UG NX 12.0三維建模及自動(dòng)編程項(xiàng)目教程 課件 項(xiàng)目三 平面加工

03020104平板零件加工編程任務(wù)是自動(dòng)編程的入門(mén)任務(wù)，介紹UGNX12.0軟件CAM應(yīng)用模塊的入門(mén)基礎(chǔ)知識(shí)，讓讀者熟悉應(yīng)用UGNX12.0進(jìn)行自動(dòng)編程的流程，學(xué)會(huì)CAM環(huán)境的初始化過(guò)程，掌握加工環(huán)境的設(shè)置，工序?qū)Ш狡鞯氖褂梅椒?。通過(guò)任務(wù)實(shí)施，使讀者對(duì)UGNX數(shù)控編程具有初步了解，為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，建立學(xué)習(xí)自動(dòng)編程的興趣。如圖3-1-1所示平板零件，材料為2A12，其外形尺寸為100×100×20(mm)，型腔中部尺寸為80×80×6R15(mm)，要求加工零件的頂平面和矩形腔。圖3-1-1平板零件模型（1）知識(shí)目標(biāo)工序?qū)Ш狡?。加工幾何的?chuàng)建和編輯工具。刀具的創(chuàng)建和編輯工具。操作的創(chuàng)建工具。（2）技能目標(biāo)熟練使用工序?qū)Ш狡鬟M(jìn)行操作的仿真、編輯、后置處理、視圖切換等。能使用加工幾何創(chuàng)建和編輯工具合理定義加工幾何。能使用刀具的創(chuàng)建和編輯工具合理選用并定義切削刀具。通過(guò)現(xiàn)代機(jī)械加工行業(yè)智能化發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，激發(fā)學(xué)生技能愛(ài)國(guó)的歷史使命，學(xué)習(xí)自動(dòng)編程的熱情和自信心。當(dāng)用戶(hù)首次進(jìn)入模型的UGNX12.0加工環(huán)境時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出“加工環(huán)境”對(duì)話(huà)框進(jìn)行初始化，讓用戶(hù)選擇加工模板。選擇不同的加工模板，系統(tǒng)提供的加工方法不盡相同。工具按鈕：選擇“應(yīng)用模塊”選項(xiàng)卡“加工”工具欄“加工”工具按鈕；菜單項(xiàng)：選擇菜單項(xiàng)【應(yīng)用模塊】→【加工】→【加工】；快捷鍵:“Ctrl+Alt+M”。如果當(dāng)前文件是第一次進(jìn)入加工環(huán)境，則此時(shí)系統(tǒng)彈出圖3-1-2所示的“加工環(huán)境”對(duì)話(huà)框。三軸銑削加工編程可以使用默認(rèn)設(shè)置即可。（1）加工環(huán)境進(jìn)入（2）命令位置圖3-1-2加工環(huán)境對(duì)話(huà)框選擇不同的CAM會(huì)話(huà)配置，“要?jiǎng)?chuàng)建的CAM設(shè)置”列表中將列出相應(yīng)可用的CAM設(shè)置。一個(gè)部件只能存在一種CAM會(huì)話(huà)配置，在自動(dòng)編程界面中切換到另一種CAM會(huì)話(huà)配置時(shí)，可以從主菜單選擇【工具】→【工序?qū)Ш狡鳌俊緞h除組裝】刪除當(dāng)前配置下所生成的所有加工對(duì)象，系統(tǒng)重新彈出加工環(huán)境對(duì)話(huà)框進(jìn)行重新初始化設(shè)置。通常情況下選擇“cam_general”選項(xiàng)。1）會(huì)話(huà)配置“要?jiǎng)?chuàng)建的CAM組裝”選項(xiàng)用來(lái)客戶(hù)化操作界面。不同的CAM組裝，允許生成的加工對(duì)象如操作類(lèi)型不盡相同。系統(tǒng)允許從一個(gè)CAM組裝切換到另一個(gè)CAM組裝，但不會(huì)刪除原先所生成的加工對(duì)象。2）要?jiǎng)?chuàng)建的CAM組裝當(dāng)初始化完成后，就進(jìn)入到了CAM操作主界面，如圖3-1-3所示。加工界面和三維建模界面有很多相同的組成部分，這里只介紹不同的部分工序?qū)Ш狡骱图庸こＳ玫墓ぞ邫凇＃?）加工界面介紹1）工序?qū)Ш狡鳟?dāng)進(jìn)入U(xiǎn)GNX12.0的加工環(huán)境后，資源條里會(huì)出現(xiàn)工序?qū)Ш狡鳌９ば驅(qū)Ш狡骺梢栽诔绦蝽樞蛞晥D、機(jī)床視圖、幾何視圖和加工方法視圖四個(gè)視圖之間切換。在不同的視圖中可以清楚地顯示操作與不同父級(jí)之間的樹(shù)狀邏輯結(jié)構(gòu)。這些邏輯關(guān)系可以體現(xiàn)樹(shù)狀結(jié)構(gòu)各節(jié)點(diǎn)之間的參數(shù)繼承關(guān)系。圖3-1-3加工環(huán)境2）工具欄CAM環(huán)境的默認(rèn)工具欄如圖3-1-4所示。常用的有刀片、操作、工序、顯示、動(dòng)畫(huà)、工件、GC工具箱、分析等。圖3-1-4加工常用工具通過(guò)“工序?qū)Ш狡鳌蹦軌蚬芾懋?dāng)前部件的所有操作及其參數(shù)，能夠指定在操作間共享的參數(shù)組，也可以對(duì)操作或組進(jìn)行復(fù)制、剪切、粘貼和刪除等操作。進(jìn)入加工環(huán)境后，工序?qū)Ш狡鞒霈F(xiàn)在加工界面的“資源條”里。單擊“資源條”的圖標(biāo)

，可以打開(kāi)操作導(dǎo)航器，如圖3-1-5所示。（1）工序?qū)Ш狡鞯囊晥D狀態(tài)工序?qū)Ш狡饔谐绦蝽樞?、加工方法、幾何、機(jī)床四種視圖形式，以樹(shù)狀結(jié)構(gòu)顯示操作之間的從屬關(guān)系。最頂層的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為“父節(jié)點(diǎn)”，“父節(jié)點(diǎn)”下的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為“子節(jié)點(diǎn)”，“子節(jié)點(diǎn)”可以繼承“父節(jié)點(diǎn)”的參數(shù)。圖3-1-5工序?qū)Ш狡鳎?）工序?qū)Ш狡鞯挠梅?）顯示操作與加工幾何、機(jī)床刀具、加工方法等的關(guān)系；2）顯示操作的相關(guān)信息；3）創(chuàng)建加工幾何、刀具、加工方法、程序組的途徑；4）進(jìn)行操作的移動(dòng)、復(fù)制、編輯及其它轉(zhuǎn)換操作；5）使用右鍵菜單進(jìn)行操作更新、確認(rèn)等操作；6）進(jìn)行操作后置處理。圖3-1-6工序?qū)Ш狡鞒绦蚪M是用來(lái)管理加工操作的有效工具。所創(chuàng)建的程序組用于確定輸出CLS文件或后處理的操作順序。創(chuàng)建程序組的步驟如圖所示。1）創(chuàng)建程序組命令菜單：【插入】【程序】工具按鈕：刀片工具欄“創(chuàng)建程序”工具按鈕。右鍵菜單項(xiàng)：工序?qū)Ш狡髦羞x中對(duì)象后使用右鍵菜單項(xiàng)：插入

程序組。2）創(chuàng)建程序組的步驟創(chuàng)建程序組的步驟如圖3-1-7所示。（1）創(chuàng)建程序組使用“刀片”工具欄中的工具按鈕可以快速創(chuàng)建程序組、刀具、幾何體、加工方法組和操作。圖3-1-7創(chuàng)建程序（2）創(chuàng)建刀具1）創(chuàng)建刀具命令菜單：【插入】

【刀具】工具按鈕：刀片工具欄“創(chuàng)建刀具”工具按鈕。右鍵菜單項(xiàng)：工序?qū)Ш狡髦羞x中對(duì)象后使用右鍵菜單項(xiàng)：插入

刀具。2）創(chuàng)建刀具方法在UGNX12.0中刀具的創(chuàng)建方法有兩種形式：用戶(hù)自定義刀具和從刀具庫(kù)調(diào)用刀具

。3）從刀具庫(kù)中調(diào)用刀具圖b）創(chuàng)建刀具圖a）從刀具庫(kù)中調(diào)用刀具從刀具庫(kù)中調(diào)用刀具過(guò)程如圖a）所示。4）自定義刀具自定義刀具過(guò)程如圖b）所示。圖3-1-8創(chuàng)建刀具（3）創(chuàng)建幾何體創(chuàng)建幾何體可定義加工工件、加工坐標(biāo)系和安全平面等，確定加工范圍。1）創(chuàng)建幾何體命令菜單：【插入】

【幾何體】工具按鈕：刀片工具欄“創(chuàng)建幾何體”工具按鈕。右鍵菜單項(xiàng)：工序?qū)Ш狡髦羞x中對(duì)象后使用右鍵菜單項(xiàng)：插入

幾何體。2）創(chuàng)建幾何體實(shí)例如右圖3-1-9所示，將加工坐標(biāo)系放在模型頂面中心上方3mm，安全平面為20mm；將如圖模型定義為加工幾何；毛坯幾何使用包容塊，且在Z+方向留3mm余量。圖3-1-9創(chuàng)建幾何體加工方法允許用戶(hù)設(shè)置部件余量、公差、進(jìn)給和主軸速度、刀軌顯示等參數(shù)，這些參數(shù)可以向下傳遞給組或加工操作。不同的CAM設(shè)置，加工方法組及所包含的參數(shù)有所不同。一般情況下，用戶(hù)可以直接利用默認(rèn)的加工方法組組織操作，如遇特殊加工工藝要求，用戶(hù)可以單擊“刀片”工具欄“創(chuàng)建方法”工具按鈕

