UG加工学习心得(自制)v1.020161006.pdf

UG 加工学习心得 1.0 2016.10.04 作者：梁晓栋 1 前言 本学习心得，旨在分享作者学习UG 的体会，希望能对想学习的朋 友起到一些帮助。通过这次系统的总结，本人对这些知识点也试着再次 巩固。 温故而知新。 水平有限，难免有错误，也希望大家原谅，更盼望可以获得高手的指点。 不论您是有任何建议，或者任何指教，都可以通过以下方式联系到我。 作者：梁晓栋 邮箱：xiaodong.liang 微信号 ：davidliangxd 2 内容概述 第一章 学习的方法 数控加工对于建模命令的要求 第二章 1. 机械加工基础知识 2. UG加工基础概念 第三章 加工之边界面铣削 第四章 加工之平面铣及平面轮廓铣 第五章 3D加工之型腔铣 第六章 加工之等高精加工 3 内容概述 第七章 加工之固定轮廓铣 第八章 钻孔加工及基本代码 第九章 其它加工 第十章 应用实例 第十一章 加工难点分析汇总 第十二章 总结 4 第一章 5 1.1 学习的方法 学习UG，最好的方法是购买 正版软件， 参加UG公司的高级正规培训。 并且结合实际运用经验，融合到软件的使用中。 最终领悟“UG 的加工思想”这一 核心。 UG 在其官方教程中这样来表述：“UG 的制造过程（编程）思想，它比具体的 加工模式、加工方法更为重要。它是现代数控编程的精髓所在！ 要想真正的、有效的、突破参数命令的困扰，必须做到以下几点建议： 第一：首要的便是正确的建立UG 编程思想：UG 功能强大，相对于其它的编程 软件，其参数、命令众多。这往往使得初学者不知所云，甚或是使用过UG 的人 也感到十分繁杂和不理解。但是UG 独特的编程思想也符合20/80 之原则，使 用极少的命令就能做出更多的编程工作。所以你一旦掌握了其核心，那么使用 UG 来编程是一件十分轻松的工作。在这里你必须要明确一个这样的思想方 法那就是根据需要来使用参数、命令，而不是单纯的为学习参数而学习！ 功能命令按需使用，绝不是技能的简单堆叠 6 1.1学习的方法 第二：你要了解参数、命令的本质，这个参数命令到底在哪方面影响了刀轨， 它的使用范围是什么？ 尤其重要的是参数命令之间的相互关系是怎样的？ 这非常重要，你在使用某一参数时，你必须要考虑到哪些参数是要配合设 定的，它们之间是如何影响的。 所有的参数，都是最终影响到生成刀轨的变化。 编程师必须了解想要实现怎 样的结果，软件只是其实现的工具。 第三：参数命令只有在使用中，你才能真正明白它的意义所在，而单纯的从概 念、从表述之中，你不会真正理解它。所以对于其关键的参数讲解，或者是以 实例的方式、或者是从正反两个方面对比，才能真正理解。 UG 学习更强调对比验证的方法， 不同参数比较，增进了解其实际作用。动 手去试，才能学通。 看十遍不如练三遍。 7 1.2数控加工对于建模命令的要求 学习数控加工，需要学习者有一定的建模的基础。 因为数控加工中，经常需要添加一些辅助线，辅助面。 演练参数时，经常会需要构建简单的物体，配合观察。不懂得基础的建模知识， 无法透彻的理解。 强烈建议初学者，从建模入手，至少要明白如下命令的使用。 而加工经常用到 的曲线 （直线，圆弧，矩形）， 拉伸， 镜像，阵列必须熟练使用。 以及偏置面， 替换面 等同步建模命令可以方便操作。 对于原始模型有烂面，不容易形成完美的刀路，还要重新构筑曲面。 8 第二章 9 机械加工基础知识 2.1 机床知识 首先， 认识三轴方向。 使用 笛卡尔坐标系， 水平向右 X 正向， 水平向里 Y 正向， 竖直向上 Z 轴正向. 机床如果使用斗笠式刀库， 换刀时间过长，不太适合批量生产。 带机械手刀库， 换刀快， 刀具不能太大，不能重。 容易乱刀，造成撞机。 机械行业主力机型， 发那科，BROTHER 兄弟 ， 台群， 精雕 等相对来说比较多。 10 机械加工基础知识 2.2 刀具知识 依照外形区分： 平底刀 圆鼻铣刀 球头铣刀 T 型刀，加工倒扣 内R 刀，用于加工外R 圆角 螺纹刀 锥度刀（斜度刀） 切削材质分： 粗皮刀具， 白钢刀，用于开粗 铝用 ： 通身亮， 刀口锋利， 因为铝比较黏刀，用于精修 不锈钢用 ： 钨钢刀， 头部涂层。 另有淬火专用不锈钢铣刀 11 机械加工基础知识 2.3刀柄知识 热缩导管， 比较深的型腔加工 液压刀柄， 用于对加工精度要求较高的情况。 