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复杂曲面 ug 建模与加工 实验指导书 适用专业 机械机械设计设计制造及其自制造及其自动动化化 课程代码 编写单位 编 写 人 系部主任 分管院长 精品资料 目目录录 实验实验一一 型腔型腔铣铣加工加工创创建建 2 实验实验二二 IPW 二次开粗的定二次开粗的定义义 21 实验实验三三 平面平面铣创铣创建建 25 实验实验四四 等高等高轮轮廓廓铣创铣创建建 29 实验实验五五 固定固定轴轴曲面曲面轮轮廓廓铣创铣创建建 32 实验实验六 固定六 固定轴轴曲面曲面轮轮廓廓铣铣 清根清根驱动驱动 35 实验实验七 固定七 固定轴轴曲面曲面轮轮廓廓铣铣 螺旋螺旋驱动驱动 38 实验实验八 固定八 固定轴轴曲面曲面轮轮廓廓铣铣 径向切削径向切削 44 精品资料 实验实验一一 型腔型腔铣铣加工加工创创建建 一 一 实验实验目目标标 通过本项目后 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 掌握 MCS 加工坐标系 的创建 3 掌握加工几何体 刀具组 加工方法组的创建 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 工作任二 工作任务务 1 选择加工模版 2 创建 MCS 加工坐标系 3 创建加工几何体 加工零件几何体及毛坯几何体 4 创建刀具组 刀具类型及参数定义 5 创建加工方法组 加工余量定义 6 创建型腔铣加工操作 1 了解加工操作导航器 8 模拟刀具路径 9 对刀具路径进行后处理 三 相关三 相关实实践知践知识识 本项目通过具体实例 由浅至深逐步讲解 UG CAM 的应用 在项目开展前 要求学生 已掌握以下课程的相关内容 精品资料 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 四 实验实验步步骤骤 一 建立工件实体模型 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 XC 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 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 拉伸实体 修剪工具面 精品资料 图 1 1 3 修剪示意 3 在第 41 层建立 20 105 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 图 1 1 4 型腔与偏置曲线示意 5 对型腔四侧壁进行 15 和 5 的拔模 如图纸尺寸 6 完成 SR14 球体创建并布尔减操作 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 结束建模 完成的实体模型如图 1 1 5 所示 注意注意 两处型腔的底部 不必将 R2 圆角倒出 矩形曲线 偏置曲线 型腔 精品资料 图 1 1 5 工件实体模型 3 创建毛坯 做出 154 140 46 的立方体作为毛坯 或者将工件底面拉伸高度 46 得到立方体作为毛 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 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 腔底圆角不必倒出 精品资料 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 加工创建 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 加工创建 工具条 创建各类加工对象 程序 刀具 加工几何体 加工方法 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 模拟和输出等 加工对象 工具条 用于对程序 刀具 几何和方法等各加工对象进行编辑 删除 复制 等 精品资料 操作导航器 工具条 用于控制操作导航中的四种显示内容 程序 刀具 几何体 加工 方法 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 是用户进行交互编程操 作的图形界面 它以树形结构显示程序 加工方法 几何对象 刀具等对象以及它们的从属 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 XM YM ZM 与绝对坐标系 XC YC ZC 是重合 如 图 1 1 10 所示 精品资料 图 1 1 10 MCS 与 WCS 注意注意 因为建模时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 加工创建 工具条中 创建几何体 命令 出现对话框如图 1 1 11 所示 图 1 1 11 