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1、第九章 五轴联动加工实例,第九章 五轴联动加工实例,第一节 多面体加工实例 第二节 球面刻字加工实例 第三节 叶轮加工实例,第一节 多面体加工实例,一、多面体零件加工工艺分析 多面体零件如图91所示。,图9-1 多面体零件图,第一节 多面体加工实例,表9-1 多面体零件加工工步安排,二、利用UG软件生成加工程序,第一节 多面体加工实例,图9-2 进入加工模块,1.设定加工几何体,第一节 多面体加工实例,图9-3 操作导航器,第一节 多面体加工实例,图9-4 几何视图,第一节 多面体加工实例,图9-5 加工坐标系设定,2.设定加工刀具,第一节 多面体加工实例,图9-6 工件几何体设定,第一节 多
2、面体加工实例,图9-7 机床刀具视图,第一节 多面体加工实例,图9-8 插入刀具,第一节 多面体加工实例,图9-9 创建刀具组,第一节 多面体加工实例,图9-10 刀具参数设定,第一节 多面体加工实例,图9-11 插入刀具后的机床刀具视图,3.设定加工方法,第一节 多面体加工实例,图9-12 加工方法视图,第一节 多面体加工实例,图9-13 加工方法参数设定,第一节 多面体加工实例,图9-14 “进给和速度”对话框,4.创建加工操作并产生加工刀具路径,第一节 多面体加工实例,(1) 粗加工 按照工步安排，粗加工只有一步：对所有区域进行Z轴层粗铣。 1) 插入操作。,图9-15 程序顺序视图,第
3、一节 多面体加工实例,图9-16 插入操作,第一节 多面体加工实例,图9-17 “创建操作”对话框,2)设定参数。,第一节 多面体加工实例,图9-18 粗加工的主要参数,第一节 多面体加工实例,图9-19 粗加工的其他参数,第一节 多面体加工实例,图9-20 “切削层”对话框,第一节 多面体加工实例,图9-21 捕捉底平面边角点,第一节 多面体加工实例,图9-22 更改后的切削层,第一节 多面体加工实例,图9-23 “进刀/退刀”对话框,第一节 多面体加工实例,图9-24 “自动进刀/退刀”对话框,第一节 多面体加工实例,图9-25 “避让几何”对话框,第一节 多面体加工实例,图9-26 “安
4、全平面”对话框,第一节 多面体加工实例,图9-27 “平面构造器”对话框,第一节 多面体加工实例,图9-28 “进给和速度”对话框,第一节 多面体加工实例,图9-29 切削参数策略,第一节 多面体加工实例,图9-30 切削参数余量,第一节 多面体加工实例,图9-31 切削参数连接,第一节 多面体加工实例,图9-32 切削参数包容,第一节 多面体加工实例,图9-33 切削参数更多,3)生成加工刀具路径并验证。,第一节 多面体加工实例,图9-34 生成刀具路径,第一节 多面体加工实例,图9-35 刀具路径计算进行中,第一节 多面体加工实例,图9-37 “可视化刀具轨迹”对话框,(2)半精加工 按照
5、加工工步安排，半精加工也只有一步，,第一节 多面体加工实例,即对所有区域进行Z轴层等高精加工。,图9-37 “可视化刀具轨迹”对话框,第一节 多面体加工实例,图9-37 “可视化刀具轨迹”对话框,第一节 多面体加工实例,图9-38 粗加工模拟结果,第一节 多面体加工实例,图9-39 半精加工切削区域,第一节 多面体加工实例,图9-40 半精加工主要参数,第一节 多面体加工实例,图9-41 半精加工切削参数,第一节 多面体加工实例,图9-42 半精加工模拟结果,(3)精加工 由于精加工的步骤较多，这里按加工次序分步说明。,第一节 多面体加工实例,1)底部区域的等高精加工。,图9-43 拖放法改变
