平面铣型腔铣上机

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1、平面铣型腔铣上机 指导教师：原国森上机练习目标：（1）掌握UG数控编程的基本方法；（2）熟悉“平面铣”数控编程操作；（3）熟悉“型腔铣”数控编程操作。UG CAM 数控编程基本步骤：（1）调入零件模型； （2）创建加工毛坯； （3）进入加工模块； （4）创建加工几何（设置机床坐标、指定零件和毛坯）； （5）创建刀具； （6）创建操作（加工余量、公差、刀轨设置等）； （7）生成刀具运动轨迹并模拟校验； （8）生成NC程序文件。UG数控编程其实就是创建和设置数控加工的基本要素： 零件、毛坯、刀具、加工方法（平面铣、型腔铣等）、刀具 轨迹（即加工路线）； 然后命令刀具沿着刀具轨迹使用某种加工方法将毛

2、坯加工成 零件。一、 平面铣：1. 平面铣概述：2. 平面铣（Planar Milling）是一种常用的操作类型 ，用来加工直壁平底的零件，可用作平面轮廓、平面 区域或平面岛屿的粗加工和精加工，可平行于零件底 面进行多层铣削。3. 平面铣是一种2.5轴加工方式，它在加工过程中首 先进行水平方向的XY两轴联动，完成一层加工后再 进行Z轴下切进入下一层，逐层完成零件加工，通过 设置不同的切削方法，平面铣可以完成挖槽或者轮廓 外形的加工。4. 特点：刀轴固定，底面是平面，各侧壁垂直于底 面。2. 平面铣实例演示：以下图零件为例演示平面铣的数控编程过程。2.1 调入零件模型：打开UG6.0，打开模型文

3、件“mill planar”，结果如上图 。2.2 创建加工毛坯：在特征工具条中点击创建长方体按钮 ；若没有特征工 具条，右键单击工具条选择特征调出特征工具条。 长方体毛坯的尺寸需要测量零件的外形尺寸，点击 测量零件的长、宽、高尺寸分别为X=100、Y=104、Z=25 。参考左下图设置来创建长方体毛坯，结果如右下图。2.3 进入加工模块：如左下图所示，单击“开始”选择“加工”，进入CAM模块 。如果模型是首次进入加工环境，将弹出“加工环境”对话框 ，如右下图所示。其中“要创建的CAM设置”的主要作用是 确定所用库的文件，包括刀具、操作类型、加工材料、刀 具材料、进给率和转速等。对于平面铣来说

4、，就选择 mill_planar。平面铣 轮廓铣 多轴铣 钻孔 制孔 车削 线切割常用加工加工界面工具条介绍：插入工具条：导航器工具条：操作工具条：几何体工具条：工件工具条：2.4 创建加工几何：（1）创建机床坐标系 ：按左图操作步骤显示出系统默认的机床坐标系MCS，该坐标系满足实际要求，因此不需要重新定位；若需要重新定位，双击“MCS_MILL”输入新的坐标点即可。213（2）指定零件和毛坯：双击“WORKPIECE”弹出下图的对话框，在该对话框中 指定零件模型和加工零件所用的毛坯，然后单击“确定。选择零件作为部件：点击部件导航器图 标，使用右键将毛坯隐藏，然后选择视 图中的零件作为“指定部

5、件”。选择毛坯作为毛坯：点击部件导航器图 标，使用右键将零件隐藏，将毛坯显示 ，然后选择视图中的毛坯作为“指定毛坯 ”。122.5 创建刀具：在插入工具条中单击“创建刀具”，弹出左图对话框。选择“平面铣”mill_planar一般不用，从库中调用的刀具，只显示刀 具名称，没有直观的刀具图，不形象，适 合于对刀具很了解的用户。铣刀、球头铣刀、平面铣刀等默认为MILL，可以不改；为了识别方便， 这里改为要选择的D16R0铣刀的名称。单击“确定”，弹出铣刀参数对话框，如下页图所示：修改铣刀参数2.6 创建操作：2.6.1 创建平面铣操作：在插入工具条中单击“创建操作” ，弹出下图对话框，并按对话框中

