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(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)本項(xiàng)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(dòng)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(diǎn)2、掌握刀軸與投影的概念3、掌握區(qū)域銑削驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)建4、掌握區(qū)域銑削的特點(diǎn)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(wù)1、創(chuàng)建區(qū)域銑削驅(qū)動(dòng)2、定義主要切削參數(shù)三、相關(guān)實(shí)踐知識(shí)在實(shí)踐操作中，利用區(qū)域銑削驅(qū)動(dòng)完成小型腔曲面的半精加工，定義各項(xiàng)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(xiàng)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M(jìn)ILL_D10R5指定直徑10的球刀使用方法MILL_SEMI_FINISH指定加工過(guò)程余量加工操作驅(qū)動(dòng)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(jìn)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(guò)程保留余量進(jìn)給率轉(zhuǎn)速S=2600rpm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=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(guò)程速度（數(shù)值僅

3、作參考，具體加工根據(jù)機(jī)床功率、部件材料、刀具類型及材料來(lái)指定。）其他按默認(rèn)值固定軸曲面輪廓銑加工的創(chuàng)建步驟如下：1、進(jìn)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(xiàng)“Fixed_Contour” （固定軸曲面輪廓銑）?！俺绦颉边x項(xiàng)里按默認(rèn)；“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(rèn)后進(jìn)入建立固定軸曲面輪廓銑對(duì)話框。如圖1-5-1所示。 圖1-5-1 固定軸曲面輪廓銑

4、對(duì)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(guò)程并不復(fù)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(dòng)方式”-“ 指定切削區(qū)域”-“部件余量”-“部件余量偏置”之間的關(guān)系。下面以固定軸曲面輪廓銑中最為常用的驅(qū)動(dòng)方式-區(qū)域銑削，對(duì)小型腔曲面進(jìn)行半精加工。 選擇驅(qū)動(dòng)方式為區(qū)域銑削，其主要對(duì)話框選項(xiàng)如圖1-5-2所示。圖1-5-2區(qū)域銑削對(duì)話框定義“圖樣”為“跟隨周邊”；方向?yàn)椤跋蛲狻保弧安竭M(jìn)”為恒定值0.1。點(diǎn)擊“確定”后退出，在主界面中選擇切削區(qū)域選項(xiàng)，選擇圖1-5-3所示面為切削區(qū)域。其他項(xiàng)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(yùn)動(dòng)。四、相關(guān)理論知識(shí)1、固定軸曲面輪廓銑特點(diǎn)Fixed Contour（固定軸曲面輪廓銑）是用于半精加工和精加工復(fù)雜曲面的方法。創(chuàng)建固定軸銑分為兩個(gè)階段：第一步：在指定的驅(qū)動(dòng)幾何體上（由曲面、曲線和點(diǎn)定義）形成驅(qū)動(dòng)點(diǎn)。第二步：按指定投射矢量投射驅(qū)動(dòng)點(diǎn)到部件幾何體上形成投射點(diǎn)。如圖1-5-4所示。圖1-5-4 驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的投影刀位點(diǎn)沿投射在曲面上的點(diǎn)運(yùn)行，完成曲面的加工。例如在實(shí)踐中，在平面內(nèi)定義刀具的走刀方式為“跟隨周邊”；方向?yàn)椤跋蛲狻?；“步進(jìn)”為恒定值0.1。然后將這些驅(qū)動(dòng)點(diǎn)投影到所選擇的切削區(qū)域，形成曲面上的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)來(lái)定義刀位點(diǎn)的移動(dòng)

6、。注意：理解下面的兩句話的含義，將會(huì)對(duì)固定軸曲面輪廓銑有個(gè)深入的理解。² 驅(qū)動(dòng)方式控制切削過(guò)程中刀具的運(yùn)動(dòng)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(duì)不同類型的曲面形式采用不同形式的驅(qū)動(dòng)方式，即“驅(qū)動(dòng)方式控制切削過(guò)程中刀具的運(yùn)動(dòng)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(lái)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(diǎn)區(qū)域驅(qū)動(dòng)是通過(guò)指定切削區(qū)域來(lái)定義一個(gè)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(dòng)方式通常作為優(yōu)先使用的驅(qū)動(dòng)方式來(lái)創(chuàng)建刀位軌跡?？梢杂脜^(qū)域銑削驅(qū)動(dòng)方式代替邊界驅(qū)動(dòng)方式。區(qū)域銑削驅(qū)動(dòng)可以通過(guò)定義“陡角”及“切削角度”來(lái)定向約束切削區(qū)域。² 無(wú)(None)：在刀具路徑上不使用陡峭約束，允許加工整個(gè)工件表面。如圖1-5-5所示，定義“無(wú)”陡峭，走刀方式為往復(fù)式（Zig-Zag），切削角0°（沿XC軸）。圖1-5-5 無(wú)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(bǔ)充。選擇該項(xiàng)，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(lái)講數(shù)控機(jī)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(duì)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(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，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(lái)講，設(shè)

9、置為45°可以改善機(jī)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(jìn)切削表面質(zhì)量。4、切削參數(shù)：在凸角上延伸該選項(xiàng)主要用于控制刀具路徑，避免刀具切削內(nèi)部突出邊緣時(shí)停留在凸角處。打開該選項(xiàng)，刀具切削到凸角端點(diǎn)高度時(shí)，直接移動(dòng)到凸角另一側(cè)，從而避免退刀、跨越、進(jìn)刀等非切削運(yùn)動(dòng)，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(shí)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(dòng)進(jìn)刀與退刀時(shí)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(cè)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(shuō)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(xiàng)使本次加工操作能夠識(shí)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(duì)話框中定義，在操作中刀柄并不顯示。當(dāng)操作中檢測(cè)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(xiàng)，可以使軟件在同一幾何體

11、父組內(nèi)識(shí)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(dāng)前操作的裁剪幾何體，可以避免刀具運(yùn)行到該區(qū)域，或者采用合適的刀具單獨(dú)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(zhǎng)切削步長(zhǎng)指部件幾何體上相鄰兩個(gè)刀位點(diǎn)在切削方向上的直線距離。切削步長(zhǎng)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?jiǎng)t越精確，加工計(jì)算時(shí)間也越長(zhǎng)。注意：切削步長(zhǎng)數(shù)值應(yīng)大于部件內(nèi)、外公差。如果步長(zhǎng)值大于某些小特征尺寸時(shí)，則會(huì)使小特征產(chǎn)生過(guò)切，如圖1-5-15所示，A中步長(zhǎng)值較大，則小特征被切除，B中步長(zhǎng)值合適，則小特征被跨越。圖1-5-15 切削步長(zhǎng)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(shí)的限制角度。圖1-5-16所示為向上斜角設(shè)置為30°時(shí)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(shí)，則該功能無(wú)效，刀具運(yùn)動(dòng)不受限制。指定適當(dāng)?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(lái)完成加工。如圖1-5-11所示。圖1-5-11斜向下角度示例² 應(yīng)用于步距（步進(jìn)）可以使斜向下角度應(yīng)用于步進(jìn)中。如圖1-5-18所示，在往復(fù)式（Zig-Zag）走刀過(guò)程中，斜向下角度45°在步進(jìn)中被應(yīng)用。圖1-5-18應(yīng)用于步距示例² 優(yōu)化軌跡當(dāng)走刀方式為往復(fù)式或單向時(shí)，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(shí)，此選項(xiàng)可以使軟件重新計(jì)算軌跡，使刀具軌跡間非切削運(yùn)動(dòng)最少。² 延伸至邊界為避免圖1-5-19所示的刀具與工件過(guò)切情況，打開延伸至