二 IPW二次開(kāi)粗的定義

1、模塊二 IPW二次開(kāi)粗的定義 一、學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)本項(xiàng)目后，掌握在型腔銑加工操作中，利用IPW（殘余毛坯）完成模塊一腔體工件的二次粗加工，并合理定義各加工參數(shù)。1、掌握IPW（殘余毛坯）的概念2、掌握型腔銑二次開(kāi)粗的方法3、掌握安全平面的設(shè)置4、掌握參考刀具的概念5、掌握毛坯邊界（Blank Boundary）的定義6、掌握拐角余量（Corner_Rough）粗加工方法二、工作任務(wù)1、在型腔銑中定義IPW，完成二次開(kāi)粗2、用參考刀具法去除拐角余量3、用毛坯邊界法做局部型腔銑4、定義非切削參數(shù)三、相關(guān)實(shí)踐知識(shí)經(jīng)過(guò)型腔銑的逐層開(kāi)粗加工，毛坯的大部分余量已被去除。對(duì)于剩余余量的再次粗加工，稱為“二次開(kāi)粗

2、”。在實(shí)踐操作中，利用IPW完成殘余毛坯的二次開(kāi)粗，定義的各項(xiàng)內(nèi)容如表1-2-1所示。表1-2-1 加工程序二 殘余毛坯的二次開(kāi)粗 程序名CAVITY_MILL02定 義 項(xiàng)參 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M(jìn)ILL_D16R2指定直徑16底半徑R2圓鼻刀使用方法MILL_ROUGH指定加工過(guò)程余量加工操作修剪邊界部件底面進(jìn)一步約束加工范圍切削方式“跟隨周邊”確定刀具走刀方式切削步距刀具直徑的35%確定刀具切削橫跨距離切削層每一刀深度0.3確定層加工量進(jìn)刀/退刀傳送方式：安全平面定義刀具在安全平面上轉(zhuǎn)移避讓C

3、learance Plane：Zc=15定義安全平面高度切削部件余量改為0.2過(guò)程余量由0.35降為0.2包容：處理中的工件：使用3D確定IPW（殘余毛坯）參考刀具不需設(shè)定未定義進(jìn)給率轉(zhuǎn)速S=2500rpm確定刀軸轉(zhuǎn)速進(jìn)刀速度F=400第一刀速度F=400步進(jìn)速度F=600切削速度F=800橫越速度F=1500退刀速度F=1500定義加工中各過(guò)程速度（數(shù)值僅作參考，具體加工根據(jù)機(jī)床功率、部件材料、刀具類型及加工材料來(lái)指定。）其他按默認(rèn)值“二次開(kāi)粗”的方法也是采用型腔銑，因此操作步驟可以參考模塊一。1、“安全平面”的設(shè)置步驟 在型腔銑刀具路徑顯示中，藍(lán)色線為轉(zhuǎn)移過(guò)程，即刀具由當(dāng)前層加工完成后轉(zhuǎn)移

4、到下一層的路徑。“二次開(kāi)粗”中為安全起見(jiàn)，定義這個(gè)轉(zhuǎn)移過(guò)程在適當(dāng)?shù)母叨葧?huì)十分安全。 首先在型腔銑主界面的“非切削移動(dòng)”中設(shè)置傳送方式為安全平面。如圖1-2-1所示。圖1-2-1傳送方式設(shè)置然后“安全設(shè)置選項(xiàng)”中設(shè)置安全平面的具體位置。定義ZC值為15。圖1-2-2“避讓”對(duì)話框圖1-2-3平面子功能對(duì)話框注意：安全平面是以WCS坐標(biāo)系來(lái)確定位置。注意：如果沒(méi)有定義安全平面，則使用一個(gè)默認(rèn)的安全平面。對(duì)于平面銑，默認(rèn)安全平面為部件幾何體與毛坯幾何體、檢查幾何體之中較高的平面加上兩倍的垂直安全距離；對(duì)于型腔銑，默認(rèn)安全平面為默認(rèn)的最高切削層（即部件幾何體與毛坯幾何體之中較高的平面加上毛坯距離值。）

