《UG CAM》課程第1次形成性考核

－.1零件工藝分析1.1.1零件概述心形凹模零件如圖1-1所示的，草圖如圖1-2所示，長方體高度為30mm，其下凹部位為一個心形的直壁凹模，凹槽由6段相切的圓弧組成，上表面與底面均為平面，形狀較為簡單，心形深度為16mm。毛坯為180mm×140mm×30.5mm的長方體。圖1-1心形凹模立體圖圖1-2心形凹模草圖1.1.2工藝分析需要對心形凹模進行上表面的精加工和凹槽的粗、精加工。以底面固定安裝在數(shù)控機床工作臺上。⑴工件坐標系原點設置。為方便進行對刀，將工件坐標系設置在頂部平面的心形中心位置，如圖1-1和圖1-2所示。⑵加工工步分析。由于本零件的形狀較為簡單，可以使用平面銑加工，沒有尖角或者很小的圓角，同時表面沒有特別的要求，可以使用φ16mm的平底立銑刀進行加工，可以避免換刀操作。本零件加工分以下3步：①第1次平面精加工。每刀切削側(cè)向步距取9.6mm；設置主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min，進給速度為300mm/min。②第2次凹槽粗加工。每刀切削側(cè)向步距取6mm；采用分層切削，每層切削深度為0.5mm，設置主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，進給速度為500mm/min。③第3次側(cè)面精加工。采用分層切削，每層切削深度為1mm，設置主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min，進給速度為300mm/min。1.2公共項目設置1.2.1進入加工模塊⑴啟動NX8.0。雙擊UGNX8.0的圖標，進入UGNX8.0界面。⑵打開模型文件。在主菜單中選擇【文件】→【打開】命令，在系統(tǒng)自動彈出的“打開”對話框中選擇正確的路徑和文件名（SHIYAN1），單擊“OK”按鈕，打開零件模型SHIYAN1.prt，打開的圖形如圖1-1所示。⑶工作坐標系原點的確認。使用“視圖”工具條上的“頂部”（俯視圖）和“前視圖”（主視圖）按鈕來觀察和確認工作坐標系原點在工件模型的頂面心形中心位置上。⑷進入加工模塊。使用快捷鍵（Ctrl＋Alt＋M）進入UGNX8.0CAM模塊，系統(tǒng)自動彈出“加工環(huán)境”對話框，進行加工環(huán)境的初始化設置，選擇“mill_planar”（平面銑），單擊對話框中的“確定”按鈕進入加工模塊。1.2.2固定導航器在加工界面的左側(cè)單擊“操作導航器”按鈕，再單擊“固定”按鈕，則該按鈕變?yōu)?，固定了操作導航器?.2.3設置安全高度在操作導航器的空白處單擊鼠標右鍵，系統(tǒng)彈出如圖1-3所示的快捷菜單，在該快捷菜單中選擇“幾何視圖”命令，在操作導航器中出現(xiàn)圖標，用鼠標左鍵雙擊該圖標，系統(tǒng)彈出如圖1-4所示的MillOrient對話框，在對話框中的“安全距離”文本框內(nèi)輸入20。在MillOrient對話框中單擊“CSYS對話框”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖1-5所示的“CSYS”對話框，在該對話框中的“參考”下拉列表框中選擇“WCS”選項。分別單擊兩個對話框中的“確定”按鈕。圖1-3快捷菜單圖1-4MillOrient對話框圖1-5“CSYS”對話框1.2.4設置毛坯在操作導航器中雙擊圖標，系統(tǒng)彈出如圖1-6所示的“銑削幾何體”對話框，在該對話框中單擊“指定毛坯”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖1-7所示的“毛坯幾何體”對話框，在該對話框中選中“幾何體”單選按鈕，在“過濾方法”下拉列表框中選擇“體”選項。在加工界面的左側(cè)單擊“部件導航器”按鈕，在“模型歷史記錄”中選擇，此時該長方體處于隱藏狀態(tài)，單擊鼠標右鍵，在彈出的如圖1-8所示的快捷菜單中選擇“顯示”命令，在圖形區(qū)選擇如圖1-9所示半透明的長方體作為毛坯，分別單擊兩個對話框中的“確定”按鈕。