创建几何体 对话框 第一项为 MCS 创建 在名称栏内输入 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 创建 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 位置的确定 精品资料 此时 XM YM ZM 的方向与机床的坐标系方向一致 点击 确定 退出 注意注意 建议将 WCS 亦变换为与 MCS 相同的位置与方向 WCS 工作坐标系 与 MCS 加工坐标系 变换后如图 1 1 14 所示 图 1 1 14 WCS 与 MCS 的方位显示 2 创建加工几何体 继续选择 加工生成 工具条中 创建几何体 命令 选择子类型中的第二项 MILL GEOM 铣加工几何体 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 铣加工几何体创建 点击 确定 进入 创建加工几何体 MILL GEOM 对话框 如图 1 1 16 所示 精品资料 图 1 1 16 创建加工几何体 对话框 部件选择先前建模的工件 毛坯选择被隐藏的 154 140 46 的立方体 注意注意 毛坯 的英文为 Blank UG 中文版错误翻译为 隐藏 3 创建刀具组 选择 加工生成 工具条中 创建刀具组 命令 出现对话框如图 1 1 11 所示 图 1 1 11 创建刀具对话框 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 部件几何体 毛坯几何体 检查几何体 精品资料 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 同样方法设置如下表 1 1 所示参数刀具 表 1 1 1 刀具类型与参数 刀具参数 刀具名称刀具类型 刀具直径 D下半径 R锥角 MILL D12R2圆鼻刀1220 MILL D20R4圆鼻刀2040 MILL D12R6球刀1260 MILL D16R2 圆鼻刀1620 MILL D10R5球刀1050 MILL D4R2球刀420 MILL D10R1圆鼻刀1010 4 加工方法组创建 选择 操作导航器 工具条中 加工方法视图 命令 出现对话框如图 1 1 19 所示 图 1 1 19 加工方法视图 对话框 精品资料 此时右侧操作导航器中 显示方式按加工方法显示 如图 1 1 20 所示 图 1 1 20 加工方法视图 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 同样方法将 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 定义的各项内容如表 1 1 2 所示 表 1 1 2 加工程序一 工件整体粗加工 程序名程序名CAVITY MILL01 定定 义义 项项 参参 数数作作 用用 程序组NC PROGRAM指定程序归属组 使用几何体MILL GEOM001指定 MCS 加工部件 毛坯 精品资料 使用刀具MILL D20R4指定直径 20 底半径 R4 圆鼻刀 使用方法MILL ROUGH指定加工过程保留余量 修剪边界部件底面约束加工范围 切削方式 跟随周边 确定刀具走刀方式 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 转速 S 2200rpm确定刀轴转速 进给率 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 加 工 操 作 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 创建加工操作 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 精品资料 图 1 1 22 创建加工操作 对话框 程序 选项里按默认 使用几何体 选择 MILL GEOM001 使用刀具 选择 MILL D20R4 使用方法 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 1 1 23 所示 加工参数定义如下 1 创建刀具 在主菜单选择中 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 注意注意 刀具轴方向与 WCS 的 ZC 轴方向是一致的 2 定义加工部件与毛坯 在 使用几何体 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 精品资料 图 1 1 23 Cavity Mill 对话框 3 定义切削方式 刀具在切削时的走刀方式有很多种 选择主界面 切削方式 中 跟随周边 走刀方 式 4 定义步距 设置 步进 方式为 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 部件 毛坯 检查 几何体 