(qū)動刀具運動,同時,在輪廓切削中排除了自動邊界修剪的功能;其特點在于每一個外形生成的軌跡不依賴于任何其他的外形,而只由輪廓自身的區(qū)域決定,在兩個外形之間不執(zhí)行布爾運算,所以標準驅(qū)動切削方式允許刀軌自相交,是一種特殊的輪廓切削方式。這種切削方法非常適合于軌跡重疊或者相交的加工操作,例如雕花、刻字及一些外形要求較高的零件加工等。四、切削參數(shù)設置(一)“策略”選項卡“策略”選項卡定義了最常用的操作或主要參數(shù),如圖2-21所示,用戶可以通過該選項卡指定切削的方向和順序、設定刀軌延伸長度和毛坯距離等主要參數(shù)。圖2-21“策略”選項卡四、切削參數(shù)設置

(1)切削方向“切削方向”有“順銑”“逆銑”“跟隨邊界”“邊界反向”四個選項。順銑:在切削加工時,銑刀旋轉的方向與工件進給方向一致,如圖2-22所示。逆銑:在切削加工時,銑刀旋轉的方向與工件進給方向相反,如圖2-23所示。圖2-22順銑

圖2-23逆銑四、切削參數(shù)設置跟隨邊界:系統(tǒng)自動根據(jù)邊界的方向和刀具旋轉的方向決定切削方向。刀具切削的方向決定于邊界的方向,與邊界方向一致,僅適用于“平面銑”及其子類型,如圖2-24所示。邊界反向:系統(tǒng)自動根據(jù)邊界的方向和刀具旋轉的方向決定切削方向。刀具切削的方向決定于邊界的方向,與邊界方向相反,僅適用于“平面銑”及其子類型,如圖2-25所示。圖2-24跟隨邊界圖2-25邊界反向四、切削參數(shù)設置

(2)切削順序“切削順序”有“層優(yōu)先”“深度優(yōu)先”兩個選項。層優(yōu)先:如果一個切削層具有多個切削區(qū)域,則在完成一個切削層的所有區(qū)域后,刀具才進入下一個切削層進行切削,如圖2-26所示。深度優(yōu)先:如果一個切削層具有多個切削區(qū)域,則在完成一個切削區(qū)域的切削后,刀具才進入下一個區(qū)域進行切削,如圖2-27所示。圖2-26層優(yōu)先圖2-27深度優(yōu)先四、切削參數(shù)設置

(3)刀路方向當“切削模式”選擇為“跟隨周邊”類型時,“策略”選項卡有“刀路方向”的選項。“刀路方向”有“向內(nèi)”“向外”兩個選項。向外:使刀具從工件中心向周邊切削,這種加工方式無須預鉆孔,減少了切屑的干擾,如圖2-28所示。向內(nèi):從工件周邊向中心切削,如圖2-29所示。圖2-28向外圖2-29向內(nèi)四、切削參數(shù)設置

(4)切削角

當“切削模式”選擇為“單向”、“往復”或“單向輪廓”時,“策略”選項卡有“切削角”的選項?！扒邢鹘恰庇小白詣印薄爸付ā薄白铋L的邊”“矢量”四個選項。以上四種類型的“切削角”如圖2-30所示。四、切削參數(shù)設置

(5)壁當“切削模式”選擇為“跟隨周邊”、“單向”、“單向輪廓”、“往復”或“輪廓”模式時,“策略”選項卡有“壁”的選項?！氨凇庇小皪u清根”“只切削壁”“壁清理”三種類型。①島清根復選項,用于控制系統(tǒng)是否增加跟隨島嶼輪廓運動的切削刀路,如圖2-31所示。(a)未勾選“島清根”選項(b)已勾選“島清根”選項四、切削參數(shù)設置②只切削壁復選項,用于控制是否只切削指定的側壁,如圖2-32所示。(a)未勾選“只切削壁”選項(b)已勾選“只切削壁”選項四、切削參數(shù)設置③壁清理復選項有“無”“在起點”“在終點”三個選項。無:系統(tǒng)將進行周壁清理。在壁清理中選擇“無”,切削完畢后工件周圍壁上會留有殘余材料。在起點:刀具在切削每一層前,先進行沿周邊的清壁加工,再做型腔內(nèi)部的銑削,如圖2-33所示。在終點:刀具在切削每一層時,先做型腔內(nèi)部的平行銑削,再進行沿周邊的清壁加工,如圖2-34所示。圖2-33“壁清理”的“在起點”類型圖2-34“壁清理”的“在終點”類型四、切削參數(shù)設置無論用戶選擇哪種切削模式,在“策略”選項卡中都會出現(xiàn)“精加工刀路”這個選項。精加工刀路是指刀具在完成主切削刀軌后,最后增加的精加工刀軌。在這個軌跡中,刀具環(huán)繞邊界和所有島嶼生成一個輪廓軌跡。這個軌跡只在底面的切削平面上生成,可以使用“余量”選項卡為這個軌跡指定余量值?！熬庸さ堵贰眳?shù)的設置如圖2-35所示。當用戶選擇切削模式為“跟隨部件”時,“空間范圍”選項卡將會出現(xiàn)“切削區(qū)域”選項,如圖2-36所示。四、切削參數(shù)設置圖2-35“精加工刀路”參數(shù)的設置圖2-36“合并距離”參數(shù)的設置四、切削參數(shù)設置“延伸路徑”用于設定在區(qū)域邊緣處相切刀路延伸的長度,以充分切除多余材料，如圖2-37所示?！懊鳌边x項常見于型腔銑、平面銑和面銑削操作。“毛坯”選項只有“毛坯距離”一個參數(shù),“毛坯距離”用于定義要去除的材料厚度,產(chǎn)生毛坯幾何體,如圖2-38所示。四、切削參數(shù)設置圖2-37“延伸路徑”參數(shù)的設置圖2-38“毛坯”參數(shù)的設置四、切削參數(shù)設置(二)“余量”選項卡如圖2-39所示,“切削參數(shù)”對話框中的“余量”選項卡允許用戶根據(jù)工件材料、刀具材料和切削深度等實際切削條件,設定不同幾何體的余量和加工精度公差。圖2-39“余量”選項卡四、切削參數(shù)設置

