五UG85 CAM 固定軸曲面輪廓銑創(chuàng)建

1、模塊五 固定軸曲面輪廓銑創(chuàng)建 一、學習目標學習本項目后，掌握UG軟件加工模塊Fixed_Contour（固定軸曲面輪廓銑）加工操作，利用區(qū)域銑削驅(qū)動完成小型腔曲面的半精加工，并合理定義各加工參數(shù)。1、掌握固定軸曲面輪廓銑的特點2、掌握刀軸與投影的概念3、掌握區(qū)域銑削驅(qū)動的創(chuàng)建4、掌握區(qū)域銑削的特點5、掌握定向陡峭區(qū)域的概念6、掌握主要切削參數(shù)的定義二、工作任務1、創(chuàng)建區(qū)域銑削驅(qū)動2、定義主要切削參數(shù)三、相關實踐知識在實踐操作中，利用區(qū)域銑削驅(qū)動完成小型腔曲面的半精加工，定義各項內(nèi)容如表1-5-1所示。表1-5-1 加工程序五：小型腔曲面的半精加工程序名AREA_MILLING01 定 義 項參

2、 數(shù)作 用程序組NC_PROGRAM指定程序歸屬組使用幾何體MILL_GEOM001指定MCS、加工部件、毛坯使用刀具MILL_D10R5指定直徑10的球刀使用方法MILL_SEMI_FINISH指定加工過程余量加工操作驅(qū)動方式區(qū)域銑削定義切削范圍切削區(qū)域小型腔底面定義加工范圍裁剪未定義約束加工范圍圖樣“跟隨周邊” 確定刀具切削方式步進恒定的，數(shù)值0.1確定刀具切削橫跨距離切削部件余量0.1指定加工過程保留余量進給率轉(zhuǎn)速S=2600rpm確定刀軸轉(zhuǎn)速進刀速度F=400第一刀速度F=400步進速度F=800 切削速度F=1000橫越速度F=1200退刀速度F=2000定義加工中各過程速度（數(shù)值僅

3、作參考，具體加工根據(jù)機床功率、部件材料、刀具類型及材料來指定。）其他按默認值固定軸曲面輪廓銑加工的創(chuàng)建步驟如下：1、進入固定軸曲面輪廓銑加工選擇“加工生成”工具條中“創(chuàng)建加工操作”命令，在類型中選擇“mill_contour”。子類型中選擇第五項“Fixed_Contour” （固定軸曲面輪廓銑）。“程序”選項里按默認；“使用幾何體”選擇“MILL_GEOM001”；“使用刀具”選擇“MILL_D10R5”；“使用方法”選擇“MILL_SEMI_FINISH”；名稱命名為“AREA_MILLING01”。確認后進入建立固定軸曲面輪廓銑對話框。如圖1-5-1所示。 圖1-5-1 固定軸曲面輪廓銑

4、對話框2、固定軸曲面輪廓銑參數(shù)定義固定軸曲面輪廓銑的創(chuàng)建過程并不復雜，但一定要充分理解其內(nèi)在的含義，即“部件幾何體”-“驅(qū)動方式”-“ 指定切削區(qū)域”-“部件余量”-“部件余量偏置”之間的關系。下面以固定軸曲面輪廓銑中最為常用的驅(qū)動方式-區(qū)域銑削，對小型腔曲面進行半精加工。 選擇驅(qū)動方式為區(qū)域銑削，其主要對話框選項如圖1-5-2所示。圖1-5-2區(qū)域銑削對話框定義“圖樣”為“跟隨周邊”；方向為“向外”；“步進”為恒定值0.1。點擊“確定”后退出，在主界面中選擇切削區(qū)域選項，選擇圖1-5-3所示面為切削區(qū)域。其他項按表1-5-1所示定義。切削區(qū)域圖1-5-3切削區(qū)域選擇“生成”軌跡后，Ø

5、;10的球刀在切削區(qū)域由內(nèi)向外作步距為0.1的跟隨周邊切削運動。四、相關理論知識1、固定軸曲面輪廓銑特點Fixed Contour（固定軸曲面輪廓銑）是用于半精加工和精加工復雜曲面的方法。創(chuàng)建固定軸銑分為兩個階段：第一步：在指定的驅(qū)動幾何體上（由曲面、曲線和點定義）形成驅(qū)動點。第二步：按指定投射矢量投射驅(qū)動點到部件幾何體上形成投射點。如圖1-5-4所示。圖1-5-4 驅(qū)動點的投影刀位點沿投射在曲面上的點運行，完成曲面的加工。例如在實踐中，在平面內(nèi)定義刀具的走刀方式為“跟隨周邊”；方向為“向外”；“步進”為恒定值0.1。然后將這些驅(qū)動點投影到所選擇的切削區(qū)域，形成曲面上的驅(qū)動點來定義刀位點的移動

6、。注意：理解下面的兩句話的含義，將會對固定軸曲面輪廓銑有個深入的理解。² 驅(qū)動方式控制切削過程中刀具的運動范圍。² 部件幾何體控制刀具的切削深度。固定軸曲面輪廓銑通常用于半精加工和精加工，曲面上的余量在粗加工中已經(jīng)基本去除。余量是否均勻，在于粗加工操作中切削層的控制。要在固定軸曲面輪廓銑中完成半精加工與精加工，則必須針對不同類型的曲面形式采用不同形式的驅(qū)動方式，即“驅(qū)動方式控制切削過程中刀具的運動范圍”；而加工中的切削深度則由所選擇的部件幾何體配合部件余量來控制，即“部件幾何體控制刀具的切削深度”。2、區(qū)域銑削特點區(qū)域驅(qū)動是通過指定切削區(qū)域來定義一個固定軸銑操作。它可以指定

