数控加工UG数控车加工编程

1、仇选家YOU X U A N JIA【数控加工】UG数控车加工编程XXXX有限公司XXX)(年XX月XX日数控车加工数控车削加工是一种重要的加工方法， 主要用于轴类、 盘类等回转零件的加工。 UG 的车加工模块，能够完成零件的初车、精车、车端面、车螺纹和钻中心孔等工艺过程。 本文主要介绍各类车削操作的创建方法，参数设置、编辑以及刀具路径的生成和模拟等 内容。11 车削概述在 UG 中 建 立 回 转 体 类 零 件 的 模 型 后 ， 可 在 主 菜 单 条 上 选 择 Application-Manufacturing 菜单选项进入加工程序。 首次进入加工程序时， 系统会弹 出加工环境设置对

2、话框。在建立车削加工操作时，就在环境设置对话框的上部选择车削 加工配置文件 Lathe ，在对话框下部选择车削模板零件 Turning ，然后再初始化加工环 境。建立车削加工操作的整体顺序是首先创建车削几何体； 然后用和铣加工相类似的方 法，分别创建程序、刀具、加工方法等；最后通过各操作对话框创建粗车、精车、车螺 纹、车槽、钻孔等车削加工操作。11 1 创建车削几何 在创建工具条中，单击创建几何图标，弹出如图 1-2 所示创建几何对话框。在系统默认的车削模板 零件中，包含六个车削几何模板图标：加工坐标创建图标、工件创建图标、车削零件创建图标、零 件几何创建图标、切削区域约束图标、避让创建图标分

3、别用于创建车削加工坐标系、工件、车削零 件和毛坯、车削零件、约束切削区域和避让。图 1-21创建车削坐标系图 1-2 对话框中的坐标系模板图标 ( MCS-SPINDLE )，用于设置车削加工坐标系。 单击该图标后单击 OK 或 Apply 弹图 1-3 的坐标系设置对话框。设置加工坐标系时， 使 MCS 坐标系和 WCS 坐标系在同一坐标原点，同时坐标轴方向一致，否则在生成刀 具路径时因无法得到切削区域而出现错误显示。 加工坐标系也能够操作导航工具中进行 编辑。图 1 32工件的创建方法 创建工件时，先根据零件加工的需要，在子类区域中选择几何模板图标；再在 Parent Group 下拉列表

4、框中选择父组的几何名称，继承父组的几何属性；然后，在 Name 文本框中输入在创建的车削几何名称；最后，单击 OK 或 Apply 。系统根据所选 模板类型，弹出相应的对话框，供用户进行几何对象的定义。在各对话框中设置相关参 数后，单击 OK ，则返回到图 1-2 对话框，则在所选的父组下创建了指定名称的工件， 且显示于操作导航工具几何视图中。在创建车削操作时可引用已创建的车削几何。(1 )建立工件( WORKPIECE )在图 1-2 对话框中， 单击工件设置图标 (WORKPIECE )，弹出如图 1-4 所示工件 设置对话框， 工件的建立包括选择零件、 选择毛坯和选则检查体三项内容。 E

5、dit 、Select 和 Display 三个选项分别用于编辑、选择和显示零件几何、毛坯几何和检查几何。图 1 42)建立零件 (Part)在图 1-4 对话框中， 单击零件设置图标 (Part) ，弹出如图 1-5 所示设置零件边界对话框。单击图标后，单击 Select ，弹出图 1 5 建立零件几何对话框，零件几何和铣 加工基本相同，具体设置方法参见铣加工相关内容。图 1-5(3)建立毛坯( Block )在图 1 4 中单击 (Block )图标后， 单击 Select 弹出图 16 所示对话框，毛坯几何的 设置方法和零件几何的设置方法基本相同，具体设置方法参见铣加工相关内容图 1 6

6、3 车削工件的创建( TURNING_WORKPIECE )在图 1-2 对话框中， 单击车削工件设置图标 ( TURNING_WORKPIECE )，弹出如 图 1-7 所示车削工件设置对话框，车削工件的建立包括选择零件、选择毛坯。通常零件 继承父节点组 (WORKPIECE )的特征， 单击编辑边界选项 (Edit) ，弹出图 1-51 对话框， 可对存在的边界进行删除、添加和偏置蹬操作。毛坯需要从新选择。图 1 7对话框上部( Blank )选项下的 Select 用于选择毛坯。 UG 具有参数化毛坯边界 设置和复杂轮廓毛坯边界设置俩种功能， 简单的棒料毛坯和管状毛坯能够采用参数化边 界