(1)部件側面余量部件側面余量用于設置在操作結束后,留在零件側壁上的余量值。在數(shù)控加工中,通常在粗加工或半精加工時留出一定部件余量以備精加工用。在實際加工中,常設置為0.1~0.5mm。

(2)部件底面余量部件底面余量用于設置在操作結束后,工件底面和島嶼頂面剩余的材料余量。如果“部件側面余量”和“部件底面余量”一樣,則勾選“使底面余量與側面余量一致”復選框。在實際加工中,往往部件底面余量設置的數(shù)值要比部件側面余量的數(shù)值小。四、切削參數(shù)設置

(3)毛坯余量毛坯余量用于切削時刀具離開毛坯幾何體的距離,主要應用于有相切情形的毛坯邊界。

(4)檢查余量檢查余量用于設置刀具切削過程中,刀具與已定義的檢查邊界之間的最小距離。

(5)修剪余量修剪余量用于設置刀具切削過程中,刀具與已定義的修剪邊界之間的最小距離。公差用于定義刀具偏離實際零件的允許范圍,公差越小,則切削越準確,產(chǎn)生的輪廓越光順。“公差”選項包含兩個參數(shù),分別是“內(nèi)公差”“外公差”。

(1)內(nèi)公差內(nèi)公差用于設置刀具切入零件時的最大偏距,系統(tǒng)默認數(shù)值為0.03mm。

(2)外公差外公差用于設置刀具離開零件時的最大偏距,系統(tǒng)默認數(shù)值為0.03mm。在實際加工過程中,內(nèi)、外公差的設置是可以不一致的,例如,當粗加工時,外公差可以設置大些,這樣加工速度可以得到一定的提高。四、切削參數(shù)設置(三)“拐角”選項卡如圖2-40所示,“切削參數(shù)”對話框中的“拐角”選項卡允許用戶指定當?shù)毒哐刂战沁\動切削時的刀軌形狀,產(chǎn)生光順平滑的切削路徑,這樣可以有效減少刀具在拐角運動時偏離工件側壁而引起的過切現(xiàn)象,有利于高速加工,還可以控制刀具做圓弧運動時的運動進給速率,使刀軌中圓弧部分的切屑負載與線性部分的切屑負載相一致。四、切削參數(shù)設置“拐角處的刀軌形狀”一般有兩組選項,分別是“凸角”“光順”,圖2-41是平面銑削操作的“拐角處的刀軌形狀”選項組。圖2-40“拐角”選項卡圖2-41“拐角處的刀軌形式”選項組四、切削參數(shù)設置

(1)凸角“凸角”是指用戶可以指定當?shù)毒哐刂喞\動時刀軌的形狀,如圖2-42所示?！巴菇恰币还灿腥齻€選項,分別是“繞對象滾動”“延伸并修剪”“延伸”。三個選項的具體介紹見表2-4。(a)(b)(c)圖2-42“凸角”刀軌處理的三種方式四、切削參數(shù)設置四、切削參數(shù)設置

(2)光順“光順”用于指定當?shù)毒哐貎?nèi)凹角運動時,是否在刀軌中增加圓弧運動。“光順”選項有兩種類型,分別是“None”“所有刀路”。①None:當?shù)毒哐貎?nèi)凹角運動時,在刀軌中不增加圓弧運動。②所有刀路:當?shù)毒哐貎?nèi)凹角運動時,對所有刀軌均增加圓弧運動,如圖2-43所示。圖2-43“光順”選項的“所有刀路”類型四、切削參數(shù)設置“圓弧上進給調(diào)整”選項組用于調(diào)整刀軌中圓弧運動的進給速度,以保持刀具邊緣的進給速度與線性運動的進給速度一致?！罢{(diào)整進給率”選項有兩種類型：“無”“在所有圓弧上”,如圖2-44所示。