在“模型歷史記錄”中選擇，單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“隱藏”命令，隱藏作為毛坯的長方體。在加工界面的左側(cè)單擊“操作導航器”按鈕。注意：在Workpice節(jié)點創(chuàng)建的實心體毛坯對平面銑工序的創(chuàng)建沒有直接影響，不是操作的參數(shù)，僅僅是滿足最后驗證刀軌的需要。預先在建模界面下創(chuàng)建好180mm×140mm×30.5mm的半透明長方體作為毛坯。圖1-6“銑削幾何體”對話框圖1-7“毛坯幾何體”對話框圖1-8快捷菜單1.2.5設置加工公差在操作導航器的空白處單擊鼠標右鍵，系統(tǒng)彈出如圖1-3所示的快捷菜單，在該快捷菜單中選擇“加工方法視圖”命令，用鼠標左鍵雙擊圖標，系統(tǒng)彈出如圖1-10所示的“銑削方法”對話框，設置參數(shù)如圖1-10所示；用鼠標左鍵雙擊圖標，系統(tǒng)彈出如圖1-11所示的“銑削方法”對話框，設置參數(shù)如圖1-11所示。圖1-9半透明的長方體毛坯圖1-10粗加工公差和余量圖1-11精加工公差和余量1.2.6創(chuàng)建刀具在【刀片（插入）】工具欄上單擊【創(chuàng)建刀具】按鈕，系統(tǒng)彈出如圖1-12所示的“創(chuàng)建刀具”對話框，在“名稱”文本框中輸入“D16”，單擊對話框中的“確定”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖1-13所示的“銑刀-5參數(shù)”對話框，在“直徑”文本框中輸入“16”，單擊對話框中的“確定”按鈕。圖1-12“創(chuàng)建刀具”對話框圖1-13“銑刀-5參數(shù)”對話框1.3面銑削精加工1.3.1創(chuàng)建面銑削操作單擊【刀片（插入）】工具欄上的【創(chuàng)建工序】圖標，系統(tǒng)自動彈出如圖1-14所示的“創(chuàng)建工序”對話框，選擇“類型”為“mill_planar”，選擇“操作子類型”為“FACE_MILLING”（面銑削加工），“程序”、“刀具”、“幾何體”、“方法”和名稱設置如圖1-15所示，單擊對話框中的“確定”按鈕將打開如圖1-15所示的“面銑”對話框。1.3.2指定面邊界在“平面銑”對話框中單擊【指定面邊界】圖標，系統(tǒng)彈出如圖1-16所示的“指定面幾何體”對話框，直接選擇工件模型的頂面，如圖1-17所示，單擊對話框中的“確定”按鈕，返回“平面銑”對話框。單擊對話框中【指定面邊界】右邊的【顯示】圖標，在圖形區(qū)可看到剛創(chuàng)建的如圖1-18所示的面銑削邊界。1.3.3刀軌設置在“平面銑”對話框中展開“刀軌設置”選項，進行參數(shù)設置，如圖1-19所示。選擇“切削模式”為“往復”、“步距”為“刀具平直百分比”，輸入“平面直徑百分比”為“60”，輸入“毛坯距離”為“0.5”、“每刀深度”為“0.5”、“最終底面余量”為“0”，這樣就可以一刀加工頂面。其余采用系統(tǒng)默認參數(shù)。圖1-14“創(chuàng)建工序”對話框圖1-15“面銑”對話框圖1-16“指定面幾何體”圖1-17選擇工件模型的頂面圖1-18創(chuàng)建的面銑削邊界1.3.4設置進給率和速度在“平面銑”對話框中單擊【進給率和速度】圖標，系統(tǒng)彈出如圖1-20所示的“進給率和速度”對話框，設置主軸轉(zhuǎn)速和進給率如圖1-20所示，單擊對話框中的“確定”按鈕，返回“平面銑”對話框。1.3.5生成刀軌在“平面銑”對話框中指定了所有的參數(shù)后，單擊對話框底部操作組的【生成】圖標生成如圖1-21所示的面銑削精加工刀軌。1.3.6檢驗刀軌單擊“平面銑”對話框底部操作組的【確認】圖標。系統(tǒng)彈出“刀軌可視化”對話框，選擇“2D動態(tài)”，“生成IPW”選項選擇“粗糙”，單擊播放按鈕，面銑削精加工效果如圖1-22所示。確認刀軌正確后，單擊對話框中的“確定”按鈕關閉對話框，完成面銑削操作的創(chuàng)建。