7、陡峭約束和修剪邊界約束。區(qū)域銑削驅(qū)動方式通常作為優(yōu)先使用的驅(qū)動方式來創(chuàng)建刀位軌跡?？梢杂脜^(qū)域銑削驅(qū)動方式代替邊界驅(qū)動方式。區(qū)域銑削驅(qū)動可以通過定義“陡角”及“切削角度”來定向約束切削區(qū)域。² 無(None)：在刀具路徑上不使用陡峭約束，允許加工整個工件表面。如圖1-5-5所示，定義“無”陡峭，走刀方式為往復式（Zig-Zag），切削角0°（沿XC軸）。圖1-5-5 無陡峭示例² 非陡峭的：切削非陡峭區(qū)域，用于切削平緩的區(qū)域，而不切削陡峭區(qū)域。通?？勺鳛榈雀咻喞姷难a充。選擇該項，需要輸入“陡角”的值，如圖1-5-6所示。圖1-5-6非陡峭示例² 定向陡峭

8、：定向切削陡峭區(qū)域，切削方向由切削角度定義，所有滿足該“陡角”的陡峭壁作為切削區(qū)域，如圖1-5-1所示。圖1-5-1 定向陡峭示例3、切削參數(shù)：切削方向1）順銑/逆銑一般來講數(shù)控機床加工通常采用順銑方式，有利于刀具切削條件改善及獲得相對較好的表面加工質(zhì)量，順銑如圖1-5-8所示。圖1-5-8 順銑示例2）向外/向內(nèi)在 “圖樣”中選擇“跟隨周邊”，須定義加工走刀方式是沿輪廓向外還是向內(nèi)，如圖1-5-9所示。圖1-5-9向外/向內(nèi)示例3）切削角在 “圖樣”中選擇“平行線”，須定義切削角度數(shù)值。數(shù)值是以XC軸逆時針方向為正值，如圖1-5-10所示。圖1-5-10 切削角示例注意：在加工工藝上來講，設

9、置為45°可以改善機床切削條件。同一曲面的兩次切削可以分別采用45°與135°交叉走刀，有利于改進切削表面質(zhì)量。4、切削參數(shù)：在凸角上延伸該選項主要用于控制刀具路徑，避免刀具切削內(nèi)部突出邊緣時停留在凸角處。打開該選項，刀具切削到凸角端點高度時，直接移動到凸角另一側(cè)，從而避免退刀、跨越、進刀等非切削運動，如圖1-5-11所示。圖1-5-11在凸角上延伸示例 凸角角度大于“最大頂角角度”時刀具路徑不作延伸。5、切削參數(shù)：安全距離² 工件安全間距：定義刀具自動進刀與退刀時離部件幾何體的距離。從部件幾何體表面上的加工余量偏置處開始測量，主要是為了防止刀具或刀柄與

10、部件幾何體干涉。² 檢查安全距離：定義刀具與檢查幾何體的距離，主要是為了防止刀具或刀柄與檢查幾何體干涉。安全距離的圖示說明如圖1-5-12所示。圖1-5-12 安全距離圖示6、切削參數(shù)：使用刀柄與使用2D工件² 使用刀柄打開該選項使本次加工操作能夠識別刀柄，以避免與部件幾何體發(fā)生碰撞，如圖1-5-13所示。刀柄可以在定義刀具對話框中定義，在操作中刀柄并不顯示。當操作中檢測到刀柄與部件幾何體相碰撞，碰撞區(qū)域就與操作一起作為2D工件幾何保存。保存的2D工件可以在其后的切削操作中用作修剪幾何體。圖1-5-13使用刀柄示例² 使用2D工件打開該選項，可以使軟件在同一幾何體

11、父組內(nèi)識別前面操作中保留的刀柄與部件幾何體碰撞區(qū)域的二維幾何體，并將其作為當前操作的裁剪幾何體，可以避免刀具運行到該區(qū)域，或者采用合適的刀具單獨加工該區(qū)域，如圖1-5-14所示。圖1-5-14 使用2D工件示例1、切削參數(shù)：切削步長切削步長指部件幾何體上相鄰兩個刀位點在切削方向上的直線距離。切削步長距離越小，所產(chǎn)生的刀具路徑越接近部件幾何表面，加工表面的輪廓則越精確，加工計算時間也越長。注意：切削步長數(shù)值應大于部件內(nèi)、外公差。如果步長值大于某些小特征尺寸時，則會使小特征產(chǎn)生過切，如圖1-5-15所示，A中步長值較大，則小特征被切除，B中步長值合適，則小特征被跨越。圖1-5-15 切削步長示例8

12、、切削參數(shù)：斜向上角度/斜向下角度指定刀具在向上和向下切削時的限制角度。圖1-5-16所示為向上斜角設置為30°時的刀具切削情況。圖1-5-16 斜向上角度示例注意：數(shù)值為90°時，則該功能無效，刀具運動不受限制。指定適當?shù)南蛳滦苯强梢员苊獾毒呗淙胄〉男颓恢?。該型腔可以由后續(xù)工序來完成加工。如圖1-5-11所示。圖1-5-11斜向下角度示例² 應用于步距（步進）可以使斜向下角度應用于步進中。如圖1-5-18所示，在往復式（Zig-Zag）走刀過程中，斜向下角度45°在步進中被應用。圖1-5-18應用于步距示例² 優(yōu)化軌跡當走刀方式為往復式或單向時，且斜向上角度90°，斜向下角度為0°至10°；或者斜向下角度90°，斜向上角度為0°至10°時，此選項可以使軟件重新計算軌跡，使刀具軌跡間非切削運動最少。² 延伸至邊界為避免圖1-5-19所示的刀具與工件過切情況，打開延伸至