圖2-44“圓弧上進給調(diào)整”選項組四、切削參數(shù)設置“拐角處進給減速”選項組用于設定沿凹角運動時,降低刀具的進給速度,使得刀具運動更加平穩(wěn),有效防止出現(xiàn)刀具過切現(xiàn)象?！皽p速距離”選項有三種類型：“無”“當前刀具”“上一個刀具”,如圖2-45所示。圖2-45“拐角處進給減速”選項組四、切削參數(shù)設置(四)“連接”選項卡圖2-46“連接”選項卡四、切削參數(shù)設置標準1優(yōu)化2跟隨起點3跟隨預鉆點4四、切削參數(shù)設置“跨空區(qū)域”選項用于指定刀具遇到跨空區(qū)域(如凹陷區(qū)域)時,控制刀具的移動方式。系統(tǒng)提供有“跟隨”“切削”“移刀”三種類型,如圖2-51所示。

(a)跟隨(b)切削(c)移刀圖2-51跨空區(qū)域的三種方式四、切削參數(shù)設置

(1)跟隨檢查幾何體控制刀具是否跟隨檢查幾何體做切削運動。如果打開這個選項,刀具將跟隨檢查幾何體進行移動切削,如圖2-52(a)所示;如果關閉這個選項,刀具在遇到檢查幾何體時將抬刀,并做移刀動作,如圖2-52(b)所示。

(2)短距離移動時的進給指定在同一個邊界區(qū)域內(nèi)的不同切削區(qū)域之間,刀具將會怎樣運動。當兩個區(qū)域之間的距離小于指定的“最大移刀距離”值時,刀具將沿著部件幾何體表面做進刀動作。反之,刀具將以當前的傳遞方法提刀,然后做移刀運動到下一個進刀點上方的位置。四、切削參數(shù)設置(a)打開(b)關閉圖2-52“跟隨檢查幾何體”的應用“開放刀路”用于指定刀具在開放刀路之間移動的連接方法。系統(tǒng)提供有“保持切削方向”“變換切削方向”兩種類型,如圖2-53所示。

(1)保持切削方向如圖2-54(a)所示。

(2)變換切削方向如圖2-54(b)所示。四、切削參數(shù)設置圖2-53“開放刀路”選項圖2-54“開放刀路”的應用四、切削參數(shù)設置(五)“空間范圍”選項卡如圖2-55所示，

“空間范圍”選項卡包含“毛坯”“碰撞檢查”“小區(qū)域避讓”“參考刀具”等選項。下面主要對“毛坯”選項進行介紹。“毛坯”選項可以對毛坯相關參數(shù)進行設置。系統(tǒng)提供“修剪方式”“過程工件”兩個參數(shù)。圖2-55“空間范圍”選項卡四、切削參數(shù)設置“修剪方式”表示在沒有明確定義“毛坯幾何體”的情況下,“修剪方式”功能可自動識別出型芯部件的“毛坯幾何體”。當“更多”選項卡的“容錯加工”選項關閉時,會出現(xiàn)“無”“外部邊”兩個選項;當“容錯加工”選項打開時,會出現(xiàn)“無”“輪廓線”兩個選項。

(1)無:表示對刀路使用修剪功能,如圖2-56(a)所示。

(2)外部邊:當“更多”選項卡的“容錯加工”選項關閉時,出現(xiàn)“外部邊”選項。該選項使用面、片體或曲面區(qū)域的外部邊在每個切削層中生成刀軌。

(3)輪廓線:當勾選“更多”選項卡的“容錯加工”選項時,出現(xiàn)“輪廓線”選項,使用部件幾何體的輪廓來生成刀軌,如圖2-56(b)所示。圖2-56修剪方式四、切削參數(shù)設置“過程工件”用于指定操作剩余的材料,即生成一個操作后的殘留毛坯,以便二次粗加工使用。系統(tǒng)為“過程工件”選項提供了“無”“使用3D”“使用基于層”三種類型,下面逐一介紹。

(1)無:使用現(xiàn)有的毛坯幾何體或切削整個型腔,如圖2-57(a)所示。

(2)使用3D:控制型腔銑操作創(chuàng)建小平面幾何體,并用其表示毛坯,如圖2-57(b)所示。

(3)使用基于層:控制被加工部分的毛坯要基于上一加工操作的切削剩余量,僅適用于型腔銑,如圖2-57(c)所示。圖2-57“過程工件”的類型四、切削參數(shù)設置(六）“更多”選項卡“更多”選項卡用于指定安全距離以及下限平面等輔助參數(shù),如圖2-58所示?！案唷边x項卡包含“安全距離”“原有”“下限平面”選項。圖2-58“更多”選項卡四、切削參數(shù)設置四、切削參數(shù)設置

(2)邊界逼近邊界逼近用于控制是否對樣條曲線或二次曲線的邊界進行簡化處理,在遠離邊界的刀路中產(chǎn)生更多、更長的直線運動,從而減少了刀軌計算時間和縮短刀軌。如圖2-60所示。圖2-60“邊界逼近”選項設置(3)容錯加工容錯加工用于準確地尋找不過切零件的可加工區(qū)域。項目實施操作步驟如下:

(1)打開模型文件。啟動UGNX12.0,打開教材素材資源包中的2-1.prt文件。

(2)進入加工模塊。選擇“開始>>加工”命令,或使用快捷鍵Ctrl+Alt+M,進入加工模塊。

(1)在編程環(huán)境下,在如圖2-61所示的“工序?qū)Ш狡鳌惫ぞ邫谥袉螕簟皫缀我晥D”按鈕,在“工序?qū)Ш狡鳌敝袑@示零件的兩個平面加工程序,如圖2-62所示。圖2-61“工序?qū)Ш狡鳌惫ぞ邫趫D2-62工序?qū)Ш狡鲙缀我晥D(1)

