UG NX 12.0三維建模及自動編程項目教程 課件 任務(wù)3.4 L板零件孔加工編程

03020104在產(chǎn)品和模具加工中經(jīng)常會遇到各種形式的通孔、沉頭孔，盲孔、螺紋孔等各。通過對L形平板零件孔加工編程任務(wù)過程的實施，使得讀者熟悉孔的各種加工方法、孔加工參數(shù)的設(shè)置。能夠使用UGNX12.0中hole-making模塊進行零件的孔加工。如圖3-4-1所示L形平板零件，材料為鋁合金6061-T6，要求加工零件上的孔特征。圖3-4-1L型平板零件模型（1）知識目標孔加工操作?？准庸?shù)。（2）技能目標能合理選擇孔加工方法。能合理定義孔切削參數(shù)。培養(yǎng)學生運用數(shù)控加工相關(guān)標準，準確把握零件圖紙要求，正確分析被加工零件的特點，結(jié)合數(shù)控加工工藝和數(shù)控編程知識，制定加工工藝流程，合理使用UG

NX12.0孔加工的各種操作方法，完成L型平板零件各種類型孔加工刀路的生成和驗證。養(yǎng)成獨立思考，善于積累、樂于創(chuàng)新、精益求精的工匠精神。使用CAM軟件進行鉆孔程序編制，在孔的數(shù)量多、位置分布較為復雜的情況下有明顯的優(yōu)勢。CAM軟件能很方便的快速準確生成所有孔的加工軌跡，手工編程很難實現(xiàn)這樣的目標。UGNX12.0鉆孔加工可以創(chuàng)建鉆孔、攻螺紋、鏜孔、背面埋頭鉆孔和銑螺紋等操作的刀軌，這些操作，經(jīng)過后處理可以生成G71-G89等多種不同鉆孔固定循環(huán)指令。在UGNX12.0中，創(chuàng)建工序時通過選擇“創(chuàng)建工序”對話框“類型”選項列表“hole-making”選項調(diào)出孔“工序子類型”工具列表進行孔加工編程，老版本“drill”選項默認狀態(tài)下被隱藏?！癶ole-making”創(chuàng)建孔加工刀軌的優(yōu)勢在于能基于特征或IPW自動識別加工區(qū)域和加工深度，能自動根據(jù)孔軸識別刀軸方向（多軸），能自動檢查特征間碰撞干涉和帶自動提醒功能?！癲rill”多用于平面孔加工。在“創(chuàng)建工序”對話框的“類型”下拉列表中選擇“hole-making”，如圖3-4-2所示，“操作子類型”就會顯示各種孔操作子類型，選擇相應孔加工子類型按鈕，系統(tǒng)彈出“孔”對話框，如圖3-4-3所示。在“孔”對話框“循環(huán)類型”選項組“循環(huán)”列表中包含了UGNX中常用的孔加工循環(huán)類型，如表3-4-1所示。圖3-4-2“鉆孔”對話框圖3-4-3孔加工子類型子類型中文含義說

明定心鉆用于對選定的孔幾何體手動定心鉆孔。鉆孔用于對選定的孔幾何體手動鉆孔。鉆深孔用于手動鉆深孔，啄鉆。鉆埋頭孔用于鉆孔頂埋頭特征。背面埋頭鉆孔用于背面埋頭鉆孔或倒角。攻絲對選定的孔幾何體手動攻絲?？足娛褂闷矫媛菪?或螺旋切削模式來加工盲孔和通孔。凸臺銑用于平面螺旋和/或螺旋切削模式來加工圓柱臺?？椎剐便娪糜诘菇堑妒褂脠A弧模式對孔倒斜角。螺紋銑用于加工孔內(nèi)螺紋。表3-4-1鉆孔子類型所有孔加工操作都需要定義孔加工特征幾何體，通過特征幾何體，UGNX可以自動識別鉆孔點位置與表面、底面及孔徑等相關(guān)信息。在“鉆孔-[DRILLING]”對話框中，單擊“指定特征幾何體”工具

