基于ug的四軸加工技術(shù)

基于ug的四軸加工技術(shù)

6.1旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速控制設(shè)計(jì)使用該設(shè)備的設(shè)備是北洋m64控制器的四個(gè)軸（x軸、y軸、z軸和a軸）的加工中心。為了避免數(shù)控分度頭的返程誤差,在加工過(guò)程中要求數(shù)控分度頭始終正轉(zhuǎn),因此,設(shè)置機(jī)床第四軸(即旋轉(zhuǎn)軸A軸)的1089號(hào)參數(shù)為0(該參數(shù)用來(lái)設(shè)定旋轉(zhuǎn)軸的捷徑控制,0表示沒(méi)有捷徑,正負(fù)號(hào)用來(lái)確定旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向;1表示使用捷徑,當(dāng)使用絕對(duì)值指令時(shí),將按移動(dòng)量小于180°的方向移動(dòng));設(shè)置1090號(hào)參數(shù)為1(該參數(shù)用來(lái)設(shè)定超過(guò)360°的旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)量,設(shè)置為0時(shí),表示對(duì)于超過(guò)360°的絕對(duì)值移動(dòng)量,該值將轉(zhuǎn)換為360的余數(shù);設(shè)置為1時(shí),表示對(duì)于超過(guò)360°的絕對(duì)值移動(dòng)量,旋轉(zhuǎn)軸將按直線軸的方法移動(dòng),例如絕對(duì)值移動(dòng)量為480°時(shí),旋轉(zhuǎn)軸將經(jīng)過(guò)360°的位置后繼續(xù)移動(dòng)到120°的位置)。6.2后處理構(gòu)造器為了將UG軟件中編制的刀路處理成機(jī)床使用的G代碼,必須恰當(dāng)?shù)嘏渲煤筇幚砥?。開(kāi)啟UG軟件的“后處理構(gòu)造器”,新建一個(gè)后處理器。選擇“MachineTool”為“Mill”,類型為“4-AxiwithRotaryTable”。進(jìn)入“MachineTool”頁(yè)面,進(jìn)入“FourthAxis”項(xiàng)目,設(shè)置所需參數(shù),后處理器旋轉(zhuǎn)軸配置如表2所示。7工藝準(zhǔn)備7.1截面變螺距螺桿刀路的后處理在UG軟件中,打開(kāi)編制完成的變截面變螺距螺桿刀路的文件,用之前配置好的后處理器對(duì)其進(jìn)行后處理,得到G代碼。程序刀具表如表3所示。7.2安裝方案采用一夾一頂?shù)难b夾方案,裝夾示意圖如圖15所示。留出50mm的退刀空間。8模擬8.1在添加旋轉(zhuǎn)軸a軸和y線性軸上添加stl模型1)在Vericut軟件中創(chuàng)建新的公制仿真項(xiàng)目。2)控制器選擇Fanuc0M,Fanuc0M控制器與三菱M64控制器代碼規(guī)范幾乎相同。3)配置機(jī)床結(jié)構(gòu)。點(diǎn)擊Vericut軟件中的“ShowmachineComponents”按鈕,為機(jī)床“Base”添加Z線性軸和X線性軸;在X線性軸上再添加Y線性軸;在Y線性軸上再添加旋轉(zhuǎn)軸A軸;在Z線性軸上添加主軸“Spindle”。4)將“Attach”項(xiàng)剪貼至旋轉(zhuǎn)軸A軸上?！癆ttach”項(xiàng)主要裝載夾具、毛坯和零件模型,至此,配置完成。Vericut仿真機(jī)床的結(jié)構(gòu)如圖16所示。5)為床身、X軸、Y軸、Z軸和A軸分別添加事先創(chuàng)建好的STL格式模型。6)在機(jī)床仿真結(jié)構(gòu)的“Stock”上添加毛坯模型;如果需要,也可以在“Design”上添加零件模型,可用于與仿真結(jié)果進(jìn)行比對(duì)。7)點(diǎn)擊Vericut軟件“Configuration”菜單的“ControlSettings”子菜單,進(jìn)入“ControlSettings”對(duì)話框,進(jìn)入“Rotary”頁(yè)面。