5、、檢查幾何體與用戶定義的最高切削層之中最高的平面加上兩倍的垂直距離。2、多個(gè)加工操作的模擬切削型腔銑“二次開(kāi)粗”加工完成后，可以與前一步型腔銑共同完成模擬切削。在操作導(dǎo)航器中選擇“CAVITY_MILL01”加工操作，然后按住鍵盤(pán)的“Ctrl”鍵再選擇“CAVITY_MILL02”，此時(shí)選中了兩個(gè)加工操作，點(diǎn)擊“加工操作”工具條“確認(rèn)刀軌”，2D模擬加工的結(jié)果如圖1-2-4所示。圖1-2-4 2D模擬加工結(jié)果四、相關(guān)理論知識(shí)1、IPW概念型腔銑“二次開(kāi)粗”中并沒(méi)有定義毛坯，那么此時(shí)的毛坯是由系統(tǒng)計(jì)算給出的；即前一步型腔銑加工中，用“MILL_D20R4”刀具加工毛坯，保留偏置0.35mm加工余

6、量的部件后所剩余的實(shí)體形狀；則把前一加工所剩余的過(guò)程毛坯稱為IPW“殘余毛坯”。 要得到“殘余毛坯”可以分兩步：步驟一：前一加工操作與本次加工操作在同一“加工幾何體”下。例如“CAVITY_MILL01”與“CAVITY_MILL02”的使用幾何體都是“MILL_GEOM001”。步驟二：在本次加工操作中“切削”選項(xiàng)“處理中的工件”設(shè)置為“使用3D” 如圖1-2-5所示。圖1-2-5 “切削”選項(xiàng)定義IPW在“切削”選項(xiàng)中做如上定義后，“主界面”的加工幾何體顯示出“前一個(gè)IPW”，如圖1-2-6所示。圖1-2-6 加工幾何體顯示點(diǎn)擊“前一個(gè)IPW” 顯示如圖1-2-1所示，本次型腔銑加工操作中

7、針對(duì)該毛坯進(jìn)行加工。殘余毛坯圖1-2-1“前一個(gè)IPW”顯示2、拐角余量（Corner_Rough）粗加工 為了提高切削效率，通常都選擇直徑大的刀具進(jìn)行開(kāi)粗加工，那么在小于刀具半徑的拐角處必然會(huì)留下未加工區(qū)域。例如圖1-2-8所示的工件，型腔四周拐角為R6，如果以25平底刀做初刀切削，則會(huì)在拐角留下余量R12.5-R6。圖1-2-8 示例工件圖 要單獨(dú)去除拐角處所剩余的余量，可以采用UG CAM提供的“Corner_Rough”拐角余量粗加工操作。步驟如下：首先選擇“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”。子類型中選擇第四項(xiàng)“Corner_Rough”

8、（拐角余量粗加工）。然后在“Corner_Rough”加工操作對(duì)話框中設(shè)置如圖1-2-9所示。圖1-2-9 “Corner_Rough”加工操作對(duì)話框部件選擇整個(gè)工件，對(duì)于型腔區(qū)域毛坯無(wú)須選擇。關(guān)鍵是在參考刀具中選擇開(kāi)粗時(shí)所使用的直徑20的MILL_D20R4刀具，其他按一般的型腔銑加工設(shè)置。僅加工拐角余量 生成的刀具軌跡如圖1-2-10所示。圖1-2-10 拐角余量粗加工軌跡3、控制幾何體：切削層型腔銑加工操作是2.5軸運(yùn)動(dòng)方式，即在每一層中刀具是作平面切削運(yùn)動(dòng)?！扒邢鲗印本褪菫槎鄬忧邢髦付ㄆ叫械那邢髌矫媾c切削范圍。對(duì)話框如圖1-2-16所示。自動(dòng)添加范圍手動(dòng)添加范圍單一范圍插入范圍編輯當(dāng)前

9、范圍刪除范圍圖1-2-16“切削層”對(duì)話框切削層的定義主要掌握以下概念： 系統(tǒng)基于部件與毛坯幾何體自動(dòng)添加一個(gè)大范圍（最高到最低），其間由水平面分割為若干小范圍，且水平面為必加工平面。 切削層由切削范圍深度與每一刀局部深度定義。 每個(gè)范圍包含兩個(gè)垂直于刀軸的平面，來(lái)定義切削的材料的量。 一個(gè)操作可以定義多個(gè)范圍，每個(gè)范圍由切削深度均勻地等分。為了使型腔銑切削后的余量均勻，可以定義多個(gè)切削范圍，每個(gè)切削范圍的每層切削深度可以不同。如圖1-2-11所示為“切削層”定義多范圍切削的實(shí)例。斜面高度定義為范圍1，每層切削量大；而圓角部分定義為范圍2，每層切削量小，這樣可以保證加工完成所剩余的層余量均勻，