(2)在工序?qū)Ш狡鲙缀我晥D中雙擊“PLANAR_MILL”,彈出“平面銑”對話框,如圖2-63所示。打開“刀軌設置”選項組,如圖2-64所示。圖2-63“平面銑”對話框(1)圖2-64“刀軌設置”選項組(1)

(3)切削模式、步距的設置。如圖2-65所示。

(4)切削層設置。如圖2-66所示圖2-65切削模式和步距設置(1)圖2-66“切削層”對話框

(5)進給速率和主軸轉速設置。如圖2-67所示。

(6)切削參數(shù)設置。如圖2-68所示。圖2-67“進給率和速度”對話框圖2-68“策略”選項卡圖2-69“平面銑”加工生成刀軌(1)圖2-70工序?qū)Ш狡鲙缀我晥D(2)

(1)在工序?qū)Ш狡鲙缀我晥D中雙擊“PLANAR_MILL_1”,彈出“平面銑”對話框,如圖2-71所示。打開“刀軌設置”選項組,如圖2-72所示。

(2)切削模式、步距的設置。如圖2-73所示。圖2-71“平面銑”對話框(2)圖2-72“刀軌設置”選項組(2)圖2-73切削模式和步距設置(2)圖2-74“切削層”對話框(2)圖2-75“進給率和速度”對話框(3)圖2-76“策略”選項卡(4)

(6)生成刀位軌跡。單擊“生成刀軌”按鈕,系統(tǒng)計算出粗加工的刀位軌跡,如圖2-77所示,單擊“確定”按鈕,在工序?qū)Ш狡鲙缀我晥D的WORKPIECE節(jié)點下產(chǎn)生一個PLANAR_MILL_1程序,如圖2-78所示。圖2-77“平面銑”加工生成刀軌(2)圖2-78工序?qū)Ш狡鲙缀我晥D(3)本項目主要介紹了UGNX12.0的公用切削參數(shù)的設置,包括切削進給和主軸速度、切削模式和功能,還重點介紹了“策略”選項卡、“余量”選項卡、“拐角”選項卡等“切削參數(shù)”對話框中的參數(shù)設置。通過本項目學習,用戶掌握了公共切削參數(shù)的設置,包括切削進給和主軸速度、切削模式設置等內(nèi)容,培養(yǎng)了讀者運用UG軟件進行公共切削參數(shù)設置的能力,明白了一絲不茍的工匠精神在加工中的意義。在學習過程中,注意切削模式設置等重點、難點內(nèi)容的理解與掌握。

1.請完成如圖2-79所示零件的公用切削參數(shù)設置。打開教材素材資源包中的2-2.prt文件。要求:(1)設置進給速率為800mm/min,主軸轉速為2500r/min。

(2)每刀深度設置為2mm。

(3)切削模式設置為“跟隨周邊”;步距為65%;刀路方向設置為“向內(nèi)”。

(4)余量設置為0.15mm。圖2-79零件(1)

2.請完成如圖2-80所示零件的公用切削參數(shù)設置。打開教材素材資源包中的2-3.prt文件。要求:(1)設置進給速率為1000mm/min,主軸轉速為2000r/min。

(2)每刀深度設置為3mm。

(3)切削模式設置為跟隨周邊;步距為75%。

(4)切削參數(shù)設置:切削順序設置為“深度優(yōu)先”;勾選“添加精加工刀路”復選框。圖2-80零件(2)（第三版）UG數(shù)控加工編程應用“十四五”職業(yè)教育項目三UGNX12.0CAM非切削參數(shù)設置3【能力目標】能夠運用UG軟件對零件數(shù)控編程中的非切削參數(shù)進行合理設置。【知識目標】掌握UG軟件數(shù)控編程中非切削參數(shù)設置的相關命令操作?！舅刭|(zhì)目標】培養(yǎng)溝通、團隊合作能力。培養(yǎng)自學能力及獨立工作能力。培養(yǎng)細致觀察、勤于思考、做事認真的良好作風。培養(yǎng)精益求精,追求精準、高效的工匠精神。本項目主要在UGNX12.0CAM環(huán)境下完成如圖3-1所示零件數(shù)控編程環(huán)境下兩個平面加工的非切削參數(shù)設置,使讀者深刻理解并掌握進刀、退刀、轉移/快速、避讓等選項卡設置常用用法,能夠根據(jù)實際情況設置UGNX12.0CAM的非切削參數(shù)。圖3-1零件一、刀路軌跡

UGNX12.0提供的各種類型操作,數(shù)控編程人員根據(jù)工藝需要選用合適的操作,當設置好操作的各種參數(shù)后,單擊按鈕,在UG軟件繪圖區(qū)內(nèi)系統(tǒng)自動將操作生成一系列曲線,這些曲線就是工件在實際加工過程中刀具的運動軌跡,即刀路軌跡,簡稱刀路。非切削運動是指刀具進入工件之前或者離開工件之后的運動,而切削運動是指刀具與工件接觸,實現(xiàn)加工產(chǎn)生切屑的運動。項目二中的圖2-7所示為一個完整的刀路軌跡,非切削運動涵蓋從出發(fā)點到起點、逼近、進刀、退刀、返回和從返回點到零點的刀具運動;切削運動由第一刀切削、步進和剪切組成。(一)刀路軌跡的組成一、刀路軌跡(二)刀路軌跡的顯示圖3-2“顯示選項”對話框一、刀路軌跡(a)無(b)2D(c)3D圖3-3“刀具顯示”的類型一、刀路軌跡