6、参数进行修改。12342.6.2 指定部件边界：完成“平面铣操作”之后，单击“确定 ”弹出左图所示对话框，首先要指定部件、毛坯的边界和 加工底面，从而确定加工区域。在部件导航器中，右键点击零件或毛坯，利用显示和隐藏命令来单独显示零件或毛坯，从而指定边界面。2132.6.3 设置切削参数：在“刀轨设置”栏里设置切削方法、 切削模式、步距、切削层等参数；这里我们简单设置下切 削层参数和安全平面参数，其余使用系统默认。单击“切削层”，弹出“切削深度参数”对话框，选 择类型为“用户自定义”，输入最大值为5，其余默 认，单击“确定”返回“平面铣”对话框。单击“非切削移动”，弹出“非切削移动”对话框， 单

7、击“传递/快速”，在“安全设置选项”下拉列表中 选择“自动”，其余默认，单击“确定”返回“平面铣 ”对话框。2.7 生成刀具路径并模拟校验：点击“生成”按钮，生成右图所示的刀具轨迹线。动画模拟校验：1324动画校验无误后，单击“ 确定”完成刀轨的生成。2.8 生成NC程序文件：点击“后处理”按钮 ，弹出左图对话框，选择3轴联 动铣，点击“确定”生成右图所示NC程序。二、 型腔铣：1. 型腔铣概述：2. 型腔铣（Contour Milling）可用于大部分非直壁的、岛屿和槽腔底面为平面或曲面的零件的粗加工以及直壁或斜度不大的侧壁精加工，也可用于平面的精加工及清角加工，是数控加工用应用最为广泛的操

8、作。3. 特点：型腔铣可移除平面层中的大量材料，最常用于在精加工操作之前对材料进行粗铣，特点如下： 4. （1）型腔铣根据型腔或型芯的形状，将要加工的区域在深度方向上划分成多个切削层进行切削，每个切削层可以指定不同的深度，生成的刀位轨迹可以不同；（2）型腔铣可以采用边界、面、曲线或实体定义部件几何体和毛坯几何体，实体方式应用最多；（3）切削效率高，但加工后会留有层状余量，因此常用于零件的粗加工和半精加工；（4）刀轴固定，可用于切削具有带锥度的壁以及轮廓底面的部件；因此，平面铣可加工的零件，型腔铣也能加工；（5）刀轨创建容易，只要指定零件几何体和毛坯几何体，即可生成刀具路径。3. 型腔铣实例演示

9、：以下图零件为例演示型腔铣的数控编程过程。3.1 调入零件模型： 打开UG6.0，打开模型文件“contour planar”，结果如上图 。该模型虽然结构简单，但存在较多曲面，型腔中存在锥形岛屿，还存在陡峭斜壁；为便于对刀，将机床原点定义到毛坯表面中心，因加工量较大，分粗加工和半精加工两道工序完成。 粗加工使用D16R1铣刀，半精加工使用D12R6铣刀；粗加工侧壁余量0.5，底面余量0.3；精加工侧壁余量0.2，底面余量0.粗加工：3.2 创建加工毛坯：在特征工具条中点击创建长方体按钮 ；若没有特征工 具条，右键单击工具条选择特征调出特征工具条。 长方体毛坯的尺寸需要测量零件的外形尺寸，点击

10、 测量零件的长、宽、高尺寸分别为X=100、Y=80、 Z=54.1892。参考左下图设置来创建长方体毛坯，结果如 右下图。3.3 进入加工模块：如左下图所示，单击“开始”选择“加工”，进入CAM模块 。如果模型是首次进入加工环境，将弹出“加工环境”对话框 ，如右下图所示。其中“要创建的CAM设置”的主要作用是 确定所用库的文件，包括刀具、操作类型、加工材料、刀 具材料、进给率和转速等。对于型腔铣来说，就选择轮廓 铣mill_contour。3.4 创建加工几何：（1）创建机床坐标系：按左图操作步骤显示出系统默认的机床坐标系MCS，该坐标系不满足实际要求，因此需要重新定位；双击“MCS_MIL

11、L”，弹出Mill_Orient铣削方位对话框，如下页图设置新的机床坐标：123（2）设置安全平面：4在Mill_Orient对话框中“间隙”的“安全设置选项”下拉列 表中选择“平面”，点击“指定安全平面”按钮，在“偏置” 里输入60，单击两次“确定”完成机床坐标系和安全平面的设置。（3）指定零件和毛坯：双击“WORKPIECE”弹出下图的对话框，在该对话框中 指定零件模型和加工零件所用的毛坯，然后单击“确定。选择零件作为部件：点击部件导航器图 标，使用右键将毛坯隐藏，然后选择视 图中的零件作为“指定部件”。选择毛坯作为毛坯：点击部件导航器图 标，使用右键将零件隐藏，将毛坯显示 ，然后选择视图