7、设置，而复杂轮廓毛坯则需在图形窗口中选取毛坯边界。参数化毛坯的设置步骤：首先，选择参数化毛坯的类型(棒料毛坯或管状毛坯) 且输入有关的毛坯的长度和直径参数，然后，确定毛坯相对于工件的参考点以及毛坯的放置方向。 如果已经对毛坯进行了边界设置， Disply 选项将处于激活状态， 且且 Select 选项会变成 Reselect 。单击 Disply 选项，可在图形窗口中显示已设置的毛坯边界；单 击 Reselect 选项， 可重新设置毛坯边界。 在图 17 中单击和 Select 弹出图 18 对话 框。对话框中各选项说明如下。图 1 8(Bar Stock) ：该图标用于设置棒料毛坯。选择该图

8、标，可在对话框中输入毛坯长 度和毛坯直径，且可指定毛坯和工件的相对位置。(Tube Stock) ：该图标用于设置管状毛坯。对于具有较大内径的零件一般采用管 状毛坯，以减少内孔的加工时间。选择该图标，可在对话框中输入毛坯的长度、外径和 内径等参数，且可指定毛坯和工件的相对位置。(From Cueve) ：该图标用于设置复杂轮廓毛坯的边界。单击该图标，且单击Select ，弹出图 1-9 对话框，分别用毛坯面边界、曲线和点构造毛坯图 1 9Mounting Poisition ：该选项用于设置毛坯相对于工件的位置参考点。单击 Mounting Poisition 下面的 Select 选项，可用

9、弹出的点构造器设置参考点。如果选取 的参考点不在工件轴线上时，系统会自动找到该点在轴线上的投射点，然后将棒料毛坯 一端的圆心位置和该投射点对齐。Point Location ： 该选项用 于确 定毛坯相对于工件的放置方向。选取 AtHeadstock 选项，毛坯沿坐标轴的正向放置；选取 Away From Headstock 选项，则 毛坯沿坐标轴的负向放置设置毛坯各参数后， 单击对话框中 Disply 选项，会在图形窗口中显示毛坯的边界 轮廓，能够观察毛坯的尺寸大小和摆放位置是否正确。5切削区域约束图 1-2 中图标 (Containment) 用于约束切削区域，能够控制切削区域以及防止刀

10、具碰到卡盘等辅具。切削区域约束也能够在后面切削操作对话框中进行设置，关于切削 区域约束的设置，将在后面的切削参数设置中统一讲述。11 2 车削加工刀具UG 车削加工刀具包括：内外圆车刀、切槽车刀、螺纹车刀和成型车刀等，在选用 选用加工刀具时，应考虑加工加工类型、加工表面形状和加工表面尺寸等因素。现以外 圆车刀为例说明标准车刀的创建方法和参数设置。在操作导航器中点击刀具视图图标，将导航视图切换为刀具导航( Machine Tool ) 视图，点击创建刀具图标， 且在出现的创建刀具对话框的 Type 一栏选择 turing 出现创 建刀具菜单见图 1图1在图 1 中选择外圆车刀图标，在名称栏内输入

11、要创建的刀具名称，且单击 OK 或Apply ，弹出如图 2 所示标准车刀参数设置对话框。各参数说明如下。图21刀片形状在图 2 车刀参数设置对话框中，上部各参数用于指定刀片形状和尺寸（ 1） ISO InsertShape该下拉列表框用于选择刀片的形状见图 3 当在该下拉列表框中选择某种形状的刀 片时，刀片所对应的草图显示在对话框的顶部，同时在其下方的 Nose Angle 文本框中 显示当前所选刀片的刀尖角。图3（ 2） Nose Angle 该文本框用于显示或输入刀片的刀尖角，刀尖角是刀片主切削刃和副切削刃的夹 角。（3）Nose 该文本框用于输入刀尖圆角半径。（ 4） Orient A