(2)刀具夾持器顯示“模式”用于指定在刀路軌跡生成或播放時建模刀具夾持器的顯示及其顯示頻率?！澳Ｊ健边x項組系統(tǒng)提供了兩種類型:無和指定。①無:不顯示建模刀具夾持器。圖3-4指定建模文件表示刀具夾持器一、刀路軌跡

(1)刀軌顯示顏色，如圖3-5所示。

(2)刀軌顯示速度“速度”用于控制刀軌播放速度的大小,按住“速度”滑動條左右滑動,可以調(diào)整刀軌的顯示速度在1~10變化,滑動條越向左移動,數(shù)值越小,顯示速度越小;反之,顯示速度越大。

(3)刀軌顯示形式

“刀軌顯示”選項組提供了五種類型：實線、虛線、輪廓線、填充和輪廓線填充。如圖3-6所示。一、刀路軌跡

(3)刀軌顯示形式

一、刀路軌跡一、刀路軌跡圖3-7“更多刀軌顯示”的設置一、刀路軌跡

(1)顯示切削區(qū)域:用于控制是否顯示定義每個切削層的單個或多個可加工區(qū)域的邊界形狀。

(2)顯示未切削區(qū)域:用于控制是否顯示定義每個切削層的單個或多個無法加工區(qū)域的邊界形狀。

(3)顯示后暫停:用于在生成或播放每一個切削層的刀軌后,控制是否暫停處理。當勾選“顯示后暫停”復選框后,則在生成刀軌時,系統(tǒng)會彈出“刀軌生成”對話框,這些參數(shù)內(nèi)容將隨著加工操作的類型的不同而不同,如圖3-8所示為平面銑類型的“刀軌生成”對話框。

(4)顯示前刷新:用于在生成或播放每一個切削層的刀軌前,控制是否刷新圖形窗口。

(5)抑制刀軌顯示:用于在刀軌生成過程中,控制是否顯示刀軌,但在刀軌重播時,圖形窗口中會顯示刀軌。圖3-8平面銑類型的“刀軌生成”對話框一、刀路軌跡(三)刀路軌跡的操作圖3-9刀路軌跡的操作按鈕一、刀路軌跡一、刀路軌跡圖3-12“重播刀軌”對話框一、刀路軌跡一、刀路軌跡在用戶對加工操作完成刀軌的生成后,“列表”按鈕才會被激活,這個按鈕用于查看當前刀軌源文件的文本信息,包括刀具、機床坐標系、刀具定位點和后處理命令等。當用戶單擊這個按鈕后,系統(tǒng)將會彈出“信息”對話框,如圖3-13所示。二、非切削移動參數(shù)設置非切削移動是控制如何將多個刀軌段連接為一個在工作中相連的完整刀軌,主要作用是在切削運動之前、之后和之間定位刀具。非切削移動可以是簡單的單個進刀和退刀,也可以是涵蓋從出發(fā)點到起點、逼近、進刀、移刀、退刀和回零點的刀具運動,如圖3-14所示;非切削移動還包括刀具補償功能,因為刀具補償是在非切削移動過程中被激活的。如圖3-15所示,在各種類型的加工操作對話框“刀軌設置”選項組中,單擊“非切削移動”按鈕,系統(tǒng)會彈出“非切削移動”對話框,用于設定刀軌中與非切削移動相關的參數(shù),這些加工參數(shù)直接控制了程序。這個對話框包含七個選項卡,分別是“進刀”選項卡、“退刀”選項卡、“光順”選項卡、“起點/鉆點”選項卡、“轉移/快速”選項卡、“避讓”選項卡和“更多”選項卡。二、非切削移動參數(shù)設置圖3-14非切削運動圖3-15“非切削移動”按鈕二、非切削移動參數(shù)設置(一)“進刀”選項卡二、非切削移動參數(shù)設置單擊“封閉區(qū)域”選項組的“進刀類型”選項的下拉列表,可以選擇進刀類型。UGNX12.0針對封閉區(qū)域為用戶提供了四種進刀類型,分別是“螺旋”“沿形狀斜進刀”“插削”“無”。

