第1章UGNX數(shù)控加工介紹

數(shù)控加工模塊及UG10.0介紹

目前應(yīng)用于數(shù)控編程軟件很多，大多數(shù)都集計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）于一體。UGNX10.0是當(dāng)今世界上最經(jīng)濟(jì)、最有效及全方位的CAD/CAM軟件之一。1.1

CAD/CAM軟件數(shù)控模塊

CAD、CAM基本概念：

CAD（ComputerAidedDesign，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）是指以計(jì)算機(jī)為輔助工具，根據(jù)產(chǎn)品的功能要求，完成產(chǎn)品的工程信息及制圖。

CAM（ComputerAidedManufacturing，計(jì)算機(jī)輔助制造）是指以計(jì)算機(jī)為輔助工具，控制刀具進(jìn)行指定的運(yùn)動(dòng)，加工出需要的工件。1.1

CAD/CAM軟件數(shù)控模塊

常用CAD/CAM軟件介紹

■MastercamMastercam是由美國(guó)CNCSoftware公司推出的基于PC平臺(tái)的CAD/CAM軟件，它具有強(qiáng)大的加工功能，尤其在對(duì)復(fù)雜曲面自動(dòng)生成加工代碼方面，具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。由于Mastercam主要針對(duì)數(shù)控加工，所以其零件的設(shè)計(jì)造型功能不強(qiáng)，但由于他對(duì)硬件要求不高，且操作靈活，易學(xué)易用，價(jià)格較低，因此受到很多企業(yè)的歡迎?！鯱GNXCAD/CAM系統(tǒng)UGNX由SiemensPLMSoftware公司開(kāi)發(fā)經(jīng)銷，其不僅具有復(fù)雜造型和數(shù)控加工的功能，還具有管理復(fù)雜產(chǎn)品裝配，進(jìn)行多種設(shè)計(jì)方案的對(duì)比分析和優(yōu)化等功能。該軟件具有較好的二次開(kāi)發(fā)環(huán)境和數(shù)據(jù)交換能力。其龐大的模塊群為企業(yè)提供從產(chǎn)品設(shè)計(jì)，產(chǎn)品分析，加工裝配，檢驗(yàn)，到過(guò)程管理，虛擬運(yùn)作等全系動(dòng)畫(huà)的技術(shù)支持。由于軟件運(yùn)行對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件配置有很高的要求，其早期試用版只能在小型機(jī)和工作站上使用。隨著微機(jī)配置的不斷升級(jí)，已開(kāi)始在微機(jī)上使用。目前該軟件在國(guó)際市場(chǎng)上已占有較大的份額，本書(shū)將以UGNX10.0為例來(lái)介紹零件自動(dòng)編程的方法?！鯬RO/ENGINEERPRO/ENGINEER是美國(guó)PTC公司研制和開(kāi)發(fā)的軟件，它開(kāi)創(chuàng)了三維CAD/CAM參數(shù)化的先河。該軟件具有基于特征全參數(shù)，全相關(guān)和單一數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)，可用于設(shè)計(jì)和加工復(fù)雜的零件。另外，它還具有零件裝配，機(jī)構(gòu)仿真，有限元分析，逆向工程，同步工程等功能?！鯟ATIACATIA是最早實(shí)現(xiàn)曲面造型的軟件，它開(kāi)創(chuàng)了三維設(shè)計(jì)的新時(shí)代。它的出現(xiàn)首次實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)完整描述零件的主要信息，使CAM技術(shù)的開(kāi)發(fā)有了現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)。目前CATIA系統(tǒng)已發(fā)展成從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品分析、加工、裝配和檢驗(yàn)，到過(guò)程管理虛擬運(yùn)動(dòng)等眾多功能的大型CAD/CAM/CAE軟件■CimatronCimatron是以色利Cimatron公司提供的CAD/CAM/CAE軟件，它較早在微機(jī)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)三維CAD/CAM的全功能系統(tǒng)。它具有三維造型，生成工程圖，數(shù)控加工等功能，還具有專用的數(shù)據(jù)接口及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等功能。該軟件在我國(guó)很早就得到了全面漢化，已積累了一定的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。■CAXACAXA是由我國(guó)北京北航海爾軟件有限公司研制開(kāi)發(fā)的全中文，面向數(shù)控銑床和加工中心的三維CAD/CAM軟件。CAXA基于微機(jī)平臺(tái)，采用原創(chuàng)Windows菜單和交互方式全中文界面，便于用戶輕松地學(xué)習(xí)和操作。CAXA既具有線框造型，曲面造型和實(shí)體造型的設(shè)計(jì)功能，又具有生成2~5軸的加工代碼的數(shù)控加工功能，可用于加工具有復(fù)雜三維曲面的零件其特點(diǎn)三易學(xué)易用，價(jià)格較低，已在國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)，院校及研究院中得到應(yīng)用。1.1

UGNX10.0數(shù)控加工方式特點(diǎn)UGNX10.0的加工環(huán)境中提了許多操作模板，但實(shí)際上只需要掌握幾種最基本的操作即可具備編程的能力，并投入實(shí)際工作，其他操作都是從這幾種基本操作中擴(kuò)展出來(lái)的，稍有區(qū)別，在實(shí)際使用時(shí)甚至可以不使用擴(kuò)展操作。以下是UGNX10.0加工主要模塊的介紹。1.1

UGNX10.0數(shù)控加工方式特點(diǎn)■型腔銑(CavityMilling)型腔銑模塊在加工中特別有用，可應(yīng)用于大部分工件的粗加工、半精加工和部分精加工。型腔銑的操作原理是通過(guò)計(jì)算毛坯除去工件后剩下的材料，并以此作為被加工的材料來(lái)產(chǎn)生刀軌，所以只需要定義工件和毛坯即可計(jì)算刀位軌跡，使用簡(jiǎn)便且智能化程度高。■平面銑和面銑(PlanarMilling)平面銑和面銑模塊是UGNX10.0加工最基本的操作，這兩種操作創(chuàng)建的刀位軌跡是基于平面曲線進(jìn)行偏移而得到的。平面銑通過(guò)定義的邊界在XY平面創(chuàng)建刀位軌跡。面銑是平面銑的特例，它基于平面的邊界，在選擇了工件幾何體的情況下，可以自動(dòng)防止過(guò)切。■固定軸曲面輪廓銑(Fixed-AxisMilling)固定軸曲面輪廓銑模塊是UGNX10.0的精髓，是UGNX10.0精加工的主要操作。固定軸曲面輪廓銑的操作原理是，首先通過(guò)驅(qū)動(dòng)幾何體產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)點(diǎn)，然后將驅(qū)動(dòng)點(diǎn)投影到工件幾何體上，再通過(guò)工件幾何體上的投影點(diǎn)計(jì)算得到刀位軌跡點(diǎn)并通過(guò)設(shè)定的非切削運(yùn)動(dòng)計(jì)算出所需的刀位軌跡?！隹勺冚S曲面輪廓銑(VariableAxisMilling)可變軸曲面輪廓銑模塊支持在任一UG曲面上的固定和多軸銑功能，它可以做完全的3～5軸輪廓運(yùn)動(dòng)，刀具方位和曲面光潔度質(zhì)量可以規(guī)定，可以利用曲面參數(shù)投射刀軌到曲面上并且可以用任一曲線或點(diǎn)控制刀軌?！鳇c(diǎn)位加工（PointToPoint）點(diǎn)位加工可產(chǎn)生鉆、擴(kuò)、鏜、鉸和攻螺紋等操作的加工路徑，該加工的特點(diǎn)是用點(diǎn)作為驅(qū)動(dòng)幾何體，可根據(jù)需要選擇不同的固定循環(huán)?！鲕囅骷庸ぃ↙athe）UGNX10.0中提供了強(qiáng)大的數(shù)控5車削加工模塊，包含了租車加工、精車加工、中心鉆孔加工、螺紋加工等操作，能夠?qū)崿F(xiàn)各種復(fù)雜回轉(zhuǎn)類零件的數(shù)控加工編程?！鼍€切割（WireEDM）UGNX10.0中提供了強(qiáng)大的線切割加工的編程方法，包括外輪廓、內(nèi)輪廓、開(kāi)放邊界等，能夠?qū)崿F(xiàn)2軸或4軸的加工方法。1.1

界面介紹

UGNX10.0的Windows版本的界面風(fēng)格是標(biāo)準(zhǔn)的Windows圖形用戶界面，它的界面簡(jiǎn)單易懂。用戶只要了解各部分的位置與用途，就可以充分運(yùn)用系統(tǒng)的操作功能，給設(shè)計(jì)工作帶來(lái)方便。1.2

界面功能區(qū)UGNX10.0的功能界面如圖1-1所示。在工作界面中主要包括菜單欄、工具欄、工具條、浮動(dòng)工具條、資源條和圖形工作區(qū)等。1.2菜單欄包含了UGNX10.0的所有功能命令。系統(tǒng)將所有的命令或設(shè)置選項(xiàng)予以分類分別放置在不同的菜單項(xiàng)中，以方便用戶的查詢及使用。工具條可以是固定的也可以是浮動(dòng)的，系統(tǒng)按照功能模式的要求建立了各種工具條，在工具條的圖標(biāo)中幾乎包含了UGNX10.0系統(tǒng)的全部功能。每個(gè)工具圖標(biāo)欄中的圖標(biāo)按鈕都對(duì)應(yīng)著不同的命令，而且圖標(biāo)按鈕都以圖形的方式直觀地表現(xiàn)了該命令的功能，用戶可以根據(jù)使用定制工具條的按鈕功能，選擇下方是否顯示文本提示等。資源條中包含了在具體的應(yīng)用模塊中系統(tǒng)可以提供的資源，如在加工模塊中，資源條中可以調(diào)用【裝配導(dǎo)航器】、【約束導(dǎo)航器】、【部件導(dǎo)航器】、【工序?qū)Ш狡鳌俊ⅰ炯庸ぬ卣鲗?dǎo)航器】，【機(jī)床導(dǎo)航器】等多個(gè)資源條，方便用戶使用。圖形工作區(qū)是用戶使用的最大的工作窗口，在圖形工作區(qū)中最主要進(jìn)行模型的顯示和編輯等操作。

圖1-1

加工環(huán)境的設(shè)置進(jìn)入U(xiǎn)GNX10.0的基本環(huán)境，單擊【啟動(dòng)】按鈕，彈出其下拉列表，如圖1-2所示。單擊【加工】選項(xiàng)，當(dāng)一個(gè)工件是首次進(jìn)入加工模塊時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)彈出【加工環(huán)境】對(duì)話框，如圖1-3所示。如果是第次或多次進(jìn)入加工模塊時(shí)，則不會(huì)彈出該對(duì)話框?！炯庸きh(huán)境】對(duì)話框要求進(jìn)行初始化，其對(duì)話框中的【要?jiǎng)?chuàng)建的CAM設(shè)置】設(shè)置了指定加工設(shè)定的默認(rèn)文件即加工方式，要選擇一個(gè)加工模板集。選擇模板文件決定了加工環(huán)境初始化后可以選用的操作類型，同時(shí)決定了在生成程序、刀具、方法、幾何體時(shí)可以選擇的父節(jié)點(diǎn)類型。【要?jiǎng)?chuàng)建的CAM設(shè)置】選擇好后，單擊【加工環(huán)境】對(duì)話框中的【確定】按鈕，系統(tǒng)則根據(jù)指定的加工配置調(diào)用相應(yīng)的模板和相關(guān)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行加工環(huán)境的初始化。1.2

圖1-2【加工】選項(xiàng)

