UG数控铣加工

1、第5章底板的自动编程5.1 工艺分析5.1.1 零件图如图5.1所示的零件图，毛坯尺寸为100 mm80 mm25 mm（即六方已经完成加工），试用UG创建其数控加工程序。图5.1 底板零件图5.1.2 工艺分析1. 钻 孔用的麻花钻钻孔，采用钻孔加工（DRILLING），主轴转速为400 r/min，进给率为30 mm/min。2. 铣型腔用的立铣刀铣型腔，采用平面铣（PLANAR_MILL），主轴转速为2 500 r/min，进给率为800 mm/min。3. 铰 孔用的铰刀铰孔，采用铰孔加工（REAMING），主轴转速为200r/min，进给率为20 mm/min。5.2 创建CAD模型

2、5.2.1 绘制长方体1. 草绘长方形单击“草绘” 按钮，在弹出如图5.2所示的“创建草图”对话框的下拉菜单中选中“现有平面”，即选择X-Y平面为草绘平面，然后点击“确定”按钮，出现二维草图界面。然后绘制草图，单击草图曲线中“直线”按钮绘制直线，在XC，YC坐标里分别输入（50，40），即确定第一个点（50，40），再确定第二点，输入长度80、角度270，再按Enter键。同理依次点击端点后输入（长度100，角度180）、（长度80，角度90）、（长度100，角度0）完成长方形绘制，如图5.3所示。注意：在输入x坐标后，使用Tab键切换输入y坐标。 图5.2 “创建草图”对话框 图5.3 草绘

3、长方形2. 绘制f12的圆单击“圆”按钮，在“配置文件”菜单里选取默认，点击圆心（0，0），确定第1个圆的圆心，再输入直径值12，按Enter键。同理绘制第2个圆，单击“圆”按钮，输入（40，0）为圆心，12为直径，按Enter键。如图5.1所示的零件图中第3个f12的圆距图形对称中心40 mm，与水平方向成45，因此点击菜单栏里图标，绘制定位直线，它的端点为（0，0），输入长度40、角度45，再按Enter键。图5.4 完成长方形和三个圆草绘点击“工具条”里工具，选择以圆心和半径方式，绘制第3个f12的圆。点击刚才绘制的定位直线的端点，从而确定圆心，输入12即为直径，完成第3个f12的圆，点

4、击定位第3个圆的定位直线按Delete键删除，并点击“完成草图”工具，完成长方形和三个圆的草绘，如图5.4所示。3. 拉伸绘制长方体点击“特征工具”的“拉伸”按钮，进行拉伸。弹出如图5.5所示的拉伸对话框，点击“曲线” 按钮，然后选中要拉伸的曲线。拉伸时拉伸方向一定要选择正确，一般的默认方向为Z轴正方向。点击“拉伸方向” 按钮进行选择，在“限制”选项内进行“开始”、“距离”、“结束”、“距离”等设置。本零件需要将草绘曲线向Z轴正方向拉伸15 mm，即在“距离”栏中输入15，然后点击“确定”按钮完成本次拉伸操作，创建出长方体三维模型图，如图5.6所示。 图5.5 “拉伸”对话框 图5.6 长方体

5、三维模型5.2.2 绘制曲边体1. 创建曲边体草绘平面点击“草图” 按钮，弹出“创建草图”对话框（见图5.7），直接点击长方体上表面或点击“拾取” 按钮对草绘平面进行选中，点击“确定”按钮，创建出曲边体草绘平面，如图5.8所示。 图5.7 “创建草图”对话框 图5.8 曲边体草绘平面图5.9 曲边体轮廓2. 绘制曲边体轮廓（1）绘制轮廓。单击草图曲线中按钮绘制直线，确定第1点为（35，30），依次输入（长度为70，角度为180）、（长度为60，角度为90）、（长度为50，角度为0）、（长度为40，角度为300），最后连接到端点（35，30）处，即形成如图5.9所示的曲边体轮廓。（2）倒圆角。点

6、击工具条内“圆角” 按钮，按照零件图要求倒两处圆角R8，分别依次选取所倒圆角两邻边，即如图5.10中箭头所指的边，再输入“半径”为8，按Enter键。同理完成第2处倒R8圆角，结果如图5.11所示。 图5.10 倒圆角 图5.11 倒圆角效果图（3）绘制f16圆。由零件图可知左端上下两圆弧的半径为R8，中间大圆弧半径为R20，通过零件图尺寸计算可知上下两小圆圆心坐标分别为（27，22）和（27，22）。点击工具条中“圆” 按钮创建上下两小圆，输入圆心（27，22）和（27，22）直径为16 mm。结果如图5.12所示。 图5.12 绘制上下两圆 图5.13 绘制上下两圆的相切圆弧（4）绘R20