参数定义 路径显示方式 刀具轨迹的生成 回放 确认 列表 使用方法 使用几何体 使用刀具 精品资料 图 1 1 24 切削层 设置对话框 系统已经以 自动 方式划分了 4 个加工范围 首先将 每一刀的全局深度 设置为 0 6 然后点击 向下 确保范围 4 为当前 修改范围 颜色为土黄色 点击 删除当 前范围 将范围 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 加工范围的划分结果如图 1 1 25 所示 确定退出 图 1 1 25 加工范围的划分结果 6 确定加工余量 最低面 38 深 度 确定最低面 深度 精品资料 打开主界面 切削 对话框 因为 使用方法 选择 MILL ROUGH 则部件余量已经设 置完成 可以在 毛坯 选项中看出 如图 1 1 26 所示 图 1 1 26 部件余量设置 1 定义主轴转速 S 及切削速度 F 选择主界面 进给率 出现对话框如图 1 1 21 所示 图 1 1 21 进给率对话框 图 1 1 28 进给对话框 将主轴速度定义为 2200 回车确定后 表面速度 与 每齿进给 的数值会相应的变化 选择 进给 对话框如图 1 1 28 按照图示数值设置刀具加工过程中给状态的速度 切削 精品资料 注意注意 剪切 项是英文 Cut 的误翻译 应该为 切削 注意注意 此处的主轴速度 S 进给速度 F 值的设置应该根据机床的实际功率 加工工件的 材料 刀具类型与材料等因素来确定 这需要有一定的机床实际操作经验 注意注意 最好是参考刀具样本的值设置 每齿进给 的数值 对应的 F 值会自动更新 8 其它选项的设置均按默认 9 生成加工 选择主界面中 生成 命令 UG CAM 则针对上述设置生成型腔铣加工的原程序 生成程序的时间长短 跟计算机的配置相关 刀具路径的显示参数设置如图 1 1 29 所示 图 1 1 29 显示参数设置 将 显示后暂停 与 显示前刷新 选项前的 去掉 可以加快刀轨生成速度 生成的刀 具轨迹中抬刀及快速转移过程较多 可以进一步约束切削区域 选择主界面中 修剪 命令 出现对话框如图 1 1 30 所示 精品资料 图 1 1 30 修剪边界 对话框 修剪侧定义为 外部 模式为 面 其它按默认 选择工件的最底面 确定后底面显示 为黄色的 修剪边界 选择主界面中 生成 命令 生成的刀具轨迹如图 1 1 31 所示 图 1 1 31 裁剪后的刀具轨迹 五 刀具轨迹动态模拟 生成程序后选择主界面中 确认 命令 在 可视化刀轨轨迹 对话框中选择 2D 动 态 选择 播放 则进行模拟加工 加工结果如图 1 1 32 所示 精品资料 图 1 1 32 模拟加工结果 六 刀具轨迹后处理 对生成的刀具轨迹确认无误后 可以 确定 退出型腔铣加工的对话框 这时在右侧的 加工操作导航器 中即有名称为 CAVITY MILL01 的加工操作 注意注意 此时加工操作前的符号为 用鼠标左键点击一下 加工操作导航器 中名称为 CAVITY MILL01 的加工操作 然后 选择 加工操作 工具条中的 后处理 命令 出现对话框如图 1 1 33 所示 图 1 1 33 UG 后处理 对话框 精品资料 在 可用机床 项选择 MILL 3 AXIS 三轴立式数控铣机床 单位选择 公制 确认 后即可产生可由数控机床执行的加工 G 代码 注意注意 完成 后处理 的加工操作前的符号为 表示刀具路径已经生成 并已输出成刀具位置源文件 表示刀具路径已经生成 但还没有进行后置处理输出 或刀具路径已改变 需重新 进行后置处理 表示该操作从来没有生成过刀具路径 或者生成刀具路径或又编辑过参数 需重新 生成刀具路径 精品资料 实验实验二二 IPW二次开粗的定二次开粗的定义义 一 一 实验实验目目标标 学习本项目后 掌握在型腔铣加工操作中 利用 IPW 残余毛坯 完成模块一腔体工件 的二次粗加工 并合理定义各加工参数 1 掌握 IPW 残余毛坯 的概念 2 掌握型腔铣二次开粗的方法 3 掌握安全平面的设置 4 掌握参考刀具的概念 5 掌握毛坯边界 Blank Boundary 的定义 6 掌握拐角余量 Corner Rough 粗加工方法 二 工作任二 工作任务务 1 在型腔铣中定义 IPW 完成二次开粗 2 用参考刀具法去除拐角余量 3 用毛坯边界法做局部型腔铣 4 定义非切削参数 三 相关三 相关实实践知践知识识 经过型腔铣的逐层开粗加工 毛坯的大部分余量已被去除 对于剩余余量的再次粗加 工 称为 二次开粗 在实践操作中 利用 IPW 完成残余毛坯的二次开粗 定义的各项内容如表 1 2 1 所示 表 1 2 1 加工程序二 残余毛坯的二次开粗 程序名程序名CAVITY MILL02 定定 义义 项项 参参 数数作作 用用 程序组NC PROGRAM指定程序归属组 使用几何体MILL GEOM001指定 MCS 加工部件 毛坯 精品资料 使用刀具MILL D16R2指定直径 16 底半径 R2 圆鼻刀 使用方法MILL ROUGH指定加工过程余量 修剪边界部件底面进一步约束加工范围 