圖1-3【加工環(huán)境】對(duì)話框

插入工具條圖1-4所示為加工環(huán)境中非常重要的【插入】工具條，包含了【創(chuàng)建程序】、【創(chuàng)建刀具】、【創(chuàng)建幾何體】、【創(chuàng)建方法】、【創(chuàng)建工序】5個(gè)工具，其作用分別如下。創(chuàng)建程序用于新建程序?qū)ο髣?chuàng)建刀具用于新建加工所用的刀具并設(shè)置參數(shù)創(chuàng)建幾何體用于新建幾何體組對(duì)象，可設(shè)定該幾何體包含的工件、毛坯或坐標(biāo)系等。創(chuàng)建方法用于新建加工方法組，設(shè)定該方法的余量和加工公差。創(chuàng)建工序用于新建操作。選擇操作模板，并設(shè)定操作參數(shù)。1.2

圖1-4【插入】工具條

導(dǎo)航器工具條和視圖UGNX10.0加工環(huán)境中的工序【導(dǎo)航器】是一個(gè)對(duì)創(chuàng)建的操作進(jìn)行全面管理的窗口，它有4個(gè)視圖，分別是【順序視圖】、【機(jī)床視圖】、【幾何視圖】和【加工方法視圖】，如圖1-5所示。這4個(gè)視圖分別使用程序組、刀具、幾何體和方法作為主線，通過(guò)樹(shù)形結(jié)構(gòu)顯示所有的操作，如圖1-6～圖1-9所示。工序?qū)Ш狡鞯?個(gè)視圖是互相聯(lián)系的、統(tǒng)一的整體，絕不可誤解為是各自孤立的部分，它們都始終圍繞著操作這條主線，按照各自的規(guī)律顯示。工序?qū)Ш狡鞯?個(gè)視圖只是數(shù)控程序的幾個(gè)側(cè)面，通過(guò)不同主線，分別集中顯示程序、刀具、幾何體和方法，使所進(jìn)行的操作看起來(lái)一目了然。1.2

圖1-5【導(dǎo)航器】工具條

圖1-6【程序順序】視圖圖1-7【機(jī)床】視圖圖1-8【幾何】視圖圖1-9【加工方法】視圖

UGNX典型編程流程

UG根據(jù)単位實(shí)體模型創(chuàng)建加工刀具路徑，因此，在進(jìn)入加工模塊前，應(yīng)先在建模環(huán)境下建立零件的三維模型，也可導(dǎo)入其他CAD軟件創(chuàng)建的三維模型，如SolidEdge、Solidworks、ProE、CATIA等。在進(jìn)入加工模塊前，應(yīng)在建模環(huán)境下建立用于加工零件的毛坯模型。因?yàn)樵趧?chuàng)建操作時(shí)，需要選擇毛坯幾何體在模擬刀具路徑時(shí)，需要使用毛坯來(lái)觀察零件的成形過(guò)程。當(dāng)首次進(jìn)入加工應(yīng)用時(shí)，系統(tǒng)要求設(shè)置加工環(huán)境。設(shè)置加工環(huán)境指定了當(dāng)前零件相應(yīng)的加工模板（如車、鉆、平面銑、多軸銑和型腔銑等）、數(shù)據(jù)庫(kù)（刀具庫(kù)、機(jī)床庫(kù)、切削用量庫(kù)和材料庫(kù)等）、后置處理器和其他高級(jí)參數(shù)。在選擇合適的加工環(huán)境后，如果用戶需要?jiǎng)?chuàng)建個(gè)操作，可繼承加工環(huán)境中已定義的參數(shù)，不必在每次創(chuàng)建新的操作時(shí)，對(duì)系統(tǒng)的默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)置。本節(jié)首先概述生成數(shù)控程序的一般步驟，然后對(duì)主要環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)致的介紹。1.3

打開(kāi)模型調(diào)入工件。單擊【打開(kāi)】按鈕，彈出【打開(kāi)】對(duì)話框，如圖1-10所示。選擇書(shū)中光盤(pán)中的“\課堂練習(xí)\1\1-l.prt”文件，單擊【OK】按鈕。1.3

圖1-10【打開(kāi)】對(duì)話框

初始化加工環(huán)境步驟01：初始化加工環(huán)境。選擇啟動(dòng)按鈕下拉列表中的【加工】命令，系統(tǒng)打開(kāi)【加工環(huán)境】對(duì)話框，如圖1-11所示。在【要?jiǎng)?chuàng)建的CAM設(shè)置】列表框中選擇mill-contour作為操作模板，單擊【確定】按鈕進(jìn)入加工環(huán)境。步驟02：設(shè)定工序?qū)Ш狡?。單擊【資源條選項(xiàng)】按鈕，選中【鎖住】選項(xiàng)，這樣就鎖定了導(dǎo)航器，在【導(dǎo)航器】工具條中單擊【幾何視圖】按鈕，則【工序?qū)Ш狡鳌咳鐖D1-12所示。1.3

圖1-11【加工環(huán)境】對(duì)話框

圖1-12【工序?qū)Ш狡鳌?/p>

初始化加工環(huán)境步驟03：設(shè)定坐標(biāo)系和安全高度。在【工序?qū)Ш狡鳌恐须p擊坐標(biāo)系MCS_MILL，打開(kāi)【MCS銑削】對(duì)話框，如圖1-13所示。在【機(jī)床坐標(biāo)系】中選擇【指定MCS】選項(xiàng)，彈出CSYS對(duì)話框，在【類型】中選擇【對(duì)象的CSYS】，將加工坐標(biāo)系放于錐形方塊正中心，如圖1-14所示，確定后返回【MCS銑削】對(duì)話框。1.3

圖1-13加工坐標(biāo)系對(duì)話框

圖1-14設(shè)定加工坐標(biāo)系

初始化加工環(huán)境步驟04：在【安全設(shè)置】選項(xiàng)中的【安全設(shè)置選項(xiàng)】中選取【刨】選項(xiàng)，并選取【指定平面】中【平面對(duì)話框】，彈出【刨】對(duì)話框，如圖1-15所示。選擇默認(rèn)類型【按某一距離】，單擊零件頂面，并在【距離】文本框輸入20，即安全高度為Z20，單擊【確定】按鈕，完成設(shè)置。1.3

圖1-15【安全設(shè)置】選項(xiàng)

初始化加工環(huán)境步驟05：創(chuàng)建銑削幾何體。在【工序?qū)Ш狡鳌恐袉螕鬗CS_MILL前面的“+”號(hào)，展開(kāi)坐標(biāo)系父節(jié)點(diǎn)，雙擊其下的WORKPIECE，打開(kāi)【銑削幾何體】對(duì)話框，如圖1-16所示。單擊【指定部件】按鈕，打開(kāi)【部件幾何體】對(duì)話框，在繪圖區(qū)選擇零件作為部件幾何體。步驟06：創(chuàng)建毛坯幾何體。單擊【確定】按鈕返回到【銑削幾何體】對(duì)話框，在對(duì)話框中單擊【指定毛坯】按鈕，打開(kāi)【毛坯幾何體】對(duì)話框。選擇【類型】中的第3個(gè)圖標(biāo)【包容塊】按鈕，系統(tǒng)生成默認(rèn)毛坯，如圖1-17所示。單擊兩次【確定】按鈕，返回主界面。1.3

圖1-16【銑削幾何體】對(duì)話框

圖1-17【毛坯幾何體】對(duì)話框

創(chuàng)建粗加工操作步驟01：創(chuàng)建刀具。單擊【插入】工具條中的【創(chuàng)建刀具】按鈕，打開(kāi)【創(chuàng)建刀具】對(duì)話框，默認(rèn)的【刀具子類型】為【銑刀】，在【名稱】文本框中輸入“D16”，如圖1-18所示。單擊【應(yīng)用】按鈕，打開(kāi)【銑刀-5參數(shù)】對(duì)話框，在【直徑】文本框中輸入“16”，如圖1-19所示。1.3

圖1-18【創(chuàng)建刀具】對(duì)話框

圖1-19【刀具參數(shù)】對(duì)話框

創(chuàng)建粗加工操作步驟02：創(chuàng)建方法。單擊【插入】工具條中的【創(chuàng)建方法】按鈕，打開(kāi)【創(chuàng)建方法】對(duì)話框，在【名稱】文本框中輸入“MILL-0.35”，如圖1-20所示。單擊【應(yīng)用】按鈕，打開(kāi)【銑削方法】對(duì)話框，在【部件余量】文本框中輸入“0.35”，【公差】選項(xiàng)中設(shè)定【內(nèi)公差】和【外公差】均為“0.03”，如圖1-21所示。單擊【確定】按鈕，這樣就創(chuàng)建了一個(gè)余量為0.35mm的方法。1.3

圖1-20【創(chuàng)建方法】對(duì)話框

圖1-21【銑削方法】對(duì)話框

創(chuàng)建粗加工操作步驟03：創(chuàng)建型腔銑。單擊【插入】工具條中的【創(chuàng)建工序】按鈕，打開(kāi)【創(chuàng)建工序】對(duì)話框，如圖1-22所示。【工序子類型】CAVITY-MILL，設(shè)置【幾何體】為WORKPIECE，選擇【刀具】為D16，選擇【方法】為MILL-0.35，名稱默認(rèn)為“CAVITY-MILL”，單擊【確定】按鈕，打開(kāi)【型腔銑】參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，如圖1-23所示。1.3

圖1-22【創(chuàng)建工序】對(duì)話框

圖1-23【型腔銑】對(duì)話框

創(chuàng)建粗加工操作步驟04：刀軌設(shè)定?！厩邢髂Ｊ健窟x擇【跟隨部件】，【步距】選擇【刀具平直百分比】，【平面直徑百分比】設(shè)定為“65”，【每刀的公共深度】設(shè)定為【恒定】，【最大距離】設(shè)定為“0.6mm”，如圖1-24所示。1.3

圖1-24【刀軌設(shè)置】選項(xiàng)卡

創(chuàng)建粗加工操作步驟05：設(shè)定切削策略和連接。單擊【切削參數(shù)】按鈕，打開(kāi)【切削參數(shù)】對(duì)話框，在【策略】選項(xiàng)卡中設(shè)置【切削方向】為【順銑】，【切削順序】為【深度優(yōu)先】，如圖1-25所示。在【連接】選項(xiàng)卡中設(shè)置【開(kāi)放刀路】為【變換切削方向】，如圖1-26所示。1.3

圖1-25【策略】選項(xiàng)卡

圖1-26【連接】選項(xiàng)卡

創(chuàng)建粗加工操作步驟06：設(shè)動(dòng)切削余量。單擊【切削參數(shù)】按鈕，打開(kāi)【余量】選項(xiàng)卡，取消選中【使底部余量于和側(cè)面余量一致】復(fù)選框，修改【部件側(cè)面余量】為0.35mm，【部件底面余量】為0.15mm?！緝?nèi)公差】和【外公差】均設(shè)為0.05，如圖1-27所示，單擊【確定】按鈕。1.3

圖1-27【余量】選項(xiàng)卡

創(chuàng)建粗加工操作步驟07：設(shè)定進(jìn)刀參數(shù)。單擊【非切削移動(dòng)】按鈕，彈出【非切削移動(dòng)】對(duì)話框，設(shè)定進(jìn)刀參數(shù)，如圖1-28所示。1.3

圖1-28【非切削移動(dòng)】對(duì)話框

創(chuàng)建粗加工操作步驟08：設(shè)定進(jìn)給和速度。單擊【進(jìn)給和速度】按鈕，彈出【進(jìn)給率和速度】對(duì)話框，設(shè)定參數(shù)?！局鬏S速度】設(shè)定為“2200”，【進(jìn)給率】中的【切削】設(shè)定為“1000”，再單擊【主軸速度】后的【計(jì)算】圖標(biāo)，生成表面速度和進(jìn)給量，如圖1-29所示。單擊【確定】按鈕退出設(shè)定。1.3

