UG二维加工

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1、UG二维加工二维加工计算机辅助制造(CAM)的关键部分数是数控编程，计算机辅助制造是使 用计算机自动进行加工程序的一种方式，现在使用计算机自动编程成为数控 加工的主要手段，UG软件具备这种编程方式模块。 UG的数控加工功能非常强大，它的加工能力涉及到铣削加工、车削加工、 点位加工、线切割加工等。 其中铣削加工又根据加工时主轴轴线的方向相对于工件是否可变而分为 固定轴铣与可变轴铣。根据加工表面是平面还是轮廓，可以分为平面铣与轮 廓铣，铣削加工的分类如图8-1所示。一一、CAM基础基础铣加工固定轴铣变轴铣平面铣轮廓铣可变轴曲面轮廓铣顺序铣型腔铣固定轴曲面轮廓铣图8-1铣削加工分类UG的车削加工分为

2、粗车、精车、车槽、车螺纹、钻孔等类型。点位加工模块 用于生成钻、扩、镗、铰、攻螺纹等孔加工的刀具路径。 线切割加工分为两轴加工和四轴加工两种类型。 数控加工的主要步骤都类似，因此，当进入了加工环境后，要做的工作也就 类似。 一般地，数控加工可分为如下几个步骤： 1.建立或打开零件图。UG可以在自身的环境中建立三维零件图或平面图，因为 在UG中，可以用三维模型进行加工操作，也可用平面图来进行，但常用三维模 型。uG有与其他软件的接口，因此可以从其他作图软件，如ProE等软件中 获得三维模型来作为加工用模型。 2.分析与制定加工工艺。有了三维图，还要有加工工艺分析，因为一个加工可 能需要其他机床来

3、配合，做工艺分析是必要的。通过工艺分析，可以明确在数 控加工中应该完成的工作任务。 3.生成刀具轨迹。通过uG编程操作，最后生成刀具轨迹。 4.进行后置处理。通过UG编程操作编出的程序是与特定机床无关的刀具位置源 文件，要转换成特定机床能使用的数控程序，还要进行特定转换，这就是所谓 的后置处理（Post Processlng） 5.获得工艺文件。 在这个操作过程中，生成刀具轨迹是用UG的CAM功能来完成的，这个过程 又需要经过如下几个过程，创建程序组、创建刀具组、创建几何组、创建加工 方法、创建操作。图8-2底座板零件由于UG的加工编程过程类似，因此，下面举一个实例来说明CAM的 操作过程，以

4、便可以了解掌握整个操作的过程。 下面以图8-2所示底座板零件为例简述完整的CAM过程。 在作草图时要注意，R282与 R300俩个尺寸是参考尺寸；对初学 者来说，这个草图有一定难度，如 果操作有困难，读者可参考光盘内 容。 操作完成后，单击“草图8-2底 座板零件 1分析 在加工编程前，先分析零件的 加工工艺及要求是必要的，有的读二二、底座板加工实例底座板加工实例者喜欢一上来就编程，这对于对加工工艺非常熟悉的操作者也许是可行的， 但初学者最好是对加工过程心里有数。在生产过程中，加工工艺卡是加工操作的必要文件，操作者要了解工艺过程， 并明白自己的加工任务，工艺卡由技术部门制定，以文件形式下发给加

5、工部门。工 艺卡的内容包括加工的步骤、每一步骤所用的工装夹具、定位方法、使用机床、机 床刀具、本步骤加工图等诸多内容，由于零件加工工艺卡制作较麻烦，因此，一般 不太复杂的加工也可以使用加工过程卡，过程卡则简单许多，主要包括加工顺序、 加工内容、加工方式、机床、刀具、留余量等项目。因此，过程卡是不能少的。 以上这些内容，可以在机械加工工艺学中能学到，这里就不多介绍，只在 这里给出加工流程，以便于分析与操作。 对于以上零件，其加工工艺流程大体上是：准备毛坯(下料)一划线一加工四周 外围平面一加工上下底面一加工中间各凹陷面(粗精铣)一加工螺纹孔(钻孔、攻丝)。 其中，后两步可以使用数控机床来加工，假