創(chuàng)建新的加工方法用來(lái)組織操作。單擊“創(chuàng)建方法”工具按鈕后，系統(tǒng)彈出創(chuàng)建方法對(duì)話(huà)框，如圖3-1-10所示。（4）創(chuàng)建加工方法圖3-1-10創(chuàng)建加工方法加工模塊中常用的加工功能既可以借助工具按鈕調(diào)用，也可以使用下拉菜單，及工序?qū)Ш狡髦惺髽?biāo)右健快捷菜單進(jìn)行操作，其中有些功能僅能使用鼠標(biāo)右鍵菜單進(jìn)行操縱。在工序?qū)Ш狡髦校诓煌恢脝螕羰髽?biāo)右鍵彈出的快捷菜單不完全相同。如圖3-1-11左圖所示為選中操作對(duì)象時(shí)的右鍵菜單（選中不同的對(duì)象，右鍵菜單會(huì)稍微有所不同）。圖3-1-11右圖為沒(méi)選中對(duì)象時(shí)的右鍵菜單。圖3-1-11右鍵菜單數(shù)控加工編程前，需要對(duì)被加工零件進(jìn)行工藝分析，分析的主要內(nèi)容包含：1）零件的材料和極限尺寸。明確了零件的材料可以確定加工采用的刀具材料、切削參數(shù)。而零件的極限尺寸可以初步確定機(jī)床的規(guī)格等。2）零件的加工部位。確定零件的加工部位后，加工零件的機(jī)床、工藝、夾具、量具就可以得到確定。3）零件加工的最小曲率半徑。分析各加工面的曲率用于確定加工時(shí)采用的操作形式、精加工所能使用的最大刀具直徑、走刀模式、進(jìn)退刀等等參數(shù)。4）裝夾方案。零件加工的工藝流程、加工批量、毛坯形狀及尺寸等因素都會(huì)在一定程度上影響裝夾方案。而不同的裝夾方案會(huì)在一定程度上影響加工工藝和加工效率。5）最大加工深度。加工深度直接影響加工時(shí)刀具伸出的最小長(zhǎng)度、切削的加工參數(shù)及工藝方法。（1）零件工藝分析方法經(jīng)過(guò)分析，該平板零件材料為2A12，容易加工且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要有以下特點(diǎn)：1）極限尺寸為100×100×20mm。形狀規(guī)則，可以直接用平口鉗裝夾進(jìn)行加工。2）加工部位為零件頂面和型腔。3）零件的精度較低。4）零件型腔處的最小凹圓角半徑為15mm。5）型腔底面距離零件頂面6mm，即該零件最大加工深度為6mm。（2）平板加工工藝分析零件數(shù)控加工時(shí)工藝順序雖然不是唯一的，但都必須以保證零件加工精度要求為基礎(chǔ)，滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)和高效為原則，所以一般采用先基準(zhǔn)后其它、先粗后精、先上后下、先易后難的原則進(jìn)行編排工藝。工藝編排需要確定零件各加工部位的加工順序，每一個(gè)部位加工需要的工藝流程，及每一步加工的機(jī)床、裝夾、刀具、走刀模式、切削參數(shù)、結(jié)果測(cè)量等要素。（3）零件加工工藝方案編排的要求精加工頂面。型腔粗加工。（4）平板加工工藝方案編排——參考根據(jù)工藝編排原則和要求，參考工藝編排方案，編制平板零件的加工工藝，并制作工藝表格，提交到老師指定的位置，參考下表。（5）零件加工工藝方案編排——學(xué)生序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容刀具V（rpm）F(mmpm)余量刀長(zhǎng)1

2

3

表3-1-1工藝方案-學(xué)生1）打開(kāi)文件planar_1.prt，進(jìn)行加工初始化。使用“應(yīng)用模塊”選項(xiàng)卡“加工”工具按鈕激活“加工環(huán)境”對(duì)話(huà)框，按如圖3-1-12所示進(jìn)行設(shè)置。單擊“確定”按鈕完成加工初始化

。（1）任務(wù)實(shí)施操作步驟——參考圖3-1-12加工初始化2）進(jìn)行環(huán)境設(shè)置打開(kāi)“工序?qū)Ш狡鳌?。?chuàng)建程序組。選擇上邊框條上“程序順序視圖”工具按鈕

，將“工序?qū)Ш狡鳌鞭D(zhuǎn)入“程序順序”視圖，如圖a）所示。選擇“刀片”工具欄“創(chuàng)建程序”工具按鈕

，在系統(tǒng)彈出的“創(chuàng)建程序”對(duì)話(huà)框中輸入名稱(chēng)“MY_PROGRAM”，完成創(chuàng)建程序組“MY_PROGRAM”結(jié)果如圖b）所示。圖a）創(chuàng)建程序組前程序順序視圖圖b）創(chuàng)建程序組后程序順序視圖（續(xù)上）創(chuàng)建刀具。選擇上邊框條上“機(jī)床視圖”工具按鈕

，將“工序?qū)Ш狡鳌鞭D(zhuǎn)入“機(jī)床”視圖，如圖a）所示。運(yùn)用課前知識(shí)學(xué)習(xí)中的方法從系統(tǒng)刀具庫(kù)中調(diào)用刀具ugt0201_018（

30mm可轉(zhuǎn)位銑刀）。使用手動(dòng)定義的方法創(chuàng)建刀具D12（直徑

12mm，4刃，刃長(zhǎng)25mm，刀長(zhǎng)50mm），結(jié)果如圖b）所示。圖a）創(chuàng)建刀具前機(jī)床視圖圖b）創(chuàng)建刀具后機(jī)床視圖圖3-1-13工序?qū)Ш狡鳌獧C(jī)床視圖（續(xù)上）創(chuàng)建加工方法。選擇上邊框條上“加工方法視圖”工具按鈕，將“工序?qū)Ш狡鳌鞭D(zhuǎn)入“加工方法”視圖，如圖a）所示。運(yùn)用課前知識(shí)學(xué)習(xí)中的方法創(chuàng)建加工方法“MY_MILL_METHOD”，要求“銑削加工”對(duì)話(huà)框參數(shù)設(shè)置如圖c）所示。刪除其余方法后結(jié)果如圖b）所示。圖a）創(chuàng)建方法前加工方法視圖圖b）創(chuàng)建方法后加工方法視圖圖c）創(chuàng)建方法圖3-1-13創(chuàng)建加工方法（續(xù)上）選擇上邊框條上“幾何視圖”工具按鈕，將“工序?qū)Ш狡鳌鞭D(zhuǎn)入“幾何”視圖。運(yùn)用課前知識(shí)學(xué)習(xí)中的方法設(shè)定工件坐標(biāo)系（要求坐標(biāo)原點(diǎn)在零件頂面中心上方3mm，安全平面距離XY基準(zhǔn)平面15mm），結(jié)果如圖a）所示。并將存在的幾何體定義為部件幾何體。然后使用“包容塊”的方式定義毛坯，使得ZM+余量為3mm，如圖b）所示。圖a）定義工件坐標(biāo)系圖b）定義毛坯圖3-1-14創(chuàng)建加工幾何3）使用“帶邊界面銑”創(chuàng)建頂面加工操作。選擇“創(chuàng)建工序”工具按鈕

，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建工序”對(duì)話(huà)框，做如圖a）選擇。單擊“確定”按鈕，進(jìn)入“面銑”對(duì)話(huà)框，如圖b）所示。圖a）

創(chuàng)建工序?qū)υ?huà)框

圖b）

面銑對(duì)話(huà)框圖3-1-15創(chuàng)建頂面加工工序（續(xù)上）定義面邊界。在“面銑”對(duì)話(huà)框中單擊“指定面邊界”按鈕

，系統(tǒng)彈出“毛坯邊界”對(duì)話(huà)框，選擇方法使用，在繪圖區(qū)選擇圖a）所示頂面，定義“面邊界”結(jié)果如圖a），單擊“確定”返回“面銑”對(duì)話(huà)框。將“切削模式”設(shè)置為“往復(fù)

”。在“面銑”對(duì)話(huà)框中“切削模式”下拉列表中選擇“

”。生成刀具軌跡。在“面銑”對(duì)話(huà)框中單擊“操作”選項(xiàng)組下“生成”按鈕

生成刀具軌跡，結(jié)果如圖b）。圖a）

指定邊界

圖b）

生成刀具軌跡圖3-1-16加工初始化（續(xù)上）單擊“操作”選項(xiàng)組下“確認(rèn)”按鈕

，系統(tǒng)彈出“刀具可視化”對(duì)話(huà)框，選擇“3D動(dòng)態(tài)”選項(xiàng)卡，單擊“播放”按鈕

進(jìn)行加工的仿真，結(jié)果如圖3-1-17所示。單擊“確定”按鈕退出仿真狀態(tài)，單擊“確定”完成“帶邊界面銑”操作的創(chuàng)建。3-1-17仿真結(jié)果4）使用“平面銑”創(chuàng)建腔體加工的操作。選擇“創(chuàng)建工序”工具按鈕

，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建工序”對(duì)話(huà)框，操作父項(xiàng)設(shè)置如圖a）所示。單擊【確定】按鈕，系統(tǒng)彈出“平面銑”對(duì)話(huà)框。如圖b）所示。

圖a）

創(chuàng)建工序?qū)υ?huà)框

圖b）

平面銑對(duì)話(huà)框圖3-1-18創(chuàng)建腔加工工序圖a）

部件邊界

圖b）

底平面圖c）刀具軌跡圖d）仿真結(jié)果（續(xù)上）定義部件邊界。在“平面銑”對(duì)話(huà)框中選擇“指定部件邊界”按鈕

，系統(tǒng)彈出“部件邊界”對(duì)話(huà)框，選擇如圖a）所示腔體底面?！暗毒邆?cè)”選項(xiàng)列表選擇“內(nèi)側(cè)”，單擊“確定”按鈕返回“平面銑”對(duì)話(huà)框。指定平面銑底平面。在“平面銑”對(duì)話(huà)框中選擇“指定底面”按鈕

，系統(tǒng)彈出“平面”對(duì)話(huà)框，選擇如圖b）所示腔體底面，單擊“確定”按鈕返回“平面銑”對(duì)話(huà)框。生成刀具軌跡。單擊“操作”選項(xiàng)組下“生成”按鈕

生成刀具軌跡，結(jié)果如圖c）。腔體銑削操作加工仿真。單擊“操作”選項(xiàng)組下“確認(rèn)”按鈕

，系統(tǒng)彈出“刀具可視化”對(duì)話(huà)框，選擇“3D動(dòng)態(tài)”選項(xiàng)卡，單擊“播放”按鈕

進(jìn)行加工的仿真，仿真結(jié)果如圖d）。單擊“確定”按鈕退出仿真，單擊“確定”完成“平面銑”操作的創(chuàng)建。圖3-1-19腔加工圖a）

后處理對(duì)話(huà)框

圖b）

信息對(duì)話(huà)框5）后置處理。在“工序?qū)Ш狡鳌敝羞x擇“FACE_MILLING”操作。單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇右鍵菜單選項(xiàng)【

后處理】（也可以直接選擇“操作”工具欄中“后處理”工具按鈕

），系統(tǒng)彈出“后處理”對(duì)話(huà)框，如圖a）所示。在后處理下拉列表中選擇“mill_3_axis”后處理器后，單擊【確定】按鈕，系統(tǒng)在彈出的“信息”對(duì)話(huà)框中顯示被選中的操作經(jīng)過(guò)后處理得到的G代碼，如圖b）所示。6）保存文件。圖3-1-20后處理要求：參考操作步驟4）內(nèi)腔平面銑操作中，深度方向一次切削到位，如果現(xiàn)在需要沿深度方向上多層切削，請(qǐng)查找資料，調(diào)整平面銑操作的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)這樣的要求。生成刀具軌跡，并提交截圖。