圖1-29【主軸速度】設(shè)定

創(chuàng)建粗加工操作步驟09：生成刀位軌跡。單擊【生成】按鈕，系統(tǒng)計(jì)算出粗加工的刀位軌跡，如圖1-30所示。1.3

圖1-30粗加工的刀位軌跡

模擬刀軌實(shí)體加工模擬。在【工序?qū)Ш狡鳌恐?，在WORKPIECE節(jié)點(diǎn)上單擊右鍵，如1-31所示。在打開(kāi)的快捷菜單中選擇【刀軌】下的【確認(rèn)】命令，則回放該節(jié)點(diǎn)下的所有刀軌，接著打開(kāi)【刀軌可視化】對(duì)話框，如圖1-32所示。打開(kāi)其中的【2D動(dòng)態(tài)】或者【3D動(dòng)態(tài)】選項(xiàng)卡，下面的【播放】按鈕，系統(tǒng)開(kāi)始模擬加工的全過(guò)程。圖1-33所示為模擬中的工件。1.3

圖1-31刀軌確認(rèn)

圖1-32【刀軌可視化】對(duì)話框

圖1-33刀軌實(shí)體3D加工模擬

后處理在【工序?qū)Ш狡鳌恐?，選擇創(chuàng)建的操作型腔銑CAVITY-MILL，然后單擊右鍵彈出菜單，如圖1-34所示，選擇【后處理】菜單，打開(kāi)【后處理】對(duì)話框，如圖1-35所示。在【文件名】文本框中輸入文件名及路徑。單擊【確定】按鈕，系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)選擇的操作進(jìn)行后處理，產(chǎn)生一個(gè)文本文件1-1.NC內(nèi)容如圖1-36所示，將NC文件輸入數(shù)控機(jī)床，可以實(shí)現(xiàn)零件的自動(dòng)控制加工。1.3

圖1-34選擇【后處理】

圖1-35【后處理】對(duì)話框

圖1-36后處理信息

本章小結(jié)

本章主要介紹了數(shù)控加工軟件，主要對(duì)UGNX10.0數(shù)控模塊的特點(diǎn)作了詳細(xì)的介紹。對(duì)UGNX10.0的操作界面和其典型的生成刀路軌跡的步驟作了詳細(xì)的講解，使學(xué)習(xí)者有一個(gè)基本的思路，以便更好的學(xué)習(xí)后面的內(nèi)容。1.4

思考題1．UGNX10.0的數(shù)控模塊有哪些？2．UGNX10.0有哪些加工方式、各自有什么特點(diǎn)？1.5第2章數(shù)控加工基本操作

創(chuàng)建加工操作的4個(gè)對(duì)象

在創(chuàng)建各種數(shù)控加工操作之前，一般需要先創(chuàng)建此加工操作的4個(gè)父對(duì)象，包括程序組、刀具、幾何體及加工方法。2.1

創(chuàng)建程序組

創(chuàng)建程序組用于排列各加工操作在程序中的次序，將幾個(gè)加工操作存放在一個(gè)程序組對(duì)象中。例如一個(gè)復(fù)雜零件如果需要在不同的機(jī)床上完成表面加工，則應(yīng)該將同一機(jī)床上加工的操作組合成程序組，以便刀具路徑的輸出。合理地安排程序組，可以在一次后置處理中按程序組的順序輸出多個(gè)操作。在操作導(dǎo)航器的程序順序視圖中，顯示每個(gè)操作所屬的程序組以及各操作在機(jī)床上的執(zhí)行順序。在【插入】工具條中選擇【創(chuàng)建程序】按鈕，然后在【創(chuàng)建程序】對(duì)話框中設(shè)置【類型】、【位置】、【名稱】，如圖2-1所示。單擊兩次確定按鈕后，就建立了一個(gè)程序。打開(kāi)【工序?qū)Ш狡鳌康摹卷樞蛞晥D】工可以看到剛剛建立的程序AA。2.1

圖2-1創(chuàng)建程序步驟

創(chuàng)建刀具1.在創(chuàng)建銑削、車削和孔加操作時(shí)，必須和創(chuàng)建刀具或從刀具庫(kù)中選取刀具。創(chuàng)建和選取刀具時(shí)，應(yīng)考慮加工類型、加工表面的形狀和加工部位的尺寸大小等因素。2.單擊【插入】→【創(chuàng)建刀具】命令，彈出【創(chuàng)建刀具】對(duì)話框，在下拉列表中選取【類型】為mill_planar，在【刀具子類型】選項(xiàng)中選擇銑刀的類型，并在刀具【名稱】文本框中輸入刀具名稱，最后單擊【確定】按鈕或【應(yīng)用】按鈕，如圖2-2所示。3.單擊【確定】按鈕后，則彈出【銑刀-5參數(shù)】對(duì)話框。在該對(duì)話框中設(shè)置刀具的有關(guān)參數(shù)設(shè)置好后，單擊【確定】按鈕，如圖2-3所示，完成刀具參數(shù)的設(shè)置。2.1

圖2-2【創(chuàng)建刀具】步驟

圖2-3刀具參數(shù)的設(shè)定

創(chuàng)建幾何體創(chuàng)建幾何體主要定義了加工幾何體和工件在機(jī)床上的放置位置，創(chuàng)建銑削幾何體包含加工坐標(biāo)系、工件、銑削邊界、銑削幾何體和切削區(qū)域等。在各加工類型的操作對(duì)話框中，也可用幾何體按鈕指定操作的加工對(duì)象。但是，在操作對(duì)話框中指定的加工對(duì)象只能為本操作使用，而創(chuàng)建幾何體創(chuàng)建的幾何對(duì)象在各操作中都可以使用，而不需要在各操作中分別指定。本節(jié)將簡(jiǎn)單介紹中創(chuàng)建加工坐標(biāo)系和創(chuàng)建工件對(duì)象的過(guò)程。選擇書(shū)中光盤(pán)中的“\課堂練習(xí)\2\2-l.prt”文件，如圖2-4所示。單擊【啟動(dòng)】→【加工】命令，進(jìn)入加工模塊。2.1

圖2-4【打開(kāi)】對(duì)話框

創(chuàng)建加工坐標(biāo)系對(duì)象單擊【插入】→【創(chuàng)建幾何體】命令，在【創(chuàng)建幾何體】對(duì)話框設(shè)置【類型】為mill_planar，【幾何體子類型】為MCS，【幾何體】為GEOMETRY，【名稱】設(shè)定為“MCS”，如圖2-5所示。單擊【確定】按鈕后，彈出【MCS】對(duì)話框，如圖2-6所示。2.1

圖2-5【創(chuàng)建幾何體】對(duì)話框

圖2-6【MCS】對(duì)話框

創(chuàng)建加工坐標(biāo)系對(duì)象在MCS對(duì)話框中單擊MCS圖標(biāo)，彈出CSYS對(duì)話框，在【類型】中選擇【對(duì)象的CSYS】，單擊零件上表面，如圖2-7所示。系統(tǒng)自動(dòng)將加工坐標(biāo)系MCS設(shè)置在平面的中心。單擊【確定】按鈕，返回MCS對(duì)話框，在【距離】中輸入“20”，完成安全平面的創(chuàng)建，如圖2-8所示，再單擊【確定】按鈕完成MCS的設(shè)定。2.1

圖2-7CSYS對(duì)話框

圖2-8MCS對(duì)話框

創(chuàng)建工件對(duì)象單擊【插入】→【創(chuàng)建幾何體】命令。在【創(chuàng)建幾何體】對(duì)話框中設(shè)置【類型】為mill_contour，【幾何體子類型】為WORKPIECE，【幾何體】為MCS，名稱設(shè)定為“WORKPIECE_1”，如圖2-9所示。單擊【確定】按鈕后，彈出【工件】對(duì)話框，如圖2-10所示。在【工件】對(duì)話框【幾何體】中單擊【指定部件】后的圖標(biāo)，彈出【部件幾何體】對(duì)話框，選擇零件模型，如圖2-11所示。2.1圖2-9【創(chuàng)建幾何體】對(duì)話框

圖2-10【工件】對(duì)話框

圖2-11【部件幾何體】對(duì)話框

創(chuàng)建工件對(duì)象毛坯幾何體指定將要切削的原始材料的模型，即表示被加工零件毛坯的幾何形狀。在【工件】對(duì)話框的【幾何體】中單擊【指定毛坯】后的圖標(biāo)，彈出【毛坯幾何體】對(duì)話框，選擇【類型】下的第3個(gè)【包容塊】按鈕，系統(tǒng)生成默認(rèn)毛坯，單擊【確定】按鈕，如圖2-12所示。打開(kāi)【工序?qū)Ш狡鳌康摹編缀我晥D】，可以看到剛剛建立的加工坐標(biāo)系MCS和工件對(duì)象，如圖2-13所示。復(fù)雜零件加工時(shí)需要建立多個(gè)坐標(biāo)系，以便創(chuàng)建不同類型的幾何組。2.1圖2-12【毛坯幾何體】對(duì)話框

圖2-13工序?qū)Ш狡?/p>

創(chuàng)建方法加工方法對(duì)象為定義切削的方法，其系統(tǒng)已經(jīng)定義了粗加工、半精加工、精加工方法，用戶可以自定義加工方法對(duì)象，如圖2-14所示?！俱娤鞣椒ā繉?duì)話框中的參數(shù)對(duì)象包含內(nèi)公差、外公差、部件余量、切削方式、進(jìn)給和速度、顏色和顯示控制，如圖2-15所示。在不同的類型中，加工對(duì)象的參數(shù)也有所不同。2.1圖2-14【創(chuàng)建方法】對(duì)話框

圖2-15設(shè)置【銑削方法】

創(chuàng)建工序創(chuàng)建工序是完成創(chuàng)建刀位軌跡的最后環(huán)節(jié)，在創(chuàng)建工序的過(guò)程中需要設(shè)定操作的【類型】、【工序子類型】、4個(gè)父對(duì)象以及相關(guān)的控制參數(shù)，設(shè)定【名稱】等，如圖2-16所示。該內(nèi)容在后面的章節(jié)中將詳細(xì)介紹。2.1

加工中的共同項(xiàng)UGNX10.0，提供的各種加工操作中有一些加工操作的參數(shù)是相同的，本節(jié)將詳細(xì)介紹加工中的共同項(xiàng)，這樣可以對(duì)UGNX10.0加工過(guò)程中的一些概念建立初步的認(rèn)識(shí)，為后面的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。2.2

安全高度當(dāng)一段刀軌結(jié)束，要轉(zhuǎn)移到另一處加工時(shí)，就需要將刀具提高到安全高度，運(yùn)動(dòng)到另一處在進(jìn)行加工，這個(gè)過(guò)程就是橫越運(yùn)動(dòng)。但實(shí)際加工時(shí)，為提高加工效率，通常指定橫越運(yùn)動(dòng)發(fā)生在先前平面的高度上，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算避免過(guò)切。先前平面是平面銑和型腔銑操作中的進(jìn)退刀參數(shù)，指的是上一層的高度。前面已介紹過(guò)安全高度的定義方法。2.2