切削方式 跟随周边 确定刀具走刀方式 切削步距刀具直径的 35 确定刀具切削横跨距离 切削层每一刀深度 0 3确定层加工量 进刀 退刀传送方式 安全平面定义刀具在安全平面上转移 避让Clearance Plane Zc 15定义安全平面高度 部件余量改为 0 2过程余量由 0 35 降为 0 2 包容 处理中的工件 使用 3D确定 IPW 残余毛坯 切削 参考刀具不需设定未定义 转速 S 2500rpm确定刀轴转速 进给率 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 加 工 操 作 其他按默认值 二次开粗 的方法也是采用型腔铣 因此操作步骤可以参考模块一 四 四 实验实验步步骤骤 1 安全平面 的设置步骤 在型腔铣刀具路径显示中 蓝色线为转移过程 即刀具由当前层加工完成后转移到下 一层的路径 二次开粗 中为安全起见 定义这个转移过程在适当的高度会十分安全 首先在型腔铣主界面的 进刀 退刀 中设置传送方式为安全平面 如图 1 2 1 所示 图 1 2 1 传送方式设置 精品资料 然后在 避让 中设置安全平面的具体位置 选择 避让 弹出对话框如图 1 2 2 所示 选择 Clearance Plane 指定 平面子功能 出现对话框如图 1 2 3 所示 定义 ZC 值为 15 图 1 2 2 避让 对话框 图 1 2 3 平面子功能对话框 注意注意 安全平面是以 WCS 坐标系来确定位置 注意注意 如果没有定义安全平面 则使用一个默认的安全平面 对于平面铣 默认安全平面 为部件几何体与毛坯几何体 检查几何体之中较高的平面加上两倍的垂直安全距离 对于型 腔铣 默认安全平面为默认的最高切削层 即部件几何体与毛坯几何体之中较高的平面加上 毛坯距离值 检查几何体与用户定义的最高切削层之中最高的平面加上两倍的垂直距离 精品资料 2 多个加工操作的模拟切削 型腔铣 二次开粗 加工完成后 可以与前一步型腔铣共同完成模拟切削 在操作导航器 中选择 CAVITY MILL01 加工操作 然后按住键盘的 Ctrl 键再选择 CAVITY MILL02 此时选中了两个加工操作 点击 加工操作 工具条 确认刀轨 2D 模拟加工的结果如 图 1 2 4 所示 图 1 2 4 2D 模拟加工结果 精品资料 实验实验三三 平面平面铣创铣创建建 一 一 实验实验目目标标 学习本项目后 掌握 UG 加工模块平面铣 mill planar 加工操作 完成工件平面部分的 半精加工 并合理定义各加工参数 1 掌握平面铣加工参数的定义 2 掌握平面铣加工的特点 3 掌握切削方式的定义 4 掌握切削步距的定义 5 掌握非切削参数的定义 6 掌握刀具路径的显示的定义 1 掌握自动进刀 退刀方式的定义 二 工作任二 工作任务务 1 创建平面铣加工操作 2 定义走刀方式 3 定义切削步距 4 定义非切削参数 5 定义刀具路径显示方式 6 定义自动进刀 退刀方式 三 相关三 相关实实践知践知识识 在实践操作中 利用平面铣加工完成平面的半精加工 定义的各项内容如表 1 3 1 所示 表 1 3 1 加工程序三 平面的半精加工 精品资料 程序名程序名FACE MILLING01 定定 义义 项项 参参 数数作作 用用 程序组NC PROGRAM指定程序归属组 使用几何体MILL GEOM001指定 MCS 加工部件 毛坯 使用刀具MILL D16R2指定直径 16 底半径 R2 圆鼻刀 使用方法MILL SEMI FINISH指定加工过程余量 面三处平面指定加工范围 切削方式 跟随周边 确定刀具走刀方式 切削步距刀具直径的 50 确定刀具切削横跨距离 毛坯距离数值 0 4 指定部件表面假想余量 每一刀深度数值 0 25确定层加工量 最终底面余量数值 0 1指定加工过程保留余量 转速 S 2500rpm确定刀轴转速 进给率 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 加 工 操 作 其他按默认值 三 三 实验实验步步骤骤 1 进入平面铣加工 选择 加工生成 工具条中 创建加工操作 命令 出现对话框如图 1 3 1 所示 在 类 型 中选择 mill planar 在子类型中选择第二项 FACE MILLING 面铣削 命令 精品资料 图 1 3 1 创建加工操作 对话框 程序 选项按默认 使用几何体 选择 MILL GEOM001 使用刀具 选择 MILL D16R2 使用方法 选择 MILL SEMI FINISH 名称命名为 FACE MILLING01 确认后进入建立平面铣加工对话框 如图 1 3 2 所示 图 1 3 2 平面铣加工对话框 2 平面铣加工参数的定义 平面铣加工参数的定义有很多项与型腔铣加工相同 但在本质上有着较大的区别 首先 切削范围除了部件决定外 可以通过选择特定的加工表面 如图 1 3 3 所示 选择图所示的这三个待加工平面 待加工平面 精品资料 图 1 3 3 待加工平面的选取 其次 切削深度的定义是通过 