圖1-19設置刀軌參數(shù)圖1-20“進給率和速度”對話框圖1-21面銑削精加工刀軌圖1-22面銑削精加工效果1.3.7后處理在操作導航器中選擇，再單擊加工【操作】工具欄上的【后處理】圖標，系統(tǒng)彈出如圖1-23所示的“后處理”對話框，在對話框的“后處理器”下選擇“MILL_3_AXIS”（3軸數(shù)控銑床），在“輸出文件”下設置好文件的存放路徑和文件名（SHIYAN1MJ），在“單位”下拉菜單中選擇“經(jīng)后處理定義”，選中“列出輸出”單選項，單擊對話框中的“確定”按鈕，在文件的存放目錄下找到產(chǎn)生的NC程序文件，用記事本打開如圖1-24所示的面銑削精加工的NC程序。這里后處理器的單位是英制的，所以坐標值都是英寸的。如果在“單位”下拉菜單中選擇“公制/部件”，則所產(chǎn)生的程序的坐標值是mm，但是第一行的程序段中的單位制仍然是G70，此時如果不更改過來，則程序的加工范圍放大了25.4倍，是很危險的，要引起注意。最好采用用戶所使用的數(shù)控機床的專用后處理程序，在“單位”下拉菜單中選擇“經(jīng)后處理定義”，就不會出現(xiàn)類似的情況。圖1-23“后處理”對話框圖1-24面銑削精加工的NC程序1.4平面銑粗加工1.4.1創(chuàng)建平面銑工序單擊【刀片（插入）】工具欄上的【創(chuàng)建工序】圖標，系統(tǒng)自動彈出如圖1-25所示的“創(chuàng)建工序”對話框，選擇“類型”為“mill_planar”，選擇“操作子類型”為“PLANAR_MILL”（平面銑加工），“程序”、“刀具”、“幾何體”、“方法”和名稱設置如圖1-25所示，單擊對話框中的“確定”按鈕將打開如圖1-26所示的“平面銑”對話框。圖1-25“創(chuàng)建工序”對話框圖1-26“平面銑”對話框1.4.2指定幾何體⑴指定部件邊界。在“平面銑”對話框中單擊【指定部件邊界】圖標，系統(tǒng)彈出如圖1-27所示的“邊界幾何體”對話框，在“模式”下拉列表中選擇“曲線/邊”，系統(tǒng)彈出如圖1-28所示的“創(chuàng)建邊界”對話框；在“材料側(cè)”下拉列表中選擇“外部”，其余參數(shù)設置如圖1-28所示。選擇心形凹模零件頂面心形的6段圓弧作為部件邊界，創(chuàng)建出如圖1-29所示的部件邊界。連續(xù)單擊對話框中的“確定”按鈕3次，返回“平面銑”對話框。⑵指定毛坯邊界。在“平面銑”對話框中單擊【指定毛坯邊界】圖標，系統(tǒng)彈出如圖1-27所示的“邊界幾何體”對話框；在“模式”下拉列表中選擇“曲線/邊”，系統(tǒng)彈出如圖1-28所示的“創(chuàng)建邊界”對話框；在“材料側(cè)”下拉列表中選擇“內(nèi)部”，其余參數(shù)設置如圖1-28所示。選擇心形凹模零件頂面心形的6段圓弧作為毛坯邊界，創(chuàng)建出如圖1-29所示的毛坯邊界，與部件邊界相同，材料側(cè)不同。連續(xù)單擊對話框中的“確定”按鈕3次，返回“平面銑”對話框。圖1-27“邊界幾何體”對話框圖1-28“創(chuàng)建邊界”對話框⑶指定底面。在“平面銑”對話框中單擊【指定底面】圖標，系統(tǒng)彈出如圖1-30所示的“平面”對話框，參數(shù)設置如圖1-30所示。選擇如圖1-31所示心形凹槽的底面。單擊對話框中的“確定”按鈕。創(chuàng)建好的底面如圖1-32所示。1.4.3刀軌設置“平面銑”對話框中“刀軌設置”選項的參數(shù)如圖1-33所示。⑴切削模式。選擇“跟隨周邊”模式。⑵步距。采用系統(tǒng)默認選項“刀具平直百分比”、“平面直徑百分比”為40.0。⑶切削層。單擊“平面銑”對話框中【切削層】圖標，系統(tǒng)彈出如圖1-34所示的“切削層”對話框，選擇“類型”為“用戶定義”，并設置切削深度“公共”和“最小值”如圖1-34所示。單擊對話框中的“確定”按鈕，返回“平面銑”對話框。注意：使用“用戶定義”方式指定切削深度的“公共”與“最小值”，產(chǎn)生的切削可以在指定值范圍內(nèi)進行分配，以使平面部分能最好地被切削。