余量的設(shè)置和意義工件的加工一般可分為粗加工、半精加工和精加工等步驟，每一個(gè)工序都需要保留加工余量。部件余量在工件所有的表面上指定剩余材料的厚度位。壁余量在工件的側(cè)邊上指定剩余材料的厚度位，在每—切切削層上，它是在水平方向測(cè)量的數(shù)位，應(yīng)用于工件的所有表面，如圖2-16所示。最終底面余量在工件的底邊上指定剩余材料的厚度值，它是在刀具軸方向測(cè)量的數(shù)值，只應(yīng)用于工件上的水平表面。檢查余量指定切削時(shí)刀具離開(kāi)檢查幾何體的距離，如圖2-16部件余量。將一些重要的加正面或者夾具設(shè)置為檢查幾何體，設(shè)置余量可以起到安全保護(hù)作用。修剪余量指定切削時(shí)刀具離開(kāi)修剪幾何體的距離，如圖2-16所示。毛坯余量指定切削時(shí)刀具離開(kāi)毛坯幾何體的距離，毛坯余量可以使用負(fù)值，所以使用毛坯余量丁以放大或縮小毛坯兒何體，如圖2-16所示。在切削參數(shù)中，還需要說(shuō)明另外一個(gè)參數(shù)毛坯距離。毛坯距離在工件邊界或者工件幾何體上增加一個(gè)偏置距離，而將產(chǎn)生的新的邊界或幾何體作為新定義的毛坯幾何體。此偏置距離即為毛坯距離，如圖2-16所示。不要混淆毛坯余量和毛坯距離的概念，他們都用于調(diào)整和定義毛坯，但毛坯余量應(yīng)用于毛坯幾何體，而毛坯距離則應(yīng)用于工件幾何體。2.2圖2-16余量的設(shè)置

刀具的定義在加工的過(guò)程中，刀具是從工件上切除材料的工具，在創(chuàng)建銑削、車削和孔加工操作時(shí)，必須創(chuàng)建刀具或從刀具庫(kù)中選取刀具。創(chuàng)建和選取刀具時(shí)，應(yīng)考慮加工類型、加工表面的形狀和加工部位的尺寸大小等因素。UGNX10.0可以使用的刀具種類特別多，功能強(qiáng)大，主要的銑刀種類有4種，分別為5參數(shù)、7參數(shù)、10參數(shù)、球形銑刀。一般常用的是參數(shù)銑刀，例如最常用的平刀、牛鼻刀、球刀都屬于5參數(shù)銑刀。如果不考慮刀柄的過(guò)刀檢查，常用的銑刀通常只定義直徑和下半徑就可以了。2.2

刀具的定義自定義刀具單擊【插入】→【創(chuàng)建刀具】命令，彈出【創(chuàng)建刀具】對(duì)話框，如圖2-17所示，【類型】根據(jù)加工情況選擇mill_planar，【刀具子類型】選擇銑刀，在【名稱】文本框中輸入“D25R5”，單擊按鈕，打開(kāi)刀具參數(shù)對(duì)話框，其中可以設(shè)置所需刀具的各項(xiàng)參數(shù)，如圖2-18所示，在【直徑】文本框中輸入“25”，在【下半徑】文本框中輸入“5”，單擊【預(yù)覽】選項(xiàng)中的【顯示】按鈕，則在繪圖區(qū)原點(diǎn)的位置顯示了刀具的形狀。單擊【確定】按鈕，則創(chuàng)建了一把直徑為25mm，下半徑為5mm的銑刀。單擊資源條中的【工序?qū)Ш狡鳌堪粹o，打開(kāi)【工序?qū)Ш狡鳌繉?duì)話框，單擊按鈕固定視圖，單擊【工序?qū)Ш狡鳌抗ぞ邨l上的【機(jī)床視圖】按鈕，在其中可以看到剛創(chuàng)建的刀具，如圖2-19所示。如果需要修改，雙擊刀具顯示條，打開(kāi)刀具的參數(shù)對(duì)話框，在對(duì)話框中修改其參數(shù)。2.2圖2-17【創(chuàng)建刀具】對(duì)話框圖2-18刀具參數(shù)的設(shè)置圖2-19【工序?qū)Ш狡?機(jī)床】視圖

在刀具庫(kù)中調(diào)出刀具對(duì)于常用的刀具，UGNX10.0使用刀具庫(kù)來(lái)進(jìn)行管理。在創(chuàng)建刀具時(shí)可以從刀具庫(kù)中調(diào)用某一刀具。在【創(chuàng)建刀具】對(duì)話框中單擊【庫(kù)】選項(xiàng)，打開(kāi)該選項(xiàng)，單擊【從庫(kù)中調(diào)用刀】按鈕，系統(tǒng)彈出如圖2-20所示的【庫(kù)類選擇】對(duì)話框。選取刀具時(shí)，首先確定加工機(jī)床類別，如銑刀（Milling)或車刀（Turning)，單擊對(duì)應(yīng)的類別前的“+”號(hào)，展開(kāi)該類別的刀具類型，然后選擇所需要的刀具類型，單擊【確定】按鈕；系統(tǒng)彈出如圖2-21所示的【搜索準(zhǔn)則】對(duì)話框，在對(duì)話框中輸入查詢條件，單擊【確定】按鈕，系統(tǒng)把當(dāng)前刀具庫(kù)內(nèi)符合條件的刀具列表顯示在屏幕上，彈出如圖2-22所示的【搜索結(jié)果】對(duì)話框，從列表中可以選擇一個(gè)所需的刀具，單擊【確定】按鈕。2.2圖2-20【庫(kù)類選擇】對(duì)話框圖2-21【搜索準(zhǔn)則】對(duì)話框圖2-22【搜索結(jié)果】對(duì)話框

切削步距切削步距指的是在每一個(gè)切削層相鄰里兩次走刀之間的距離。切削步距的確定因素需要考慮刀具的承受能力、加工后殘余材料量、切削負(fù)荷等因素。切削步距有四種常用的指定方法，如圖2-23所示，分別是恒定、殘余高度、刀具平直百分比、變量平均值，下面分別進(jìn)行介紹。2.2圖2-23切削步距選項(xiàng)

切削步距恒定通過(guò)指定的距離常數(shù)值作為切削的步距值。在用球刀進(jìn)行精加工時(shí)常使用此參數(shù)控制步距，此參數(shù)較為直觀，但要根據(jù)一定的經(jīng)驗(yàn)給出。殘余高度通過(guò)指定加工后殘余材料的高度值來(lái)計(jì)算出切削步距值。殘余髙度一般的設(shè)置都很小，在0.001~0.01之間，可以先大約設(shè)定一個(gè)值，系統(tǒng)計(jì)算后生成刀軌，再測(cè)量出刀軌的切削步距的大小。大致就可以估計(jì)出加工的表面質(zhì)量，再來(lái)調(diào)整設(shè)定值。刀具平直百分比以刀具直徑乘以百分比參數(shù)的乘積作為切削步距值。工件的粗加工常用此參數(shù)，一般粗加工可設(shè)定切削步距為刀具直徑的50%?75%之間。步距計(jì)算時(shí)刀具直徑是按有效刀具直徑計(jì)算的，對(duì)于平刀和球刀，刀具直徑指的是刀具參數(shù)中的直徑，而對(duì)于牛鼻刀，刀具直徑指的是刀具參數(shù)中的直徑減去兩個(gè)刀角半徑的差值。變量平均值對(duì)于雙向切削、單向切削、單向帶輪廓切削方法，要求指定最大和最小兩個(gè)切削步距值，對(duì)于跟隨周邊切削、跟隨部件切削、輪廓加工和標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)方法，要求指定多個(gè)切削步距值以及每個(gè)切削步距值的走刀數(shù)量，如圖2-24所示。依據(jù)可變步距的設(shè)定，可以得到刀軌，刀軌間的距離都按設(shè)定的步距大小和刀路數(shù)進(jìn)行排列。2.2圖2-24【變量平均值】對(duì)話框

內(nèi)外公差內(nèi)外公差就是刀具在主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)切入工件時(shí)的偏差。就比如一段直線來(lái)逼近圓弧的效果，分別逼近凸圓弧和凹圓弧，加工出來(lái)的圓弧，要么切去一段，要么留下來(lái)一段。就是對(duì)應(yīng)的內(nèi)外公差。內(nèi)、外公差決定刀具可以偏置工件表面的允許距離，也就是實(shí)際加工出的工件表面與理想模型之間的允許偏差。內(nèi)公差是實(shí)際加工過(guò)切的最大允許誤差，外公差是實(shí)際加工不足的最大允許誤差。公差值越小，工件表面就越光滑，越接近理想模型，反之則工件表面越粗糙。雖然公差值越小工件表面的加工質(zhì)量越髙，但系統(tǒng)生成刀軌的時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)，NC文件大小會(huì)劇增。因此要在能滿足工件精度和粗糙度的要求的前提下，盡量取大的公差值。按經(jīng)驗(yàn)，一般工件的粗加工設(shè)置內(nèi)、外公差均為0.05；半精加工設(shè)置內(nèi)、外公差均為0.03；精加工設(shè)置內(nèi)、外公差均為0.01。2.2

順銑與逆銑在銑削加工中，根據(jù)銑刀的旋轉(zhuǎn)方向和切削進(jìn)給方向之間的關(guān)系，可以分為順銑和逆銑兩種，分別如圖2-25和圖2-26所示。如果銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相同，稱為順銑；銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相反，稱為逆銑。因?yàn)槟驺娸^容易產(chǎn)生過(guò)切現(xiàn)象，所以通常在數(shù)控加工中盡量采用順銑加工。但在設(shè)置余量較大的粗加工時(shí)，以及精加工余量均勻的工件表面時(shí)，為了提髙加工效率，可以采用順銑和逆銑的混合加工。也有一些特殊性刀具的加工更適合逆銑加工。2.2圖2-25順銑圖2-25逆銑

切削模式常用的切削方式包括跟隨部件、跟隨周邊、輪廓加工、往復(fù)、單向輪廓、標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)（僅平面銑）、單向式走刀。NX10.0提供了多種切削模式，下面重點(diǎn)介紹幾種常用的切削方式，包括跟隨部件、跟隨周邊、輪廓加工、往復(fù)、單向輪廓等。跟隨部件跟隨部件的走刀方式是沿著零件幾何產(chǎn)生一系列同心線來(lái)創(chuàng)建刀具軌跡路徑，該方式可以保證刀具沿所有零件幾何進(jìn)行切削，了解用于零件內(nèi)有孤島的型腔銑和外形輪廓的加工，如圖2-26所示。2.2圖2-26【跟隨部件】刀軌

切削模式跟隨周邊跟隨周邊的走刀方式是沿切削區(qū)域輪廓產(chǎn)生一系列同心線來(lái)創(chuàng)建刀具軌跡路徑，該方式在橫向進(jìn)刀的過(guò)程中—直保持切削狀態(tài)。一般用于零件型腔域的加工，如圖2-27所示。輪廓（配置文件） 輪廓走刀是創(chuàng)建一條刀路或指定數(shù)量的切削刀路對(duì)部件壁面進(jìn)行精加工。它可以加工開(kāi)放區(qū)域，也可以加工閉合區(qū)域，如圖2~28所示。標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)（僅平面銑）是一種輪廓切削方式，它允許刀具準(zhǔn)確地沿指定邊界移動(dòng)，從而不需要應(yīng)用【輪廓】中使用的自動(dòng)邊界裁剪功能?？梢允褂谩緲?biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)】來(lái)確定是否允許刀軌相交。2.2圖2-27【跟隨周邊】刀軌圖2-28【輪廓】刀軌