毛坯距离 来完成 即假想待加工平面上有指定数值的毛 坯待加工 因为三个待加工平面上方的余量在 0 35 左右 可以输入数值 0 4 每一刀深度 与 最终底面余量 分别设置为 0 25 与 0 1 则刀具分 2 层就可完成加工 加工结束后 表 面余量为 0 1 加工轨迹如图 1 3 4 所示 图 1 3 4 加工轨迹平面铣 精品资料 实验实验四四 等高等高轮轮廓廓铣创铣创建建 一 一 实验实验目目标标 学习本项目后 掌握 UG 软件加工模块 ZLEVEL PROFILE STEEP 陡峭壁等高轮廓铣 加工操作 完成工件型腔陡峭壁的半精加工 并合理定义各加工参数 1 掌握陡峭角度的概念 2 掌握切削区域的定义 3 掌握 移除边缘跟踪 的概念 二 工作任二 工作任务务 1 创建等高轮廓铣加工操作 2 定义切削区域 3 定义 移除边缘跟踪 切削项 三 相关三 相关实实践知践知识识 在实践操作中 利用等高轮廓铣加工完成陡峭壁的半精加工 定义的各项内容如表 1 4 1 所示 表 1 4 1 加工程序四 陡峭壁的半精加工 程序名程序名ZLEVEL PROFILE STEEP01 定定 义义 项项 参参 数数作作 用用 程序组NC PROGRAM指定程序归属组 使用几何体MILL GEOM001指定 MCS 加工部件 毛坯 使用刀具MILL D12R2指定直径 12 底半径 R2 圆鼻刀 使用方法MILL SEMI FINISH指定加工过程余量 切削区域两处型腔侧壁约束加工范围 陡角65 区分陡峭壁与非陡峭壁 加 工 操 作 合并距离数值 3指定不连续刀具路径最小值 精品资料 最小切削长度数值 1指定输入的最小段长度值 每一刀的深度数值 0 2确定层加工量 切削顺序深度优先指定加工路径生成顺序 进刀 退刀传送方式 安全平面定义刀具在安全平面上转移 避让Clearance Plane ZC 15定义安全平面高度 部件余量 0 1确定加工过程保留余量 切削 移除边缘跟踪控制边缘刀具轨迹 转速 S 2500rpm确定刀轴的转速 进给率 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 四 四 实验实验步步骤骤 1 进入等高轮廓铣加工 选择 加工生成 工具条中 创建加工操作 命令 在类型中选择 mill contour 子类 型中选择 ZLEVEL PROFILE STEEP 陡峭壁等高轮廓铣 程序 选项里按默认 使用几何体 选择 MILL GEOM001 使用刀具 选择 MILL D12R2 使用方法 选择 MILL SEMI FINISH 名称命名为 ZLEVEL PROFILE STEEP01 确认后进入建立陡峭壁等高轮廓铣对话框 如图 1 4 1 所 示 精品资料 图 1 4 1 等高轮廓铣对话框 2 等高轮廓铣加工参数定义 等高轮廓铣是型腔铣加工中的特殊形式 它只针对符合陡角条件的侧壁生成加工轨迹 在切削区域选项中选择图 1 4 2 所示的两处型腔侧壁作为待加工侧壁 合并距离 与 最 小切削长度 按默认值 每一刀的深度 值设置为 0 2 其他项按表 1 4 1 所列定义 图 1 4 2 切削区域选择面 生成 后轨迹在边缘处超出切削范围 且抬刀及快速移动较多 可以通过定义 切 削 启用 移除边缘跟踪 来改善 待加工侧壁 精品资料 实验实验五五 固定固定轴轴曲面曲面轮轮廓廓铣创铣创建建 一 一 实验实验目目标标 学习本项目后 掌握 UG 软件加工模块 Fixed Contour 固定轴曲面轮廓铣 加工操作 利用区域铣削驱动完成小型腔曲面的半精加工 并合理定义各加工参数 1 掌握固定轴曲面轮廓铣的特点 2 掌握刀轴与投影的概念 3 掌握区域铣削驱动的创建 4 掌握区域铣削的特点 5 掌握定向陡峭区域的概念 6 掌握主要切削参数的定义 二 工作任二 工作任务务 1 创建区域铣削驱动 2 定义主要切削参数 三 相关三 相关实实践知践知识识 在实践操作中 利用区域铣削驱动完成小型腔曲面的半精加工 定义各项内容如表 1 精品资料 5 1 所示 表 1 5 1 加工程序五 小型腔曲面的半精加工 程序名程序名AREA MILLING01 定定 义义 项项 参参 数数作作 用用 程序组NC PROGRAM指定程序归属组 使用几何体MILL GEOM001指定 MCS 加工部件 毛坯 使用刀具MILL D10R5指定直径 10 的球刀 使用方法MILL SEMI FINISH指定加工过程余量 驱动方式区域铣削定义切削范围 切削区域小型腔底面定义加工范围 裁剪未定义约束加工范围 图样 跟随周边 确定刀具切削方式 步进恒定的 数值 0 1确定刀具切削横跨距离 切削部件余量 0 1指定加工过程保留余量 转速 S 2600rpm确定刀轴转速 进给率 进刀速度 F 400 第一刀速度 F 400 步进速度 F 800 切削速度 F 1000 横越速度 F 1200 退刀速度 F 2000 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 刀具类型及材 