，系統(tǒng)彈出“特征幾何體”對話框，如圖3-4-4所示，利用此對話框可以定義孔加工操作中幾何特征的公共參數(shù)、切削參數(shù)、特征位置形狀參數(shù)、加工順序參數(shù)等。（1）指定特征幾何體圖3-4-4“特征幾何體”對話框鉆孔刀軌設(shè)置選項組可以控制孔加工的循環(huán)形式、切削參數(shù)、非切削參數(shù)、速度與進給、碰撞檢查及后處理的代碼形式。（2）刀軌設(shè)置表3-4-2循環(huán)類型與循環(huán)指令在UGNX12.0中，孔加工有著多種循環(huán)類型，這些循環(huán)類型既可以通過選擇不同孔加工子類型進行確定，也可以在孔加工對話框，通過“刀軌設(shè)置”選項組“循環(huán)”選型進行設(shè)置，循環(huán)類型與后處理生成G代碼循環(huán)指令對應關(guān)系如表3-4-2所示。1）孔加工循環(huán)類型序號選項輸出循環(huán)指令序號選項輸出循環(huán)指令1鉆G81&G828鉆，攻絲，深無對應循環(huán)指令2鉆，文本無對應循環(huán)指令9鉆，攻絲，斷屑無對應循環(huán)指令3鉆，埋頭孔G81&G8210鉆，鏜G854鉆，深孔G8311鉆，鏜，拖動G865鉆，深孔，斷屑G7312鉆，鏜，不拖動G766鉆，攻絲G8413鉆，鏜，背鏜G877鉆，攻絲，淺無對應循環(huán)指令14鉆，鏜，手工G88圖3-4-5循環(huán)參數(shù)循環(huán)參數(shù)對話框的內(nèi)容與循環(huán)類型和運動輸出類型有關(guān)。如圖3-4-5為鉆孔循環(huán)中“機床加工周期”運動輸出類型“循環(huán)參數(shù)”對話框?！扒邢鲄?shù)”選項在不同操作循環(huán)中，參數(shù)略有不同，常用參數(shù)含義如圖3-4-6所示。2）切削參數(shù)圖3-4-6切削參數(shù)對話框“非切削移動”選項，常用參數(shù)選項與含義如圖3-4-7所示。3）非切削移動參數(shù)圖3-4-7切削參數(shù)對話框經(jīng)過分析，零件中孔特征有以下6種，它們的幾何特征如圖3-4-8所示，規(guī)格和尺寸如下：12個

10深20mm通孔。4個埋頭盲孔，埋頭直徑12mm,埋頭角度90°孔直徑6mm,孔深10mm。2個沉頭通孔，沉頭直徑18mm，沉頭深度11mm，孔直徑11，孔深11mm。4個M10*1.5螺紋孔,螺紋深度15mm。1個

35通孔。（1）L型平板零件加工工藝分析圖3-4-8孔規(guī)格和尺寸（2）L型平板零件加工工藝方案編排——參考使用

10定心鉆頭為所有孔特征鉆中心點，深度2.5mm。使用

10鉆頭創(chuàng)建加工12個

10通孔。使用

8.5鉆頭加工4個M10

1.5螺紋孔底孔。使用M10*1.5絲錐加工4-M10

1.5螺紋孔。使用

6鉆頭加工4個

6埋頭盲孔。使用

18倒角刀加工孔埋頭特征。使用

11鉆頭鉆2個沉頭通孔的中心孔使用

10平底立銑刀銑沉頭孔沉頭特征。使用

16鉆頭預鉆

35通孔中心孔。使用

10平底立銑刀銑

35通孔。使用

18倒角刀加工

30通孔倒角。鏜削

35通孔。根據(jù)L形平板零件加工工藝，結(jié)合自己的專業(yè)知識，填寫如表3-4-3所示工藝表。（3）L型平板零件加工工藝方案編排——學生姓

名

班

級

學

號

零件名稱

材

料

夾

具

最小凹圓角

最大切削深度

機

床

序號工序名稱刀具刀具伸出長度切削速度進給率操作名稱1

2

3

4

5

表3-4-3加工工藝方案—學生1）打開文件3-4.prt，如圖3-4-9所示。2）進入加工界面，進行加工初始化。激活“加工環(huán)境”對話框后，“CAM會話配置”選擇“cam_general”?！皠?chuàng)建的CAM設(shè)置”選擇“hole-making”，單擊“確定”按鈕進入加工界面。（1）任務(wù)實施操作步驟——參考圖3-4-9L型平板零件模型3）創(chuàng)建刀具，刀具參數(shù)如表所示。序

