铣削加工。
•
（2）进刀方式为螺旋进刀。
•
（3）主轴转速为50000rad/min，进给速度为1500mm/min。
•
（4）刀具为直径10mm5-参数铣刀。
•
（5）加工余量为0.1mm。
图9-10 使用的零件
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例9-1 陡峭面等高轮廓铣实例—— 层到层 传递连接
• 加工步骤
(15) 进行【进刀】参数设置，如图9-20所示。
•
(16)设置【开始/钻点】选项卡中的参数，单击按钮，如图9-21所示。
•
(17) 在【深度加工轮廓】对话框中，单击【进给和速度】按钮，弹
出【进给和速度】对话框。
•
(18)进行进给和速度参数设置，设置完后单击按钮，如图9-22所示。
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Page 1 第9章 高速铣与多轴铣简介
【学习目标】 • 掌握高速加工和多轴加工的基本概念。 • 了解UG NX 6.0 实现高速铣和多轴铣的方 法。 • 学会Z-Level 加工的创建。 • 学会可变轴曲面轮廓铣的创建。
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Page 2 第9章 高速铣与多轴铣简介
9.1
进刀时不可突然切入被加工零件，应当逐渐切入，因此进刀 应采用螺旋、斜式、圆弧方式。
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Page 11 9.1.3 实现高速加工的工艺策略
• 基于高速加工对硬件、软件的要求，工艺员在 制订工艺策略时要注意如下几点。
• （1）轻而恒定的切削负荷 • 使用较小的步距和窄的切削深度，比如平
面铣和型腔铣可以使用浅的切削深度和较大的 步距，也可以使用深的切削深度和小的步距； 曲面轮廓铣使用多次切削。使用Z-Level铣可以 使负荷比较恒定。
例9-2 陡峭面等高轮廓铣实例 —— 层到层交叉倾斜连件并进入制造模块环境。
• 启动UG NX 6.0。
• 打开光盘文件
example\chapter9\ZLEVEL_mill0.prt。
• 选择【开始】/【加工】命令，进入制造模块环 境，如图9-25所示（若标题栏中出现NX 6.0Manufacturing-[Zlevel_Mill0.prt]字样，则说明 已进入制造模块环境）。
高速铣削实现了脆性材料和薄壁零件的加工。
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Page 6 9.1.2 实现高速加工的基本条件
• 一个成功的高速铣加工操作需要具备一些基 本的前提和要求，主要是针对机床性能、刀轨和 CAD/CAM软件提出的。其关系图见图9-1。
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CAM软件
机床效能
高速效能
刀轨 图9-1 高速加工的要素图
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例9-1 陡峭面等高轮廓铣实例—— 层到层
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传递连接
• 步骤三：创建操作。
•
(13) 在【切削参数】对话框中选择【拐角】选项卡，参数设置如图
9-19所示。设置完参数后，单击按钮。
•
(14) 在【深度加工轮廓】对话框中，单击【非切削移动】按钮，弹
出【非切削移动】对话框。
•
•
步骤一：打开文件并进入制造模块环境。
• 启动UG NX 6.0。打开光盘文件 example\chapter9\ZLEVEL_mill.prt。
• 选择【开始】/【加工】命令，进入制造模块环 境。若标题栏中出现NX 6.0-Manufacturing[Zlevel_Mill.prt]字样，则说明已进入制造模块环 境，如图9-11所示。
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Page 14 9.1.3 实现高速加工的工艺策略
• （4）使用Z-Level加工 • 型腔铣的Z-Level铣方法利用陡峭面和非陡峭面的分开加
工来保证恒定的残余材料高度。通过型腔铣的Z-LevelProfile铣的【切削参数】中的【层到层】参数设定为【使用 传递方法】、【直接对部件进刀】、【沿部件斜进刀】、 【沿部件交叉斜进刀】，可以保证在层间没有提刀动作；以 及【步距】参数的设定保证短距离移动上的进给和最大移刀 距离，因此特别适合高速加工。可以用Z-Level-Profile铣作 精加工。
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Page 8 高速铣削对机床的具体要求
主轴部分：采用机电一体化的主轴，即所谓电主轴，主轴转速可达到 12000~40000rpm，具有高动平衡和良好的温控系统。
驱动部分：机床采用线性的滚动导轨代替常规的滑动导轨，其移动速度、摩擦 阻力都发生了质的改变。伺服电机采用直线电机，取消了中间连接环节，进给 速度可达20-60m/min，快速移动速度达到70-90m/min。
高速加工简介
9.2
Z-Level 加工的创建
9.3
高速铣加工实例
9.4
多轴铣加工简介
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9.5
多轴铣加工实例
9.6
本章小结
9.7
课后习题
