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1、-复杂曲面ug建模与加工实验指导书适用专业: 机械设计制造及其自动化 课程代码:编写单位:编 写 人:系部主任:分管院长:目录实验一型腔铣加工创立- 2 -实验二 IPW二次开粗的定义- 21 -实验三平面铣创立- 25 -实验四等高轮廓铣创立- 29 -实验五固定轴曲面轮廓铣创立- 32 -实验六、固定轴曲面轮廓铣清根驱动- 35 -实验七、固定轴曲面轮廓铣螺旋驱动- 38 -实验八、固定轴曲面轮廓铣-径向切削- 44 -实验一 型腔铣加工创立一、实验目标通过本工程后，掌握UG加工模块Cavity Mill型腔铣加工操作，完成工件的粗加工，并合理定义各加工参数。1、熟悉加工前的准备工作2、掌
2、握MCS加工坐标系的创立3、掌握加工几体、刀具组、加工法组的创立4、掌握型腔铣加工参数的定义5、掌握型腔铣加工特点6、掌握刀具路径模拟及后处理二、工作任务1、选择加工模版2、创立MCS加工坐标系3、创立加工几体加工零件几体及毛坯几体4、创立刀具组刀具类型及参数定义5、创立加工法组加工余量定义6、创立型腔铣加工操作1、了解加工操作导航器8、模拟刀具路径9、对刀具路径进展后处理三、相关实践知识本工程通过具体实例，由浅至深逐步讲解UG CAM的应用。在工程开展前，要求学生已掌握以下课程的相关容： UG CAD建模 数控铣加工工艺 数控编程 数控铣床的操作 刀具、材料的相关知识四、实验步骤一 建立工件
3、实体模型1、新建UG文件 新建UG文件，保存为Demo CAM.prt，单位为毫米。2、工件建模在UG建模模块中完成图1-1-1所示工件实体建模。建模步骤如下：1在第21层建立草图，如图1-1-2所示，草图位于*C-YC平面。再把第1层作为工作层拉伸草图截面，拉伸距离140。图1-1-2 草图示意拉伸实体修剪工具面2在第22层建立右视图草图并拉伸，利用右侧斜面上的边建立修剪工具平面完成实体的修剪。如图1-1-3所示。图1-1-3 修剪示意3在第41层建立20105的矩形曲线，把第1层设置为工作层，拉伸曲线建立实体，并作布尔减操作，形成如图1-1-4所示型腔。4如图1-1-4所示，对前侧圆弧边在
4、弧面上偏置距离46，利用偏置线分割曲面。然后对分割的小曲面拔模25。矩形曲线偏置曲线型腔图1-1-4 型腔与偏置曲线示意5对型腔四侧壁进展15和5的拔模如图纸尺寸。6完成SR14球体创立并布尔减操作。1利用腔体命令在曲面上完成深度4的型腔建立。尺寸如图纸所示。8完成实体倒圆角，完毕建模。完成的实体模型如图1-1-5所示。注意：两处型腔的底部，不必将R2圆角倒出。腔底圆角不必倒出图1-1-5 工件实体模型3、创立毛坯做出15414046的立体作为毛坯。或者将工件底面拉伸高度46得到立体作为毛坯。将建立的毛坯隐藏备用。二 UG加工模块应用1、进入加工点击主菜单 起始加工 即由建模模块进入加工模块，
5、如图1-1-6所示。图1-1-6 加工模块的进入2、选择加工模板如图1-1-1所示，选择CAM会话配置中cam_general通用加工配置文件，选择CAM设置中mill_contour轮廓铣加工模板，点击初始化，进入UG加工环境。图1-1-1加工模板的选择3、了解UG加工环境如图1-1-8所示，UG的加工环境包括加工创立、加工操作、加工对象及操作导航器四个工具条。所产生的每个加工操作，在右侧操作导航器中有显示，如图1-1-9所示。图1-1-8 UGCAM工具条 加工创立工具条：创立各类加工对象：程序、刀具、加工几体、加工法、加工操作。 加工操作工具条：用于刀具路径的生成、回放、后处理、模拟和输
6、出等。 加工对象工具条：用于对程序、刀具、几和法等各加工对象进展编辑、删除、复制等。 操作导航器工具条：用于控制操作导航中的四种显示容程序、刀具、几体、加工法。图1-1-9 加工操作导航器操作导航工具Operation Navigator是各加工模块的入口位置，是用户进展交互编程操作的图形界面。它以树形构造显示程序、加工法、几对象、刀具等对象以及它们的附属关系。+、-可展开或折叠各节点包含的对象。三 UG CAM前的准备工作1、建立MCS加工坐标系此时默认的MCS加工坐标系*M-YM-ZM，与绝对坐标系*C-YC-ZC是重合，如图1-1-10所示。图1-1-10 MCS与WCS注意：因为建模时
7、不考虑加工坐标系的位置，所以绝对坐标系的位置不一定在此处，所以必须首先建立加工该工件的MCS。选择加工创立工具条中创立几体命令，出现对话框如图1-1-11所示。图1-1-11创立几体对话框第一项为MCS创立，在名称栏输入MCS001，父本组按默认GEOMETRY。点击确认进入MCS对话框，如图1-1-12所示。图1-1-12创立MCS对话框通过动态坐标系将MCS调整到工件左上角，如图1-1-13所示。图1-1-13 MCS位置确实定此时*M、YM、ZM的向与机床的坐标系向一致。点击确定退出。注意：建议将WCS亦变换为与MCS一样的位置与向。WCS工作坐标系与MCS加工坐标系变换后如图1-1-1