設(shè)置“A-axisRotaryType”為“EIA”,該步設(shè)置與將機(jī)床第四軸的1089號(hào)參數(shù)設(shè)置為“0”的意義相同。8.2創(chuàng)建“digitalb仿真”1)創(chuàng)建坐標(biāo)系Csys1即加工坐標(biāo)系O2)創(chuàng)建工件坐標(biāo)系。在Vericut軟件的“GCodeOffsets”項(xiàng)目上創(chuàng)建“WorkOffsets”。其中,設(shè)置“OffsetName”為“WorkOffsets”———工作偏置;設(shè)置“Register”為“54”———G54工件坐標(biāo)系;設(shè)置定位位置從“Tool”調(diào)整到上一步創(chuàng)建坐標(biāo)系Csys1的“CSYSOrigin”。工作偏置設(shè)置界面如圖18所示。8.3引入控制程序在Vericut軟件的“NCPrograms”項(xiàng)目上導(dǎo)入之前經(jīng)后處理得到的G代碼。8.4選擇刀具方式雙擊Vericut軟件的“Tooling”項(xiàng)目,打開(kāi)“ToolManager”對(duì)話框,創(chuàng)建1號(hào)刀具為R10球頭刀,2號(hào)刀具為ue78820立銑刀。選擇“ToolChangeBy”為“FileName”,表示根據(jù)刀具分配文件來(lái)分配刀具。點(diǎn)擊Vericut軟件的“OptionalToolAssignmentList”按鈕,在彈出的對(duì)話框中為數(shù)控程序分配正確的刀具。8.5基于模擬的實(shí)際加工Vericut軟件仿真加工如圖19所示,此仿真過(guò)程與實(shí)際加工過(guò)程完全相同,可以很好地用于實(shí)際加工之前的程序檢驗(yàn)。仿真結(jié)果與零件模型可以進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比,細(xì)小的差異都可以體現(xiàn)出來(lái),并依據(jù)仿真與實(shí)際之間的差異來(lái)找出編程及工藝加工過(guò)程中存在的問(wèn)題;還可以開(kāi)啟Vericut軟件的“碰撞檢測(cè)”功能,對(duì)刀具或刀把與夾具或機(jī)床部件的碰撞進(jìn)行檢測(cè);并且可以對(duì)G代碼進(jìn)行優(yōu)化,根據(jù)實(shí)際背吃刀量的變化,調(diào)整進(jìn)給速度,提高刀具壽命,改善加工質(zhì)量。由于多軸(四軸、五軸)機(jī)床比較昂貴,再加上數(shù)控程序較復(fù)雜,一般必須經(jīng)過(guò)仿真檢驗(yàn)才能進(jìn)行實(shí)際加工。仿真檢驗(yàn)可以提高實(shí)際生產(chǎn)的效率、極大地降低了設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)。零件的實(shí)際銑削過(guò)程如圖20所示,加工完成的零件如圖21所示。9使用內(nèi)容分析仿真本文主要討論了UG后處理器的配置、變截面變螺距螺桿的Vericut仿真加工和實(shí)際加工。UG后處理器的配置相當(dāng)重要,軟件編制的刀路必須經(jīng)過(guò)后處理才能轉(zhuǎn)化為機(jī)床使用的G代碼。四軸后處理器配置著重要注意機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸參數(shù)與后處理器第四軸參數(shù)的匹配。Vericut仿真機(jī)床配置需著重注意各要素的依附關(guān)系。例如,機(jī)床的Y軸依附于X軸、A軸又依附于Y軸、毛坯依附于A軸,因此,當(dāng)X軸部件移動(dòng)時(shí),Y軸部件、A軸部件和毛坯也會(huì)隨之一起運(yùn)動(dòng);當(dāng)Y軸部件移動(dòng)時(shí),A軸部件和毛坯也會(huì)跟著一起運(yùn)動(dòng)。仿真軟件的旋轉(zhuǎn)軸參數(shù)需與機(jī)床參數(shù)和后處理器參數(shù)統(tǒng)一。經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn),本文加工方案對(duì)于單件小批量生產(chǎn)非常合適。使用UG軟