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Page 4 9.1 高速加工简介
9.1.1 高速铣削特点和优势 9.1.2 实现高速加工的基本条件 9.1.3 实现高速加工的工艺策略
• 步骤三：创建操作。 • 单击【插入】工具条中的【创建操作】按钮，弹出
【创建操作】对话框。 • 指定操作模板类型为【mill_contour】，单击【深
度加工轮廓】按钮，输入操作名，指定共享数据节点。 • 单击按钮，如图9-13所示。 • 弹出【深度加工轮廓】对话框，单击【指定部件】
按钮。 • 弹出【部件几何体】对话框，进行参数设置。
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Page 12 9.1.3 实现高速加工的工艺策略
• （2）光顺的拐角 • 通过【切削参数】中【拐角】对话
框设定具体圆角半径参数值，为所有刀 路光顺拐角和步距限制。
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Page 13 9.1.3 实现高速加工的工艺策略
• （3）光顺过渡所有进刀、退刀和非切 削运动
• 使用【 非切削移动】中【进刀】、 【退刀】对话框来设定【圆弧】、【螺 旋】或【沿形状斜进刀】的进退刀运动 参数。
冷却方式：切削时采用油雾润滑加工区，或者直接干切削，用压缩空气风冷。
高速铣加工对刀具的材料的要求：耐磨、耐热和较好的韧性。高速铣削刀具多 采用通体硬质合金刀或在硬质合金上采用涂层CBN、TiC等，或采用人造金刚 石PCD、陶瓷（Alo，SiN）、金属陶瓷和PCBN。
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高速铣削对CAD/CAM软件的具体 Page 9 要求
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例9-1 陡峭面等高轮廓铣实例—— 层到层 传递连接
• 步骤二：创建刀具。 • 单击【插入】工具条中的【创建刀具】按钮，
弹出【创建刀具】对话框。进行参数设置后，单 击按钮。 • 对刀具参数进行设置，如图9-12所示。
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例9-1 陡峭面等高轮廓铣实例—— 层到层 传递连接
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Page 10 高速加工对刀轨的要求
为了实现高的主轴速度和进给速度，必须使用非常浅的切削 深度及窄的切削宽度。
高速加工的刀轨不允许存在尖锐的拐角，目的是避免走刀方 向的突然改变将导致局部过切。因此要保持刀具轨迹的平稳， 防止突然的加减速。为了避免尖锐拐角的出现，应当注意刀 具路径的规划，保证整个刀轨圆滑光顺。在保持零件表面光 滑的前提下，越圆滑的刀轨可以实现越高的进给速度。
• 软件需要具有全程自动防过切处理能力。高速铣削 采用小切削深度、小切削量、高进给速度（可达到20008000mm/min），因此一旦发生过切，几何干涉等，后果 不堪设想。由于传统的曲面CAM系统是局部加工的概念， 是靠人工或半自动防过切处理方式，极容易发生过切现 象，很难保证过切防护的安全性，只有通过智能化的 CAM系统，实现防过切处理全部自动化，才能满足高速 加工安全性的基本要求。
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例9-2 陡峭面等高轮廓铣实例 —— 层到层交叉倾斜连接
• 步骤二：创建刀具。 • 单击【插入】工具条中的【创建刀具】按钮，
弹出【创建刀具】对话框。 • 指定类型为【mill_contour】，单击按钮，如
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Page 15 9.2 Z-Level 加工的创建
本节专门介绍深度加工轮廓子类型 （ZLEVEL_PROFILE_STEEP），该子 类型特别适合于高速加工。其余子类型可 以参考深度加工轮廓子类型进行创建。
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Page 16 9.2 Z-Level 加工的创建
深度加工轮廓与基本型腔铣的区别在于： 只能做轮廓铣削。 可以实现只在陡峭面上实现切削。 可以实现刀柄的干涉检查。 不需要毛坯几何。 为适应轮廓铣的特点，进/退刀参数大大简化，许多切削参数也被 取消。 因为没有毛坯几何，在做动态刀轨验证的时候，可以临时指定验 证刀轨所需的毛坯几何。 在同一个切削区域可以维持刀具在切削过程中始终与工件接触， 没有内部的退刀动作，这一点特别适合于高速加工。正是基于上述差别， 用深度加工轮廓操作子类型做轮廓精加工比型腔铣基本类型简便且能力 更强。
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例9-1 陡峭面等高轮廓铣实例—— 层到层 传递连接
• 步骤三：创建操作。 • 单击按钮，如图9-14所示。 • 单击【指定切削区域】按钮，弹出【切削区域】对
话框。 • 选择需要被加工的曲面，单击按钮，如图9-15所示。 • 设置【刀轨设置】选项参数，如图9-16所示。 • 单击【切削参数】按钮，弹出【切削参数】对话框。 • (11) 选择【策略】选项卡，参数设置如图9-17所示。 • (12) 选择【连接】选项卡，参数设置如图9-18所示。
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Page 5 9.1.1 高速铣削特点和优势