切削模式擺線擺線切削是一種刀具以圓形回環(huán)模式移動(dòng)而圓心沿刀軌方向移動(dòng)的銑削方法。往復(fù)往復(fù)式走刀創(chuàng)建的是一系列往返方向的平行線，這種【標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)】刀軌加工方法能夠有效地減少刀具在橫向跨越的空刀距離，提髙加工的效率，但往復(fù)式走刀在加工程中要交替變換順銑、逆銑的加工方式，比較適合粗加工表面加工如圖2-29所示。單向單向式走刀的加工方法能夠保證在整個(gè)加工過(guò)程中都保持同—種加工方式，比較適合精銑表面加工。2.2圖2-29【往復(fù)】式刀軌

進(jìn)給率和主軸轉(zhuǎn)速的設(shè)定進(jìn)給率是在數(shù)控模型加工的設(shè)置中，在進(jìn)給率設(shè)置中，以控制刀具對(duì)工件的切削速度，即刀具隨主軸高速旋轉(zhuǎn)，按預(yù)設(shè)的刀具路徑向前切削的速度。主軸轉(zhuǎn)速就是數(shù)控機(jī)床加工時(shí)，機(jī)床主軸設(shè)定的運(yùn)行速度。一條完整的刀軌按刀具運(yùn)動(dòng)階段的先后分別為快速下刀、逼近、進(jìn)刀、第一刀切削、單步執(zhí)行、切削、移刀、推刀、離開(kāi)。進(jìn)給率和主軸轉(zhuǎn)速是操作的重要參數(shù)，對(duì)于沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)加工經(jīng)驗(yàn)的初學(xué)者來(lái)說(shuō)，很難快速給出適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給率和主軸轉(zhuǎn)速參數(shù)。在實(shí)際加工過(guò)程中，在數(shù)控機(jī)床的操作面板上可以進(jìn)行調(diào)整，所以在編制程序時(shí)只要給出大致的參數(shù)值即可也可參照有關(guān)銑削加工手冊(cè)進(jìn)行設(shè)置。單擊各類操作對(duì)話框中的【進(jìn)給率和速度】按鈕，打開(kāi)【進(jìn)給率和速度】對(duì)話框，如圖2-30所示。選擇【主軸速度】復(fù)選框，可在其后文本框中輸入刀具轉(zhuǎn)速的值。單擊【進(jìn)給率】選項(xiàng)下的【更多】按鈕，可以設(shè)定刀軌在不同的運(yùn)動(dòng)階段的進(jìn)給速率。在UGNX10.0中，關(guān)于刀軌的各種進(jìn)給速度及其對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)階段如圖2-31所示。2.2圖2-30【進(jìn)給率和速度】對(duì)話框圖2-31【進(jìn)給率】對(duì)話框

進(jìn)給率和主軸轉(zhuǎn)速的設(shè)定—條完整的刀軌按刀具運(yùn)動(dòng)階段的先后分別為快速下刀、逼近、進(jìn)刀、第一刀切削、單步執(zhí)行、切削、移刀、退刀、離開(kāi)，如圖2-32所示。在各個(gè)選項(xiàng)中，設(shè)置為“0”并不表示進(jìn)給速率為“0”，.而是使用其默認(rèn)方式，如非切削運(yùn)動(dòng)的快速、逼近、移刀、退刀、離開(kāi)等選項(xiàng)將采用快進(jìn)方式，即使用G00方式移動(dòng)。而切削運(yùn)動(dòng)中的進(jìn)刀、第一刀切削、步進(jìn)選項(xiàng)將使用切削進(jìn)給的進(jìn)給率。各運(yùn)動(dòng)階段的意義如下?？焖僭诜乔邢鳡顟B(tài)下的快速換位速度。一般接受默認(rèn)設(shè)置為零。通近進(jìn)入切削前的進(jìn)給速度.一般可比快速進(jìn)給速度小一些，也可以設(shè)置為零。進(jìn)刀進(jìn)刀速度。需要考慮切入時(shí)的沖擊，應(yīng)取比剪切更小的速度值。第一刀切削切入材料后的第一刀切削。需要考慮到毛坯表面有一層硬皮，應(yīng)取剪切更小的速度值。單步執(zhí)行相鄰兩刀之間的跨過(guò)速度。一般可取與切削速度相同的速度。切削切削進(jìn)給的速度也是最重要的切削參數(shù)之一，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)綜合考慮刀具和被加工材料的硬度及韌性，給出速度值。 移刀刀具從一個(gè)切削區(qū)域轉(zhuǎn)移到另一個(gè)切削區(qū)域的非切削移動(dòng)速度?？梢匀≥^高的速度值，但最好不要取零值。退刀離開(kāi)切削區(qū)的速度?？梢匀∨c剪切相同的速度，當(dāng)取零時(shí)，如果是線性退刀，系統(tǒng)就使用快速進(jìn)給速度，如果是圓弧退刀，系統(tǒng)就使用切削速度。離開(kāi)退刀運(yùn)動(dòng)完成后的返回運(yùn)動(dòng)。一般接受默認(rèn)設(shè)置為零。2.2圖2-32刀軌的運(yùn)動(dòng)階段示意圖

非切削運(yùn)動(dòng)非切削運(yùn)動(dòng)包括進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)、退刀運(yùn)動(dòng)、刀具接近運(yùn)動(dòng)、離開(kāi)運(yùn)動(dòng)和移動(dòng)等，這里主要介紹銑削加工中的進(jìn)刀、退刀運(yùn)動(dòng)。 在UGNX10.0中提供了非常完善的進(jìn)刀和退刀的控制方法，針對(duì)封閉的區(qū)域提供了螺旋線進(jìn)刀、沿形狀斜進(jìn)刀和插銑進(jìn)刀方法；針對(duì)開(kāi)放區(qū)域提供了線性、圓弧等常用進(jìn)刀方法。退刀方法可以與進(jìn)刀方法相同。1．封閉的區(qū)域進(jìn)刀螺旋線進(jìn)刀螺旋線進(jìn)刀方式能夠在比較狹小的槽腔內(nèi)進(jìn)行進(jìn)刀，進(jìn)刀占用的空間不大，并且進(jìn)刀的效果比較好，適合粗加工和精加工。螺旋線進(jìn)刀主要由5個(gè)參數(shù)，控制，包括直徑、斜坡角、高度、髙度起點(diǎn)、最小安全距離、最小斜面長(zhǎng)度，如圖2-33所示。沿形狀斜進(jìn)刀當(dāng)零件沿某個(gè)切削方向比較長(zhǎng)時(shí)，可以采用斜線進(jìn)刀的方式控制進(jìn)刀，這種進(jìn)刀方式比較適合粗銑加工。沿形狀斜進(jìn)刀主要由5個(gè)參數(shù)來(lái)控制，包括斜坡角、高度、高度起點(diǎn)、最大寬度、最小安全距離、最小傾斜長(zhǎng)度，如圖2-34所示。2.2圖2-33螺旋線進(jìn)刀圖2-34沿形狀斜進(jìn)刀

非切削運(yùn)動(dòng)插銑進(jìn)刀當(dāng)零件封閉區(qū)域面積較小，不能使用螺旋線進(jìn)刀和沿形狀斜進(jìn)刀時(shí)，可以采用插銑進(jìn)刀的方式，這種進(jìn)刀方式需要嚴(yán)格控制進(jìn)刀的進(jìn)給速度，否則容易使刀具折斷。插銑進(jìn)刀主要由高度參數(shù)來(lái)控制插銑的深度，如圖2-35所示。2．開(kāi)放區(qū)域的進(jìn)刀非切削移動(dòng)控制如何將多個(gè)刀軌連接為一個(gè)操作中相連的完整刀軌。非切削移動(dòng)在切削運(yùn)動(dòng)之前、之后和之間定位刀具。非切削移動(dòng)可以簡(jiǎn)單到單個(gè)的進(jìn)刀和退刀，或復(fù)雜到一系列定制的進(jìn)刀、退刀和移刀（離開(kāi)、移刀、逼近）運(yùn)動(dòng)，這些運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)目的是協(xié)調(diào)刀路之間的多個(gè)部件曲面、檢查曲面和提升操作。非切削移動(dòng)包括刀具補(bǔ)償，因?yàn)榈毒哐a(bǔ)償是在非切削移動(dòng)過(guò)程中激活的。封閉區(qū)域的進(jìn)刀：螺旋線進(jìn)刀、沿形狀斜進(jìn)刀、插銑進(jìn)刀開(kāi)放區(qū)域的進(jìn)刀：線性進(jìn)刀、圓弧進(jìn)刀線性進(jìn)刀對(duì)于開(kāi)放區(qū)域的進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)，線性進(jìn)刀方法由5個(gè)參數(shù)來(lái)控制，包括長(zhǎng)度、旋轉(zhuǎn)角度、斜坡角、高度和最小安全距離，如圖2-36所示。2.2圖2-35插銑進(jìn)刀圖2-36線性進(jìn)刀

非切削運(yùn)動(dòng)圓弧進(jìn)刀對(duì)于開(kāi)放區(qū)域的進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)，圓弧進(jìn)刀方法可以創(chuàng)建一個(gè)圓弧的運(yùn)動(dòng)并與零件加工的切削起點(diǎn)相切，圓弧進(jìn)刀方法由4個(gè)參數(shù)來(lái)控制，包括半徑、高度、圓弧角度和最小安全距離，如圖2-37所示。2.2

圖2-37圓弧進(jìn)刀

刀軌的編輯【組】的【編輯顯示】選項(xiàng)中可以設(shè)置刀位軌跡的顯示控制，還可以指定刀位軌跡中不同運(yùn)動(dòng)的顯示顏色，設(shè)置過(guò)程顯示參數(shù)等，如圖2-38和圖2-39所示。刀具顯示有【無(wú)】、【2D】和【3D】這3個(gè)選項(xiàng)，分別表示不顯示刀具、以一個(gè)圓顯示刀具和三維顯示刀具。刀軌顯示顏色為刀軌的各段指定顯示顏色，一般為默認(rèn)值。2.2

圖2-38編輯顯示選項(xiàng)

圖2-39【刀軌可視化】對(duì)話框

刀軌的確認(rèn)控制生成刀軌軌跡后需要對(duì)刀軌進(jìn)行確認(rèn)，系統(tǒng)提供了3種確認(rèn)的方式，包括刀位軌跡重播、刀位軌跡3D動(dòng)態(tài)仿真和刀位軌跡2D動(dòng)態(tài)仿真。生成刀位軌跡后需要對(duì)刀位軌跡進(jìn)行確認(rèn)，系統(tǒng)提供了3種確認(rèn)的方式，包括刀位軌跡重播、刀位軌跡3D動(dòng)態(tài)仿真和刀位軌跡2D動(dòng)態(tài)仿真，如圖2-40所示。刀軌確認(rèn)后，打開(kāi)操作導(dǎo)航器。此時(shí)每個(gè)操作所使用的幾何體、刀具和方法都清楚地顯示出來(lái)，而且每個(gè)節(jié)點(diǎn)和操作前會(huì)出現(xiàn)各種狀態(tài)標(biāo)記，這些標(biāo)記標(biāo)明節(jié)點(diǎn)和操作的當(dāng)前狀態(tài)，其意義分別如下。

紅色禁止號(hào)表示操作沒(méi)有正常生成，或節(jié)點(diǎn)下至少包含一個(gè)未生成的操作。黃色感嘆號(hào)表示操作正常生成，或節(jié)點(diǎn)下的所有操作都已生成。綠色鉤表示操作正常生成且以后處理輸出，或節(jié)點(diǎn)下的所有搮作已生成且以后處理輸出。2.2