10、便于以后的半精加工的操作。大圓角圖1-2-11 “切削層”定義多范圍切削實(shí)例5、控制幾何體：點(diǎn)1）預(yù)鉆孔進(jìn)刀點(diǎn)通常做型腔銑粗加工時(shí)，控制刀具移向型腔或型芯的方式是通過(guò)自動(dòng)進(jìn)退刀，采用斜線或螺旋下刀。對(duì)于腔體的初始加工往往采用預(yù)鉆孔方式，即在加工工序中預(yù)先在合適的位置鉆出大于銑刀直徑的孔，然后在孔中心下刀再進(jìn)行平面切削，示例如圖1-2-18所示。圖1-2-18預(yù)鉆孔進(jìn)刀點(diǎn)示例采用預(yù)鉆孔進(jìn)刀點(diǎn)方式垂直下刀，可以避免刀具在下刀時(shí)底刃所受的沖擊，有利于改善切削條件。注意： 未定義深度值，則預(yù)鉆孔進(jìn)刀點(diǎn)作用于每一切削層。 在當(dāng)前層中的刀具軌跡是以預(yù)鉆孔進(jìn)刀點(diǎn)為開(kāi)始，隨即移向軟件計(jì)算的切削區(qū)域的起點(diǎn)開(kāi)始切

11、削。2）切削區(qū)域起點(diǎn)切削區(qū)域的起點(diǎn)可以在多區(qū)域型腔加工中，為每個(gè)區(qū)域指定切削起點(diǎn)，避免圓弧進(jìn)刀時(shí)，在型腔的拐角處進(jìn)刀。6、切削參數(shù)-公差(Tolerance)公差定義了刀具偏離實(shí)際零件的允許范圍，公差值越小，切削越準(zhǔn)確，產(chǎn)生的輪廓越光順。切削“內(nèi)公差”，設(shè)置刀具切入零件時(shí)的最大偏距，稱為切入公差(或內(nèi)公差)。切削“外公差”，設(shè)置刀具切削零件時(shí)離開(kāi)零件的最大偏距，稱為切出公差(或外公差)。公差示例如圖1-2-19所示。圖1-2-19 公差示意實(shí)際加工時(shí)應(yīng)根據(jù)工藝要求給定加工精度。例如，在進(jìn)行粗加工時(shí)，加工誤差可以設(shè)置稍大，以便系統(tǒng)加快運(yùn)算速度，程序長(zhǎng)度也可以較短，從而縮短加工時(shí)間，一般可以設(shè)定到

12、加工余量的10%30%；而進(jìn)行精加工時(shí)，為了達(dá)到加工精度，則應(yīng)減少加工誤差，一般來(lái)說(shuō)加工精度的誤差應(yīng)控制在小于標(biāo)注尺寸公差的1/5到1/10。注意：在設(shè)置公差時(shí)，可以設(shè)置外公差與內(nèi)公差的其中一個(gè)設(shè)置值為0，但不能把外公差與內(nèi)公差的值同時(shí)設(shè)置為0。程序計(jì)算時(shí)可以設(shè)定較大的公差值進(jìn)行程序的初算，以較短的時(shí)間生成刀具路徑，檢查所生成刀具路徑的切削范圍、切削方式是否合理。確認(rèn)后，再改小公差值，重新計(jì)算生成正式的程序。1、切削參數(shù)-加工余量余量選項(xiàng)設(shè)置了當(dāng)前操作后材料的保留量，或者是各種邊界的偏移量。1）部件余量：是指在當(dāng)前平面銑削結(jié)束時(shí)，留在零件周壁上的余量。在做粗加工或半精加工時(shí)必須留一定部件余量，以便精加工時(shí)使用。部件余量如圖1-2-20所示。2）部件底部面余量：是指完成當(dāng)前加工操作后保留在腔底和島嶼頂?shù)挠嗔浚鐖D1-2-20所示。圖1-2-20 部件余量示意注意：部件側(cè)面余量是沿刀軸的法向測(cè)量，即水平方向計(jì)算的數(shù)值，示例如圖1-2-21所示。圖1-2-21 部件余量示意圖3）毛坯余量：切削時(shí)刀具離開(kāi)毛坯幾何體的距離。它將應(yīng)用于那些有著相切情形的毛坯邊界，示例如圖1-2-22所