料来指定 加 工 操 作 其他按默认值 四 四 实验实验步步骤骤 1 进入固定轴曲面轮廓铣加工 选择 加工生成 工具条中 创建加工操作 命令 在类型中选择 mill contour 子类 型中选择第五项 Fixed Contour 固定轴曲面轮廓铣 程序 选项里按默认 使用几何体 选择 MILL GEOM001 使用刀具 选择 精品资料 MILL D10R5 使用方法 选择 MILL SEMI FINISH 名称命名为 AREA MILLING01 确认后进入建立固定轴曲面轮廓铣对话框 如图 1 5 1 所示 图 1 5 1 固定轴曲面轮廓铣对话框 2 固定轴曲面轮廓铣参数定义 固定轴曲面轮廓铣的创建过程并不复杂 但一定要充分理解其内在的含义 即 部件几 何体 驱动方式 加工区域 部件余量 部件余量偏置 之间的关系 下面以固定轴曲面 轮廓铣中最为常用的驱动方式 区域铣削 对小型腔曲面进行半精加工 选择驱动方式为区域铣削 其主要对话框选项如图 1 5 2 所示 精品资料 图 1 5 2 区域铣削对话框 定义 图样 为 跟随周边 方向为 向外 步进 为恒定值 0 1 点击 确定 后退出 在主界面中选择切削区域选项 选择图 1 5 3 所示面为切削区域 其他项按表 1 5 1 所 示定义 图 1 5 3 切削区域选择 生成 轨迹后 10 的球刀在切削区域由内向外作步距为 0 1 的跟随周边切削运 动 切削区域 精品资料 实验实验六 固定六 固定轴轴曲面曲面轮轮廓廓铣铣 清根清根驱动驱动 一 一 实验实验目目标标 学习本项目后 掌握 UG 软件加工模块 Fixed Contour 固定轴曲面轮廓铣 加工操作 利用清跟驱动完成曲面圆角的半精加工 并合理定义各加工参数 1 掌握清跟驱动的创建 2 掌握清根切削驱动的特点 二 工作任二 工作任务务 1 创建清跟驱动 2 定义主要切削参数 三 相关三 相关实实践知践知识识 在实践操作中 利用清根切削驱动完成曲面 R6 圆角的半精加工 定义的各项内容如 表 1 6 1 表 1 6 1 加工程序六 曲面 R6 圆角的半精加工 程序名程序名FLOWCUT01 定定 义义 项项 参参 数数作作 用用 程序组NC PROGRAM指定程序归属组 使用几何体MILL GEOM001指定 MCS 加工部件 毛坯 使用刀具MILL D12R6指定直径 12 的球刀 使用方法MILL SEMI FINISH指定加工过程余量 驱动方式Flow Cut 清根加工定义切削范围 切削区域R6 圆角面定义加工范围 裁剪未定义约束加工范围 清跟方式参考刀具定义清跟方法 加 工 操 作 切削类型Zig Zag确定刀具切削方式 精品资料 步进距离1 5确定刀具切削横跨距离 顺序由外向内定义清跟方式 参考刀具直径20定义清跟的参考刀具值 重叠距离2允许切削区域重叠 手工装配未定义 部件余量 0 1指定加工过程保留余量 部件余量偏置设置假想待加工余量切削 多重深度切削 刀路数 4去除待加工余量方式 转速 S 2500rpm确定刀轴的转速 进给率 进刀速度 F 400 第一刀速度 F 600 步进速度 F 1000 切削速度 F 1500 横越速度 F 1800 退刀速度 F 2000 定义加工中各过程速度 数值作参考 具体加工根据机床 功率 部件材料 刀具类型及材料 来指定 其他按默认值 三 三 实验实验步步骤骤 在前面的加工中 R6 的凹圆角在型腔铣中没有被加工到位 所剩的加工余量也不容易 估算 适合采用参考刀具的方式进行由外向内的清根加工 在驱动方式中选择 清根切削 Flow Cut 加工方式 对话框如图 1 6 1 所示 精品资料 图 1 6 1 清跟切削对话框 陡峭选项不定义 将清根方式设置为 参考刀具偏置 参考刀具直径为 20 重叠距离 2 切削类型往复式 Zig Zag 步进距离恒定值 1 5 切削 选项中定义 多个刀路 如图 1 6 2 所示 图 1 6 2 多个刀路 选项定义 在主界面中选择切削区域选项 选择图 1 6 3 所示的面为切削区域 图 1 6 3 切削区域选取 生成 后轨迹如图 1 6 4 所示 切削区域 精品资料 图 1 6 4 参考刀具清根加工轨迹 实验实验七 固定七 固定轴轴曲面曲面轮轮廓廓铣铣 螺旋螺旋驱动驱动 一 一 实验实验目目标标 学习本项目后 掌握 UG 软件加工模块 Fixed Contour 固定轴曲面轮廓铣 加工操作 利用螺旋驱动完成球面型腔的半精加工 并合理定义各加工参数 1 掌握螺旋驱动的创建 2 掌握螺旋驱动的特点 3 掌握修剪边界的定义 4 了解非切削运动的过程 二 工作任二 工作任务务 1 创建螺旋驱动 2 定义主要切削参数 3 完成工件的半精加工与平面精加工操作 三 相关三 相关实实践知践知识识 精品资料 一 螺旋驱动的创建 在实践操作中 利用螺旋驱动完成球面型腔的半精加工 定义的各项内容如表 1 1 1 所 示 表 1 1 1 加工程序七 球面型腔半精加工 程序名程序名SPIRAL01 定定 义义 项项 参参 数数作作 用用 程序组NC PROGRAM指定程序归属组 