复杂曲面UG建模加工指导书《复杂曲面ug建模与加工》实验指导书适用专业:机械设计制造及其自动化课程代码:编写单位:编写人:系部主任:分管院长:目录实验一型腔铣加工创建......................................................................................................... - 2 -实验二IPW二次开粗的定义................................................................................................ - 24 -实验三平面铣创建............................................................................................................... - 29 -实验四等高轮廓铣创建....................................................................................................... - 34 -实验五固定轴曲面轮廓铣创建 .......................................................................................... - 38 -实验六、固定轴曲面轮廓铣—清根驱动 .............................................................................. - 43 -实验七、固定轴曲面轮廓铣—螺旋驱动 .............................................................................. - 47 -实验八、固定轴曲面轮廓铣--径向切削................................................................................ - 55 -实验一型腔铣加工创建一、实验目标通过本项目后，掌握UG加工模块Cavity Mill（型腔铣）加工操作，完成工件的粗加工，并合理定义各加工参数。

1、熟悉加工前的准备工作2、掌握MCS（加工坐标系）的创建3、掌握加工几何体、刀具组、加工方法组的创建4、掌握型腔铣加工参数的定义5、掌握型腔铣加工特点6、掌握刀具路径模拟及后处理二、工作任务1、选择加工模版2、创建MCS（加工坐标系）3、创建加工几何体（加工零件几何体及毛坯几何体）4、创建刀具组（刀具类型及参数定义）5、创建加工方法组（加工余量定义）6、创建型腔铣加工操作1、了解加工操作导航器8、模拟刀具路径9、对刀具路径进行后处理三、相关实践知识本项目通过具体实例，由浅至深逐步讲解UG CAM的应用。

在项目开展前，要求学生已掌握以下课程的相关内容：✧UG CAD建模✧数控铣加工工艺✧数控编程✧数控铣床的操作✧刀具、材料的相关知识四、实验步骤（一） 建立工件实体模型1、新建UG 文件新建UG 文件，保存为Demo CAM.prt ，单位为毫米。

2、工件建模在UG 建模模块中完成图1-1-1所示工件实体建模。

建模步骤如下：1）在第21层建立草图，如图1-1-2所示，草图位于XC-YC 平面。

再把第1层作为工作层拉伸草图截面，拉伸距离140。

图1-1-2 草图示意2）在第22层建立右视图草图并拉伸，利用右侧斜面上的边建立修剪工具平面完成实体的修剪。

如图1-1-3所示。

图1-1-3 修剪示意3）在第41层建立20×105的矩形曲线，把第1层设置为工作层，拉伸曲线建立实体，并作布尔减操作，形成如图1-1-4所示型腔。

4）如图1-1-4所示，对前侧圆弧边在弧面上偏置距离46，利用偏置线分割曲面。

然后对分割的小曲面拔模25°。

拉伸修剪矩形型偏置图1-1-4 型腔与偏置曲线示意5）对型腔四侧壁进行15°和5°的拔模（如图纸尺寸）。

6）完成SR14球体创建并布尔减操作。

1）利用“腔体”命令在曲面上完成深度4的型腔建立。

尺寸如图纸所示。

8）完成实体倒圆角，结束建模。

完成的实体模型如图1-1-5所示。

注意：两处型腔的底部，不必将R2圆角倒出。

腔底圆角图1-1-5 工件实体模型3、创建毛坯做出154×140×46的立方体作为毛坯。

或者将工件底面拉伸高度46得到立方体作为毛坯。

将建立的毛坯隐藏备用。

（二）UG加工模块应用1、进入加工点击主菜单起始→加工即由建模模块进入加工模块，如图1-1-6所示。

图1-1-6 加工模块的进入2、选择加工模板如图1-1-1所示，选择“CAM会话配置”中“cam_general（通用加工配置文件）”，选择“CAM设置”中“mill_contour（轮廓铣加工模板）”，点击“初始化”，进入UG加工环境。

图1-1-1加工模板的选择3、了解UG加工环境如图1-1-8所示，UG的加工环境包括“加工创建”、“加工操作”、“加工对象”及“操作导航器”四个工具条。

所产生的每个加工操作，在右侧操作导航器中有显示，如图1-1-9所示。

图1-1-8 UGCAM工具条✧“加工创建”工具条：创建各类加工对象：程序、刀具、加工几何体、加工方法、加工操作。

✧“加工操作”工具条：用于刀具路径的生成、回放、后处理、模拟和输出等。

✧“加工对象”工具条：用于对程序、刀具、几何和方法等各加工对象进行编辑、删除、复制等。

✧“操作导航器”工具条：用于控制操作导航中的四种显示内容（程序、刀具、几何体、加工方法）。

图1-1-9 加工操作导航器操作导航工具（Operation Navigator）是各加工模块的入口位置，是用户进行交互编程操作的图形界面。

它以树形结构显示程序、加工方法、几何对象、刀具等对象以及它们的从属关系。

“+”、“-”可展开或折叠各节点包含的对象。

（三）UG CAM前的准备工作1、建立MCS（加工坐标系）此时默认的MCS（加工坐标系XM-YM-ZM），与绝对坐标系（XC-YC-ZC）是重合，如图1-1-10所示。