12、中的毛坯作为“指定毛坯 ”。123.5 创建刀具：在插入工具条中单击“创建刀具”，弹出左图对话框。选择“型腔铣”mill_contour；一般不用，从库中调用的刀具，只显示刀 具名称，没有直观的刀具图，不形象，适 合于对刀具很了解的用户；铣刀、球头铣刀、平面铣刀等；默认为MILL，可以不改；为了识别方便， 这里改为要选择用于粗加工的D16R1铣刀 的名称。单击“确定”，弹出铣刀参数对话框，如下页图所示：修改铣刀参数3.6 创建操作：3.6.1 创建型腔铣操作：在插入工具条中单击“创建操作” ，弹出下图对话框，并按对话框中参数进行修改。123453.6.2 指定加工区域：完成上步之后，单击“确定

13、”弹出右 图所示对话框，在“几何体”选项里设定加工区域。与平面铣不同，型腔铣不需要指定边界区域来设定加工区域；只要指定零件和毛坯即可自动识别加工区域，这一点比平面铣要方便。由于零件和毛坯在之前已经指定，因此这一步操作省略。3.6.3 设置操作参数：在“刀轨设置”栏里设置切削模式为“跟 随部件”，步距“恒定”，距离12mm，全局美刀深度1.5mm；切削模式：刀位轨迹模式 ，即走刀方法。步距：相邻两次走刀之间 的距离。3.6.4 设置切削层参数：在“刀轨设置”栏里点击“切削层” 图标 ，选择零件模型的型腔底面作为切削范围深度。3.6.5 设置余量参数：在“刀轨设置”栏里点击“切削参数” 图 标，在

14、弹出的“切削参数”对话框内点击“余量”标签，取消勾 选“使用底部面和侧壁余量一致”，分别设置底面余量和侧面 余量为0.5和0.3，其余默认，点击“确定”完成余量设置。3.6.6 设置进退刀方式：在“刀轨设置”栏里点击“非切削移 动” ，在“进刀”标签栏中选择“封闭区域”的“进刀类型”为“ 螺旋”，直径12mm高度5mm。“退刀”标签栏中选择“退刀类 型”为“抬刀”，高度为10mm 。3.6.7 设置区域起点和欲钻孔点：在“刀轨设置”栏里点击“非 切削移动” 图标，在弹出的对话框内点击“开始/钻点”选项卡 ，单击“区域起点”，点击点构造器图标 ，设置起点坐标 如左下图；单击“预钻孔点”输入坐标如

15、右下图，其余默认。3.6.8 设置间隙：在“刀轨设置”栏里点击“非切削移动” 图标 ，在弹出的对话框内点击“传递/快递”选项卡，设置“安全设 置选项”为“自动”，“安全距离”设为5，单击“确定”完成。3.6.9 设置进给和转速：在“刀轨设置”栏里点击“进给和速 度” 图标 ，输入各个切削参数如左图所示： 3.6.10 设置机床控制事件：在“型腔铣”操作对话框中点击 “机床控制” 选项： 点击“开始刀轨事件”后的编辑按钮 ，选择“Coolant On”，单击“添加”，弹出“冷却液开”对话框，设置如左下图； 点击“结束刀轨事件”后的编辑按钮 ，选择“Coolant Off”，单击“添加”，弹出“冷

16、却液关”对话框，设置如左下图；3.7 生成刀具路径并模拟校验：点击“生成”按钮，生成右图所示的刀具轨迹线。动画模拟校验：324动画校验无误后，单击“ 确定”完成粗加工刀轨的 生成。1模拟结果：精加工：精加工是在粗加工的基础上完成的，因此刀具路径基本 一样，不过需要修改刀具和切削参数，怎样修改呢？3.8 复制粗加工刀具路径：在操作导航器-程序视图中，右键单击粗加工刀具路径，进行“复制”和“粘贴”操作，产生一个新 的操作，如左图所示，其中 表示该操作的道具路径 需要重新生成。 该刀具路径代表半精加工，为了看着方便，右键改名为 CAVITY_SEMI_FIN，结果如右图所示。3.9 创建精加工刀具：在操作导航器视图中双击 ，弹出型腔 铣对话框，单击“刀具”选项组，点击新建刀具按钮 ， 弹出下图对话框，并更改刀具名称，