7、相切圆弧。在工具条中，点击“圆弧” 按钮，分别选取此圆外切的两圆的外圆并都呈现和标识，再输入半径为20，按Enter键，完成与上下半径为8的圆相切，半径为20的圆弧绘制。再绘制中心大圆，点“圆” 按钮，确定圆心为（0，0），直径为30绘制大圆，如图5.13所示。（5）修剪多余线条。在工具条里点击“快速修剪” 按钮，并且默认状态为直接选取要修剪的线条，然后直接点击1、2、3、4、5、6、7处要删除部分线条即可，如图5.14所示。快速修剪后的草图如图5.15所示，点击“完成草图” 按钮完成曲边体轮廓草图。 图5.14 快速修剪 图5.15 曲边体轮廓3. 拉伸绘制曲边体在工具条内点击“拉伸” 按钮

8、，在弹出的对话框中点击按钮，选取图5.15所示的曲边体轮廓，然后在方向栏内选取拉伸的矢量方向为Z轴正方向，并在拉伸限制栏内输入拉伸曲线矢量方向上拉伸的距离为10 mm，其余照图5.16所示设置，点击“确定”按钮，完成拉伸操作，创建如图5.17所示的零件模型，至此零件模型创建完毕。 图5.16 “拉伸”对话框 图5.17 底板三维模型5.3 创建操作5.3.1 初始化加工环境建立好模型后进入加工模块，并选择加工环境。点击“开始” 按钮，在其下拉框中选择“加工”，如图5.18所示。第一次进入加工界面会弹出加工环境的选项，如图5.19所示。第一个是配置文件选项（cam-general），第二个是加工

9、方法的选项（drill），点击“确定”完成加工环境的配置。 图5.18 “开始”对话框 图5.19 “加工环境”对话框5.3.2 创建加工父级组1. 创建加工几何（1）在导航器窗口内单击右键，将“操作导航器”切换到几何视图显示。（2）设置安全平面。双击“操作导航器”窗口中的“MCS_MILL”图标，弹出“Mill Orient”对话框，“安全设置选项”设为平面，“指定平面选项”设为，如图5.20所示，在“距离”对话框中输入50，单击图5.20中的“确定”按钮，即完成安全平面的设置，如图5.21所示。 图5.20 “Mill Orient”对话框 图5.21 安全平面位置（3）创建几何体。在“操

10、作导航器”中双击“WORKPIECE”，弹出“铣削几何体”对话框，如图5.22所示。单击按钮，弹出“部件几何体”对话框，单击“全选”按钮，选择整个几何体，单击“确定”按钮返回“铣削几何体”对话框。（4）选择毛坯几何。单击“铣削几何体”对话框中指定毛坯按钮，弹出“毛坯几何体”对话框，在“选择选项”中选择“自动块”，连续单击“确定”按钮完成毛坯的设置。图5.22 “铣削几何体”对话框2. 创建刀具点击“创建刀具”按钮，“类型”选项为dirll，“刀具子类型”选项选取“麻花钻”按钮，“名称”栏输入d11.9，点击“确定”按钮，将弹出“钻刀参数”设置菜单，直径输入11.9，“刀具号”设置为“1”，“长

11、度调整”设置为“1”，点击“确定”按钮完成钻头的创建。单击“创建刀具”按钮，弹出“创建刀具”对话框，“类型”选项为“mill-planar”，“刀具子类型”选项选取“mill”按钮，“名称”栏输入d12，点击“确定”按钮，将弹出“铣刀参数”设置菜单，直径输入12，“刀具号”设置为“2”，“长度调整”设置为“2”，“刀具补偿”设置为“2”。点击“确定”按钮完成铣刀的创建。点击“创建刀具”按钮，“类型”选项为dirll，“刀具子类型”选项选取“铰刀”按钮，“名称”栏输入d12reamer，点击“确定”按钮，将弹出“钻刀参数”设置菜单，直径输入12，“刀具号”设置为“3”，“长度调整”设置为“3”，

12、点击“确定”按钮完成铰刀的创建。3. 创建加工方法在导航器窗口内单击右键，将“操作导航器”切换到“加工方法视图”，双击“MILL_FINISH”，弹出“铣削精加工”对话框，在“部件余量”文本框中输入0，“内公差”和“外公差”中输入0.001 ，单击“确定”按钮，完成精加工方法的设定。5.3.3 创建钻孔操作1. 创建钻孔操作点击“创建操作”按钮，创建类型选项选择drill钻孔加工，操作子类型中选择 DRILLING加工，程序选择NC_PROGRAM，刀具选择d11.9，几何体选择WORKPIECE，名称为DRILLING，具体设置如图5.23所示，点击“确定”进入“钻孔操作”对话框，如图5.2