6、操作的加工方法,2)多面体第一层平面精加工。,第一节 多面体加工实例,图9-44 底部精加工切削区域,第一节 多面体加工实例,图9-45 创建多轴加工的定轴曲面铣,第一节 多面体加工实例,图9-46 区域铣削驱动方式参数,第一节 多面体加工实例,图9-47 选择第一层平面中的一个面,第一节 多面体加工实例,图9-48 矢量构成器,第一节 多面体加工实例,图9-49 捕捉要加工面的法向矢量,第一节 多面体加工实例,图9-50 定轴曲面铣参数主界面,第一节 多面体加工实例,图9-51 切削参数设定,第一节 多面体加工实例,图9-52 非切削参数进刀/退刀设定,第一节 多面体加工实例,图9-53 非
7、切削参数逼近,第一节 多面体加工实例,图9-54 安全几何体,第一节 多面体加工实例,图9-55 创建球形安全几何体,第一节 多面体加工实例,图9-56 选择零件底面上的圆心点,第一节 多面体加工实例,图9-57 一个平面的精加工刀具路径,3)多面体其他层平面精加工。,第一节 多面体加工实例,图9-58 刀具路径的变换,第一节 多面体加工实例,图9-59 CAM变换类型选择,第一节 多面体加工实例,图9-60 旋转复制出的刀具路径,5.后处理生成加工程序,第一节 多面体加工实例,图9-61 重新编排后的程序顺序视图,第一节 多面体加工实例,图9-62 后处理,三、多面体零件实际加工过程,第一节
8、 多面体加工实例,1.加工前的准备工作 2.装夹工件和对刀 3.加工,图9-63 装夹好工件的机床示意图,第二节 球面刻字加工实例,一、球面刻字加工工艺分析 首先分析完成这个加工任务需要哪几个步骤。,图9-64 第一次粗加工后效果,第二节 球面刻字加工实例,图9-65 第二次粗加工后效果,第二节 球面刻字加工实例,图9-66 球面精加工后效果,第二节 球面刻字加工实例,图9-67 球面刻字后效果,二、利用UG软件生成加工程序,第二节 球面刻字加工实例,表9-2 球面刻字加工工步安排,1.准备加工需要的驱动,第二节 球面刻字加工实例,(1)构造球面精加工的驱动曲面 将第二层图层设定为工作层，把要
9、加工的球面造型复制一个副本至图层第二层，这个实体被YZ平面和ZX平面分割成四瓣，其又被通过球心并与Z轴垂直的平面分为共八个实体(图9-68)；将XY平面第一、第二、第四象限的实体删除，只留下第三象限部分，再提取如图9-69所示的两条边缘曲线；如图9-70所示，将底座部分的上表面向上偏置3.1mm；过提取出的四分之一圆弧形边缘曲线的下端点做一条平行于Z轴的直线(图9-71)。,图9-68 实体被分割为8块,第二节 球面刻字加工实例,图9-69 提取所需的边缘曲线,第二节 球面刻字加工实例,图9-70 偏置面,第二节 球面刻字加工实例,图9-71 作直线,(2)刻字的驱动 将要刻的字放在球面上。,
10、第二节 球面刻字加工实例,图9-72 合并曲线为样条曲线,第二节 球面刻字加工实例,图9-73 构造旋转曲面,第二节 球面刻字加工实例,图9-74 分割曲面,第二节 球面刻字加工实例,图9-75 留下驱动曲面,第二节 球面刻字加工实例,图9-76 基线,第二节 球面刻字加工实例,图9-77 插入文字,第二节 球面刻字加工实例,图9-78 调整好文字,第二节 球面刻字加工实例,图9-79 将基线隐藏,2.设定加工几何体,第二节 球面刻字加工实例,(1)球面粗、精加工的几何体 切换到加工模块，打开操作导航器的几何体视图，将“WORKPIECE”更名为“WORKPIECE1”，“WORKPIECE1
11、”的部件选择要加工的球体，毛坯选择自动块，“ZM”处设为5(图9-80)。 (2)刻字加工的几何体 我们并没有做出刻上字以后的图形，只是把要刻的字放置在球面上。,图9-80 自动块毛坯,第二节 球面刻字加工实例,图9-81 球面偏置后的效果,3.设定加工刀具,第二节 球面刻字加工实例,图9-82 刀具参数,4.设定加工方法,第二节 球面刻字加工实例,图9-83 粗加工参数,第二节 球面刻字加工实例,图9-84 精加工参数,5.创建加工操作并产生加工刀具路径,第二节 球面刻字加工实例,(1)球面粗加工 选择“millcontour”类型的子类型“CAVITYMILL”，创建一个层铣操作，命名为“