（2）任務(wù)實(shí)施操作步驟——學(xué)生1．探究與提高1）UGNX12.0操作中刀具軌跡不同的線(xiàn)段顏色有紅色、白色、黃色、淺藍(lán)色，各種顏色表達(dá)什么含義？2）在UGNX12.0中進(jìn)行從進(jìn)入加工環(huán)境到生成需要的G代碼需要哪些操作步驟？3）工序?qū)Ш狡饔袔追N狀態(tài)，你能分別說(shuō)出那些作用？4）創(chuàng)建毛坯的方法有哪些？5）試著將頂面加工中切削模式改為其它方式，并生成刀具軌跡，分析它們的特點(diǎn)。6）試著用“底面和壁”、“手工面銑”、“平面銑”等方法生成頂面的銑削刀具軌跡。2．選擇合適的方法加工如圖3-1-21所示零件的頂面和腔體，要求建立自己的程序組、加工方法組、加工幾何體，創(chuàng)建自己加工所需要的刀具，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的仿真，最后輸出G代碼。圖3-1-21拓展訓(xùn)練03020104平面凸輪零件加工編程為二維輪廓的平面加工編程，通過(guò)對(duì)平面凸輪零件加工編程任務(wù)過(guò)程實(shí)施，使得讀者熟悉平面加工的各種方法、掌握邊界的種類(lèi)和定義方法、掌握切削深度的定義及加工仿真的使用方法。如圖a）所示凸輪形狀，材料為2A12，毛坯為260×200×25mm的方料。要求加工成凸起凸輪、凸臺(tái)高度為8mm，加工過(guò)程要求使用兩個(gè)操作，即零件的頂面，凸輪成型輪廓的加工，完成后零件的形狀如圖b）所示。圖a）凸輪二維輪廓圖圖b）加工后凸輪圖圖3-2-1平面凸輪（1）知識(shí)目標(biāo)常見(jiàn)平面加工方法。邊界。切削深度范圍和切削深度。加工仿真。切削速度及進(jìn)給。操作的創(chuàng)建工具。（2）技能目標(biāo)可以根據(jù)工藝要求合理選擇平面加工的方法。熟練使用面、曲線(xiàn)/點(diǎn)等方法定義邊界。能根據(jù)需要正確判斷并定義刀具與邊界之間的關(guān)系。能合理選用切削深度。能熟練使用仿真功能判斷刀具軌跡的合理性。能合理設(shè)置切削速度和進(jìn)給率。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)控加工相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確把握零件圖紙要求，正確分析被加工零件的特點(diǎn)，結(jié)合數(shù)控加工工藝和數(shù)控編程知識(shí)，制定加工工藝流程，合理使用UG

NX12.0平面加工的各種操作方法完成平面凸輪零件成型面加工刀路的生成和驗(yàn)證。養(yǎng)成能辯證分析模型，創(chuàng)造性的進(jìn)行任務(wù)簡(jiǎn)化，培養(yǎng)獨(dú)立思考，善于積累、樂(lè)于創(chuàng)新的職業(yè)能力。平面銑泛指一切有關(guān)平面的粗加工和精加工的銑削功能，它可以生成平行于指定底平面的多層刀具軌跡，切除工件上的余量。平面銑屬于2.5軸加工方式，加工過(guò)程中首先完成在水平方向XY兩軸聯(lián)動(dòng)，然后再沿Z軸下刀至下一切削層，循環(huán)往復(fù)，直至結(jié)束。通過(guò)設(shè)置不同的切削方法，平面銑可以完成型腔和輪廓形狀的加工。刀具軸垂直于加工坐標(biāo)系的XY平面，即在切削過(guò)程中機(jī)床兩軸聯(lián)動(dòng)。采用邊界定義刀具切削運(yùn)動(dòng)的區(qū)域。調(diào)整方便，能很好地控制刀具在邊界上的位置。既可以用于粗加工，也可用于精加工?；谝陨咸攸c(diǎn)，平面銑常用于直壁或底面為平面的零件加工，如型腔的底面、型芯的頂面、水平分型面、基準(zhǔn)面和外形輪廓等。（1）平面加工概述（2）平面銑的特點(diǎn)在加工環(huán)境中使用“創(chuàng)建工序”工具按鈕

激活“創(chuàng)建工序”對(duì)話(huà)框，在“類(lèi)型”選項(xiàng)下拉列表中選擇“mill_planar”，工序子類(lèi)型中就顯示平面銑子類(lèi)型，如表3-2-1所示。（3）平面銑子類(lèi)型子類(lèi)型英語(yǔ)名稱(chēng)說(shuō)

明底壁銑FLOOR_WALL用于對(duì)棱柱部件上的平面進(jìn)行基礎(chǔ)面銑。需要選擇底面和（或）側(cè)壁幾何體，移除的材料由切削區(qū)域的底面和毛坯厚度來(lái)確定。帶IPW的底壁加工FLOOR_WALL_IPW使用IPW切削底面和壁。需要選擇底面和（或）壁幾何體，要移除的材料由所選擇幾何體和IPW確定。用于通過(guò)IPW跟蹤未切削材料時(shí)銑削2.5軸棱柱部件。使用邊界面銑FACE_MILLING在用平面邊界定義的區(qū)域內(nèi)使用固定刀軸切削。選擇面、曲線(xiàn)或點(diǎn)來(lái)定義與刀軸垂直的平面邊界，常用于線(xiàn)框模型。手工面銑FACE_MILLING_MANUAL切削垂直于固定刀軸的平面，允許向每個(gè)包含手工切削模式的切削區(qū)域指派不同的切削模式。選擇部件上的面定義切削區(qū)域，還可以定義壁幾何。平面銑PLANAR_MILL移除垂直于固定刀軸的平面切削層材料。需要定義平行于底面的部件邊界、毛坯邊界和底平面。常用于粗加工帶豎直壁的棱柱部件上的大量材料。表3-2-1常用平面銑子類(lèi)型在加工環(huán)境中使用“創(chuàng)建工序”工具按鈕

激活“創(chuàng)建工序”對(duì)話(huà)框，在“類(lèi)型”選項(xiàng)下拉列表中選擇“mill_planar”，工序子類(lèi)型中就顯示平面銑子類(lèi)型，如表所示。（3）平面銑子類(lèi)型（續(xù)上）子類(lèi)型圖例說(shuō)明子類(lèi)型圖例說(shuō)明平面輪廓銑PLANAR_PROFILE使用“輪廓”切削模式來(lái)生成單刀路和沿部件邊界輪廓的多層平面刀路。需要定義平行于底面的部件邊界、底平面。用于加工平面壁或邊。清理拐角CLEANUP_CORNERS使用2D處理中的工件來(lái)移除之前工序所遺留的材料。需要定義部件和毛坯邊界、2DIPW、底平面。用于移除在之前工序中使用較大直徑刀具后遺留在拐角的材料。精加工壁FINISH_WALLS使用“輪廓”切削模式來(lái)精加工壁，同時(shí)為底面留下加工余量。需要定義平行于底面的部件邊界、底面。用于精加工直壁，同時(shí)需要留出底面余量的場(chǎng)合。精加工底面FINISH_FLOOR使用“跟隨部件”切削模式來(lái)精加工底面，并為壁留出加工余量。需要定義平行于底面的部件邊界、底面和毛坯邊界。用于精加工底面。銑孔HOLE_MILLING使用螺旋式來(lái)加工盲孔、通孔或凸臺(tái)。需要選擇孔幾何或使用已識(shí)別的孔特征。平面雕刻文字PLANAR_TEXT雕刻平面上的文字。選擇文字定義刀具軌跡。需要選擇文字、底面，定義文本深度。表3-2-1常用平面銑子類(lèi)型（續(xù)）1）在“平面銑”操作中，邊界有“部件邊界

”、“毛坯邊界

”、“檢查邊界

”、“修剪邊界

”和“底平面

”等多種類(lèi)型，它們的作用說(shuō)明如下：（1）邊界類(lèi)型部件邊界

：部件邊界用于限定加工完成后的零件輪廓，控制刀具的運(yùn)動(dòng)范圍，可以選擇面、點(diǎn)、曲線(xiàn)和永久邊界進(jìn)行定義。選擇點(diǎn)時(shí)，以選擇的順序?qū)Ⅻc(diǎn)用直線(xiàn)連接起來(lái)形成封閉或開(kāi)放的邊界；選擇面時(shí)，以面的輪廓形成一個(gè)封閉的邊界；使用曲線(xiàn)定義邊界時(shí)，可以選擇草圖曲線(xiàn)、實(shí)體、片體、空間曲線(xiàn)等形成封閉或開(kāi)放的邊界。開(kāi)放邊界加工時(shí)，刀具在邊界的左側(cè)則“刀具側(cè)”選項(xiàng)設(shè)為“左”，否則設(shè)為“右”，封閉邊界加工時(shí)，刀具在邊界內(nèi)切削，“刀具側(cè)”選項(xiàng)設(shè)為“內(nèi)側(cè)”，否則設(shè)為“外側(cè)”。毛坯邊界

：毛坯邊界用于描述將要被加工的材料范圍，只能是封閉的邊界。它不表示最終零件，它限定加工時(shí)的最大極限范圍。溫馨提示：毛坯邊界不是必須定義的，如果在封閉的部件邊界內(nèi)側(cè)加工，則可以不定義毛坯邊界；如果部件邊界外側(cè)加工，則必須定義毛坯邊界。（續(xù)上）檢查邊界

：檢查邊界用于描述刀具不能碰撞的區(qū)域，如夾具和壓板等位置。檢查邊界的定義和毛坯邊界的定義方法一樣，檢查邊界必須是封閉的?？梢酝ㄟ^(guò)指定檢查邊界的余量來(lái)定義刀具離開(kāi)檢查邊界的距離。修剪邊界

：修剪邊界用于進(jìn)一步控制刀具的運(yùn)動(dòng)范圍，可以使用定義零件邊界一樣的方法定義修剪邊界。修剪邊界可以對(duì)刀具路徑進(jìn)一步約束，通過(guò)指定修剪材料側(cè)為內(nèi)部還是外部（對(duì)于封閉邊界），或指定為左側(cè)還是右側(cè)（對(duì)于開(kāi)放邊界），確定要從操作中排除的切削區(qū)域。。底平面