(1)螺旋螺旋將幫助用戶創(chuàng)建一個與第一個切削運動相切的、無碰撞的螺旋狀進刀軌跡,程序會在進刀點形成螺旋線,刀具會沿此線進刀,有利于保護刀具。如果切向進刀會與部件碰撞,則“螺旋”進刀會離開部件,并在區(qū)域起點周圍形成螺旋線;如果區(qū)域起點周圍的“螺旋”進刀會與部件碰撞,則UGNX12.0會調(diào)整“螺旋”進刀的刀路,使其按照“沿形狀斜進刀”沿相同的內(nèi)部刀路斜進刀。二、非切削移動參數(shù)設置“螺旋”進刀的一般規(guī)則:如果系統(tǒng)無法根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)在材料外找到開放區(qū)域?qū)Σ考M刀,則系統(tǒng)將驅(qū)使刀具傾斜進入切削層。當切削模式選用“輪廓”時,在許多情況下刀具都有向部件進刀的空間,并且保留在材料外部。在這些情況下,系統(tǒng)不會驅(qū)使刀具傾斜進入切削層。如果用戶在切削的型腔區(qū)域中創(chuàng)建的刀路數(shù)或設置的水平安全距離使得刀具沒有可用于“螺旋”進刀的開放區(qū)域,刀具將傾斜進入切削層。如果系統(tǒng)無法執(zhí)行“螺旋”進刀或用戶已指定“單向”、“往復”或“單向輪廓”作為切削模式,系統(tǒng)在驅(qū)使刀具對部件斜進刀時,將沿著對刀軌的跟蹤路線運動。系統(tǒng)將沿遠離部件壁的刀軌運動,以避免刀具沿壁移動。刀具下降到切削層后,會步距到第一個切削刀軌(如有必要)并開始第一刀。當用戶選用“螺旋”選項,系統(tǒng)將會激活相關參數(shù),可供設置的參數(shù)有直徑、斜坡角度、高度、高度起點、最小安全距離、最小斜坡長度,如圖3-17所示。二、非切削移動參數(shù)設置圖3-17“螺旋”的進刀類型二、非切削移動參數(shù)設置直徑01斜坡角度02高度與高度起點03最小安全距離04最小斜坡長度05二、非切削移動參數(shù)設置

(2)沿形狀斜進刀“沿形狀斜進刀”會幫助用戶創(chuàng)建一個傾斜進刀,該進刀會沿第一個切削運動的形狀移動?！把匦螤钚边M刀”驅(qū)動刀具沿所有被跟蹤的切削刀路傾斜,而不需要考慮形狀。當與“跟隨部件”“跟隨周邊”“輪廓”等切削模式結合使用時,進刀將根據(jù)步距是“向內(nèi)”還是“向外”來跟蹤“向內(nèi)”或“向外”的切削刀路。用戶可以通過單擊“進刀類型”選項的下拉列表,選擇“沿形狀斜進刀”選項?！胺乔邢饕苿印睂υ捒虻摹胺忾]區(qū)域“參數(shù)變成如圖3-23所示。圖3-23“沿形狀斜進刀”的進刀類型二、非切削移動參數(shù)設置其中“斜坡角度”“高度”“高度起點”“最小安全距離”這幾個參數(shù)的含義與“螺旋”進刀方式一樣。①最大寬度最大寬度是指刀具斜向切入的寬度,如圖3-24所示。系統(tǒng)對于“最大寬度”提供了兩種類型:“無”和“指定”。無:進刀路徑的寬度自動捕捉內(nèi)部或外部第一個切削路徑的寬度。指定:將由用戶指定一個數(shù)值來限定進刀路徑的寬度。當使用“跟隨部件”“跟隨周邊”“輪廓”切削模式時,傾斜進刀是跟蹤內(nèi)部還是外部的第一個切削路徑,這取決于步距方向是“向內(nèi)”還是“向外”。二、非切削移動參數(shù)設置②最小斜坡長度最小斜坡長度表示刀具必須從傾斜開始跟蹤到傾斜結束的最小刀軌距離。圖3-25顯示的最小斜坡長度———直徑百分比為100%,是刀具直徑的1倍。圖3-24“最大寬度”參數(shù)圖3-25“最小斜坡長度”參數(shù)說明二、非切削移動參數(shù)設置

(3)插削“插削”進刀類型將產(chǎn)生一個線性運動的刀軌,如圖3-26所示。刀具從進刀點開始沿刀軸反向(-ZM方向)做線性運動,直至到達切削層的開始切削點為止?！安逑鳌边M刀類型有“高度”和“高度起點”兩個參數(shù)需要設置。其中“高度”是指刀具開始進刀移動的進刀點高度。

(4)無當用戶選擇“無”這種類型作為進刀方式時,系統(tǒng)將以默認的方式進行進刀。圖3-26“插削”進刀類型二、非切削移動參數(shù)設置

(2)線性“線性”進刀方式將創(chuàng)建一個線性進刀軌跡,其方向可以與第一刀切削運動相同,也可設定角度和位置。如果沒有設定“斜坡角度”,則刀具將先從進刀點開始沿著刀軸反向(-ZC方向)直線運動到切削層后,再沿著由旋轉角度定義的方向運動。當用戶選擇“線性”進刀類型,“非切削移動”對話框中的“初始開放區(qū)域”參數(shù)如圖3-27所示。圖3-27“線性”進刀類型