圖2-40【工序?qū)Ш狡?幾何】視圖

刀軌的后處理操作應(yīng)用后系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)選擇的操作進(jìn)行后處理，產(chǎn)生一個(gè)文本文件2-1.NC，將NC文件輸入數(shù)控機(jī)床，實(shí)現(xiàn)零件的自動(dòng)控制加工。在【工序?qū)Ш狡鳌恐?，選擇創(chuàng)建的操作CAVITY_MILL，然后單擊右鍵彈出菜單，選擇【后處理】命令，打開(kāi)【后處理】對(duì)話框，如圖2-41所示。在【文件名】文本框中輸入文件名及路徑。單擊【確定】按鈕，系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)選擇的操作進(jìn)行后處理，產(chǎn)生一個(gè)文本文件2-1.NC，內(nèi)容如圖2-42所示，將NC文件輸入數(shù)控機(jī)床，實(shí)現(xiàn)零件的自動(dòng)控制加工。2.2

圖2-41選擇【后處理】

圖2-42【后處理】對(duì)話框

本章小結(jié)

本章介紹了數(shù)控加工創(chuàng)建操作4個(gè)主要的父目錄，集中講解后面幾類關(guān)鍵的UGNX10.0基本操作中的基本概念和共同項(xiàng)，這樣可以使讀者對(duì)UGNX10.0加工過(guò)程中的一些概念建立一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。2.3

思考題和練習(xí)

思考題1.安全平面有什么作用？2.刀具的定義有哪些方法？3.公差的設(shè)置要注意哪些問(wèn)題？4.切削模式有哪幾種？它們的適用范圍是什么？5.在非切削參數(shù)的設(shè)置中，各種進(jìn)刀類型的應(yīng)用場(chǎng)合是什么？2.4

課后習(xí)題1.打開(kāi)附件光盤(pán)文件：\課后習(xí)題\2\2-l.prt，利用平面銑和面銑加工路徑對(duì)習(xí)題2-1所示的實(shí)體進(jìn)行粗、精加工，并生成NC代碼。2.打開(kāi)附件光盤(pán)文件：\課后習(xí)題\2\2-2.prt，利用平面銑和面銑加工路徑對(duì)習(xí)題2-2所示的實(shí)體進(jìn)行粗、精加工，并生成NC代碼。

習(xí)題2-1

習(xí)題2-2

第三章平面銑和面銑

平面銑加工的概述平面銑是UGUX10.0提供的2.5軸加工的操作，通過(guò)定義的邊界在XY平面創(chuàng)建刀位軌跡。平面銑用來(lái)加工側(cè)面與底面垂直的平面零件，此零件的側(cè)面與底面垂直，可以有島嶼或型腔，但島嶼面和型腔底面必須是平面。如臺(tái)階平面、地平面、輪廓外形、型芯和型腔的基準(zhǔn)平面等。3.1

平面銑選項(xiàng)設(shè)置1．幾何體創(chuàng)建幾何體主要是定義要加工的幾何對(duì)象（包括部件幾何體、毛坯幾何體、切削區(qū)域、檢查幾何體、修剪幾何體）和指定零件幾何體在數(shù)控機(jī)床上的機(jī)床坐標(biāo)系（MCS）。幾何體可以在創(chuàng)建工序之前定義，也可以在創(chuàng)建工序過(guò)程中指定。其區(qū)別是提前定義的加工幾何體可以為多個(gè)工序使用，而在創(chuàng)建工序過(guò)程中指定加工體只能為該工序使用。3.2.1圖3-1【創(chuàng)建幾何體】對(duì)話框

平面銑選項(xiàng)設(shè)置2.指定部件邊界部件邊界指被加工零件的加工位置，可以通過(guò)選取面。曲線和點(diǎn)來(lái)定義部件邊界。3.指定毛坯邊界毛胚邊界用于定義切削材料的范圍，控制刀軌的加工范圍。定義方式與部件邊界相似，但邊界必須是封閉的，通常情況下可不定義。4.指定檢查邊界檢查邊界用于定義刀具需要避讓的位置，定義方式與部件邊界相似，但邊界必須是封閉的。5．指定修剪邊界修剪邊界用于修剪刀位軌跡，去除修剪邊界內(nèi)側(cè)或外側(cè)的刀軌，必須是封閉邊界，修剪邊界可不定義。6．指定底面底面用于定義最深的切削面，只用于平面銑操作，而且必須被定義，如果沒(méi)有定義底面，平面銑將無(wú)法計(jì)算切削深度3.2.1圖3-2【平面銑】對(duì)話框

邊界的設(shè)置邊界是平面銑重要的參數(shù)，平面銑的邊界定義有4種模式，分別為曲線/邊、邊界、面、點(diǎn)、邊界類型可是封閉的也可以是開(kāi)放的。這4種模式的定義對(duì)話框如圖3-3?圖3-6所示，下面具體講解各選項(xiàng)的含義。3.2.2

圖3-3【曲線/邊】方式定義邊界圖3-4【面】方式定義邊界圖3-5【點(diǎn)】方式定義邊界圖3-6【邊界】方式定義邊界

邊界的設(shè)置類型邊界類型可以是封閉的，也可以是開(kāi)放的。刨在同一平面上所有邊界都是二維的，而創(chuàng)建邊界的曲線、邊、點(diǎn)等可以在不同平面，此時(shí)就需要定義投影平面。投影平面有【自動(dòng)】和【用戶定義】?jī)煞N方式，當(dāng)選擇【自動(dòng)】時(shí)系統(tǒng)將使用前面選擇的曲線或點(diǎn)來(lái)建立平面，當(dāng)選擇【用戶定義】時(shí)，系統(tǒng)將調(diào)用平面構(gòu)造器定義投影平面。材料側(cè)定義材料的保留側(cè)，當(dāng)邊界封閉時(shí)可定義為內(nèi)部或外部，當(dāng)邊界開(kāi)放時(shí)可定義為左側(cè)或右側(cè)。刀具位置定義刀具與邊界的位置關(guān)系。有【相切】和【對(duì)中】?jī)煞N方式。當(dāng)設(shè)定為【相切】時(shí)，刀具與邊界相切，邊界顯示單邊箭頭，當(dāng)設(shè)定為【對(duì)中】時(shí)，刀具中心與邊界重合，邊界顯示雙邊箭頭。凸邊和凹邊在用【面】模式定義邊界時(shí)，系統(tǒng)將面的邊界分為【凸邊】和【凹邊】，并要求設(shè)定邊界與刀具的位置關(guān)系。凸邊和凹邊的概念如圖3-7所示。3.2.2圖3-7

凹邊和凸邊示意圖切削深度平面銑的操作中，切削深度指的是相鄰的兩個(gè)切削層之間的距離。切削區(qū)域指的是數(shù)個(gè)連續(xù)切削層連接成的一段距離范圍，在此范圍內(nèi)可有一個(gè)或多個(gè)切削層，示意圖如圖3-8所示。平面銑操作定義切削深度有5種方式，分別是【用戶定義】、【僅底面】、【底面及臨界深度】、【臨界深度】、【恒定】，如圖3-9所示。不同的切削深度方式可實(shí)現(xiàn)對(duì)多種形式切削層數(shù)和切削范圍的控制。下面對(duì)5種切削深度定義方式分別進(jìn)行介紹。用戶定義用戶自定義切削深度，對(duì)話框下部的所有參數(shù)選項(xiàng)均被激活，可在對(duì)應(yīng)文本框中輸入數(shù)值。除初始層和最終層外，其余各層在最大和最小切削深度之間取值。僅底面只在底面創(chuàng)建一個(gè)切削層。底面及臨界深度在底部面和島的頂面創(chuàng)建切削層，島嶼頂?shù)那邢鲗硬粫?huì)超出定義的島嶼邊界。臨界深度切削層的位置在島嶼的頂面和底平面上，刀具在整個(gè)毛坯斷面內(nèi)切削。恒定只設(shè)定一個(gè)最大深度值，除最后一層可能小于最大深度值外，其余層都等于最大深度值。3.2.3

圖3-8

切削深度示意圖圖3-9切削層類型

平面銑加工的概述面銑是平面銑的特例，可直接選擇表面來(lái)指定要加工的幾何表面，也可通過(guò)選擇存在曲線、邊緣或制定一系列有序點(diǎn)來(lái)定義幾何表面。面銑基于平面的邊界，在選擇了工件幾何體的情況下，可以自動(dòng)防止過(guò)切。面銑常用于多個(gè)平面底面的精加工，也可用于平面底面粗加工和側(cè)壁的精加工。所加工的工件側(cè)壁可以是不垂直的，如復(fù)雜型芯和型腔上的多個(gè)平面的精加工，如圖3-10所示。平面銑和面銑的區(qū)別如下。(1)切削深度的定義不同，平面銑是通過(guò)邊界和底面的高度差來(lái)定義的，面銑是參照定義平面的相對(duì)深度定義的，只要設(shè)定相對(duì)值即可。(2)毛坯體和檢查體選擇的不同，平面銑選擇只能是邊界，面銑選擇可以是邊界、實(shí)體和片體。(3)底面的定義不同，平面銑必須要定義底面，而面銑不用定義底面，因?yàn)檫x擇的平面就是底面。3.3

面銑參數(shù)的基本設(shè)置【面銑】FACE_MILLING操作的主界面如圖。Ⅰ幾何體定義方式與平面銑相同。Ⅱ指定部件旋轉(zhuǎn)需要加工的部件。Ⅲ指定面邊界面邊界的定義有面邊界、曲線邊界、點(diǎn)邊界3中模式。Ⅳ指定檢查體定義方式與平面銑相同，可以不定義。Ⅴ指定檢查體與【指定面邊界】的定義基本相同，可以不定義。3.3.1圖3-10面銑的工件示例圖3-11【面銑對(duì)話框】圖3-12【毛坯邊界】對(duì)話框

切削深度面銑操作切削深度的定義方式是通過(guò)【毛坯距離】和【每刀深度】?jī)蓚€(gè)參數(shù)值來(lái)定義的。即通過(guò)【每刀深度】來(lái)平分【毛坯距離】得到應(yīng)該切削的層數(shù)，如圖3-13所示。如果【每刀深度】設(shè)定為0，則切削的層數(shù)為1層，不管【毛坯距離】是多少，都會(huì)一次切除到最終底面余量值。3.3.2圖3-13【面銑】切削深度設(shè)定

工程實(shí)例精解----平面銑實(shí)例本例是一個(gè)典型的平面零件加工，主要包括平面銑、輪廓精加工和表面精加工。零件材料是45#鋼，側(cè)面留0.35mm加工余量，底面留0.15mm的余量。本例主要目的是通過(guò)零件加工的過(guò)程，讓讀者逐步熟悉平面銑和面銑的基本思路和步驟。零件材料是45#鋼，加工思路是先通過(guò)平面銑進(jìn)行粗加工，側(cè)面留0.35mm加工余量，底面留0.15mm的余量。再用面銑精加工底面，最后用平面銑精加工側(cè)壁。3.4

實(shí)例分析3.4.1圖3-14零件的模型

粗加工PLANAR_MILL3.4.2步驟01：調(diào)入零件。單擊【打開(kāi)】按鈕，彈出【打開(kāi)】對(duì)話框，如圍3-15所示。選擇書(shū)中光盤(pán)中的“\課堂練習(xí)\3\3-l.prt”文件，單擊【OK】按鈕。步驟02：初始化加工環(huán)境。單擊菜單【啟動(dòng)】→【加工】命令，進(jìn)入加工模塊，當(dāng)一個(gè)工件首次進(jìn)入加工模塊時(shí)，系統(tǒng)彈出如圖3-16所示的【加工環(huán)境】對(duì)話框。進(jìn)入【要?jiǎng)?chuàng)建的CAM設(shè)置】，選擇mill_planar，單擊【確定】按鈕后進(jìn)入加工環(huán)境。圖3-15【打開(kāi)】對(duì)話框

