UG数控加工实例【内容提要】本章通过平面铣、面铣、型腔铣、固定轮廓铣4个实例,对UG数控编程的主要功能进行练习。
【学习提示】读者在学习中应注意结合实际,举一反三,灵活运用所学知识理解本章内容。
.1实例一平面铣平面铣是铣削加工中最常用的加工类型之一,一般用来对直壁、水平底面二维零件的粗加工与精加工。
平面铣削加工时刀具轴线方向相对工件不发生变化,属于固定轴铣,只能对侧面与底面垂直的加工部件进行加工。
平面铣以边界来定义零件的几何体,这些边界通常是曲线,通过所指定的边界和底面的高度差来定义总的切削深度;刀具始终在边界的内侧或外侧。
.1.1实例介绍通过对图.1所示零件的平面铣削加工,介绍平面铣削加工方法和步骤,主要包括部件几何体定义、刀具创建、切削参数设置、刀轨生成与仿真等内容。
图.1 平面铣加工实例.1.2 操作步骤1. 启动软件在桌面上双击UG NX 6.0图标,启动UG NX 6.0软件。
2.打开文件。
单击【标准】工具条中的【打开】图标按钮,弹出【打开】对话框,选择随书光盘中的文件-1-Plannar_Mill.prt,单击【OK】按钮打开文件。
3.设置加工环境单击【标准】工具条中的图标按钮,打开系统应用模块菜单,在菜单中选择【加工】应用模块,如图.2所示,(或直接单击“应用”工具条中的【加工】图标按钮,或使用快捷键Ctrl+Alt+M),启动“加工”应用模块,此时弹出如图.3所示【加工环境】对话框,在对话框中的【要创建的CAM设置】列表框中列出了所有的操作模板类型,常用的主要有mill _ planar(平面铣)、mill _ contour(轮廓铣)和mill _ multi _ axis(多轴铣)。
这里选择【mill _ planar】,然后单击【确定】按钮完成加工环境的设置。
对于已建模的零件,当第一次启动加工模块时会弹出【加工环境】对话框。
一旦指定了被加工零件的加工环境后,以后再次启动该零件的加工模块时,系统将进入先前所指定的加工环境中,不再显示“加工环境”对话框。
图.2 加工模块图.3 “加工环境”对话框4.创建刀具单击【插入】工具条中的【创建刀具】图标按钮,弹出【创建刀具】对话框,按图.4所示设置加工类型、刀具子类型等参数后,单击【确定】按钮,弹出【铣刀-5参数】对话框,按图.5所示设定参数后,单击【确定】按钮,完成刀具创建。
5.创建加工坐标系将操作导航器切换到【几何视图】模式,双击【MCS_MILL】(或者右击【MCS_MILL】,然后在弹出的快捷菜单中选择【编辑】),弹出【Mill Orient】对话框,如图.6所示步骤设置加工坐标系后,单击【Mill Orient】对话框中的【确定】按钮完成加工坐标系创建。
6.创建几何体将操作导航器切换到【几何视图】模式,左键双击【WORKPIECE】(或者右击【WORKPIECE】,然后在弹出的快捷菜单中选择【编辑】),弹出【铣削几何体】对话框,如图.7所示。
单击该对话框【几何体】中的【指定部件】图标按钮,打开【部件几何体】对话框,按图.8所示步骤操作,完成部件几何体的选择;再单击图.7对话框【几何体】中的【指定毛坯】图标按钮,打开如图.9所示的【毛坯几何体】对话框,选择该对话框【选择选项】中的【自动块】,单击该对话框中的【确定】按钮,完成工件切削仿真毛坯几何体的创建。
然后单击图.7所示【铣削几何体】对话框中的【确定】按钮,完成铣削几何体的创建。
图.4 “创建刀具”对话框图.5 “铣刀-5参数”设置对话框图.6 创建加工坐标系图.7 “铣削几何体”对话框图.8 部件几何体图.9 毛坯几何体7.创建加工方法将操作导航器切换到【加工方法视图】模式,双击【粗铣加工】(或者右键单击,然后在弹出的快捷菜单中选择【编辑】),弹出【铣削方法】对话框,在该对话框中按图.10所示设置余量、公差等加工工艺参数后单击【确定】按钮完成加工方法的创建。
图.10 “铣削方法”对话框8.创建操作单击【插入】工具条中的【创建操作】图标按钮,打开【创建操作】对话框,按图.11所示设置各项参数后单击【确定】按钮,打开图.12所示【平面铣】对话框。
在【创建操作】对话框【操作子类型】中有多种不同的操作子类型,如表.1所示。
图.11 “创建操作”对话框图.12 “平面铣”对话框表.1mill_planar(平面铣)主要操作子类型(1)【指定部件边界】在如图.12所示的【平面铣】加工操作对话框中,单击【几何体】中的【指定部件边界】图标按钮后,打开【边界几何体】对话框,在绘图区中分别选择凸轮上表面和长方体上表面,然后单击【确定】按钮,完成部件边界指定。
(2)【毛坯边界】在如图.12所示的【平面铣】加工操作对话框中,单击【几何体】中的【指定毛坯边界】图标按钮后,打开【边界几何体】对话框,按图.13所示步骤操作,完成毛坯边界指定。
(3)【指定底面】在如图.12所示的【平面铣】加工操作对话框中,单击【几何体】中的【指定底面】图标按钮后,打开【平面构造器】对话框,按图.14所示步骤操作,完成底面指定。
(4)刀轨生成【几何体】中各项设置完成后,系统返回到图.12所示【平面铣】对话框。
在此可以设置刀轨参数,如加工方法、切削模式、切削参数、进给率,以及主轴转速等。
参数设置完后,单击该对话框【操作】中的【生成】图标按钮,即可生成该零件的刀具运动轨迹。