：在平面銑操作中，底平面用于指定平面銑加工的最低高度。每一個(gè)操作中只能有一個(gè)底平面，在下一次操作中，又要重新定義底平面。永久性邊界。永久邊界一旦被創(chuàng)建，則可以被重復(fù)使用。永久邊界可以通過(guò)在邊界管理器中直接創(chuàng)建，也可以將臨時(shí)邊界的轉(zhuǎn)化為永久邊界。臨時(shí)邊界。臨時(shí)邊界通過(guò)有效的幾何體選擇對(duì)話(huà)框進(jìn)行創(chuàng)建。臨時(shí)邊界只會(huì)臨時(shí)顯示在屏幕上，當(dāng)屏幕刷新后就會(huì)消失。當(dāng)需要使用臨時(shí)邊界時(shí)，臨時(shí)邊界又會(huì)重新顯示出來(lái)。2）永久性邊界和臨時(shí)邊界溫馨提示：在邊界上顯示有半邊箭頭，箭頭所在邊為材料側(cè)。邊界上顯示的小圓圈標(biāo)識(shí)邊界的起點(diǎn)；箭頭表示邊界的方向，銑輪廓的刀軌將沿邊界的方向運(yùn)動(dòng)，完整的箭頭表示刀具中心落在邊界上，刀具位置為對(duì)中，半個(gè)箭頭表示刀具和邊界相切，刀具位置為相切。不管是哪種類(lèi)型的邊界，定義的方法和步驟基本相同，只是定義的入口不同而已，所以下面以永久性邊界的定義過(guò)程為例說(shuō)明邊界的定義：?jiǎn)螕簟皠?chuàng)建幾何體”工具按鈕

，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建幾何體”對(duì)話(huà)框，在對(duì)話(huà)框中選擇“銑削邊界”工具按鈕

，單擊【確定】按鈕，系統(tǒng)彈出“銑削邊界”對(duì)話(huà)框，單擊按鈕

，系統(tǒng)彈出“部件邊界”定義對(duì)話(huà)框，如圖3-2-2所示。（2）邊界創(chuàng)建圖3-2-2部件邊界對(duì)話(huà)框（3）使用面、曲線(xiàn)、點(diǎn)定義邊界UG

CAM中加工邊界可以采用面、曲線(xiàn)或點(diǎn)形式進(jìn)行定義：（1）使用面定義圖b）邊界，要求：使用毛坯頂面定義邊界，刀具側(cè)為內(nèi)側(cè)，邊界平面為毛坯頂面。（2）使用曲線(xiàn)定義圖c）邊界，要求：使用邊AB、CD、DE定義開(kāi)放邊界，刀具側(cè)為右側(cè)，邊界平面為毛坯頂面。（3）使用點(diǎn)定義圖d）邊界，要求：使用A、B、C、D四點(diǎn)定義封閉邊界，刀具側(cè)為內(nèi)側(cè)，邊界平面為毛坯頂面，注意設(shè)置刀具位置BC段和DA段為對(duì)中，AB段和CD段是相切圖a）部件邊界對(duì)話(huà)框圖b）使用面定義邊界圖c）使用曲線(xiàn)定義邊界圖c）使用點(diǎn)定義邊界圖3-2-3創(chuàng)建邊界（4）刀具側(cè)和位置、邊界平面1）刀具側(cè)和位置限制刀具與加工邊界的相對(duì)位置。封閉邊界刀具側(cè)有外部和內(nèi)部，開(kāi)口邊界刀具側(cè)有左側(cè)和右側(cè)，刀具和邊界的位置有對(duì)中和相切兩種形式。2）邊界平面指定加工邊界所在平面，有自動(dòng)和指定兩種確定方式。圖3-2-4邊界刀具側(cè)如果創(chuàng)建的邊界不滿(mǎn)足要求，系統(tǒng)允許用戶(hù)對(duì)邊界進(jìn)行編輯定義。當(dāng)在操作對(duì)話(huà)框定義了邊界幾何后，再次單擊相應(yīng)的“幾何體邊界”按鈕，系統(tǒng)彈出“部件邊界”對(duì)話(huà)框，此時(shí)對(duì)話(huà)框的內(nèi)容和新定義邊界時(shí)的“部件邊界”對(duì)話(huà)框會(huì)略有不同，但可以參考邊界定義過(guò)程進(jìn)行邊界編輯。（3）邊界編輯3）刀具位置與邊界平面實(shí)例刀具位置，要求：將圖b）的邊界刀具位置改為對(duì)中，圖c）的邊界刀具位置BC段和DA段為對(duì)中，AB段和CD段是相切。邊界平面，要求：將b）、c)、d）的邊界平面定義至毛坯頂面。圖b）使用面定義邊界圖c）使用曲線(xiàn)定義邊界圖c）使用點(diǎn)定義邊界圖3-2-5邊界定義實(shí)例在“平面銑”對(duì)話(huà)框中單擊“切削層”按鈕

，系統(tǒng)彈出“切削層”對(duì)話(huà)框，對(duì)話(huà)框各選項(xiàng)的含義、用法如圖3-2-6所示。圖3-2-6切削層對(duì)話(huà)框按照同一切削層相鄰刀具軌跡之間的距離為恒定值，當(dāng)指定的刀間距不能均分切削區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)減少刀路間距以保持恒定步距。如在寬度為3.5mm的切削區(qū)域內(nèi)切削，用戶(hù)指定的步距為0.75mm，因?yàn)?.75不能等分3.5時(shí)不是整數(shù)，所以系統(tǒng)將刀間距減少為0.7mm，使得能夠保持恒定步距。（1）恒定的切削步距用于控制同一切削層上相鄰刀具軌跡之間的距離?？刂品绞接泻愣ǖ?、刀具百分比、殘余高度和多重變量4種選項(xiàng)，含義分別如下：以刀具直徑乘以百分比的積作為切削步距。如果指定的刀路間距不能平均分割所在區(qū)域，系統(tǒng)將減少刀路間距以保持恒定步距。（3）刀具百分比系統(tǒng)根據(jù)指定的殘料高度，計(jì)算刀間距。使實(shí)際加工得到的面與理論面之間剩余材料的高度不大于指定的殘余高度。（4）殘余高度可以為往復(fù)、單向和單向輪廓切削模式指定多個(gè)刀間距。（2）多重變量單擊“進(jìn)給率和速度”工具按鈕

，系統(tǒng)彈出“進(jìn)給率和速度”對(duì)話(huà)框，對(duì)話(huà)框各選項(xiàng)的含義、用法如圖3-2-7所示。圖3-2-7進(jìn)給率和速度經(jīng)過(guò)分析，凸輪零件材料為2A12，容易加工且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要有以下特點(diǎn)：極限尺寸為260×200×22mm。加工部位為零件的頂面和成型面兩處。零件的精度較低。成型面的最小凹圓角R8mm，最大深度8mm。（1）平面凸輪加工工藝分析因?yàn)榱慵H頂部和成型面加工，故毛坯定義時(shí)只需要在頂面留加工余量，這里選擇毛坯尺寸為260×200×25mm。頂面加工（使用邊界面銑操作加工）。成型面加工（根據(jù)要求不同需要選擇不同的加工方法）。（2）平面凸輪加工工藝方案編排——參考根據(jù)平面凸輪的加工工藝分析，參考工藝編排方案，聯(lián)系專(zhuān)業(yè)知識(shí)，完善平面凸輪零件加工工藝相關(guān)信息，參考表3-2-2。（3）平面凸輪加工工藝方案編排——學(xué)生姓

名

班

級(jí)

學(xué)

號(hào)

零件名稱(chēng)

材

料

夾

具

最小凹圓角

最大切削深度

機(jī)

床

序號(hào)工序名稱(chēng)刀具刀具伸出長(zhǎng)度切削速度進(jìn)給率操作名稱(chēng)1

2

3

4

5

表3-2-2進(jìn)給率和速度1）打開(kāi)文件3-2.prt。2）使用拉伸工具創(chuàng)建加工時(shí)的毛坯。以圖a）所示的矩形為拉伸截面，沿+ZC方向拉伸，高度25mm，結(jié)果如圖b）所示。3）進(jìn)入加工界面，進(jìn)行加工初始化。激活“加工環(huán)境”對(duì)話(huà)框后，“CAM會(huì)話(huà)配置”選擇“cam_general”“創(chuàng)建的CAM設(shè)置”選擇“mill_planar”，進(jìn)入加工環(huán)境。（1）任務(wù)實(shí)施操作步驟——參考圖a）加工零件圖b）拉伸實(shí)體圖3-2-8創(chuàng)建毛坯4）定義加工幾何將工序?qū)Ш狡鬓D(zhuǎn)為“幾何視圖”。將工件坐標(biāo)系定義到如圖3-2-9所示拉伸實(shí)體的頂平面中心位置，安全平面距離毛坯頂面10mm。將拉伸得到的實(shí)體定義為毛坯幾何體。圖3-2-9工件坐標(biāo)系和毛坯5）創(chuàng)建刀具使用“創(chuàng)建刀具”工具按鈕

激活“創(chuàng)建刀具”對(duì)話(huà)框，創(chuàng)建

12棒銑刀，刀具名稱(chēng)D12，參數(shù)設(shè)置如圖3-2-10所示。圖3-2-10刀具參數(shù)

6）使用“帶邊界面銑”創(chuàng)建頂面加工操作。使用“創(chuàng)建工序”工具按鈕

，調(diào)用“創(chuàng)建工序”對(duì)話(huà)框，工序子類(lèi)型選擇“帶邊界面銑”按鈕

?！皫н吔缑驺姟备疙?xiàng)設(shè)置如圖3-2-11所示。單擊“確定”按鈕，進(jìn)入“面銑”對(duì)話(huà)框。圖3-2-11帶邊界面銑操作父項(xiàng)7）定義“帶邊界面銑”操作邊界。使用“指定面邊界”按鈕

，調(diào)用“毛坯邊界”對(duì)話(huà)框，對(duì)話(huà)框中“選擇方法”選項(xiàng)選擇“曲線(xiàn)”。在繪圖區(qū)選擇如圖3-2-12所示四條直線(xiàn)

。選擇“毛坯邊界”對(duì)話(huà)框“邊界”選項(xiàng)組中“平面”選項(xiàng)后的“指定”選項(xiàng)，對(duì)話(huà)框出現(xiàn)“指定平面”選項(xiàng)，定義邊界所在平面距離XY平面22mm。圖3-2-12指定面邊界8）設(shè)定刀軸方向。在“面銑”對(duì)話(huà)框中展開(kāi)“刀軸”選項(xiàng)組。在“軸”后的選項(xiàng)列表中選擇“+ZM軸”。9）指定切削模式、步距和切深。將“面銑”對(duì)話(huà)框中“刀軌設(shè)置”選項(xiàng)組下各選項(xiàng)設(shè)置如圖3-2-13所示。圖3-2-13刀軌設(shè)置溫馨提示：可以調(diào)整毛坯距離、每刀切削深度及毛坯邊界和XY平面的距離，觀察切削層和這三者之間的關(guān)系。10）指定進(jìn)刀方式和退刀方式。單擊“面銑”對(duì)話(huà)框中“非切削參數(shù)”按鈕

