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1、授课教师：XXXX智能制造数字化数控编程与精密制造目录/CONTENTS01规则体的定义02底平面与侧壁加工03平面加工01规则体的定义规则体是指以平面、圆柱等几何元素构建成的具有凸台、凹槽、孔及倒角等几何特征的零件形体。本章节讲解规则零件进行铣削加工的基本原理,并通过加工案例介绍平面铣削加工中几种主要的加工方法,如垂直壁加工、倒角加工和底平面加工等。加工规则体零件的刀具主要使用立铣刀或牛鼻刀等。规则体的定义02底平面与侧壁加工零件的底平面与侧壁的加工,主要关注的是加工的尺寸和几何公差的要求,确保尺寸精度和表面质量;其次要关注的要素就是毛坯的形状和毛坯在加工过程中的变化,防止加工过程中的碰撞和
2、轨迹不优化(空刀过多)现象的出现。【案例1】以加工实例介绍考虑毛坯对刀轨的影响效果。1)打开教学资源包中文件“04-底部与侧壁1.prt”,零件模型如图4-1 所示。底平面与侧壁加工2)单击【主页】【插入】【创建工序】按钮 ,打开【创建工序】对话框,如图4-2 所示。设置【类型】为【mill_planar】,【工序子类型】为【带IPW 的底壁铣】,【程序】为【PROGRAM】,【刀具】为【MILL(铣刀-5 参数)】,【几何】为【WORKPIECE】,【方法】为【MILL_ROUGH】。底平面与侧壁加工3)单击【确定】按钮,在【几何体】选项组中,单击【指定切削区底部】选择高亮面,如图4-3 所
3、示。4)在【刀轨设置】选项中,设置【切削模式】为【单项】,【每刀切削深度】为“5”。5)在【预览】选项组中单击【显示】按钮,结果如图4-4所示。图中可以看到每一层的状态,每一层的区域大小都不一样;这个效果就是由于在计算过程考虑到了毛坯的形状,从而优化了在每一层的刀具路径,提高进给效率。6)在【操作】选项组中单击【生成】按钮 ,生成加工刀轨。底平面与侧壁加工03平面加工平面加工是以轮廓定义加工范围来加工规则零件中平面的加工方法。该方法主要需要掌握边界的定义原则和边界定义过程中的迭代关系,在加工过程中做到被加工材料的不过切、不漏切。【案例2】以加工实例介绍平面加工的要点。1)打开教学资源包中文件“
4、04_平面.prt”,零件模型如图4-5 所示。平面加工2)被加工工件是一个由圆柱毛坯加工而成的零件,因此可以考虑将其装夹在分度转台上,便于一次装夹完成加工,同时保证了各个面加工的相对位置精度。以此考虑创建加工坐标系,并指定被加工体及其毛坯,具体操作步骤和参数设置如图4-6 所示。平面加工3)打开【创建刀具】对话框,创建两把面铣刀,直径分别为30mm 和50mm,具体参设置分别如图4-7 和图4-8 所示。平面加工3)打开【创建刀具】对话框,创建两把面铣刀,直径分别为30mm 和50mm,具体参设置分别如图4-7 和图4-8 所示。平面加工4)创建正面的加工程序。如图4-9 所示,打开【创建工
5、序】对话框,设置【工序子类型】为【底壁加工】,【刀具】为【MILL_50MM】,【指定切削底面】为零件正面,【将底面延伸至】为【毛坯轮廓】,保证切削的完整性,不至于被选择面的面积所局限产生未加工现象;【切削模式】为【单向】,保证切削的稳定性。开始加工编程的初期,建议设置【毛坯】为【毛坯几何体】,这是最原始的加工依据;而【步距】为【%刀具平直】,定义刀具的搭接范围,【平面直径百分比】设为“75”;【每刀切削深度】以刀具刚性和切削刃长度来定,设为“4”。完成参数设定后单击【生成】按钮。平面加工4)创建正面的加工程序。如图4-9 所示平面加工5)创建顶面的加工程序。如图4-10 所示,设置【工序子类
6、型】为【底壁加工】,【刀具】为【MILL_50MM】,【指定切削区底面】为零件顶面,参照正面加工的基本参数设定,修改【毛坯】为【3D IPW】,这就有效利用了上道工步作用下毛坯的变化,保证本次计算的刀路更加符合当前毛坯状态,减少空刀现象的产生。完成参数设定后单击【生成】按钮。平面加工5)创建顶面的加工程序。如图4-10 所示平面加工6)创建背面的加工程序。如图4-11 所示。双击【FLOOR_WALL_2】,在【切削区域】对话框中,先删除原来存在列表中的对象,再重新选择零件背面,如图4-12 所示。平面加工7)创建背面槽加工程序。如图4-13 所示,根据加工槽的宽度,创建合适的立铣刀。平面加工
7、如图4-14 所示，完成参数设定。平面加工8)创建加工后腔程序。用鼠标右键单击【FLOOR_WALL_3】并选择【复制】命令,用鼠标右键单击【WORKPICE】根节点并选择【内部粘贴】命令,【FLOOR_WALL_3_COPY】在程序中显示为第三个工序,重命名【FLOOR_WALL_3_COPY】为【FLOOR_WALL_4】,这样可以保留被复制的工序中的所有参数都被设定和选择刀具,充分利用原来的操作。如图4-15 所示,双击【FLOOR_WALL_4】,在【切削区域】对话框中,先删除原来存在列表中的对象,重新选择零件后腔;并将【切削模式】设置为【轮廓】。由于除了被加工面以外,都继承了被复制对
8、象里的所有参数,因此只需要单击【生成】按钮即可。平面加工如图4-15 所示。平面加工9)创建顶腔加工程序。观察顶腔侧壁,可以发现该侧壁呈7的斜度,因此需要创建一把带锥度的立铣刀来完成加工。单击【创建刀具】按钮,设置【刀具子类型】为【MILL】,【名称】为【MILL_8MM_7DEG】,按图4-16 所示依次设置【刀具】【刀柄】和【夹持器】选项卡中参数。平面加工打开【创建工序】对话框,设置【工序子类型】为【底壁加工】,【刀具】为【MILL_8MM_7DEG】,按图4-17 所示完成参数设定后单击【生成】按钮。平面加工10)创建右侧面加工程序。如图4-18 所示,设置【刀具】为【MILL_50MM
9、】,【指定切削区域面】为零件右侧面,【步距】为【刀路数】,【刀路数】为“1”。完成参数设定后单击【生成】按钮。平面加工11)创建右前腔加工程序。创建刀具,单击【机床视图】按钮。如图4-19 所示，完成右前腔加工参数定义。平面加工12)创建右侧壁加工程序。如图4-20 所示。平面加工13)创建前舱加工程序。如图4-21 所示完成前舱加工参数定义。平面加工14)创建底面加工程序。如图4-22 所示，完成底面加工参数定义。平面加工通过以上的操作,这个零件的平面部分依次完成了对应的铣削程序的编制,检查零件的材料去除状况。选择【WORKPIECE】节点,单击【确认刀轨】按钮,选择【3D 动态】选项卡,单击【播放】按钮,结果如图4-23 所示。从零件的剩余形状来看,都可用钻孔的工艺来完成。平面加工通过以上的操作,这个零件的平面部分依次完成了对应的铣削程序的编制,检查零件的材料去除状况。选择【WORKPIECE】节点,单击【确认刀轨】按钮,选择【3D 动态】选项卡,单击【播放】按钮,结果如图4-23 所示。从零件的剩余形状来看,都可用钻孔的工艺来完成。平面加工