8、4所示。图1-1-14 WCS与MCS的位显示2、创立加工几体继续选择加工生成工具条中创立几体命令，选择子类型中的第二项MILL_GEOM铣加工几体。在父级组中选择前一步骤所建立的MCS001，名称定义为MILL_GEOM001。如图1-1-15所示。图1-1-15 铣加工几体创立点击确定进入创立加工几体MILL_GEOM对话框，如图1-1-16所示。部件几何体毛坯几何体检查几何体图1-1-16创立加工几体对话框部件选择先前建模的工件。毛坯选择被隐藏的15414046的立体。注意：毛坯的英文为Blank，UG中文版错误翻译为隐藏。3、创立刀具组选择加工生成工具条中创立刀具组命令，出现对话框如图
9、1-1-11所示。图1-1-11 创立刀具对话框刀具名称命名为MILL_D20R4，确定后进入刀具参数设置对话框，如图1-1-18所示。图1-1-18 刀具参数设置对话框刀具直径设置为20，刀具下半径设置为4。这是一把圆鼻刀或称为牛鼻刀，适用于开粗。同样法设置如下表1-1所示参数刀具。表1-1-1 刀具类型与参数刀具名称刀具类型刀具参数刀具直径D下半径R锥角MILL_D12R2圆鼻刀1220MILL_D20R4圆鼻刀2040MILL_D12R6球刀1260MILL_D16R2圆鼻刀1620MILL_D10R5球刀1050MILL_D4R2球刀420MILL_D10R1圆鼻刀10104、加工法组
10、创立选择操作导航器工具条中加工法视图命令，出现对话框如图1-1-19所示。图1-1-19 加工法视图对话框此时右侧操作导航器中，显示式按加工法显示，如图1-1-20所示。图1-1-20 加工法视图显示鼠标置于MILL_ROUGH粗加工上，点右键选择编辑，或者双击鼠标左键，出现图1-1-21所示对话框。将部件余量的值设为0.35粗加工过程余量。图1-1-21 部件余量设置对话框同样法将MILL_SEMI_FINISH半精加工部件余量的值设为0.1。将MILL_FINISH精加工部件余量的值设为0。点击确定后退出。四建立型腔铣加工在实践操作中，利用型腔铣加工操作完成工件整体粗加工，定义的各项容如表
11、1-1-2所示。表1-1-2 加工程序一：工件整体粗加工程序名CAVITY_MILL01定 义 项参 数作 用程序组NC_PROGRAM指定程序归属组使用几体MILL_GEOM001指定MCS、加工部件、毛坯使用刀具MILL_D20R4指定直径20底半径R4圆鼻刀使用法MILL_ROUGH指定加工过程保存余量加工操作修剪边界部件底面约束加工围切削式跟随边确定刀具走刀式切削步距刀具直径的65%确定刀具切削横跨距离切削层每一刀深度0.6确定层加工量切削部件余量0.35确定加工过程余量进给率转速S=2200rpm确定刀轴转速进刀速度F=400第一刀速度F=400步进速度F=600切削速度F=800横
12、越速度F=1500退刀速度F=1500 定义加工中各过程速度数值仅作参考，具体加工根据机床功率、部件材料、刀具类型及加工材料来指定。其他按默认值1、进入Cavity Mill型腔铣加工选择加工生成工具条中创立加工操作命令，出现对话框如图1-1-22所示，在类型中选择mill_contour。子类型中选择Cavity Mill 。图1-1-22创立加工操作 对话框程序选项里按默认；使用几体选择MILL_GEOM001；使用刀具选择MILL_D20R4 ；使用法选择MILL_ROUGH ；名称命名为CAVITY_MILL01。点击确定，进入型腔铣加工对话框。CAVITY_MILL型腔铣的对话框如图
13、1-1-23所示，加工参数定义如下：1创立刀具在主菜单项选择择中 组刀具显示。在使用刀具选择MILL_D20R4，则可以显示当前刀具为直径20底角R4的圆鼻刀。注意：刀具轴向与WCS的ZC轴向是一致的。2定义加工部件与毛坯在使用几体选择MILL_GEOM001，则部件与毛坯已经由MILL_GEOM001作了定义。通过点击部件及毛坯可以显示部件与毛坯，并观察是否正确。部件、毛坯、检查几何体路径显示方式刀具轨迹的生成、回放、确认、列表参数定义使用方法使用几何体使用刀具图1-1-23 Cavity Mill对话框3定义切削式刀具在切削时的走刀式有很多种，选择主界面 切削式中跟随边走刀式。4定义步距设置步进式为刀具直径，百分比65，即步进为当前刀具直径的65%。5定义每层切削量即层高选择主界面中切削层，出现对话框如图1-1-24所示。确定最低面深度图1-1-24切削层设置对话框系统已经以自动式划分了4个加工围；首先将每一刀的全局深度设置为0.6，然后点击向下确保围4为当前修改围颜色为土黄色，点击删除当前围，将围4删除。即深度38-46的加工层被去除，确定了加工到的最低面是38深度。加工围的划分结果如图1-1-25所示，确定退出。最低面38深度图1-1-25 加工围的划分结果6确定加工余量翻开主界面切削对话框，因为使用法选择MILL_R