2.4 夹头知识 弹簧夹头 3爪， 可调式装夹 2.5 加工面的知识 名称 水平面 垂直面 平坦曲面 陡峭曲面 类型 2D 2 适用加工策略 边界面铣 平面铣 边界面铣 平面铣 型腔铣 固定轮廓铣 型腔铣 等高加工 12 机械加工基础知识 2.6 加工基础知识 顺铣 刀具顺时针旋转 从刀具前进方向看，材料在刀具右 侧。刃口负载由轻到重 逆铣 刀具顺时针旋转 从刀具前进方向看，材料在刀具 左侧。刃口负载由重到轻 13 机械加工基础知识 2.7 的知识 UG 内部的命令，少说也要上千。 我们在正式进入UG 的学习前，想要再次 和大家说明。 我们只把精力花在真正有用处的参数上。 力求研究透彻。 对于一些使用概率不高的，冷门参数。可能不会涉及。 UG的安装和破解比较简单。 能通过百度完成的所有操作。作者就不浪费大 家时间和篇幅讲解了。 作者也尽量，通过少而浅显易懂的语言，让入门者能分享到一些UG的思路。 为了方便最新版本的用户对照，本案例采用NX 10.0 版本进行说明。 14 UG 加工基础概念 开启UG NX 10.0 后， 切换进入加工模块。通过图示步骤， 首选项，用户界面。 可以首先把 资源条 调整到界面 右侧边界。 点开资源条上，最重要的工序导航器 开始创建加工所需的参数。 首先，切换到几何视图。 15 2.8 四个视图详解 视图名称 用途 图示 程序顺序 管理程序的先后顺序，通常以文件夹形 式。 最重要 机床 管理建立的刀具信息。 可以在内部建立， 几何 加工坐标系管理，加工部件，选用毛坯 管理， 重要 加工方法 设置默认加工余量，公差。几乎不用 UG 加工基础概念 16 2.9加工模块几何视图的设置 一 依据图纸基准和毛坯 二 以轴对齐方式。 X 为产品长方向； Y 为短方向， Z正向朝向主轴，为加工面方向。 有图Brother 机床参数。 三 其他摆放 四面分中对顶 （底）为零 X两边取数，Y 单边， Z 顶面碰数 X单边 ，Y 两边， Z 顶面碰数 Z 单，Y 单， Z顶面碰数 工装分中， （异形零件） 课件 2-1 同一个零件，如果翻面装夹加工，有时也需要设定不同的 UG 加工基础概念 17 2.10 工序导航器 几何视图设置 导入课件 2-，按右图次序 需要先建立坐标和几何体。 工件坐标（ZC）. 可以依照设计需要改变。 加工坐标 （ZM）。 和实际使用机床的分中，必须对应。 两者可以重合，但不是必须重合。加工时MCS 重要。 UG 加工基础概念 18 安全高度，对于3轴加工，只需要选择刨。 刨选定整个产品及压板最高的平面， 然后向上偏移mm 后，指定为机床的安全平面。 设置完MCS后，右键继续点击几何体，建立workpiece. （会继承MCS ） UG 加工基础概念 19 UG 加工基础概念 指定部件 ： 选中加工完成后的零件 指定毛坯： 这里选择包容块，包容现有实体部分，形成一个长方体毛坯。 指定检查： 指定 3个压板位置，加工时，会避开压板，不发生撞机。 指定过的部分，右边 会亮起。如果还未选择，呈 20 2.11 工序导航器 程序顺序视图设置 右键切换至程序顺序视图 边界面铣削，是一个非常有用的基础策略。 它位于 2D 加工 Mill_Planar 中 第一排，第三个 。默认设置，点左下角”生成“ UG 加工基础概念 21 第三章 22 2D 加工之边界面铣削 边界面铣削是非常重要的基础策略。我们介绍这个策略会非常详细。 在此基础 上，其他策略着重介绍不同部分，并对比适合的应用区域。 首先，导入一个部件 课件3-1，切换到加工模块， 几何视图中。为了演示 方便，指定如下部件整体为加工后零件， 毛坯包容块缺省设置，为精料。 23 2D 加工之边界面铣削 初步测量部件的长宽高， 确认整体尺寸 60x40x24 内圆角尺寸 半径5 mm. 比较窄的间隙 9 mm 尺寸较大，可以建立粗加工刀具 D 8 ,直径可以过间隙。 精加工刀具 D5 （半径2.5） 故建立以上2把 平底铣刀。 刀具参数里，关键填写 直径 24 2D 加工之边界面铣削 切换进入程序顺序视图，以此选定加工类型， 程序放置位置，刀具型号，几何体。 并且给这段程序取名。 方法无需选择。 * 程序取名通常会体现刀具尺寸，简要说明要加工 的位置或开粗半精，还是精加工。 