13、4所示。 图5.23 创建钻孔操作 图5.24 “钻孔操作”对话框2. 确定钻孔位置点击几何体中的 按钮，弹出“点到点几何体”对话框，单击“选择”按钮，弹出“点位选择”对话框，如图5.25所示。点击“Cycle参数组”选择参数组1，点击“一般点”选择3个直径为f12的圆的圆心，连续点击“确定”按钮，完成孔位的选择，如图5.26所示，同时返回到图5.24所示界面。 图5.25 “点位选择”对话框 图5.26 钻孔点位3. 指定钻孔底平面单击指定底面，弹出“底面”对话框，“bottom surface option”选为，选择底板的下表面如图5.27所示，点击“确定”按钮，返回到图5.24所示的“

14、钻孔操作”对话框界面，完成钻孔底面的选择。图5.27 钻孔底面选择4. 设置循环参数点击图5.24中“编辑参数” 按钮，弹出“指定参数组”对话框，如图5.28所示，点击确定，弹出“Cycle参数”对话框，点击按钮，选择“穿过底面”，点击“进给率”按钮，将进给率设为30 mm/min，点击“确定”按钮，返回到图5.24所示“钻孔操作”对话框界面。5. 设定钻削用量点击图 5.24 中“进给和速度” 按钮，将主轴速度设为300 r/min，将进给率设为30 mm/min，其他为默认值。6. 生成刀轨单击按钮，生成钻孔刀轨，如图5.29所示。 图5.28 “指定参数组”对话框 图5.29 钻孔刀轨5

15、.3.4 创建平面铣操作1. 创建平面铣操作单击“创建操作” 按钮，弹出“创建操作”对话框。在“类型”下拉列表中选择mill_planar（平面铣），在“子类型”中选择planar _mill ，在“位置”选项中的“程序”选NC_PROGRAM，“刀具”选择d12，“几何体”选WORKPIECE，“方法”选为MILL_FINISH。具体按图5.30所示设置选项，设置完毕点击“确定”按钮，弹出“平面铣”对话框如图5.31所示。2. 指定部件边界点击图5.31中“指定部件边界” 按钮，在弹出“边界几何体”对话框中，“模式”选“面”，其他设置如图5.32所示。单击底板上表面，如图5.33所示，点击“

16、确定”返回图5.31所示界面。再次在图5.31中点击“指定部件边界” 按钮，弹出“编辑边界”对话框如图5.34所示，点击“附加”按钮，再次弹出“边界几何体”对话框，“模式”选“曲线”，弹出“创建边界”对话框，其设置如图5.35所示，选取如图5.36所示边界，连续三次点击“确定”，返回到图5.31所示的“平面铣”对话框界面。 图5.30 “创建操作”对话框 图5.31 “平面铣”对话框 图5.32 “边界几何体”对话框 图5.33 拾取底板上表面 图5.34 “编辑边界”对话框 图5.35 “创建边界”对话框 图5.36 选取边界 图5.37 选取底板上表面3. 指定毛坯边界点击图5.31中“指

17、定毛坯边界”按钮，在弹出的下拉菜单中，“模式”选“曲线/边界”，弹出“创建边界”对话框，在“平面”选项中选择“用户定义”，弹出“平面”对话框，点击底板上表面，如图5.37所示，点击确定返回“创建边界”对话框，其设置如图5.38所示，点击选取如图5.39所示的毛坯边界，点击两次“确定”按钮完成毛坯边界的指定。 图5.38 “创建边界”对话框 图5.39 选取毛坯边界图5.40 选取底平面4. 指定底平面点击“指定底面” 按钮，点击如图5.40所示的圆孔底面，点击“确定”完成底平面的指定。5. 刀轨设置图5.41 平面铣刀轨“几何体”参数设置完成后，用户可将滚动条下拉，对“刀轨设置”进行参数设置，

18、刀轨设置选项中切削模式选择“跟随部件”，步距设置为“%刀具平直”，“平面直径百分比”设置为50%。点击“切削层”按钮，在子选项中设“类型”为固定深度，最大值为1，点击“确定”返回到图5.31所示的“平面铣”对话框界面。6. 设定切削用量点击，设置主轴转速为2 500 r/min，进给率800 mm/min，点击确定返回。7. 生成刀轨点击图5.31中按钮，生成平面铣刀轨，如图5.41所示。5.3.5 创建铰孔操作1. 创建铰孔操作点击“创建操作” 按钮，弹出创建操作对话框，创建类型选项选择drill钻孔加工，操作子类型中选择REAMING铰削加工。程序选择NC_PROGRAM，刀具选择d12reamer，几何体选择WORKPIECE，名称为REAMING，具体设置如图5.42所示。点击“确定”进入“铰孔操作”对话框，如图5.43所示。2. 确定钻孔位置及设置循环参数确定钻孔位置及设置循环参数与创建钻孔操作相同。3. 设定钻削用量点击图5.43中“进给和速度” 按钮，将主轴速度设为200 r/min，将进给率设为20 mm/min，其他为默认