12、ngle 该文本框用于输入方向角，确定刀杆相对于车床主轴轴线的位置。该角度为刀具的 切削刃和加工表面之间的夹角。（5）Size该下拉列表框用于选择刀片尺寸。有三种尺寸确定方法： Cut Edge Length （刀片 切边长度）、Inser. Circle （I.C.）（刀片内切圆直径）和I. C. ANSI （按ANSI标准的刀 片内切圆直径） 。选择哪种尺寸确定方法，应根据加工位置的形状来确定，可在其右方 的文本框中输入相应的尺寸。（ 6） Thickness 和 Rwlief Angle这俩个选项分别指定刀片的厚度和刀片的刃倾角7) Insert Position这个选项由加工时采用主轴

13、的转向决定， 在采用机床正转加工时在下拉菜单中选择 图标，机床主轴反转时选用图标。2定义轨迹点图 1-000 车刀参数设置对话框中的 Tracking 选项用于定义轨迹点，轨迹点是车刀 上用于计算刀具路径的基准点。单击该选项，弹出如图 4 所示对话框，对话框中各选项 说明如下。图4Radius ID ：指定轨迹点刀尖半径 ID 号，从下拉列表选取， ID 号见图 5 示意图。图5Tracking Piont P Number ：指定轨迹点 P 代码，轨迹点 P 代码共有 9 种，环绕在选定的刀尖半径 周围， 从下拉列表选取， P 代码示意图见图 6 。图6Radius ID 、Tracking

14、 Piont P Number和车刀长度补偿值的寄存器号结合在一起指定了选取车刀上那一点作为轨迹点，通常道具轨迹点定义在刀心或刀尖上，方头槽刀 能够定义在左侧或右侧的刀心或刀尖上。 图 5 和图 6 分别是 R1_P3_0 和 R1_P9_0 相结 合形成的轨迹点，图 5 采用的是通常所说的刀尖编程，图 6 采用的是刀心编程。 。在图 4 所示的对话框窗口中XOFF:指定车刀轨迹点相对于车床的参考点在 X方向（平行于主轴）的偏置距离。 YOFF:指定车刀轨迹点相对于车床的参考点在 丫方向（半径方向）的偏置距离。ADJUST Register :该选项指定存储车刀长度补偿值的寄存器号。CUTCO

15、M Register :该选项指定存储车刀径向补偿值的寄存器号。Add/Modify/Delect:轨迹点进行增加、 编辑或删除操作。 在图 4 所示的对话框分别点击 Radius ID 和 Tracking Piont P Number 下拉列表，重新选择 Radius ID 和 Tracking Piont P Number 的代码，输入新的车刀长度补偿值的寄存器代码进行后， 单 击 Add 能够为车刀增加一个新的轨迹点。在图 4 所示的对话框窗口中点击相应的 Radius ID 和Tracki ng Pio nt P Number 代码，使其高亮显示，如图 4中R1_P8_3,重 新选择

16、 Radius ID 和 Tracking Piont P Number 的代码后，单击 Modify 对轨迹点进 行编辑或直接点击 Delect 进行删除等操作。图5图6轨迹点的选择定义完成轨迹点后，在创建具体加工操作菜单中，点击Machine 选项，弹出Machine Control 对话框，点击 Define Tracking 选项，弹 Tracking Selection 对 话框见图 7，点击轨迹点代码前面方框，就可激活该轨迹点。槽刀的轨迹点见图 8， 必须在 Main Tracking Piont 的下拉菜单选择一个主要轨迹点，另一点可选也可不选，但要注意选俩点时和选一点生成的刀路轨迹不一样图7图811 3 创建车削操作 创建车削操作的步骤为：先在车削环境中创建刀具、几何体、加工方法（具体创建 方法请参见铣加工相关内容） ；然后在工具条中选择创建操作图标，或在主菜单中选择 Insert Operation 菜单项，或在操作导航工具的弹出菜单中选择 Insert Operation 菜单项，系统弹出如图 1-10 所示的创建操作对话框，在该对话框中，依次选取模板图 标、程序、几何体、刀具和加工方法；最后单击 Apply ，进入车削加工操作对话框，可 设置各车削加工参数。图 1 10在图 1-10 的子类型区域中，显