图1-1-10 MCS与WCS注意：因为建模时不考虑加工坐标系的位置，所以绝对坐标系的位置不一定在此处，所以必须首先建立加工该工件的MCS。

选择“加工创建”工具条中“创建几何体”命令，出现对话框如图1-1-11所示。

图1-1-11“创建几何体”对话框第一项为MCS创建，在名称栏内输入“MCS001”，父本组按默认（GEOMETRY）。

点击确认进入MCS对话框，如图1-1-12所示。

图1-1-12“创建MCS”对话框通过动态坐标系将MCS调整到工件左上角，如图1-1-13所示。

图1-1-13 MCS位置的确定此时XM、YM、ZM的方向与机床的坐标系方向一致。

点击“确定”退出。

注意：建议将WCS亦变换为与MCS相同的位置与方向。

WCS（工作坐标系）与MCS（加工坐标系）变换后如图1-1-14所示。

图1-1-14 WCS与MCS的方位显示2、创建加工几何体继续选择“加工生成”工具条中“创建几何体”命令，选择子类型中的第二项“MILL_GEOM”铣加工几何体。

在父级组中选择前一步骤所建立的“MCS001”，名称定义为“MILL_GEOM001”。

如图1-1-15所示。

图1-1-15 铣加工几何体创建点击“确定”进入“创建加工几何体（MILL_GEOM）”对话框，如图1-1-16所示。

部件几何图1-1-16“创建加工几何体”对话框部件选择先前建模的工件。

毛坯选择被隐藏的154×140×46的立方体。

注意：“毛坯”的英文为Blank，UG中文版错误翻译为“隐藏”。

3、创建刀具组选择“加工生成”工具条中“创建刀具组”命令，出现对话框如图1-1-11所示。

图1-1-11 创建刀具对话框刀具名称命名为“MILL_D20R4”，确定后进入刀具参数设置对话框，如图1-1-18所示。

图1-1-18 刀具参数设置对话框刀具直径设置为“20”，刀具下半径设置为“4”。

这是一把圆鼻刀（或称为牛鼻刀），适用于开粗。

同样方法设置如下表1-1所示参数刀具。

表1-1-1 刀具类型与参数刀具名称刀具类型刀具参数刀具直径D下半径R锥角MILL_D12R2圆鼻刀12 2 0 MILL_D20R4圆鼻刀20 4 0 MILL_D12R6球刀12 6 0 MILL_D16R2圆鼻刀16 2 0 MILL_D1球刀10 5 00R5MILL_D4球刀 4 2 0R2MILL_D1圆鼻刀10 1 00R14、加工方法组创建选择“操作导航器”工具条中“加工方法视图”命令，出现对话框如图1-1-19所示。

图1-1-19 “加工方法视图”对话框此时右侧操作导航器中，显示方式按加工方法显示，如图1-1-20所示。

图1-1-20 “加工方法视图”显示鼠标置于“MILL_ROUGH”（粗加工）上，点右键选择“编辑”，或者双击鼠标左键，出现图1-1-21所示对话框。

将“部件余量”的值设为“0.35”（粗加工过程余量）。

图1-1-21 “部件余量”设置对话框同样方法将“MILL_SEMI_FINISH”（半精加工）“部件余量”的值设为“0.1”。

将“MILL_FINISH”（精加工）“部件余量”的值设为“0”。

点击“确定”后退出。

（四）建立型腔铣加工在实践操作中，利用型腔铣加工操作完成工件整体粗加工，定义的各项内容如表1-1-2所示。

表1-1-2 加工程序一：工件整体粗加工程序名CA VITY_MILL01定义项参数作用程序组NC_PROGRAM 指定程序归属组使用几何体MILL_GEOM001指定MCS、加工部件、毛坯使用刀具MILL_D20R4 指定直径20底半径R4圆鼻刀使用方法MILL_ROUGH 指定加工过程保留余量加修剪边界部件底面约束加工范围工操作切削方式“跟随周边”确定刀具走刀方式切削步距刀具直径的65% 确定刀具切削横跨距离切削层每一刀深度0.6 确定层加工量切削部件余量0.35 确定加工过程余量进给率转速S=2200rpm 确定刀轴转速进刀速度F=400第一刀速度F=400步进速度F=600切削速度F=800横越速度F=1500退刀速度F=1500定义加工中各过程速度（数值仅作参考，具体加工根据机床功率、部件材料、刀具类型及加工材料来指定。

）其他按默认值1、进入Cavity Mill（型腔铣）加工选择“加工生成”工具条中“创建加工操作”命令，出现对话框如图1-1-22所示，在类型中选择“mill_contour”。