，系統(tǒng)彈出“非切削移動(dòng)”對(duì)話(huà)框。在“進(jìn)刀”標(biāo)簽頁(yè)“封閉區(qū)域”選項(xiàng)組“進(jìn)刀類(lèi)型”列表中選擇“與開(kāi)放區(qū)域相同”?！伴_(kāi)放區(qū)域”選項(xiàng)組“進(jìn)刀類(lèi)型”列表中選擇“線(xiàn)性-沿矢量”，對(duì)話(huà)框出現(xiàn)“指定矢量”選項(xiàng)，在矢量列表中選擇“-ZC”。溫馨提示：調(diào)整“進(jìn)刀”選項(xiàng)卡“開(kāi)放區(qū)域”下“長(zhǎng)度”和“高度”值，總結(jié)“安全高度”、“長(zhǎng)度”和“高度”三個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系。調(diào)整不同的進(jìn)刀方式，觀察各種進(jìn)刀方式的刀軌特點(diǎn)。打開(kāi)“退刀”標(biāo)簽頁(yè)，“退刀類(lèi)型”選項(xiàng)列表中選擇“與進(jìn)刀相同”后，完成“非切削運(yùn)動(dòng)”的設(shè)置，單擊“確定”返回“面銑”對(duì)話(huà)框。11）主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。單擊“面銑”對(duì)話(huà)框中“進(jìn)給率和速度”工具

，系統(tǒng)彈出“進(jìn)給率和速度”對(duì)話(huà)框。設(shè)定“主軸速度（rpm）”為“2000”。設(shè)定“切削”為“800mmpm”后，單擊“切削”選項(xiàng)后的計(jì)算按鈕

，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算刀具表面速度和每齒進(jìn)給量，單擊“確定”返回“面銑”對(duì)話(huà)框。12）生成刀具軌跡。單擊“操作”選項(xiàng)組下“生成”按鈕

，生成“面銑”刀具軌跡，如圖a）所示。13）仿真加工過(guò)程。仿真結(jié)果如圖b）所示。a）“帶邊界面銑”刀具軌跡b）“帶邊界面銑”仿真結(jié)果圖3-2-14生成刀具軌跡并仿真14）創(chuàng)建“平面銑（PLANAR_MILL）”操作。使用“創(chuàng)建工序”工具按鈕

，調(diào)用“創(chuàng)建工序”對(duì)話(huà)框，工序子類(lèi)型選擇“平面銑”按鈕

。其它父項(xiàng)選擇和上一步“面銑（FACE_MILLING）”相同，如圖3-2-15所示。圖3-2-15平面銑操作父項(xiàng)15）指定部件邊界。在“平面銑”對(duì)話(huà)框中單擊“創(chuàng)建部件邊界”按鈕

，系統(tǒng)彈出“部件邊界”對(duì)話(huà)框?！斑x擇方法”選擇“曲線(xiàn)”，系統(tǒng)彈出“部件邊界”對(duì)話(huà)框?！斑吔珙?lèi)型”選擇“封閉的”，“刀具側(cè)”使用默認(rèn)選項(xiàng)，“平面”選擇“指定”，“部件邊界”對(duì)話(huà)框發(fā)生變化如圖a）。定義邊界平面距離系統(tǒng)坐標(biāo)系XY平面22mm。選擇如圖b）所示相切曲線(xiàn)，創(chuàng)建出部件邊界。單擊“確定”按鈕返回“平面銑”對(duì)話(huà)框

。圖a）部件邊界對(duì)話(huà)圖b）邊界曲線(xiàn)圖3-2-16部件邊界16）指定毛坯邊界。在“平面銑”對(duì)話(huà)框中單擊“創(chuàng)建毛坯邊界”按鈕

，系統(tǒng)彈出“毛坯邊界”對(duì)話(huà)框?！斑x擇方法”選擇“曲線(xiàn)”，系統(tǒng)彈出“毛坯邊界”對(duì)話(huà)框。“邊界類(lèi)型”選擇“封閉的”，“刀具側(cè)”使用默認(rèn)選項(xiàng)，“平面”選擇“指定”，“毛坯邊界”對(duì)話(huà)框發(fā)生變化，如圖a）。定義邊界平面距離系統(tǒng)坐標(biāo)系XY平面22mm。選擇如圖b）所示相連曲線(xiàn)，創(chuàng)建出毛坯邊界。單擊“確定”按鈕返回“平面銑”對(duì)話(huà)框

。圖a）毛坯邊界對(duì)話(huà)圖b）邊界曲線(xiàn)圖3-2-17邊界定義17）指定底面。在“平面銑”對(duì)話(huà)框中單擊“指定底面”按鈕

，系統(tǒng)彈出“平面”對(duì)話(huà)框。指定底平面距離系統(tǒng)坐標(biāo)系XY平面14mm，單擊“確定”按鈕返回“平面銑”對(duì)話(huà)框

。18）指定刀軸為“+ZM”軸、切削模式為“跟隨部件”、步距為60%刀具直徑，設(shè)定過(guò)程參考步驟8）。19）指定切削層深度。在“平面銑”對(duì)話(huà)框中單擊“切削層”按鈕

，系統(tǒng)“切削層”對(duì)話(huà)框。設(shè)定“每刀切削深度”。“類(lèi)型”選項(xiàng)選為“恒定”，“每刀切削深度”選項(xiàng)組“公共”選項(xiàng)設(shè)為3mm，單擊“確定”按鈕返回“平面銑”對(duì)話(huà)框。20）設(shè)定非切削移動(dòng)參數(shù)。非切削參數(shù)設(shè)置如表所示。21）設(shè)定進(jìn)給率和速度。設(shè)定過(guò)程參考步驟11）“帶邊界面銑”操作進(jìn)給率和速度設(shè)定方法。設(shè)定轉(zhuǎn)速為“2000rmp”，進(jìn)給率為“800mmpm”。22）生成刀具軌跡。在“平面銑”對(duì)話(huà)框中單擊“操作”選項(xiàng)組下“生成”按鈕

生成“平面銑”刀具軌跡。如圖所示。序號(hào)參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)值序號(hào)參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)值1進(jìn)刀類(lèi)型（開(kāi)放區(qū)域）線(xiàn)性4斜坡角度02長(zhǎng)度50%5高度1mm3旋轉(zhuǎn)角度0

圖3-2-18“平面銑”刀具軌跡表3-2-3切削參數(shù)23）加工仿真。在“平面銑”對(duì)話(huà)框中單擊“操作”選項(xiàng)組下“確認(rèn)”按鈕

，系統(tǒng)彈出“刀軌可視化”對(duì)話(huà)框。使用“重播”方式進(jìn)行加工仿真，“刀具”選項(xiàng)列表選“刀具”、“刀軌”選項(xiàng)列表選“全部”，單擊“播放”按鈕

顯示刀具運(yùn)動(dòng)過(guò)程。使用“3D動(dòng)態(tài)”方式進(jìn)行加工仿真，選中“碰撞設(shè)置”選項(xiàng)，單擊“播放”按鈕

進(jìn)行3D動(dòng)態(tài)加工仿真，結(jié)果如圖3-2-19所示。圖3-2-19仿真結(jié)果

24）后置處理。在“工序?qū)Ш狡鳌薄癙LANAR_MILL”操作上，調(diào)用右鍵菜單項(xiàng)【后處理】，激活“后處理”對(duì)話(huà)框。在“后處理”列表中選擇【MILL_3_AXIS】。在“文件名”編輯框中輸入“G:\3-2-planar_mill”。在“文件擴(kuò)展名”后輸入“NC”。單擊“確定”，系統(tǒng)彈出“信息”窗口，如圖3-2-20所示。圖3-2-20信息對(duì)話(huà)框要求：“任務(wù)實(shí)施操作步驟-參考”中加工頂面和凸輪輪廓是分兩個(gè)操作進(jìn)行了，請(qǐng)大家試著使用一個(gè)操作同時(shí)完成頂面和凸輪輪廓加工，并將操作創(chuàng)建過(guò)程相信記錄下來(lái)。（2）任務(wù)實(shí)施操作步驟——學(xué)生1.探究與提高(1)在創(chuàng)建平面銑時(shí)，調(diào)整“部件邊界”平面和“毛坯邊界”平面，“底面”的位置，觀察生成刀具軌跡的變化。(2)調(diào)整“部件邊界”的材料側(cè)，觀察生成刀具軌跡的變化。(3)思考面銑是如何進(jìn)行加工的以及它與平面銑的區(qū)別何在？(4)當(dāng)出現(xiàn)“沒(méi)有在島的周?chē)x要切削的材料”及“不能在任何層上切削材料”報(bào)警提示時(shí)應(yīng)該怎樣檢查操作？(5)獨(dú)立查找資料，學(xué)習(xí)UGNXCAM的仿真功能。2．使用平面加工的各種方法創(chuàng)建如圖3-2-21所示零件加工刀具運(yùn)動(dòng)軌跡。要求創(chuàng)建操作的過(guò)程中不使用三維模型。圖3-2-21拓展訓(xùn)練03020104十字槽零件加工編程是基于三維模型的平面加工編程任務(wù)，通過(guò)對(duì)十字槽零件加工編程任務(wù)過(guò)程的實(shí)施，使得讀者熟悉切削模式選擇、切削移動(dòng)參數(shù)、非切削移動(dòng)參數(shù)的設(shè)置、熟悉多面加工的特點(diǎn)和設(shè)置要求，能夠在UGNX12.0中進(jìn)行零件多面加工的設(shè)置。如圖所示十字槽零件，材料為2A12，要求加工零件的正反面結(jié)構(gòu)，加工時(shí)要求粗精加工分開(kāi)進(jìn)行。圖b）十字槽零件反面圖a）十字槽零件正面圖3-3-1十字槽零件（1）知識(shí)目標(biāo)常用切削移動(dòng)參數(shù)。常用非切削移動(dòng)參數(shù)。切削模式。（2）技能目標(biāo)能合理設(shè)置切削移動(dòng)參數(shù)。能合理設(shè)置非切削移動(dòng)速度。能合理選擇切削模式。掌握多面加工的處理方法。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)控加工相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確把握零件圖紙要求，正確分析被加工零件的特點(diǎn)，結(jié)合數(shù)控加工工藝和數(shù)控編程知識(shí)，制定加工工藝流程，合理使用UG