號刀具名稱刀具直徑刀刃長度刀具長度類

型1XD-D10105075平底立銑刀2DXZ-D10105100定心鉆頭3ZT-D10103580麻花鉆頭4DJ-D18183（刀尖直徑）60埋頭鉆5SZ-M10

1.51025100絲錐6JT-D3535－100精鏜刀7ZT-D8.58.53580麻花鉆頭8ZT-D663580麻花鉆頭9ZT-D16163580麻花鉆頭10ZT-D11113580麻花鉆頭表3-4-4刀具參數(shù)4）定義工件坐標系和加工幾何。將工件坐標系定義到工作坐標系位置，安全平面距離工件上表面10mm。毛坯幾何使用部件輪廓，部件幾何體選擇被加工零件。5）使用DXZ-D10刀具創(chuàng)建定心鉆孔操作為所有孔加工中心孔。單擊“創(chuàng)建工序”工具按鈕

，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建工序”對話框，工序子類型選擇定心鉆按鈕

，操作父項選擇如圖3-4-10所示。圖3-4-10操作父項（續(xù)上）單擊對話框中“指定特征幾何體”按鈕

，系統(tǒng)彈出“特征幾何體”對話框。按照如圖a）所示順序選擇孔特征幾何，“中心孔”選項組“深度”選項設(shè)為2.5mm。圖b）刀具軌跡圖a）選孔順序溫馨提示：選擇孔特征幾何時，如果出現(xiàn)孔的方向不符合要求，可選擇“特征幾何體”對話框中“反向”按鈕

進行調(diào)整?！扒邢鲄?shù)”對話框，頂偏置“距離”設(shè)為“3mm”。主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為1500rpm，進給率設(shè)為300mmpm，生成刀具軌跡如圖b)所示。圖3-4-11創(chuàng)建鉆中心孔工序6）使用ZT-D10創(chuàng)建鉆孔操作加工12個

10mm孔。單擊“創(chuàng)建工序”工具按鈕

，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建工序”對話框，工序子類型選擇鉆孔按鈕

，操作父項選擇如圖a）所示。特征幾何體按照如圖b）所示順序選擇。切削參數(shù)中，頂偏置距離設(shè)為“3mm”，底偏置距離設(shè)為“2.5mm”。主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為2000rpm，進給率設(shè)為400mmpm，生成刀具軌跡如圖c）所示。圖a）操作父項圖b）選孔順序圖c）刀具軌跡圖3-4-12創(chuàng)建鉆孔工序7）使用ZT-D8.5創(chuàng)建鉆孔操作加工4個M10

1.5螺紋孔底孔。操作父項選擇如圖a）所示。特征幾何體按照如圖b）所示順序選擇。切削參數(shù)中，頂偏置距離設(shè)為“3mm”，底偏置距離設(shè)為“2.5mm”。主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為2500rpm，進給率設(shè)為400mmpm，生成刀具軌跡如圖c）所示。圖a）操作父項圖b）選孔順序圖c）刀具軌跡圖3-4-13創(chuàng)建鉆螺紋底孔工序8）使用SZ-M10

1.5創(chuàng)建攻絲操作加工4個M10

1.5螺紋。單擊“創(chuàng)建工序”工具按鈕

，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建工序”對話框，工序子類型選擇攻絲按鈕

，操作父項選擇如圖a）所示。特征幾何體按照如圖b）所示順序選擇。主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為850rpm，進給率設(shè)為1275mmpm，生成刀具軌跡如圖c）所示。圖a）操作父項圖b）選孔順序圖c）刀具軌跡溫馨提示：注意不同機床F值格式不同，F(xiàn)ANUC數(shù)控系統(tǒng)默認G94格式，MITSUBISHI數(shù)控系統(tǒng)默認G95格式，檢查確認機床參數(shù)設(shè)定。G94(每分進給)F=螺距*轉(zhuǎn)速；G95(每轉(zhuǎn)進給)F=螺距。圖3-4-14創(chuàng)建攻絲工序9）使用ZT-D6創(chuàng)建鉆孔操作加工4-