点击确认，进入边界面铣削的参数界面。 25 2D 加工之边界面铣削 1，由于已经选择 workpiece, 此处不需要再选 择，为灰色。但 2，指定需要加工的区域。 明显应该点击底面。 3, 通常为压板，演示方便， 暂时不设置压板，假设虎钳 夹持。 4，检查边界是规定刀轨不 能进入的区域。暂不设定。 5，确认粗加工使用D8. 6，默认设置，垂直于第一 个面，即可。 7，切削模式重点讲解。 8，每次走刀间距， 设定平 直百分比，指间距和刀具直 径的比值。 比值越大，刀路 越宽，表面质量越差，时间 越短。 9，需要移除的毛坯高度 * 选择面时候， 非常 注意， 忽略孔， 忽略 岛，忽略倒角 3个按钮 26 2D 加工之边界面铣削 作为对比，我们复制工序 D8-rough2 并修改如下参数。 1. 步距减小，让刀具之间间距边密。 2. 测量并修正毛坯距离。 3. 增加每刀切削深度 4. 设定最终底面余量。 5. 把加工坐标系移到顶面，便于计算。 重新生成刀轨， 确认底面余量正确。 27 2D 加工之边界面铣削 各种颜色线段含义 红色 G0 机床中最快， 快速移动线。 蓝色 G1逼近线，安全高度到加工前。 远离线，加工后回到安全高度测量 并修正毛坯距离 黄色 竖直部分， 初始进刀线，水平部分， 进刀线 青色 切削线，加工零件时 白色 水平部分， 退刀线 28 2D 加工之边界面铣削 概念 跟随部件： 线显得复杂，加工质量较好。 跟随周边： 路径整齐，跳刀少而好看， 局部加工不到或者表面质 量差。 可能会有废刀路，加工工时长。 混合： 选择超过1张面的加工，可以对应选择不同的加工方法。 轮廓： 只在结构边界走刀。常用于精修。 摆线： 类似平面走螺旋，步距间没有明显拉刀痕迹。用于铝件，内腔开粗。 单向： 一头进一头出，刀轨整齐，加工时间长，表面效果好。 往复： 效率较高，但有岛的状态下或者侧壁残留都要做壁清理。 且轮流使用顺逆铣，有接刀痕。 单向轮廓： 走单向，最后在轮廓上修一道。 表面光洁度要求高，需要单向。 初学者推荐，跟随部件，往复，轮廓。 * 切削模式详解 29 2D 加工之边界面铣削 跟随部件 跟随周边 单向 30 2D 加工之边界面铣削 复制工序Rough2 至 D8-rough3 仍使用跟随部件， 仅并对切削参数进行优化。 1，区域排序，一定区域内选择时间最短 方式加工各特征。 选 优化 2，开放刀路：变换切削方向，减少跳刀。 3，运动类型： 切削 效果良好。 再次复制工序Rough2 至 D8-rough4 仅改变使用跟随周边。 发现刀具下刀在产品内部，切斜方向切入严重 有刀具损坏风险。 31 2D 加工之边界面铣削 复制工序Rough4 至 D8-rough5 优化 跟随周边 的切削参数。 刀路方向， 向内。避免撞刀。勾选岛清根，避免岛结构残料。 确认此时进刀，退刀已经改善。 目前对比效果，暂时跟随部件的工时 8:00 略有优势。 32 2D 加工之边界面铣削 这个简单的例子，让我们对于 跟随部件，跟随周边等策略进行预热。 初步可以使用这两个策略形成刀轨，初步可以做一些简单的优化。 后面我们会详细的介绍 跟随部件的众多内部参数。 待续。 33 2D 加工之边界面铣削 *几何体详解 34 打开课件3-2，建立工序 TEST1， 几何体选定 Workpiece, 进入编辑界面。再次确认部件， 毛坯都已经选定。即当前工序完全继承到workpiece。 设置指定面边界参数， 默认选择方式为 面，点击顶面。 刨自动。 点击生成刀轨。 此时产生的刀轨在此顶面。 Q: 假如装夹时被人为垫高，又不想过切 或者想要加工平面以上的区域， 该如何加工呢？ 2D 加工之边界面铣削 *几何体详解 35 重新复制一个TEST 2， 作为对比。指定面边界参数中，把刨从自动修改为指定 并且选择顶面，向上抬5mm. 生成实际刀轨，确实抬高了5mm. 所以指定面边界，可以定义加工的平面位置。 Q: 那么如果想切到平面以下，如何操作呢？ 2D 加工之边界面铣削 *几何体详解 36 重新复制一个TEST 3， 作为对比。指定面边界参数中，把刨从自动修改为指定 并且选择顶面，向下降5mm. 生成刀轨遇到警告，不能进行。 是否因为指定了部件，部件对于 切削产生了保护，无法进行呢？ 重