圖3-16【加工環(huán)境】對(duì)話框

粗加工PLANAR_MILL步驟03：設(shè)定【工序?qū)Ш狡鳌俊螕艚缑嬷械摹竟ば驅(qū)Ш狡鳌堪粹o，打開(kāi)【工序?qū)Ш狡鳌?，單擊右上角的【鎖定】按鈕，使它鎖定，這樣就鎖定了導(dǎo)航器，在【工序?qū)Ш狡鳌抗ぞ邨l中單擊【幾何視圖】按鈕，則【工序?qū)Ш狡鳌咳鐖D3-17所示。3.4.2

圖3-17【工序?qū)Ш狡鳌?/p>

粗加工PLANAR_MILL步驟04：設(shè)定坐標(biāo)系和安全髙度。在【工序?qū)Ш狡鳌侩p擊坐標(biāo)系，打開(kāi)MCS銑削對(duì)話框，如圖3-18所示。選擇【指定MCS】加工坐標(biāo)系，打開(kāi)CSYS對(duì)話框，如圖3-19所示。在【類型】選項(xiàng)中選取【對(duì)象的CSYS】，単擊平面，高度提高5mm，設(shè)定加工坐標(biāo)系在平面的中心，如圖3-20所示。在【安全設(shè)置】選項(xiàng)下，在【安全設(shè)置選項(xiàng)】中選取【刨】，如圖3-21所示，并單擊【指定平面】按鈕，彈出【刨】對(duì)話框，如圖3-22所示。默認(rèn)選擇類型為【自動(dòng)判斷】，單擊零件頂面，并在【距離】文本框輸入20，即安全髙度為Z20，單擊【確定】按鈕，完成設(shè)置。3.4.2

圖3-18MCS銑削對(duì)話框

圖3-19CSYS對(duì)話框圖3-20設(shè)定坐標(biāo)系

粗加工PLANAR_MILL驟05：創(chuàng)建刀具。單擊【插入】工具條中的【創(chuàng)建刀具】按鈕，打開(kāi)【創(chuàng)建刀具】對(duì)話框，默認(rèn)的【刀具子類型】為【銑刀】，在【名稱】文本框中輸入“D8”，如圖3-23所示。單擊【應(yīng)用】按鈕，打開(kāi)刀具參數(shù)對(duì)話框，在【直徑】文本框中輸入“8”，如圖3-24所示，這樣就創(chuàng)建了一把直徑為8mm的平銑刀，選用合適的刀具首先要對(duì)零件最小邊界處進(jìn)行測(cè)量，然后確定刀具的大小，如圖3-25所示。3.4.2圖3-23【創(chuàng)建刀具】對(duì)話框圖3-24刀具參數(shù)對(duì)話框圖3-25測(cè)量距離

粗加工PLANAR_MILL步驟06：創(chuàng)建方法。單擊【插入】工具條中的【創(chuàng)建方法】按鈕，打開(kāi)【創(chuàng)建方法】對(duì)話框，在【名稱】文本框中輸入“M1LL_0.35”，如圍3-26所示。單擊按鈕，打開(kāi)【銑削方法】對(duì)話框，在【部件余量】文本框中輸入“0.35”，公差選項(xiàng)設(shè)定【內(nèi)公差】和【外公差】均為“0.03”，如圖3-27所示。單擊【確定】按鈕，這樣就創(chuàng)建了一個(gè)余量0.35mm的方法。同理自行創(chuàng)建另一個(gè)余量為0的方法，名稱為MILL_0.0。3.4.2圖3-26【創(chuàng)建方法】對(duì)話框

圖3-27【銑削方法】對(duì)話框

粗加工PLANAR_MILL步驟07：查看創(chuàng)建的刀具和方法。在【工序?qū)Ш狡鳌恐杏覔簦诖蜷_(kāi)的快捷菜單中選擇【機(jī)床視圖】命令，可以看到剛創(chuàng)建的刀具，如圖3-28所示。在刀具圖標(biāo)上雙擊則可以看到該刀具的參數(shù)對(duì)話框。繼續(xù)在【工序?qū)Ш狡鳌恐杏覔簦x擇【加工方法視圖】命令，可以看到剛創(chuàng)建的方法，如圖3-29所示，在方法圖標(biāo)上雙擊則可以看到該方法的參數(shù)對(duì)話框。3.4.2圖3-28【機(jī)床】視圖

圖3-29【加工方法】視圖

粗加工PLANAR_MILL步驟08：創(chuàng)建幾何體。在【工序?qū)Ш狡鳌恐袉螕鬗CS_MILL前的“+”號(hào)，展開(kāi)坐標(biāo)系父節(jié)點(diǎn)，雙擊其下的WORKPIECE，打開(kāi)【銑削幾何體】對(duì)話框，如圖3-30所示。單擊【指定部件】按鈕，打開(kāi)【部件幾何體】對(duì)話框，在繪圖區(qū)選擇零件作為部件幾何體。步驟09：創(chuàng)建毛坯幾何體。單擊確定按鈕回到【銑削幾何體】對(duì)話框，在對(duì)話框中單擊【指定毛還】按鈕，打開(kāi)【毛還幾何體】對(duì)話框。選擇【類型】下的第3個(gè)圖標(biāo)【包容塊】按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)生成默認(rèn)毛胚，如圖3-31所示。單擊兩次【確定】按鈕返回主界面。3.4.2圖3-30【工件】對(duì)話框圖3-31【毛坯幾何體】對(duì)話框

粗加工PLANAR_MILL步驟10：創(chuàng)建平面銑。單擊【插入】工具條中的【創(chuàng)建工序】按鈕，打開(kāi)【創(chuàng)建工序】對(duì)話框，如圖3-32所示，在【類型】下拉列表中選擇mill_planar選項(xiàng)，即選擇了平面銑加工操作模扳，修改位置參數(shù)，填寫(xiě)名稱，然后單擊PLANAR_MILL圖標(biāo)，打開(kāi)【平面銑】參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。3.4.2圖3-32【創(chuàng)建工序】對(duì)話框

粗加工PLANAR_MILL步驟11：創(chuàng)建邊界，在【平面銑】參數(shù)對(duì)話框中，單擊【指定部件邊界】按鈕，打開(kāi)【邊界幾何體】對(duì)話框，在【模式】下拉列表框中選擇【曲線/邊】選項(xiàng)，打開(kāi)【創(chuàng)建邊界】對(duì)話框，在【材料側(cè)】下拉列表中選擇【外部】選項(xiàng)，如圖3-33所示。然后在繪圖區(qū)按順序依次選取如圖3-34所示的邊界1，然后修改【刀具位置】為【對(duì)中】，接著選擇邊界2，單擊【確定】按鈕。返回【邊界幾何體】對(duì)話框，繼續(xù)以【曲線/邊】模式選取邊界，在【創(chuàng)建邊界】對(duì)話框中，【材料側(cè)】下拉列表中選擇【內(nèi)部】選項(xiàng)，然后在繪圖區(qū)按順序依次選取如圖3-34所示的邊界3，—直單擊確認(rèn)按鈕直到返回【平面銑】參數(shù)對(duì)話框。3.4.2圖3-33【創(chuàng)建邊界】對(duì)話框圖3-34選擇邊界

粗加工PLANAR_MILL步驟12：設(shè)定底面。單擊【指定底面】按鈕，打開(kāi)【平面構(gòu)造器】對(duì)話框，直接在繪圖區(qū)選擇零件的底面，單擊【確定】按鈕。步驟13：修改切削模式并設(shè)定步距。選擇【切削方式】為【跟隨部件】?！静骄唷窟x擇【刀具平直百分比】選項(xiàng)，【平面直徑百分比】為“65”，如圖3-35所示。步驟14：設(shè)定進(jìn)刀參數(shù)。單擊【非切削移動(dòng)】按鈕，打開(kāi)【非切削移動(dòng)】對(duì)話框，在【進(jìn)刀】選項(xiàng)卡下，設(shè)定【進(jìn)刀類型】為【螺旋】，【直徑】和【斜坡角】設(shè)置如圖3-36所示，單擊【確定】按鈕。3.4.2圖3-35切削模式選項(xiàng)

圖3-36【進(jìn)刀】選項(xiàng)卡

粗加工PLANAR_MILL步驟15：設(shè)定切削深度。單擊【切削層】按鈕，打開(kāi)【切削層】對(duì)話框，在【類型】下拉列表中選擇【恒定】選項(xiàng)，并設(shè)置【每刀深度】為“0.5”，如圖3-37所示。步驟16：設(shè)定切削余量。單擊【切削參數(shù)】按鈕，打開(kāi)【切削參數(shù)】對(duì)話框，在【余量】選項(xiàng)卡中修改【最終底面余量】為“0.15”，如圖3-38所示，單擊【確定】按鈕。3.4.2圖3-37【切削層】對(duì)話框圖3-38【切削參數(shù)】對(duì)話框

粗加工PLANAR_MILL步驟17：設(shè)定進(jìn)給率和刀具轉(zhuǎn)速。單擊【進(jìn)給率和速度】按鈕，打開(kāi)【進(jìn)給率和速度】對(duì)話框，在【主軸速度】文本框中輸入“3000”。在【進(jìn)給率】選項(xiàng)中設(shè)定【切削】為“800”，并單擊【主軸速度】后的【計(jì)算】按鈕，生成表面速度和進(jìn)給量，如圖3-39所示，單擊【確定】按鈕。步驟18：生成刀位軌跡。單擊【生成】按鈕，系統(tǒng)計(jì)算出【平面銑】加工的刀位軌跡，如圖3-40所示。3.4.2圖3-39【進(jìn)給率和速度】對(duì)話框圖3-40【平面銑】刀位軌跡

精加工底平面FACE_MILLING步驟01：創(chuàng)建面銑操作單擊【插入】工具條中的【創(chuàng)建工序】，打開(kāi)【創(chuàng)建工序】對(duì)話框，設(shè)置參數(shù)如圖3-41所示，單擊【確定】按鈕。步驟02：指定面邊界單擊【指定面邊界】，打開(kāi)【指定面邊界】對(duì)話框，直接在繪圖區(qū)選擇零件底面，單擊【確定】按鈕。步驟03：設(shè)定切削模式和切削深度更改【切削模式】為【跟隨周邊】，并設(shè)定【毛胚距離】和【每刀深度】均為“1”，如圖3-42所示。3.4.3圖3-41【創(chuàng)建工序】對(duì)話框圖3-42切削模式和切削深度選項(xiàng)

精加工底平面FACE_MILLING

步驟04：設(shè)定螺旋進(jìn)刀單擊【非切削移動(dòng)】，打開(kāi)【非切削移動(dòng)】對(duì)話框，在【進(jìn)刀】選項(xiàng)卡下，設(shè)定【進(jìn)刀類型】為【螺旋】，【直徑】和【斜坡角】如圖3-43所示。單擊【確定】按鈕。步驟05：生成刀位軌跡。點(diǎn)擊按鈕，系統(tǒng)算出【平面銑】加工刀位生成刀位軌跡，如圖3-44所示。3.4.3圖3-43【進(jìn)刀】選項(xiàng)卡圖3-44底面精加工的刀位軌跡

精加工側(cè)面PLANAR_MILL步驟01：復(fù)制平面銑操作。在【工序?qū)Ш狡鳌恐校诖旨庸さ钠矫驺妿缀误w節(jié)點(diǎn)上右擊，在打開(kāi)的快捷菜單中選擇【復(fù)制】命令，如圖3-45所示。按照同樣的方法，在面銑幾何體節(jié)點(diǎn)上右擊，在打開(kāi)的快捷菜單中選擇【粘貼】命令，則復(fù)制一個(gè)新的平面銑操作，如圖3-46所示。3.4.4圖3-45快捷菜單