NX12.0平面加工的各種操作方法，刀軌的轉(zhuǎn)換完成十字槽零件正反面加工刀路的生成和驗(yàn)證。養(yǎng)成能辯證分析模型，創(chuàng)造性的進(jìn)行任務(wù)簡(jiǎn)化，培養(yǎng)獨(dú)立思考，善于積累、樂(lè)于創(chuàng)新的職業(yè)能力。切削模式?jīng)Q定刀具軌跡的樣式、加工的質(zhì)量和效率。平面銑共有8種切削方式。通過(guò)部件幾何體所有邊界形成相等數(shù)量的偏置，創(chuàng)建切削圖樣，這些邊界包含“部件”幾何體定義的邊緣環(huán)、島或型腔。這種切削模式可以保證刀具沿著整個(gè)“部件”幾何體進(jìn)行切削，無(wú)需設(shè)置“島清理”刀路，刀路方向只能系統(tǒng)確定，如圖3-3-2所示。（1）跟隨部件圖3-3-2跟隨部件跟隨周邊創(chuàng)建由切削區(qū)域輪廓形成的一組近似同心刀路的切削圖樣。從“部件”或“毛坯”幾何體定義的邊緣環(huán)生成偏置，刀路方向有“由內(nèi)向外”和“由外向內(nèi)”兩種形式，如圖a）所示。（2）跟隨周邊創(chuàng)建一條或指定數(shù)量的切削刀路，對(duì)部件壁面進(jìn)行精加工。輪廓切削模式可以加工開(kāi)放區(qū)域及閉合區(qū)域，對(duì)于具有封閉形狀的可加工區(qū)域，輪廓刀路構(gòu)建規(guī)則與“跟隨部件”切削圖樣相同，如圖b）所示。（3）輪廓圖a）跟隨周邊圖b）輪廓圖3-3-3切削模式是一種輪廓切削方式，允許刀具準(zhǔn)確地沿著指定邊界移動(dòng)，不需要“輪廓”切削模式中的自動(dòng)邊界裁剪功能，使用切削參數(shù)中“自相交”選項(xiàng)確定是否允許刀軌自相交，但如果允許刀軌自相交就不能進(jìn)行碰撞檢查，要進(jìn)行碰撞檢查就不能允許刀軌自相交，如圖a）所示。（4）標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)切削這種切削模式刀具以圓形回環(huán)模式進(jìn)行移動(dòng)，而圓心沿刀具軌跡方向移動(dòng)。通常在需要避免刀具過(guò)量切削材料時(shí)使用。使用擺線(xiàn)切削模式時(shí)，刀具步距不能大于65%刀具直徑，如圖b）所示。（5）擺線(xiàn)切削圖a）標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)圖b）擺線(xiàn)圖3-3-4切削模式單向切削模式創(chuàng)建沿一個(gè)方向切削的直線(xiàn)平行刀具軌跡?！皢蜗颉鼻邢魇冀K保持一致的“順銑”或“逆銑”切削，一般情況下，連續(xù)刀路間不執(zhí)行輪廓銑削，如圖a）所示。（6）單向切削往復(fù)切削模式可以創(chuàng)建平行直線(xiàn)刀路，彼此相鄰刀具軌跡切削方向相反，步進(jìn)時(shí)保持連續(xù)的進(jìn)刀狀態(tài)，使得切削移動(dòng)效率最大化，如圖b）所示。（7）往復(fù)切削圖a）單向切削圖b）往復(fù)切削圖3-3-5切削模式單向輪廓切削產(chǎn)生單向平行線(xiàn)性刀軌，刀具回程采用快速橫越運(yùn)動(dòng)，在兩段連續(xù)刀軌之間產(chǎn)生跨越刀軌（步距），如圖3-3-6所示。（8）單向輪廓切削圖3-3-6單向輪廓切削用于定義最常用或主要的參數(shù)。包括切削、精加工刀路、合并和毛坯四個(gè)選項(xiàng)組：1）“切削”選項(xiàng)組。“切削”選項(xiàng)組有“切削方向”、“切削順序”、“切削角”（僅“單向”、“往復(fù)”切削模式時(shí)有該選項(xiàng)）、“刀路方向”（僅“跟隨周邊”和“擺線(xiàn)”切削模式時(shí)有該選項(xiàng)）、“壁”（僅“輪廓”、“單向”、“往復(fù)”切削模式時(shí)有該選項(xiàng)）、“自相交”（僅“標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)”切削模式有此選項(xiàng)）等選項(xiàng)，各自的內(nèi)容和含義分別如表3-3-1、3-3-2、3-3-3所示：（1）“策略”選項(xiàng)卡在“平面銑”對(duì)話(huà)框“刀軌設(shè)置”選項(xiàng)組中單擊“切削參數(shù)”按鈕

，系統(tǒng)彈出“切削參數(shù)”對(duì)話(huà)框。這個(gè)對(duì)話(huà)框包括策略、余量、拐角、連接、空間范圍和更多等選項(xiàng)卡：選項(xiàng)內(nèi)容圖

例說(shuō)

明順

銑順銑切削是沿刀軸方向向下看，刀具的旋轉(zhuǎn)方向與相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向一致。逆

銑逆銑切削是沿刀軸方向向下看，刀具的旋轉(zhuǎn)方向與相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向相反。跟隨邊界跟隨邊界是刀具沿著邊界的方向進(jìn)行切削。邊界反向邊界相反是刀具沿著邊界的反方向進(jìn)行切削。表3-3-1“切削方向”選項(xiàng)示意及含義表表3-3-3“切削角”選項(xiàng)含義表選項(xiàng)名稱(chēng)圖

例說(shuō)

明層優(yōu)先表示每次切削完成工件上得同一高度的切削層之后在進(jìn)入下一層。深度優(yōu)先指每次切削完一個(gè)區(qū)域后再加工另一個(gè)區(qū)域，可以減少抬刀現(xiàn)象，因此在加工不同深度時(shí)，最好采用深度優(yōu)先。表3-3-2“切削順序”選項(xiàng)示意及含義表選項(xiàng)名稱(chēng)圖

例含

義選項(xiàng)名稱(chēng)圖

例含

義自動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)判斷切削角，一般和X軸方向相同。最長(zhǎng)邊以最長(zhǎng)邊的方向?yàn)榍邢鞣较?。指定給定和X軸的夾角值。矢量以選擇的矢量為切削方向。2）“精加工刀路”選項(xiàng)組“精加工刀路”指刀具按照設(shè)定的切削模式形成內(nèi)部刀具軌跡后沿邊界生成的最后一條刀具軌跡，這條刀具軌跡可以起到對(duì)邊界精加工的作用，系統(tǒng)只在“底平面”的切削層上生成精加工刀路。精加工刀路由“刀路數(shù)”和“精加工步距”兩個(gè)參數(shù)確定。3）“合并”選項(xiàng)組合并選項(xiàng)組僅有“合并距離”選項(xiàng)，合并距離是指兩段刀軌之間的最小距離，當(dāng)小于這個(gè)設(shè)定距離時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將兩段刀軌合并成一條刀軌，如圖3-3-7所示。4）“毛坯距離”選項(xiàng)組是平面銑特有的參數(shù)，系統(tǒng)從部件幾何體向外偏置設(shè)定的“毛坯距離”形成加工范圍。如圖3-3-8所示。圖3-3-7合并距離圖3-3-8毛坯距離用于定義粗、精加工的余量參數(shù)，包括“部件余量”、“最終底面余量”、“毛坯余量”、“檢查余量”、“修剪余量”和“內(nèi)/外公差”選項(xiàng)，如表3-3-4所示。（2）“余量”選項(xiàng)卡選項(xiàng)名稱(chēng)圖

例說(shuō)

明部件余量系統(tǒng)在計(jì)算當(dāng)前操作的刀軌時(shí)，從部件邊界偏移一個(gè)部件余量的距離后生成刀具軌跡。一般來(lái)說(shuō)粗加工時(shí)留的余量大，精加工部件余量為零。最終底面余量在本操作加工完成后在加工區(qū)域底部留下一個(gè)“最終底面余量”值，作為后續(xù)加工的材料。毛坯余量指定刀具偏離已定義毛坯幾何體的距離。毛坯余量應(yīng)用于具有相切條件的毛坯邊界或毛坯幾何體。檢查余量在檢查邊界向外的偏置量，添加這個(gè)值可以防止加工時(shí)刀具和檢查體碰撞。修剪余量系統(tǒng)在修剪邊界向切削側(cè)的偏置量，添加這個(gè)值可以防止刀具在修剪邊界上過(guò)切。內(nèi)公差加工時(shí)允許刀具偏離理論零件的范圍，公差值越小，刀路計(jì)算越慢，切削越精確，加工表面精度越高。外公差表3-3-4“余量”選項(xiàng)含義表用于控制刀軌拐角位置的處理方式。有“拐角處的刀軌形狀”、“圓弧上進(jìn)給調(diào)整”和“拐角處進(jìn)給減速”三個(gè)選項(xiàng)組。（3）“拐角”選項(xiàng)卡1）“拐角處的刀軌形狀”選項(xiàng)組有“繞對(duì)象滾動(dòng)”、“延伸并修剪”和“延伸”三個(gè)選項(xiàng)，含義如表3-3-5所示。選項(xiàng)名稱(chēng)繞對(duì)象滾動(dòng)延伸并修剪延

伸圖例2）“圓弧上進(jìn)給調(diào)整”選項(xiàng)組控制刀具在走圓弧型軌跡時(shí)是否減速，選項(xiàng)有：“無(wú)”和“在所有圓弧上”兩個(gè)選項(xiàng)。3）“拐角處進(jìn)給減速”選項(xiàng)組設(shè)置刀具運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化時(shí)的減速距離，選項(xiàng)有：“無(wú)”、“當(dāng)前刀具”和“上一刀具”三個(gè)選項(xiàng)。表3-3-5“拐角”選項(xiàng)含義表連接選項(xiàng)卡用于控制多個(gè)刀具軌跡之間的連接方式。選擇不同的切削模式，該選項(xiàng)卡下的內(nèi)容不盡相同。有“切削順序”、“跨空區(qū)域”、“優(yōu)化”、“開(kāi)放刀路”等選項(xiàng)組。（3）“連接”選項(xiàng)卡1）“切削順序”選項(xiàng)組“切削順序”選項(xiàng)組中“區(qū)域排序”有“標(biāo)準(zhǔn)”、“優(yōu)化”、“跟隨起點(diǎn)”和“跟隨預(yù)鉆孔”四個(gè)選項(xiàng)。圖例如表3-3-6所示。選

項(xiàng)圖

例說(shuō)

明標(biāo)

準(zhǔn)系統(tǒng)按照默認(rèn)的方式走刀，這種刀軌效率比較低。優(yōu)