6、设前面的工序已经完成，因此，下 面的操作过程均在数控加工中心上完成。这两大步包括粗铣、精铣凹陷面两个操作 过程，而钻孔则可以先打中心孔以防钻孔偏斜，然后钻底孔，最后攻丝。 了解了加工过程后，下面就要确定加工所用刀具，粗铣、精铣凹陷面时，为提高工 作效率，粗铣时用较大的立铣刀，如10以上的刀具，这里用16的立铣刀；精铣 时，为保证每一个拐角均能被加工，因此，要选择合适的刀具，由于零件要加工部 件的最小圆角为R4，因此，精铣时刀具直径可以选用58，这里用6的立铣刀。 钻孔时，先用中心钻打中心孔，以保证后面钻孔时定位准确，中心钻选用4直 径的；然后再钻螺纹的底孔，因为此处螺纹为M10，因此，可以钻8

7、.7的螺纹底孔； 最后，用M10的丝锥攻丝。2CAM过程 绘制如图8-2所示的底座板零件（建模过程），或打开已利用其他 软件绘制好的该文件。单击“起始”选择“加工”命令，弹出“加工 环境”对话框，如图8-3所示。 在此对话框中，上面是“CAM会话配置”，这里列出了不同的加 工模板，而下面的“CAM设置”则是与上面的模板所对应的多个加工 模板文件。如选择cam general，则下面显示了7个模板文件，它们表 示了不同的加工方法，如平面铣mill planar、轮廓铣mill contour，图8- 3中的“CAM设置”处，从上到下分别是平面铣、轮廓铣、多轴铣、 钻加工、孔加工、车削加工、线切割

8、加工。 平面铣适合于加工底面与侧面垂直的面（二维加工）；而轮廓铣 则适合于加工底面与侧面不垂直的面，包括侧面与底面的加工（三维 加工、曲面加工）。在图8-3所示的对话框中，将 “CAM会话配置”设置为cam genera1，而“CAM设置”设置为 mill planar，然后单击“初始化”按 钮，进入到加工环境中，此时，可以 看到，uG的界面变化了，并弹出了 “创建加工”等多个工具条。同时， 导航器中增加了“操作导航器” 图标。单击此图标，可以展开“操作 导航器”导航栏，它是CAM操作管 理的重要工具。 初始化以后，可以先准备一个 毛坯，该毛坯是构建加工轨迹的参考， 是进行仿真模拟加工时的工件

9、毛坯。 可以在加工模块中建立，也可在建模 模块中建立，具体建立方法可以自行 选择。生成的毛坯为包络底座板的一 个长方体，如图8-4所示。图8-3 加工环境图8-4 生成了毛坯的底座板完成了准备毛坯后，可进行下 一步操作了。图8-4 生成了毛坯的 底座板 （1）创建程序：单击“加工创 建”工具条中的创建程序 按钮，弹出“创建程序”对话框， 如图8-5所示。 在此对话框中，“类型”处可 以根据要进行的加工内容进行修改。 由于要加工的零件是凹陷的面，其 四周也需要加工（属于二维零件加 工），因此，选择：mill planar， “父级组”使用默认值，而名称可 以根据零件取名，这里用EXE 1为 名称

10、。确定后，就完成了程序的创 建。 单击右则导航栏中的“操作导 航器”命令，展开“操作导航器” 导航栏，在空白处右击，当弹出快 捷菜单后，单击“程序顺序视图”， 可以看到如图8-6所示的效果，其 中的EXE 1就是刚才创建的程序。图8-5 “创建程序”对话框图8-6 程序顺序视图(2)创建刀具：前面已经讨论了要使用的 刀具，下面就可以来创建刀具了。 单击“加工创建”工具条中的“创建刀 具” 命令，或者在图8-6所示的导航栏 中先选中EXE一1图标，然后右击，在弹出的 快捷菜单中单击“插入”一“刀具”命令， 都可以弹出“创建刀具”对话框，如图8-7所 示。图8-8 铣削工具参数设置对话框 在此对话

11、框中，类型的选择与前面一样， 在图8-7中，子类型中有多种刀具类型，第一 排从左到右分别是：立铣刀、球头铣刀、面 铣刀、T型铣刀(盘状)、鼓状铣刀、螺纹铣刀； 第二排是：自定义铣刀、鸡心夹头、刀套、 附加轴、从库中取刀。图8-7 “创建刀具”对话框首先单击子类型中的“立铣刀”选项，然后在名称处输 入MILL D16，其中，名称后面的D16表示刀具直径为16。确 定后，弹出如图8-8所示的Milling T001-5 Parameters(铣削工 具参数设置)对话框。 在这个对话框中，可以对其中的参数进行修改，如图8-8 所示，修改了直径、刃数等，可以根据实际刀具进行设置。如 果有必要，应对其他