圖1-29創(chuàng)建好的部件邊界和毛坯邊界圖1-30“平面”對話框圖1-31選擇心形凹槽的底面圖1-32創(chuàng)建好的底面⑷切削參數(shù)。單擊“平面銑”對話框中【切削參數(shù)】圖標，系統(tǒng)彈出“切削參數(shù)”對話框，首先設置策略參數(shù)如圖1-35所示；選擇“余量”選項卡，設置余量參數(shù)如圖1-36所示。其余采用系統(tǒng)默認參數(shù)，單擊對話框中的“確定”按鈕，返回“平面銑”對話框。注意：設置側(cè)面余量（此處即部件余量）以便做精加工，底面則是直接加工到位。⑸非切削移動。單擊“平面銑”對話框中【非切削移動】圖標，系統(tǒng)彈出“非切削移動”對話框，首先設置進刀參數(shù)如圖1-37所示。其余采用系統(tǒng)默認參數(shù)，單擊對話框中的“確定”按鈕，返回“平面銑”對話框。⑹進給率和速度。單擊“平面銑”對話框中【進給率和速度】圖標，系統(tǒng)彈出“進給率和速度”對話框，設置主軸速度和進給率參數(shù)如圖1-38所示。其余采用系統(tǒng)默認參數(shù)，單擊對話框中的“確定”按鈕，返回“平面銑”對話框。圖1-33“刀軌設置”選項圖1-34“切削層”對話框圖1-35設置策略參數(shù)圖1-36設置余量參數(shù)圖1-37設置進刀參數(shù)圖1-38設置主軸速度和進給率參數(shù)1.4.4生成刀軌在“平面銑”對話框中指定了所有的參數(shù)后，單擊對話框底部操作組的【生成】圖標生成如圖1-39所示的平面銑粗加工刀軌。1.4.5檢驗刀軌單擊“平面銑”對話框底部操作組的【確認】圖標。系統(tǒng)彈出“刀軌可視化”對話框，選擇“2D動態(tài)”，單擊播放按鈕，平面銑粗加工效果如圖1-40所示。確認刀軌正確后，單擊對話框中的“確定”按鈕關閉對話框，完成平面銑工序的創(chuàng)建。1.4.6后處理在操作導航器中選擇，再單擊【操作】工具欄上的【后處理】圖標，系統(tǒng)彈出如圖1-23所示的“后處理”對話框，在對話框的“后處理器”下選擇“MILL_3_AXIS”（3軸數(shù)控銑床），在“輸出文件”下設置好文件的存放路徑和文件名（SHIYAN1CU.ptp），在“單位”下拉菜單中選擇“經(jīng)后處理定義”，選中“列出輸出”單選項，單擊對話框中的“確定”按鈕，在文件的存放目錄下找到產(chǎn)生的NC程序文件，用記事本打開如圖1-41所示的平面銑粗加工的NC程序。圖1-39平面銑粗加工刀軌圖1-40平面銑粗加工效果圖1-41平面銑粗加工的NC程序1.5側(cè)面精加工1.5.1復制平面銑粗加工操作在操作導航器中選擇，單擊鼠標右鍵，在系統(tǒng)彈出的如圖1-42所示的快捷菜單中選擇“復制”命令。再在操作導航器中選擇，單擊鼠標右鍵，在系統(tǒng)彈出的如圖1-42所示的快捷菜單中選擇“粘貼”命令，在下增加了。1.5.2設置方法在操作導航器中雙擊圖標，系統(tǒng)彈出如圖1-26所示的“平面銑”對話框，在“方法”的下拉列表中選擇“MILL_FINISH”（銑削精加工），如圖1-43所示。1.5.3設置切削模式在“切削模式”的下拉列表選擇“輪廓加工”模式，如圖1-43所示。圖1-42快捷菜單圖1-43設置方法和切削模式1.5.4設置切削層單擊“平面銑”對話框中【切削層】圖標，系統(tǒng)彈出如圖1-34所示的“切削層”對話框，選擇“類型”為“用戶定義”，并設置切削深度“公共”為1.5mm和“最小值”為0.5mm。單擊對話框中的“確定”按鈕，返回“平面銑”對話框。1.5.5設置切削參數(shù)單擊“平面銑”對話框中【切削參數(shù)】圖標，系統(tǒng)彈出“切削參數(shù)”對話框，首先設置策略參數(shù)如圖1-44所示；選擇“余量”選項卡，設置余量參數(shù)如圖1-45所示。其余采用系統(tǒng)默認參數(shù)，單擊對話框中的“確定”按鈕，返回“平面銑”對話框。1.5.6設置進給率和速度參數(shù)單擊“平面銑”對話框中【進給率和速度】圖標，系統(tǒng)彈出“進給率和速度”對話框，設置主軸速度和進給率參數(shù)如圖1-46所示。其余采用系統(tǒng)默認參數(shù)，單擊對話框中的“確