12、CAVITYMILL1”。,图9-85 粗加工切削层设定,第二节 球面刻字加工实例,图9-86 粗加工安全平面设定,第二节 球面刻字加工实例,图9-87 球面粗加工刀具路径,(2)球面精加工 如图9-88所示，选择类型“millmulti-axis”，,第二节 球面刻字加工实例,子类型“VCSURFREGZZLEADLAG”，使用几何体“WORKPIECE1”，使用刀具“D6R3”，使用方法“MILLFINISH”，单击“确定”创建操作。,图9-88 创建球面精加工操作,第二节 球面刻字加工实例,图9-89 切削方向和材料方向,第二节 球面刻字加工实例,图9-90 球面精加工驱动参数,第二节
13、球面刻字加工实例,图9-91 进刀参数,第二节 球面刻字加工实例,图9-92 球面精加工刀具路径,第二节 球面刻字加工实例,图9-93 创建刻字操作,(3)球面刻字 创建一个程序组“PROGRAM1”，,第二节 球面刻字加工实例,如图9-93所示，选择类型“millmulti-axis”，子类型“VARIABLECONTOUR”，使用几何体“WORKPIECE2”，使用刀具“D0.2R0B15”，使用方法“MILLFINISH”，程序“PROGRAM1”，名称为“KZ1”，单击“确定”创建操作。,图9-94 选择驱动边界,第二节 球面刻字加工实例,图9-95 边界驱动参数,6.后处理,第二节
14、球面刻字加工实例,图9-96 第一个字的雕刻刀具路径,第二节 球面刻字加工实例,图9-97 所有字的雕刻刀具路径,第二节 球面刻字加工实例,图9-98 操作顺序,三、球面刻字实际加工过程,第二节 球面刻字加工实例,这个任务的加工过程中的具体操作，和第一节中多面体加工的实际加工步骤是一致的，大同小异，因此，这里不再赘述，只作简要说明。 1.加工前的准备工作 2.装夹工件和对刀 3.加工,第三节 叶轮加工实例,图9-99 叶轮示意图,第三节 叶轮加工实例,图9-100 层和组合示意图,一、叶轮各部分曲面分层放置,第三节 叶轮加工实例,在左边树状结构打开“层和组合”，如图9100所示。 1)在“套”
15、层 设置如图9-101所示的曲面。,图9-101 套曲面,第三节 叶轮加工实例,2)在“左叶片”层设置如图9-102所示叶片，即一个叶片组的左边的一个叶片。,图9-102 左叶片曲面,3)在“右叶片”层设置如图9-103所示的叶片，即一个叶片组的右边的一个叶片。,第三节 叶轮加工实例,图9-103 右叶片曲面,4)在“分流叶片”层设置如图9-104所示的叶片，即一个叶片组的中间的一个叶片。,第三节 叶轮加工实例,图9-104 分流叶片曲面,5)在“轮毂”层设置如图9-105所示的曲面。,第三节 叶轮加工实例,图9-105 轮毂曲面,6)其余的曲面放在“其他”层中。,第三节 叶轮加工实例,图9-
16、106 右键单击弹出层菜单,二、叶轮粗加工,第三节 叶轮加工实例,1.创建刀具 2.建立毛坯 3.切入、切出和连接参数设置,图9-107 球头刀参数设置对话框,第三节 叶轮加工实例,图9-108 毛坯参数设置,第三节 叶轮加工实例,图9-109 “Z高度”选项卡中的参数设置,第三节 叶轮加工实例,图9-110 “切入”选项卡中的参数设置,第三节 叶轮加工实例,图9-111 “延伸”选项卡中的参数设置,第三节 叶轮加工实例,图9-112 “连接”选项卡中的参数设置,4.叶轮粗加工参数设置,第三节 叶轮加工实例,图9-113 叶轮粗加工策略设定,第三节 叶轮加工实例,图9-114 叶轮粗加工参数设置,第三节 叶轮加工实例,图9-115 单个叶片组粗加工刀具路径,第三节 叶轮加工实例,图9-116 整个叶轮粗加工刀具路径,三、叶轮精加工,第三节 叶轮加工实例,1.【切入切出和连接】参数设置,图9-117 “切入”选项卡中的参数设置,第三节 叶轮加工实例,图9-118 “延伸”选项卡中的参数设置,第三节 叶轮加工实例,图9-1