化系統(tǒng)按照最短路徑走刀，效率較高，但不能夠人為控制。跟隨起點(diǎn)用戶(hù)可以用區(qū)域起刀點(diǎn)來(lái)控制走刀順序，但可控制點(diǎn)的數(shù)量較少。跟隨預(yù)鉆孔用戶(hù)可以定義更多的控制點(diǎn)來(lái)控制刀具走刀順序，可控性最好，但更麻煩。表3-3-6“切削順序”選項(xiàng)含義表2）“優(yōu)化”選項(xiàng)組“優(yōu)化”選項(xiàng)組僅有“跟隨檢查幾何體”選項(xiàng)或“短距離移動(dòng)上的進(jìn)給”選項(xiàng)，選中“跟隨檢查幾何體”復(fù)選框時(shí)刀具遇到檢查幾何體時(shí)會(huì)沿著檢查幾何體走刀，如果沒(méi)有選中該選項(xiàng)，刀具遇到檢查幾何體時(shí)會(huì)抬刀

。選中“短距離移動(dòng)上的進(jìn)給”系統(tǒng)會(huì)在遇到比較短的空移動(dòng)距離時(shí)，以進(jìn)給速度進(jìn)行切削。對(duì)話(huà)框多出給定短距離的“最大移刀值”輸入框。如果不選中該選項(xiàng)，系統(tǒng)會(huì)在短距離處抬刀。溫馨提示：當(dāng)切削模式選擇“跟隨部件”和“擺線(xiàn)”時(shí)出現(xiàn)此選項(xiàng)組；當(dāng)切削模式選擇“擺線(xiàn)”時(shí)出現(xiàn)“短距離移動(dòng)上的進(jìn)給”選項(xiàng)；當(dāng)切削模式選擇“跟隨部件”時(shí)出現(xiàn)“跟隨檢查幾何體”選項(xiàng)。3）“開(kāi)放刀路”選項(xiàng)組對(duì)于開(kāi)放刀具軌跡的連接方式，有“保持切削方向”和“變換切削方向”兩個(gè)選項(xiàng)，分別如表3-3-7所示?？刂圃凇翱缈諈^(qū)域”的走刀模式，有“跟隨”、“切削”和“移刀”三個(gè)選項(xiàng)，含義如表3-3-8所示。溫馨提示：“跨空區(qū)域”選項(xiàng)只在“單向”、“往復(fù)”和“單向輪廓”三種切削模式下出現(xiàn)。選項(xiàng)名稱(chēng)保持切削方向變換切削方向圖

例溫馨提示：“開(kāi)放刀路”選項(xiàng)組僅在“跟隨部件”切削模式下出現(xiàn)。4）“跨空”選項(xiàng)組選項(xiàng)名稱(chēng)跟

隨切

削移

刀圖

例表3-3-7“開(kāi)放刀路”選項(xiàng)含義表表3-3-8“跨空”選項(xiàng)含義表“空間范圍”選項(xiàng)卡主要用半精加工或精加工，去除前面工序留下的壁部拐角殘料。僅有“過(guò)程工件”一個(gè)選項(xiàng)，該選項(xiàng)有“無(wú)”、“使用2DIPW”和“使用參考刀具”三個(gè)選項(xiàng)，含義如表3-3-9所示。（4）“空間范圍”選項(xiàng)卡選項(xiàng)名稱(chēng)無(wú)使用2DIPW使用參考刀具圖

例用于補(bǔ)充說(shuō)明其它參數(shù)，包括“最小間隙”、“原有”、“下限平面”、“安全距離”等選項(xiàng)組。（5）“更多”選項(xiàng)卡表3-3-9“空間范圍”選項(xiàng)含義表非切削參數(shù)用于指定刀具進(jìn)退刀，切削區(qū)域轉(zhuǎn)移、刀具避讓?zhuān)焖僖苿?dòng)等方面的參數(shù)?！胺乔邢饕苿?dòng)”對(duì)話(huà)框包括進(jìn)刀、退刀、起點(diǎn)/終點(diǎn)、轉(zhuǎn)移/快速和避讓等選項(xiàng)卡。進(jìn)刀選項(xiàng)卡用于控制加工時(shí)在開(kāi)放區(qū)域、封閉區(qū)域、初始封閉區(qū)域和開(kāi)放區(qū)域的進(jìn)刀方式。封閉區(qū)域的進(jìn)刀形式有：螺旋、沿形狀斜進(jìn)刀、插削、與開(kāi)放區(qū)域相同和無(wú)五種形式，開(kāi)放區(qū)域的進(jìn)刀形式有：線(xiàn)性、線(xiàn)性-相對(duì)于切削、圓弧、點(diǎn)、線(xiàn)性-沿矢量、角度角度平面、矢量平面、與封閉區(qū)域相同和無(wú)等九種。分別說(shuō)明如下。（1）“進(jìn)刀”選項(xiàng)卡控制刀具沿直線(xiàn)方向進(jìn)刀，直線(xiàn)的方向和長(zhǎng)度可以根據(jù)需要通過(guò)設(shè)定長(zhǎng)度、旋轉(zhuǎn)角度、斜坡角、高度和最小安全距離進(jìn)行確定。每個(gè)參數(shù)的含義如表3-3-10所示。1）線(xiàn)性選項(xiàng)名稱(chēng)線(xiàn)性進(jìn)刀長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)角度斜坡角圖例選項(xiàng)名稱(chēng)高

度最小安全距離修剪至最小安全距離線(xiàn)性-相對(duì)于切削圖例表3-3-10“線(xiàn)性進(jìn)刀”選項(xiàng)含義表沿切線(xiàn)方向切入，控制參數(shù)和線(xiàn)性進(jìn)刀相同，參考“線(xiàn)性”進(jìn)刀模式。2）線(xiàn)性-相對(duì)于切削圓弧方向切入工件，控制參數(shù)有半徑、圓弧角度、高度、最小安全距離和在圓弧中心處開(kāi)始等參數(shù)。其中高度、最小安全距離、修剪至最小安全距離、忽略修剪側(cè)毛坯的含義和線(xiàn)性進(jìn)刀方式相同，其它參數(shù)的含義如表3-3-11所示。3）圓弧選項(xiàng)名稱(chēng)圓弧進(jìn)刀圓弧半徑圓弧角度從圓弧中心開(kāi)始圖

例表3-3-11“圓弧進(jìn)刀”選項(xiàng)含義表沿螺旋線(xiàn)方式切入工件，可以控制螺旋線(xiàn)直徑、斜坡角、高度、高度起點(diǎn)、最小安全距離和最小斜坡距離等參數(shù)，各參數(shù)的含義如表3-3-12所示。4）螺旋選項(xiàng)名稱(chēng)螺旋進(jìn)刀螺旋直徑斜坡角最小安全距離圖

例選項(xiàng)名稱(chēng)高度起點(diǎn)-前一層高度起點(diǎn)-當(dāng)前層高度起點(diǎn)-平面最小斜坡距離圖

例表3-3-12“螺旋進(jìn)刀”選項(xiàng)含義表進(jìn)刀時(shí)刀具沿著邊界的形狀下刀，可以控制斜坡角、高度、高度起點(diǎn)、最大寬度、最小安全距離、最小斜坡長(zhǎng)度等參數(shù)。斜坡角、高度、高度起點(diǎn)、最小安全距離、最小斜坡長(zhǎng)度等參數(shù)的含義和螺旋進(jìn)刀的對(duì)應(yīng)參數(shù)含義相同。特有參數(shù)如表所示。5）沿形狀斜線(xiàn)選項(xiàng)名稱(chēng)沿形狀斜線(xiàn)進(jìn)刀最大寬度（沿形狀斜線(xiàn)進(jìn)刀）圖

例選項(xiàng)名稱(chēng)點(diǎn)進(jìn)刀有效距離—點(diǎn)進(jìn)刀圖

例從給定點(diǎn)開(kāi)始切入工件，可以指定多個(gè)切入點(diǎn)，控制參數(shù)有半徑、高度和有效距離，如果半徑為零則沿直線(xiàn)切入。半徑和高度參數(shù)的含義和圓弧方式切入含義相同。特有參數(shù)如表3-3-13所示。6）點(diǎn)表3-3-13“沿形狀斜進(jìn)刀”選項(xiàng)含義表沿著給定的矢量方向切入工件，控制參數(shù)有矢量、長(zhǎng)度和高度，長(zhǎng)度和高度的含義和其它進(jìn)刀方式相同，矢量是給定切入的方向。7）線(xiàn)性—沿矢量通過(guò)給定旋轉(zhuǎn)角、斜坡角及平面來(lái)確定進(jìn)刀點(diǎn)和方向，旋轉(zhuǎn)角和斜坡角的含義和線(xiàn)性進(jìn)刀相同。8）角度—角度—平面通過(guò)給定矢量確定進(jìn)刀的方向，由平面和矢量結(jié)合確定進(jìn)刀點(diǎn)。9）矢量—矢量刀具直接沿Z軸方向進(jìn)刀，非常少用（除非確保有預(yù)鉆孔）。10）插削（2）“退刀”選項(xiàng)卡退刀方式和進(jìn)刀方式的參數(shù)基本相同。（2）“起點(diǎn)/鉆點(diǎn)”選項(xiàng)卡“起點(diǎn)/鉆點(diǎn)”選項(xiàng)卡控制刀軌的重疊距離、區(qū)域起點(diǎn)、預(yù)鉆孔點(diǎn)選項(xiàng)。如圖3-3-9所示。（3）“避讓”選項(xiàng)卡可以根據(jù)需要有選擇地指定刀具“出發(fā)點(diǎn)”、“起點(diǎn)”、“返回點(diǎn)”和“回零點(diǎn)”的位置及刀軸方向，各點(diǎn)含義如圖3-3-10所示。圖3-3-9“起點(diǎn)/鉆點(diǎn)”選項(xiàng)卡

圖3-3-10刀軌控制點(diǎn)位置（2）“轉(zhuǎn)移/快速”選項(xiàng)卡“轉(zhuǎn)移/快速”設(shè)置刀具退刀到什么位置和切削區(qū)域間刀具轉(zhuǎn)移方式，以及加工開(kāi)始和加工結(jié)束時(shí)刀具應(yīng)該到達(dá)的位置?？刂七x項(xiàng)有“安全設(shè)置”、“區(qū)域之間”、“區(qū)域內(nèi)”、“初始的和最終的”四個(gè)選項(xiàng)組。安全設(shè)置選項(xiàng)有“使用繼承的”、“自動(dòng)平面”、“平面”、“點(diǎn)”、“包容圓柱體”、“圓柱”、“球”、“包容塊”和“無(wú)”九個(gè)選項(xiàng)。各選項(xiàng)的含義如表3-3-14所示?！盁o(wú)”選項(xiàng)表示不做安全設(shè)置，這種情況下容易撞刀，通常不允許選擇。1）“安全設(shè)置”選項(xiàng)組選項(xiàng)名稱(chēng)使用繼承的自動(dòng)平面平