使用几何体MILL GEOM001指定 MCS 加工部件 毛坯 使用刀具MILL D10R5指定直径 10 的球刀 使用方法MILL SEMI FINISH指定加工过程余量 驱动方式螺旋定义切削范围 螺旋中心坐标 XC 10 YC 20 WCS 定义点 步进恒定的 数值 0 2确定刀具切削横跨距离 最大螺旋半径15定义切削范围 投影矢量刀轴定义驱动点的投影方向 切削部件余量 0 1指定加工过程保留余量 转速 S 2500rpm确定刀轴转速 进给率 进刀速度 F 400 第一刀速度 F 600 步进速度 F 1000 切削速度 F 1500 横越速度 F 1800 退刀速度 F 2000 定义加工中各过程速度 数值作参考 具体加工根据机床 功率 部件材料 刀具类型及材料 来指定 加 工 操 作 其他按默认值 四 四 实验实验步步骤骤 对于不同类型的曲面 可以采用合适的驱动方式来更好地完成加工 对于工件中的球 形型腔 采用螺旋驱动作半精加工 可以获得相对较好的表面质量 精品资料 选择 加工生成 工具条中 创建加工操作 命令 在类型中选择 mill contour 子类 型中选择第五项 Fixed Contour 固定轴曲面轮廓铣 程序 选项里按默认 使用几何体 选择 MILL GEOM001 使用刀具 选择 MILL D10R5 使用方法 选择 MILL SEMI FINISH 名称命名为 SPIRAL01 确认后 进入建立固定轴曲面轮廓铣对话框 在驱动方式中选择 螺旋 对话框如图 1 1 1 所示 图 1 1 1 螺旋驱动方式对话框 首先选择螺旋中心点 在点构造器中输入球心的平面坐标 XC 10 YC 20 步进设置 为恒定值 0 2 最大螺旋半径 15 投影矢量为 刀轴 方向 此时可以显示驱动路径 可以见 到在 XC YC 平面内由螺旋点构成的驱动路径 这样可以帮助我们理解 驱动方式控制切削 过程中刀具的运动范围 这句话的含义 本次加工操作完成的切削轨迹范围即为图 1 1 2 所 示球面型腔区域 精品资料 图 1 1 2 螺旋驱动加工范围 二 整体曲面及 平坦 斜面的半精加工 在对局部型腔及平面完成半精加工后 对整体曲面及 平坦 斜面进行半精加工 在实践操作中 利用区域铣削完成整体曲面及 平坦 斜面的半精加工 定义的各项内容 如表 1 1 2 所示 表 1 1 2 加工程序八 整体曲面及 平坦 斜面的半精加工 程序名程序名AREA MILLING02 定定 义义 项项 参参 数数作作 用用 程序组NC PROGRAM指定程序归属组 使用几何体MILL GEOM001指定 MCS 加工部件 毛坯 使用刀具MILL D12R6指定直径 12 的球刀 使用方法MILL SEMI FINISH指定加工过程余量 驱动方式区域铣削定义切削范围 切削区域整体曲面定义加工范围 修剪 三处型腔边缘 修剪侧内部 底面 修剪侧外部 如图 1 1 3 约束加工范围 图样平行线 确定刀具切削方式 切削类型Zig Zag定义走刀方式 切削角用户自定义 45 定义走刀角度 步进恒定的 数值 0 3确定刀具切削横跨距离 加 工 操 作 切削部件余量 0 1指定加工过程保留余量 切削范围 精品资料 转速 S 2500rpm确定刀轴转速 进给率 进刀速度 F 400 第一刀速度 F 600 步进速度 F 1000 切削速度 F 1500 横越速度 F 1800 退刀速度 F 2000 定义加工中各过程速度 数值作参考 具体加工根据机床 功率 部件材料 刀具类型及材料 来指定 其他按默认值 1 修剪边界 为使本次加工操作中的刀具轨迹不进入三处已完成半精加工的型腔 在操作中定义 修 剪 项 设定修剪边界使刀具轨迹在边界以外 定义修剪边界的步骤如下 在主界面中选择 修剪 命令 选择修剪边界类型是 曲线边界 指定边界投影平面 在 平面 项中点击 手工 设置项 定义 ZC 0 指定修剪侧为内部 在封闭边界内不产生刀具轨迹 选择如图 1 1 3 所示构成边界的体边缘 每个构成边界的边必须按顺序选择 选择完一个边界 点击 创建下一个边界 开始建立新的边界 依次建立图 1 1 3 所示 四个边界 注意设置每个边界的修剪侧 定义该修剪边界 余量为 4 修剪侧 内部 修剪侧 外部 精品资料 图 1 1 3 修剪边界的选取 注意注意 思考为什么要将深腔边界毛坯数据设置为 4 可以比较余量为 0 与 4 刀具路 径的区别 2 切削角度 本次加工定义 切削角 为 45 精加工该区域时 切削角设置为 135 3 切削区域 在主界面中选择 切削区域 选项 选择图 1 1 4 所示面为切削区域 图 1 1 4 切削区域示意 本次半精加工刀具轨迹的范围由 切削区域 和 修剪 项共同构成 注意注意 若不定义修剪边界 而在 切削 项中定义 移除边缘跟踪 并比较它们所产生的刀 具轨迹的不同 至此完成了全部的半精加工 所有加工面均留 0 1mm 余量待精加工 以下便是精加工的过程 首先是平面的精加工 创建过程相对简单 直接将 FACE MILLING01 加工操作复制 粘贴 编辑新操作 