6埋頭盲孔。操作父項如圖a）所示，特征幾何體選擇順序如圖b）所示。切削參數(shù)中，頂偏置距離設(shè)為“3mm”，底偏置距離設(shè)為“0mm”。主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為5000rpm，進給率設(shè)為800mmpm，生成刀具軌跡如圖c）所示。圖c）埋頭鉆孔操作刀具軌跡圖a）操作父項圖b）選孔順序圖3-4-15創(chuàng)建埋頭盲孔工序10）使用DJ-D18創(chuàng)建鉆埋頭孔操作加工4-

6孔埋頭特征。單擊“創(chuàng)建工序”工具按鈕

，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建工序”對話框，工序子類型選擇鉆埋頭孔按鈕

，操作父項選擇如圖a）所示。特征幾何體按照如圖b）所示順序選擇。切削參數(shù)中，頂偏置距離設(shè)為“3mm”，底偏置距離設(shè)為“0mm”。循環(huán)參數(shù)中駐留模式選“轉(zhuǎn)”，駐留設(shè)為“2.0”。主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為2500rpm，進給率設(shè)為800mmpm，創(chuàng)建完成的刀具軌跡如圖c）所示。圖a）操作父項圖b）選孔順序圖c）刀具軌跡圖3-4-16創(chuàng)建埋頭孔工序11）使用ZT-D11刀具創(chuàng)建鉆孔操作加工兩沉頭孔底孔。單擊“創(chuàng)建工序”工具按鈕

，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建工序”對話框，工序子類型選擇鉆孔按鈕

，操作父項選擇如圖a）所示。特征幾何體按照如圖b）所示順序選擇。切削參數(shù)中，頂偏置距離設(shè)為“3mm”，底偏置距離設(shè)為“2.5mm”。主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為2500rpm，進給率設(shè)為600mmpm，創(chuàng)建完成的刀具軌跡如圖b）所示。圖a）操作父項圖b）選孔順序及刀具軌跡圖3-4-17創(chuàng)建沉頭孔底孔工序12）使用XD-D10創(chuàng)建孔銑操作加工沉頭孔。單擊“創(chuàng)建工序”工具按鈕

，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建工序”對話框，工序子類型選擇孔銑按鈕

，操作父項選擇如圖a）所示。特征幾何體按照如圖b）所示順序選擇。切削參數(shù)中，頂偏置距離設(shè)為“3mm”，最小螺旋直徑設(shè)為

“2mm”，孔底和部件側(cè)面余量設(shè)為0。主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為3000rpm，進給率設(shè)為800mmpm，創(chuàng)建完成的刀具軌跡如圖c）所示。圖a）操作父項圖c）刀具軌跡圖b）選孔順序圖3-4-18創(chuàng)建銑孔工序13）使用ZT-D16刀具創(chuàng)建鉆孔操作加工

35通孔的底孔。單擊“創(chuàng)建工序”工具按鈕

，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建工序”對話框，工序子類型選擇鉆孔按鈕

，操作父項選擇如圖a）所示。特征幾何體選擇

35孔。切削參數(shù)中，頂偏置距離設(shè)為“3mm”，底偏置距離設(shè)為“2.5mm”。主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為3200rpm，進給率設(shè)為900mmpm，創(chuàng)建完成的刀具軌跡如圖b）所示。圖a）操作父項圖b）刀具軌跡圖3-4-19創(chuàng)建鉆孔工序14）使用XD-D10創(chuàng)建孔銑操作進行

35通孔半精加工。參考步驟12）創(chuàng)建孔銑操作，操作父項與步驟12）相同，特征幾何體選擇

35孔，孔底余量設(shè)為0，部件側(cè)面余量設(shè)為0.5mm。切削模式選擇“螺旋