圖3-46復(fù)制平面銑操作

精加工側(cè)面PLANAR_MILL步驟02：修改【方法】。雙擊新建的平面銑操作，打開(kāi)平面銑參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，在【刀軌設(shè)置】選項(xiàng)卡中，在【方法】下拉列表中選擇MILL_0.0，如圖3-47所示。這一步重新定義了精加工側(cè)壁的余量為0。步驟03：設(shè)定切削模式。修改【切削模式】為【輪廓加工】，使刀具圍繞輪廓切削。步驟04：設(shè)定切削底面余量。單擊【切削參數(shù)】按鈕，打開(kāi)【切削參數(shù)】對(duì)話框，在【余量】選項(xiàng)卡中修改【部件余量】和【最終底面余量】均為“0”，【內(nèi)公差】和【外公差】均設(shè)定為“0.01”，單擊【確定】按鈕。如圖3-48所示。步驟05：生成刀位軌跡。單擊【生成】按鈕，系統(tǒng)計(jì)算出精加工側(cè)面的刀位軌跡，如圖3-49所示。3.4.4圖3-47修改【方法】

圖3-48修改【切削參數(shù)】圖3-49精加工側(cè)面的刀位軌跡

精加工側(cè)面PLANAR_MILL步驟06：刀軌實(shí)體加工模擬。在【工序?qū)Ш狡鳌恐?，在WORKPIECE節(jié)點(diǎn)上右擊，如圖3-50所示。在打開(kāi)的快捷菜單中選擇【刀軌】→【確認(rèn)】命令，則回放該節(jié)點(diǎn)下所有的刀軌，接著打開(kāi)【刀軌可視化】對(duì)話框，如圖3-51所示。打開(kāi)其中的【2D動(dòng)態(tài)】或【3D動(dòng)態(tài)】選項(xiàng)卡，單擊下面的【播放】按鈕，系統(tǒng)開(kāi)始模擬加工的全過(guò)程。圖3-52所示為模擬中的工件。3.4.4

圖3-50刀軌確認(rèn)圖3-51【刀軌可視化】對(duì)話框

圖3-52刀軌實(shí)體加工模擬

工程實(shí)例精解—前模平面精加工的綜合實(shí)例實(shí)例分析加工思路是首先對(duì)平面進(jìn)行補(bǔ)面，這樣可以使做出來(lái)的刀路痕跡比較美觀。另外，利用直線、偏置曲線、抽取虛擬曲線等命令，繪制圓形流道的邊界線，作為刀路的邊界線。然后通過(guò)平銑刀對(duì)平面進(jìn)行面銑半精加工和精加工，保證平面的表面粗糙度；最后，通過(guò)平面銑利用球頭銑刀直接加工流道，設(shè)定球頭刀與邊界的位置關(guān)系，控制刀位軌跡在流道的中心上。3.5.1圖3-53前模

型腔的粗加工步驟01：?jiǎn)螕簟敬蜷_(kāi)】按鈕，彈出【打開(kāi)】對(duì)話框，如圖3-54所示。選擇附書(shū)光盤(pán)中的“\課堂練習(xí)\3\3-2.prt”文件，單擊【OK】按鈕。3.5.2圖3-54【打開(kāi)】對(duì)話框

型腔的粗加工步驟02：初始化加工環(huán)境。單擊菜單【啟動(dòng)】，【加工】命令，系統(tǒng)彈出【加工環(huán)境】對(duì)話框。進(jìn)入【CAM設(shè)置】，選擇mill_planar選項(xiàng)，單擊【確定】按鈕后進(jìn)入加工環(huán)境。步驟03：設(shè)定【工序?qū)Ш狡鳌?。單擊界面左?cè)資源條中的【工序?qū)Ш狡鳌堪粹o，打開(kāi)工序?qū)Ш狡?，單擊右上角的【鎖定】按鈕，在【工序?qū)Ш狡鳌恐杏覔?，在【?dǎo)航器】工具條中單擊【幾何視圖】按鈕。步驟04：設(shè)定加工坐標(biāo)系。在【工序?qū)Ш狡鳌恐校p擊坐標(biāo)系MCS_MILL，打開(kāi)MCS銑削對(duì)話框。指定MCS加工坐標(biāo)系，打開(kāi)CSYS對(duì)話框，在【類型】選項(xiàng)中選取【對(duì)象的CSYS】選項(xiàng)，單擊前模的底面，將加工坐標(biāo)系設(shè)定在前模的頂面中心，如圖3-56所示。3.5.2圖3-55補(bǔ)面圓形流道圖3-56補(bǔ)面圓形流道

型腔的粗加工步驟05：設(shè)定安全高度。在選擇【間隙】選項(xiàng)下，在【安全設(shè)置選項(xiàng)】選取【刨】選項(xiàng)，并單擊【指定平面】按鈕，彈出對(duì)話框。單擊前模的頂面，并在【距離】文本框輸入“50”，即安全高度Z50，單擊【確定】按鈕完成設(shè)置，如圖3-57所示。步驟06：創(chuàng)建刀具。單擊刀片，創(chuàng)建刀具按鈕，打開(kāi)創(chuàng)建刀具對(duì)話框，默認(rèn)的刀具子類型為銑刀，在名稱文本框輸入“D10”，如圖3-58所示，單擊【確定】按鈕，打開(kāi)銑刀參數(shù)對(duì)話框，在直徑文本框輸入“10”，如圖3-59所示。這樣就創(chuàng)建了一把直徑為10mm的平銑刀。用同樣的方法在創(chuàng)建一把直徑為10mm，底圓半徑為0.5mm，的平銑刀D10R0.5。3.5.2圖3-57設(shè)定安全高度圖3-58【創(chuàng)建刀具】對(duì)話框圖3-59【刀具】參數(shù)

型腔的粗加工步驟07：創(chuàng)建幾何體。在【工序?qū)Ш狡鳌恐袉螕鬗CS_MILL前面的+號(hào)，展開(kāi)坐標(biāo)系父節(jié)點(diǎn)，雙擊其下的WORKPIECE選項(xiàng)，打開(kāi)【銑削幾何體】對(duì)話框，單擊【指定部件】按鈕，打開(kāi)【部件幾何體】對(duì)話框，在繪圖區(qū)選擇前模作為部件幾何體。步驟08：創(chuàng)建毛坯幾何體。單擊確定按鈕回到【銑削幾何體】對(duì)話框，在對(duì)話框中單擊【指定毛坯】按鈕，打開(kāi)【毛坯幾何體】對(duì)話框。選擇第3個(gè)圖標(biāo)【包容塊】按鈕，如圖3-60所示。單擊兩次【確定】按鈕，返回主界面。步驟09：創(chuàng)建程序組。單擊【插入】→【創(chuàng)建程序】命令，然后在【創(chuàng)建程序】對(duì)話框中設(shè)置【類型】、【位置】、【名稱】，如圖3-61所示。單擊兩次【確定】按鈕后，就建立了一個(gè)程序。用同樣的方法建立另一個(gè)程序AA2。打開(kāi)【工序?qū)Ш狡鳌康摹境绦蝽樞蛞晥D】，如圖3-62所示，可以看到剛剛建立的程序AA1和AA2。3.5.2圖3-60【毛坯幾何體】對(duì)話框

圖3-61【創(chuàng)建程序】對(duì)話框圖3-62【程序順序視圖】

型腔的粗加工步驟10：建立有界平面。返回建模界面，通過(guò)直線將中間部分連起來(lái)，在通過(guò)有界平面，把中間的面補(bǔ)上，為面銑提供條件。步驟11：建立型腔銑。單擊【插入】→【創(chuàng)建工序】命令，打開(kāi)【創(chuàng)建工序】對(duì)話框，在【類型】下拉菜單選擇mill_contour選項(xiàng)，修改位置參數(shù)，填寫(xiě)名稱，然后單擊CAVITY_MILL圖標(biāo)，打開(kāi)型腔銑參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，如圖3-63所示。步驟12：修改切削模式和每一刀的切削深度?！厩邢髂Ｊ健吭O(shè)定為【跟隨部件】，【步距】設(shè)定為刀具百分比，【平面直徑百分比】設(shè)定為65，【每刀的公共深度】設(shè)定為恒定，【最大距離】設(shè)置為0.5，如圖3-64所示。3.5.2圖3-63切削模式和吃刀深度圖3-64切削深度和加工范圍

型腔的粗加工步驟13：設(shè)定切削層。單擊【切削層】按鈕，打開(kāi)【切削層】對(duì)話框，在列表下刪除所有的層數(shù)，在單擊【選擇對(duì)象】，選定型腔底面，單擊【確定】按鈕。步驟14：設(shè)定策略和鏈接。在【切削參數(shù)】對(duì)話框打開(kāi)【策略】選項(xiàng)卡，【切削順序】設(shè)定為深度優(yōu)先。在【鏈接】選項(xiàng)卡中【開(kāi)放刀路】設(shè)定為【變換切削方向】，單擊【確定】按鈕。步驟15：設(shè)定切削余量。在【切削參數(shù)】對(duì)話框中打開(kāi)【余量】選項(xiàng)卡，取消選中【使底面與側(cè)面余量一致】復(fù)選框，修改【部件側(cè)面余量】為0.25，【部件底面余量】為0.15，【內(nèi)公差】和【外公差】均設(shè)定為0.05，單擊【確定】按鈕，如圖3-65所示。步驟16：設(shè)定進(jìn)刀參數(shù)。單擊【非切削移動(dòng)】按鈕，彈出對(duì)話框，打開(kāi)【進(jìn)刀】選項(xiàng)卡。在【封閉區(qū)域】選項(xiàng)區(qū)域里，【進(jìn)刀類型】設(shè)置為【螺旋】，其他參數(shù)接受系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置，單擊【確定】按鈕完成設(shè)置，如圖3-66所示。3.5.2

圖3-65【切削參數(shù)】對(duì)話框圖3-66【非切削參數(shù)】對(duì)話框

型腔的粗加工步驟17：設(shè)定進(jìn)給率和刀具轉(zhuǎn)速。單擊【進(jìn)給率和速度】按鈕，打開(kāi)【進(jìn)給率和速度】對(duì)話框，在【主軸速度】文本框輸入2200，在【進(jìn)給率】選項(xiàng)區(qū)域中設(shè)定【切削】為1000，如圖3-67所示。步驟18：生成刀位軌跡，單擊【生成】按鈕，系統(tǒng)計(jì)算出【型腔】加工的刀位軌跡，如圖3-68所示。3.5.2圖3-67【進(jìn)給率和速度】對(duì)話框圖3-68【面銑】粗加工的軌跡

型腔粗加工CAVITYMILL步驟01：復(fù)制粗加工的型腔銑操作，在【工序?qū)Ш狡鳌恐?，在已生成的型腔操作上右擊，在打開(kāi)的菜單中選擇【復(fù)制】命令，再次在型腔銑操作上右擊，在打開(kāi)的菜單中選擇【粘貼】命令，則復(fù)制一個(gè)型腔銑操作，如圖3-69所示。步驟02：修改刀具，在型腔銑主菜單中，單擊頂部展開(kāi)菜單按鈕，打開(kāi)【刀具】選項(xiàng)卡，在【刀具】選項(xiàng)中選擇之前建立的刀具“D4”，用同樣的方法在創(chuàng)建一把直徑為10mm，底圓半徑為0.5mm，的平銑刀D10R0.5和一把直徑為4mm的刀具，如圖3-70所示。步驟03：修改切削參數(shù)。在【切削參