12、参数进行相应的修改与设置，具体参数就 不一一详述。 完成设置后，单击鼠标中键，就完成了一把刀具的设置， 此时，展开操作导航栏，在空白处右击后，在弹出的快捷菜单 中单击“机床视图”命令就可以看到刚才创建的刀具了。 下面可以以与上面相同的方法进行其他刀具的创建，这 些刀具分别是：6立铣刀，4中心钻， 87钻头，M10丝 锥。 对于初学者来说，可能不易理解，为此，将这些操作要 修改的选项，以表格的形式列于表8-1中，可以根据这个表中 的参数设置进行操作。 在创建刀具时，常用的刀具还有：铰刀(REAMER)、镗 孔工具(COUNTERBORING)、埋头孔工具 (COUNTERSINKING TOOL

13、)、丝锥(TAP)、丝板 (THREAD_MILL)、镗刀(BORE)等。 按照表完成刀具创建后，展开操作导航栏可以看到创建 的刀具，如图8-9所示。图8-8 铣削工具参数设置对话框(3)创建几何体：创建几何体是为加工做准备的，几何体分为多种， 有毛坯几何体、部件、MCS坐标等，根据需要，一个程序中可以创建 多个几何体，不同的加工部件可以使用不同的几何体，如：在粗加工时， 用毛坯；在精加工时用部件；在改变加工方向时，用MCS坐标等。图 8-10创建几何体对话框图8-11 工件几何体对话框 现在，单击工作区右侧的“操作导航器”，展开“操作导航器” 导航栏，在空白处右击，在弹出的快捷菜单中单击“几

14、何视图”命令， 单击MCS MILL前的“+”号，然后双击展开的WORKPIECE，弹出MILL GEOM(铣削几何)对话框，如图8-10所示。表 8-1刀具类型子类型父组级名称6立铣刀Mill contour MILL Generic-machineMILL D64中心钻Hole- makingCENTERDRILLGeneric-machineCENTERDRILLC D4 8.7钻头drillDRILLING_TOOLGeneric-machineDRILLING TOOL D87M10丝锥drillTAPGeneric-machineTAP M10单击其中的“部件”按钮，然后单击“选择

15、”按钮，又将弹出“工作几 何体”对话框，如图8-11所示。此时，单击选中零件然后确定，此时又 回到图8-10的MILL GEOM对话框，再单击“毛坯”按钮，然后单击 “选择”按钮，将弹出“毛坯几何体”对话框，选择前面作的长方体作 为毛坯体，再确定，又回到图8-10所示的MILLGEOM对话框。图8-9创建的刀具图8-10创建几何体对话框图8-11 工件几何体对话框单击Material：CARBON STEEL按钮 来修改工件材料，弹出“搜索结果”对话框， 在其中选择某种材料，如选择4140ALLOY STEEL(合金钢4140)，然后确定，返回到图 8-10的MILL GEOM对话框，单击“确

16、定” 按钮，完成几何体的创建。 注意：这些钢材是国外牌号，可以使用 手册对照。为方便读者，列出部分材料的中 文名称，如：CARBON STEEL(碳素钢)、 ALLOY STEEL(合金钢)、STAINLESS STEEL(不绣钢)、HS STEEL(高速钢)、 T00L STEEL(工具钢)、ALLUMINUM(铝合 金)、COPPER(铜)。 (4) 创建操作：创建操作是编程的关键， 其目的是对不同的工序部位做不同的加工编 程操作，因此，创建操作是要根据不同的部 位来进行的。以本例来说，要加工凹陷面， 就是一种操作，进行钻孔是一种操作，攻丝 是一种操作等，因此，创建操作的工作要重 复多次。图8-12 创建操作对话框创建粗加工操作：单击右侧导航栏中的“操作导航器”命令， 展开“操作导航器”导航栏，在空白处右击，在弹出的快捷菜单中单击 “程序顺序视图”，右击前面创建的程序名EXE 1，在弹出的快捷菜单 中单击“插入”一“操作”命令，弹出“创建操作”对话框，如图8-12 所示。 在图8-12所示的对话框中，子类型