單擊“初始開放區(qū)域”的“進刀類型”選項的下拉列表,可以選擇進刀類型。UGNX12.0針對開放區(qū)域為用戶提供了九種進刀類型：(1)與封閉區(qū)域相同程序?qū)凑赵诜忾]區(qū)域進刀類型中定義的參數(shù)來控制刀具在開放區(qū)域的進刀。二、非切削移動參數(shù)設置其中“長度”“高度”等的含義與“螺旋”進刀方式一樣。①旋轉角度旋轉角度指直線進刀路徑與第一個切削路徑的夾角,它在開始切削點沿逆時針方向計算,如圖3-28所示。②斜坡角度斜坡角度指直線進刀路徑與第二個切削路徑的夾角,它在開始切削點沿逆時針方向計算,如圖3-29所示。圖3-28“旋轉角度”參數(shù)圖3-29“斜坡角度”參數(shù)二、非切削移動參數(shù)設置③最小安全距離“最小安全距離”選項用來控制是否切除超過最小安全距離的進刀路徑,使圓弧或直線進刀路徑從最小安全距離的位置開始?！白钚“踩嚯x”選項關閉與打開情形如圖3-30所示。圖3-30“最小安全距離”參數(shù)設置二、非切削移動參數(shù)設置

(3)線性-相對于切削“線性-相對于切削”進刀類型用于創(chuàng)建一個相對于第一刀切削路線合理的刀軌路線,例如切入圓柱時,會自動按照幾何相切的方式切入工件。這種進刀方式可供設置的參數(shù)有“長度”“旋轉角度”“斜坡角度”“高度”“最小安全距離”,如圖3-31所示。圖3-31“線性-相對于切削”進刀方式二、非切削移動參數(shù)設置

(4)圓弧“圓弧”會幫助用戶創(chuàng)建一個與第一刀切削路線相切的圓弧進刀運動,一般應用于精加工。刀具首先從進刀點沿刀軸反向(-ZM方向)到達切削層,然后從圓弧起點沿指定的半徑開始做圓弧運動,直至到達切削層的開始切削點為止。這種進刀方式可供設置的參數(shù)有“半徑”“圓弧角度”“高度”“最小安全距離”“在圓弧中心處開始”。其中“半徑”“圓弧角度”“高度”是三個關鍵的參數(shù),“半徑”“圓弧角度”共同確定圓弧運動起點位置,而進刀點則由圓弧起點處沿刀軸正方向的“高度”值確定;若用戶設定了“最小安全距離”,并且大于圓弧起點與部件的距離,則在圓弧運動前增加一段線性運動路徑?！皥A弧”進刀類型如圖3-32所示。二、非切削移動參數(shù)設置①圓弧角度圓弧角度指圓弧進刀時圓弧弧長對應的圓心角,在起始切削點沿逆時針方向計算。如圖3-33所示。①圓弧角度圓弧角度指圓弧進刀時圓弧弧長對應的圓心角,在起始切削點沿逆時針方向計算。如圖3-33所示。圖3-32“圓弧”進刀類型圖3-33“圓弧角度”類型二、非切削移動參數(shù)設置②在圓弧中心處開始在圓弧中心處開始用于控制是否增加一段從圓弧中心開始的進刀路徑,如圖3-34所示。圖3-34“在圓弧中心處開始”參數(shù)二、非切削移動參數(shù)設置二、非切削移動參數(shù)設置圖3-35“點”進刀類型二、非切削移動參數(shù)設置圖3-36“線性-沿矢量”進刀類型二、非切削移動參數(shù)設置二、非切削移動參數(shù)設置

(7)矢量平面“矢量平面”通過矢量構造器指定矢量決定進刀方向,通過平面構造器指定平面決定進刀點,這種進刀運動是直線的。刀具從進刀點開始沿指定的矢量方向做線性運動,直至到達切削層的開始切削點為止,如圖3-38所示。

(8)無“無”表示用戶不指定任何進刀方式,系統(tǒng)采用默認的進刀方式。圖3-38“矢量平面”進刀方式二、非切削移動參數(shù)設置(二)“退刀”選項卡“退刀”選項卡用來設置刀具在切削結束后的運動方式,該選項卡一共有“退刀”“最終”兩個選項組,如圖3-39所示?！巴说丁边x項組是指定刀具在完成一個區(qū)域的切削后的退刀類型,“最終”選項組是指定刀具在完成所有區(qū)域的切削后的退刀類型?！巴说额愋汀庇?0種方式:“與進刀相同”“線性”“圓弧”“點”“線性-沿矢量”“抬刀”“沿矢量”“角度角度平面”“矢量平面”“無”。除了“抬刀”退刀類型不同之外,其他退刀類型的參數(shù)設置和效果與“進刀”選項卡設置相同,這里不再贅述?！疤У丁笔侵傅毒咴谇邢鬟\動結束時采用豎直退刀,如圖3-40所示。二、非切削移動參數(shù)設置圖3-39“退刀”選項卡對話框圖3-40“抬刀”退刀類型二、非切削移動參數(shù)設置(三)“起點/鉆點”選項卡“起點/鉆點”選項卡是刀具進入工件時的進刀位置,以及在工件中刀具開始切削的切削點位置,如圖3-41所示?！捌瘘c/鉆點”選項卡有三個選項組,分別是“重疊距離”“區(qū)域起點”“預鉆點”。1重疊距離2區(qū)域起點3預鉆點二、非切削移動參數(shù)設置(三)“起點/鉆點”選項卡二、非切削移動參數(shù)設置（1）默認區(qū)域起點（2）選擇點二、非切削移動參數(shù)設置（3）有效距離二、非切削移動參數(shù)設置(四)“轉移/快速”選項卡“轉移/快速”選項卡用于指定刀具從一個切削刀路運動到下一個切削刀路的移動方式及其參數(shù),如圖3-47所示。在UGNX12.0的加工環(huán)境下,系統(tǒng)驅(qū)動刀具移動的過程通常是首先驅(qū)使刀具移動到一個指定的平面(例如安全平面),然后移動到該平面高于進刀點的位置,最后從指定平面進入進刀點?！稗D移/快速”選項卡有“安全設置”“區(qū)域之間”“區(qū)域內(nèi)”“初始和最終”選項組。二、非切削移動參數(shù)設置01安全設置二、非切削移動參數(shù)設置01安全設置二、非切削移動參數(shù)設置02區(qū)域之間