因为采用的刀具 加工区域均相 同 只需要将 使用方法 改为 MILL FINISH 即可 可以在 切削 中看到 部件余量 的数值 自动改为 0 在实践操作中 利用平面铣加工操作完成平面的精加工 定义的各项内容如表 1 1 3 所 示 切削区域 精品资料 表 1 1 3 加工程序九 平面的精加工 如图 1 1 5 所示 程序名程序名FACE MILLING02 定定 义义 项项 参参 数数作作 用用 程序组NC PROGRAM指定程序归属组 使用几何体MILL GEOM001指定 MCS 加工部件 毛坯 使用刀具MILL D16R2指定直径 16 底半径 R2 圆鼻刀 使用方法MILL FINISH指定加工过程余量 面三处平面指定加工范围 切削方式 跟随周边 确定刀具走刀方式 切削步距刀具直径的 50 确定刀具切削横跨距离 毛坯距离数值 0 15指定部件表面假想余量 每一刀深度数值 0 15确定层加工量 最终底面余量数值 0指定加工过程保留余量 转速 S 2500rpm确定刀轴转速 进给率 进刀速度 F 400 第一刀速度 F 600 步进速度 F 800 切削速度 F 1000 横越速度 F 1800 退刀速度 F 2000 定义加工中各过程速度 数值作参考 具体加工根据机床 功率 部件材料 刀具类型及材料 来指定 加 工 操 作 其他按默认值 图 1 1 5 平面精加工区域 精品资料 实验实验八 固定八 固定轴轴曲面曲面轮轮廓廓铣铣 径向切削径向切削 一 一 实验实验目目标标 学习本项目后 掌握 UG 软件加工模块的 Fixed Contour 固定轴曲面轮廓铣 加工操作 利用径向切削完成小型腔侧壁及底圆角的精加工 并合理定义各加工参数 同时完成工件的 精加工操作 1 掌握径向切削驱动的创建 2 掌握径向驱动的特点 3 了解机床控制的概念及后处理方法 二 工作任二 工作任务务 1 创建径向切削驱动 2 定义主要切削参数 3 完成工件的精加工操作 三 相关三 相关实实践知践知识识 一 径向切削驱动创建 在实践操作中 利用径向切削完成小型腔侧壁及 R2 底圆角的精加工 所定义的各项内 容如表 1 8 1 所示 表 1 8 1 加工程序十 小型腔侧壁及 R2 底圆角精加工 程序名程序名RADIALCUT01 定定 义义 项项 参参 数数作作 用用 程序组NC PROGRAM指定程序归属组 使用几何体MILL GEOM001指定 MCS 加工部件 毛坯 使用刀具MILL D4R2指定直径 4 的球刀 使用方法MILL FINISH指定加工过程余量 驱动方式径向切削定义切削范围加 工驱动几何体型腔顶部轮廓定义切削深度 精品资料 材料侧 5 带宽 另一侧 2 定义切削范围 切削类型Zig Zag定义走刀方式 步进恒定的 数值 0 1确定刀具切削横跨距离 投影矢量刀轴定义驱动点的投影方向 切削部件余量 0指定加工过程保留余量 转速 S 4000rpm确定刀轴转速 进给率 进刀速度 F 400 第一刀速度 F 600 步进速度 F 1000 切削速度 F 1500 横越速度 F 1800 退刀速度 F 2000 定义加工中各过程速度 数值作参考 具体加工根据机床 功率 部件材料 刀具类型及材料 来指定 操 作 其他按默认值 四 四 实验实验步步骤骤 径向切削加工也是一种很适合 清角 的加工方式 对于小型腔底部 R2 的圆角可以选 择该驱动方式完成 选择 加工生成 工具条中 创建加工操作 命令 在类型中选择 mill contour 子类 型中选择第五项 Fixed Contour 固定轴曲面轮廓铣 程序 选项里按默认 使用几何体 选择 MILL GEOM001 使用刀具 选择 MILL D4R2 使用方法 选择 MILL FINISH 名称命名为 RADIALCUT01 确认后进 入建立固定轴曲面轮廓铣对话框 在驱动方式中选择 径向切削 出现对话框如图 1 8 1 所 示 精品资料 图 1 8 1 径向切削对话框 在 驱动几何体 选项中 定义类型是 封闭的 定义平面为 ZC 0 选择小型腔顶部边缘 确定后完成的驱动几何体 如图 1 8 2 所示 图 1 8 2 驱动几何体选取 其它选项按表 1 8 1 定义 点击生成刀具轨迹 二 小型腔曲面的精加工 在实践操作中 利用区域铣削完成小型腔曲面的精加工 定义的各项内容如表 1 8 2 所 示 选择顶部边缘 精品资料 表 1 8 2 加工程序十一 小型腔曲面的精加工 程序名程序名AREA MILLING03 定定 义义 项项 参参 数数作作 用用 程序组NC PROGRAM指定程序归属组 使用几何体MILL GEOM001指定 MCS 加工部件 毛坯 使用刀具MILL D4R2指定直径 4 的球刀 使用方法MILL FINISH指定加工过程余量 驱动方式区域铣削定义切削范围 切削区域小型腔底面定义加工范围 裁剪未定义约束加工范围 图样 跟随周边 确定刀具切削方式 步进恒定的 数值 0 05确定刀具切削横跨距离 切削部件余量 0指定加工过程保留余量 转速 S 4000rpm确定刀轴转速