面點(diǎn)圖

例選項(xiàng)名稱(chēng)包容圓柱圓

柱球包容塊圖

例表3-3-14“安全設(shè)置”選項(xiàng)含義表“區(qū)域之間”選項(xiàng)組“轉(zhuǎn)移類(lèi)型”選項(xiàng)列表有“安全距離—刀軸”、“安全距離—最短距離”、“安全距離—切割平面”、“前一平面”、“直接”、“Z向最低安全距離”和“毛坯平面”等七個(gè)選項(xiàng)，它們的含義如表3-3-15所示。2）“區(qū)域之間”選項(xiàng)組選項(xiàng)名稱(chēng)安全距離—刀軸安全距離—最短距離安全距離—切割平面前一平面圖

例選項(xiàng)名稱(chēng)直

接Z向最低安全距離毛坯平面

圖

例

表3-3-15“區(qū)域之間”選項(xiàng)含義表“區(qū)域內(nèi)”選項(xiàng)組有“轉(zhuǎn)移方式”和“轉(zhuǎn)移類(lèi)型”兩個(gè)選項(xiàng)，“轉(zhuǎn)移類(lèi)型”和“區(qū)域之間”選項(xiàng)組的“轉(zhuǎn)移類(lèi)型”完全相同?！稗D(zhuǎn)移方式”表示相鄰兩條刀具軌跡之間的連接方式，有“進(jìn)刀和抬刀”、“抬刀和插削”和“無(wú)”三個(gè)選項(xiàng)：進(jìn)刀和抬刀：以“進(jìn)刀”和“退刀”方式連接相鄰兩條刀具軌跡。抬刀和插削：以給定的“抬刀/插削高度”進(jìn)行切入和切出。無(wú)：連接刀路時(shí)不附加切入切出刀路。3）“區(qū)域內(nèi)”選項(xiàng)組用于控制第一條和最后一條刀具軌跡的切入和切出方式。選項(xiàng)含義和“轉(zhuǎn)移類(lèi)型”中的相同選項(xiàng)含義相同。4）“最初和最終”選項(xiàng)組用于設(shè)置“碰撞檢查”和“刀具補(bǔ)償”。（6）“更多”選項(xiàng)卡經(jīng)過(guò)分析，十字槽零件主要有以下特點(diǎn)：極限尺寸為100×100×24mm。零件要求對(duì)頂面和正面十字槽、底面和反面四個(gè)凹腔進(jìn)行加工，需要兩次裝夾，兩個(gè)加工坐標(biāo)系。要求對(duì)十字槽和底部四個(gè)凹腔的加工粗精加工分開(kāi)。凹腔的最小凹圓角為R10mm，最大深度為8mm

。（1）十字槽零件加工工藝分析毛坯選擇為塊料，尺寸為100×100×26mm，數(shù)控加工前，四個(gè)側(cè)面已加工到位。數(shù)控加工工藝方案可按正反兩面進(jìn)行，具體如下：（2）十字槽零件加工工藝方案編排——參考1）正面加工加工頂面，一次到位。粗加工槽，側(cè)壁留0.2mm余量、底面留0.5mm余量。精加工槽底和槽側(cè)。2）反面加工加工底面，一次到位。粗加工凹腔，側(cè)壁留0.2mm余量、底面留0.5mm余量。精加工凹腔。通過(guò)熟悉十字槽零件任務(wù)描述，工藝分析，參考工藝過(guò)程，結(jié)合專(zhuān)業(yè)知識(shí)，完善該零件的工藝方案，填寫(xiě)工藝方案卡，工藝方案卡如表3-3-16所示。（3）十字槽零件加工工藝方案編排——學(xué)生姓

名

班

級(jí)

學(xué)

號(hào)

零件名稱(chēng)

材

料

夾

具

最小凹圓角

最大切削深度

機(jī)

床

序號(hào)工序名稱(chēng)刀具刀具伸出長(zhǎng)度切削速度進(jìn)給率操作名稱(chēng)1

2

3

4

5

表3-3-16

加工工藝方案—學(xué)生1）打開(kāi)文件3-3.prt，如圖3-3-11所示。2）進(jìn)入加工界面，進(jìn)行加工初始化。激活“加工環(huán)境”對(duì)話(huà)框后，“CAM會(huì)話(huà)配置”選擇“cam_general”“創(chuàng)建的CAM設(shè)置”選擇“mill_planar”，進(jìn)入加工環(huán)境。（1）任務(wù)實(shí)施操作步驟——參考圖3-3-11十字槽零件3）加工環(huán)境設(shè)置在“工序?qū)Ш狡鳌绦蝽樞颉币晥D中“NC_PROGRAM”下建立“ZM_NC”和“FM_NC”兩個(gè)程序組，如圖a）所示。在“工序?qū)Ш狡鳌庸し椒ā币晥D中刪除“MILL_SEMI_FINISH”和“DRILL_METHOD”，結(jié)果如圖b）所示。在“工序?qū)Ш狡鳌獛缀巍币晥D中將WORKPIECE調(diào)整為MCS_MILL的父特征，將MCS_MILL改名為ZM_MCS，并在WORKPIECE下建立加工坐標(biāo)系FM_MCS，完成后“工序?qū)Ш狡鳌獛缀巍币晥D如圖c）所示。圖a）“程序順序”視圖圖b）“加工方法”視圖圖c）“幾何”視圖圖3-3-12加工環(huán)境設(shè)置（續(xù)上）“WORKPIECE”的部件幾何選擇加工完成后的零件，毛坯使用“包容塊”，+ZM和-ZM的余量均設(shè)為1mm，如圖a）所示。使“ZM_MCS”距離零件頂面1mm，安全平面距離零件頂面11mm。結(jié)果如圖b）所示。使“FM_MCS”

距離零件底面1mm，安全平面距離零件底面11mm，F(xiàn)M_MCS和ZM_MCS的XM軸方向相同，YM軸方向相反。定義結(jié)果如圖c）所示。圖a）WORKPIECE圖b）ZM_MCS圖c）FM_MCS圖3-3-13加工幾何定義4）創(chuàng)建刀具使用“創(chuàng)建刀具”工具按鈕

激活“創(chuàng)建刀具”對(duì)話(huà)框，創(chuàng)建

12棒銑刀，刀具名稱(chēng)D12，參數(shù)設(shè)置如圖所示。圖3-3-14刀具參數(shù)

5）使用

12刀具創(chuàng)建“帶邊界面銑”進(jìn)行頂面加工操作。使用“創(chuàng)建工序”工具按鈕

，調(diào)用“創(chuàng)建工序”對(duì)話(huà)框，工序子類(lèi)型選擇“帶邊界面銑”按鈕

?！皫н吔缑驺姟备疙?xiàng)設(shè)置如圖a）所示。毛坯邊界如圖b）所示，參數(shù)設(shè)置如表3-3-17所示，創(chuàng)建操作完成后刀軌如圖c）所示。圖a）操作父項(xiàng)序號(hào)參數(shù)名稱(chēng)參

數(shù)

值序號(hào)參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)值1加工方法帶邊界面銑(face_milling)7最終底面余量0mm2切削模式往復(fù)8開(kāi)放區(qū)域進(jìn)刀和退刀線(xiàn)性3步距60%刀具直徑9進(jìn)刀和退刀高度3mm4毛坯距離1mm10主軸轉(zhuǎn)速2000rpm5每刀切削深度0mm11進(jìn)給率1000mmpm6刀軸+ZM

圖b）毛坯邊界圖c）刀具軌跡表3-3-17帶邊界面銑切削參數(shù)圖3-3-14帶邊界面銑工序6）使用D12刀具創(chuàng)建平面銑操作進(jìn)行正面橫槽粗加工。選擇“創(chuàng)建工序”工具按鈕

激活“創(chuàng)建工序”對(duì)話(huà)框，選擇平面銑按鈕

創(chuàng)建平面銑操作。操作的父項(xiàng)如圖a）所示。在“平面銑”對(duì)話(huà)框中選擇“指定部件邊界”按鈕

，系統(tǒng)彈出“部件邊界”對(duì)話(huà)框。“選擇方法”列表設(shè)為“點(diǎn)”，按圖b）所示順序，選擇A、B、C、D四點(diǎn)，邊界類(lèi)型為“封閉”，刀具側(cè)為“內(nèi)側(cè)”，平面設(shè)為“自動(dòng)”，刀具與邊界的位置在成員列表設(shè)置如圖c）所示。因?yàn)檫@里的毛坯邊界和加工幾何的毛坯輪廓一致，故可以不指定，底平面選擇槽底面。切削參數(shù)設(shè)置如表3-3-18所示。圖a）操作父項(xiàng)序號(hào)參數(shù)名稱(chēng)參

數(shù)

值序號(hào)參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)值1加工方法平面加工(planar_mill)8開(kāi)放區(qū)域進(jìn)刀退刀線(xiàn)性2切削模式往復(fù)9封閉區(qū)域進(jìn)刀類(lèi)型和開(kāi)放區(qū)域相同3步距60%刀具直徑10長(zhǎng)度（進(jìn)刀）6mm4每刀切削深

度2.511高度（進(jìn)刀）3mm5刀軸+ZM12主軸轉(zhuǎn)速2000rpm6部件余量0.213進(jìn)給率1000mmpm7最終底面余

量0.514第一刀切削60%（切削）圖b）選點(diǎn)順序圖c）刀具位置表3-3-18橫槽切削參數(shù)圖3-3-15橫槽粗加工邊界定義生成刀具軌跡如圖a）所示。在工序?qū)Ш狡髦?，選中planar_mill操作，使用右鍵菜單項(xiàng)【對(duì)象】

【變換】，采用“繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)”方式，將平面銑刀軌繞0，0，0點(diǎn)旋轉(zhuǎn)90°復(fù)制一個(gè)與原刀軌成90°的刀具軌跡，結(jié)果如圖b）所示。圖a）刀具軌跡圖b）變換結(jié)果7）使用D12刀具創(chuàng)建平面輪廓銑操作進(jìn)行槽側(cè)精加工。選擇“創(chuàng)建工序”工具按鈕

激活“創(chuàng)建工序”對(duì)話(huà)框，選擇平面輪廓銑按鈕

創(chuàng)建平輪廓銑操作。操作的父項(xiàng)如圖a)所示，使用“點(diǎn)”方式定義部件邊界，邊界類(lèi)型選為“開(kāi)放”，刀具側(cè)為“左側(cè)”，刀具與邊界的位置在成員列表設(shè)置如圖b）所示，底平面選擇槽底平面。切削參數(shù)設(shè)置如表3-3-19所示，創(chuàng)建完成后刀軌如圖c)所示。圖a）操作父項(xiàng)圖b）刀具位置圖c）刀具軌跡序號(hào)參數(shù)名稱(chēng)參

數(shù)

值序號(hào)參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)值1加工方法