“區(qū)域之間”用于為用戶在較長的距離或在不同的切削區(qū)域之間清除障礙物而添加進刀和退刀移動。通過指定一個合適的轉移類型,達到避免撞刀、縮短刀具空切時間的目的。它的主要參數(shù)是“轉移類型”選項。“轉移類型”的說明見表3-1。二、非切削移動參數(shù)設置02區(qū)域之間二、非切削移動參數(shù)設置03區(qū)域內(nèi)04初始和最終二、非切削移動參數(shù)設置(五)“避讓”選項卡出發(fā)點1二、非切削移動參數(shù)設置(五)“避讓”選項卡起點2二、非切削移動參數(shù)設置(五)“避讓”選項卡返回點3二、非切削移動參數(shù)設置(五)“避讓”選項卡回零點4二、非切削移動參數(shù)設置(六)“更多”選項卡碰撞檢查二、非切削移動參數(shù)設置(六)“更多”選項卡刀具補償三、邊界(一)邊界的用途部件邊界用于定義描述完整的零件輪廓,控制刀具運動的范圍,可以通過選擇面、邊界、曲線和點來定義部件邊界,如圖3-63所示。三、邊界毛坯邊界用于描述被加工工件的材料整體范圍,指定毛坯邊界的定義和指定部件邊界的定義方法類似。只能選擇封閉的邊界,如圖3-64所示。圖3-63部件邊界圖3-64毛坯邊界三、邊界檢查邊界用于定義加工過程中要避開的夾具或其他區(qū)域的邊界,例如夾具、虎鉗和壓板等,如圖3-65所示。圖3-65檢查邊界三、邊界修剪邊界用于進一步控制刀具的運動范圍,對由零件邊界生成的刀軌做進一步修剪。修剪的材料側封閉區(qū)域選項可以是內(nèi)側或外側,開放區(qū)域選項是左側或右側,如圖3-66所示。圖3-66修剪邊界三、邊界驅(qū)動邊界主要用于固定軸和可變軸輪廓加工,它定義切削區(qū)域的范圍,如圖3-67所示。驅(qū)動邊界定義的切削范圍可以大于、等于或者小于部件幾何體定義的切削范圍。圖3-67驅(qū)動邊界三、邊界(二)邊界的創(chuàng)建定制邊界數(shù)據(jù)5面選擇6模式1名稱2材料側3凸邊/凹邊7幾何體類型4三、邊界(3)隱藏(4)顯示(5)列表(1)創(chuàng)建(2)刪除三、邊界(三)邊界的編輯三、邊界三、邊界圖3-78“部件邊界”對話框圖3-79“成員”選項組三、邊界圖3-80“工序?qū)Ш狡鳌惫ぞ邫趫D3-81工序?qū)Ш狡鲙缀我晥D(1)圖3-82“平面銑”對話框(1)圖3-83“刀軌設置”選項組(1)圖3-89“刀軌設置”選項組(2)圖3-88“平面銑”對話框(2)圖3-90“平面銑”加工生成刀軌圖3-91工序?qū)Ш狡鲙缀我晥D(3)本項目主要介紹了非切削運動以及非切削運動參數(shù)的設置。重點介紹了“非切削移動”對話框?qū)獏?shù)的功能,包括進刀、退刀、轉移/快速、起點/鉆點、避讓等選項卡,還介紹了刀軌、邊界兩個非常重要的概念。認真理解和掌握本項目的各個知識點,對于后續(xù)項目的學習是非常重要的。學生在學習過程中要樹立精準、高效生產(chǎn)的理念,培養(yǎng)精雕細琢的敬業(yè)精神。

1.請完成如圖3-92所示零件的非切削參數(shù)設置。打開本教材素材資源包中的3-2.prt文件。要求:(1)“進刀”選項卡:封閉區(qū)域的“直徑”設置為“60”;“斜坡角度”設置為“3”?！伴_放區(qū)域”的“進刀類型”選擇為“圓弧”。

(2)“轉移/快速”選項卡:區(qū)域之間的“轉移類型”設置為“前一平面”;區(qū)域內(nèi)的“轉移類型”設置為“直接”。

2.請完成如圖3-93所示零件的非切削參數(shù)設置。打開本教材素材資源包中的3-3.prt文件。要求:(1)“進刀”選項卡:封閉區(qū)域的“直徑”設置為“60”;“斜坡角度”設置為“3”?！伴_放區(qū)域”的“進刀類型”選擇為“圓弧”。

(2)“轉移/快速”選項卡:區(qū)域之間的“轉移類型”設置為“前一平面”;區(qū)域內(nèi)的“轉移類型”設置為“直