如图.15所示。
(5)刀轨仿真在图.12所示【平面铣】对话框中,单击【操作】中的【确认】图标按钮,弹出图.所示【刀轨可视化】对话框,在此可对刀具轨迹进行仿真加工。
单击【刀轨可视化】对话框中的【2D动态】选项卡,然后单击【播放】按钮进行切削仿真,结果如图.17所示。
9.后处理生成零件的NC加工程序。
在操作导航器中选中,单击【操作】工具条中的【后处理】按钮图标,打开如图.18所示的“后处理”对话框,在该对话框【后处理器】选项中选择“FANUC”,输入文件名称,其它按默认设置,单击【确定】按钮,即可生成如图.19所示NC加工程序。
图.13 毛坯边界设置图.14 指定底面图.15 刀具运动轨迹图. 刀轨可视化对话框图.17 仿真结果图.18 后处理图.19 FANUC系统NC程序.2实例二面铣面铣是平面铣的特例,常用于多个平面底面的精加工,也可用于粗加工。
面铣所加工工件的侧壁可以是不垂直的,如复杂型芯和型腔上多个平面的精加工。
面铣操作中包括【混合】切削模式,该模式允许用户在不同的切削区域采用不同的切削模式。
.2.1实例介绍零件如图.20所示,利用面铣削加工方法对零件进行精加工,通过该例介绍面铣削加工方法和步骤,主要包括部件几何体定义、刀具创建、切削参数设置、刀轨生成与仿真等内容。
图.20 面铣加工实例.2.2 操作步骤1.启动软件在桌面上双击UG NX 6.0图标,启动UG NX 6.0软件。
2.打开文件单击【标准】工具条中的【打开】图标按钮,弹出【打开】对话框,选择随书光盘中的文件-2-Face_Milling.prt,单击【OK】按钮打开文件。
3.设置加工环境单击【标准】工具条中的图标按钮,打开系统应用模块菜单,在菜单中选择【加工】应用模块,如图.21所示,(或直接单击“应用”工具条中的【加工】图标按钮,或使用快捷键Ctrl+Alt+M),启动“加工”应用模块,此时弹出如图.22所示【加工环境】对话框,在对话框中的【要创建的CAM设置】列表框中选择【mill _ planar】,然后单击【确定】按钮完成加工环境的设置。
4.创建刀具单击【插入】工具条中的【创建刀具】图标按钮,弹出【创建刀具】对话框,按图.23所示设置加工类型、刀具子类型等参数后,单击【确定】按钮,弹出【铣刀-5参数】对话框,按图.24所示设定参数后,单击【确定】按钮,完成刀具创建。
5.创建加工坐标系•将操作导航器切换到【几何视图】模式,双击【MCS_MILL】(或者右击【MCS_MILL】,然后在弹出的快捷菜单中选择【编辑】),弹出【Mill Orient】对话框,如图.25所示步骤设置加工坐标系后,单击【Mill Orient】对话框中的【确定】按钮完成加工坐标系创建。
图.21 加工模块图.22 “加工环境”对话框6.创建几何体将操作导航器切换到【几何视图】模式,左键双击【WORKPIECE】(或者右击【WORKPIECE】,然后在弹出的快捷菜单中选择【编辑】),弹出【铣削几何体】对话框,如图.26所示。
单击该对话框【几何体】中的【指定部件】图标按钮,打开【部件几何体】对话框,用鼠标在绘图区中选取整个零件,单击该对话框中的【确定】按钮,完成部件几何体的设置;再单击图.26对话框【几何体】中的【指定毛坯】图标按钮,打开【毛坯几何体】对话框,选择该对话框【选择选项】中的【自动块】,按图.27所示设置后,单击该对话框中的【确定】按钮,完成工件切削仿真毛坯几何体的创建。
然后单击图.26所示【铣削几何体】对话框中的【确定】按钮,完成铣削几何体的创建。
图.23 “创建刀具”对话框图.24 “铣刀-5参数”设置对话框图.25 创建加工坐标系图.26 “铣削几何体”对话框图.27 毛坯几何体7.创建加工方法将操作导航器切换到【加工方法视图】模式,双击【精铣加工】(或者右键单击,然后在弹出的快捷菜单中选择【编辑】),弹出【铣削方法】对话框,在该对话框中按图.28所示设置余量、公差等加工工艺参数后单击【确定】按钮完成加工方法的创建。
图.28 “铣削方法”对话框8.创建操作单击【插入】工具条中的【创建操作】图标按钮,打开【创建操作】对话框,按图.29所示设置各项参数后单击【确定】按钮,打开图.30所示【平面铣】对话框。
(1)【指定面边界】在如图.30所示的【平面铣】加工操作对话框中,单击【几何体】中的【指定面边界】图标按钮后,打开【指定面几何体】对话框,按图.31所示步骤操作,指定要加工的面的边界。
(2)【刀轨设置】在图.30所示【平面铣】对话框中【刀轨设置】一栏中设置刀轨参数,如加工方法、切削模式、切削参数、进给率,以及主轴转速等参数。
为了在不同的切削区域采用不同的切削模式,这里将【切削模式】设置为【混合】。
(3)刀轨生成在图.30所示【平面铣】对话框中,单击【操作】中的【生成】图标按钮,弹出【区域切削模式】对话框。
在该对话框中可以首先在列表框中选择一个切削区域,然后对该切削区域进行相应的操作,如选择切削模式、复制、粘贴等。
按照图.32所示方法修改各个切削区域,最终修改结果如图.33所示。
注意,在修改的时候将【显示模式】设为【选定的】,这样方便观察。
区域切削模式设置好后,单击【区域切削模式】对话框中的【确定】按钮即可生成该零件的刀具运动轨迹。
如图.34所示。