《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(jìn)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(jī)床工作臺上。⑴工件坐標(biāo)系原點設(shè)置。為方便進(jìn)行對刀，將工件坐標(biāo)系設(shè)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(jìn)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(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min，進(jìn)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(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，進(jìn)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(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min，進(jìn)給速度為300mm/min。1.2公共項目設(shè)置1.2.1進(jìn)入加工模塊⑴啟動NX8.0。雙擊UGNX8.0的圖標(biāo)，進(jìn)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(biāo)系原點的確認(rèn)。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(rèn)工作坐標(biāo)系原點在工件模型的頂面心形中心位置上。⑷進(jìn)入加工模塊。使用快捷鍵（Ctrl＋Alt＋M）進(jìn)入UGNX8.0CAM模塊，系統(tǒng)自動彈出“加工環(huán)境”對話框，進(jìn)行加工環(huán)境的初始化設(shè)置，選擇“mill_planar”（平面銑），單擊對話框中的“確定”按鈕進(jìn)入加工模塊。1.2.2固定導(dǎo)航器在加工界面的左側(cè)單擊“操作導(dǎo)航器”按鈕，再單擊“固定”按鈕，則該按鈕變?yōu)?，固定了操作?dǎo)航器。1.2.3設(shè)置安全高度在操作導(dǎo)航器的空白處單擊鼠標(biāo)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(dǎo)航器中出現(xiàn)圖標(biāo)，用鼠標(biāo)左鍵雙擊該圖標(biāo)，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(shè)置毛坯在操作導(dǎo)航器中雙擊圖標(biāo)，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(dǎo)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(biāo)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(biāo)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(dǎo)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(yù)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(shè)置加工公差在操作導(dǎo)航器的空白處單擊鼠標(biāo)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(biāo)左鍵雙擊圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出如圖1-10所示的“銑削方法”對話框，設(shè)置參數(shù)如圖1-10所示；用鼠標(biāo)左鍵雙擊圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出如圖1-11所示的“銑削方法”對話框，設(shè)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(biāo)，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(shè)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(biāo)，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(biāo)，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(shè)置在“平面銑”對話框中展開“刀軌設(shè)置”選項，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，如圖1-19所示。選擇“切削模式”為“往復(fù)”、“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(rèn)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(shè)置進(jìn)給率和速度在“平面銑”對話框中單擊【進(jìn)給率和速度】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出如圖1-20所示的“進(jìn)給率和速度”對話框，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)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(biāo)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(rèn)】圖標(biāo)。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(rèn)刀軌正確后，單擊對話框中的“確定”按鈕關(guān)閉對話框，完成面銑削操作的創(chuàng)建。圖1-19設(shè)置刀軌參數(shù)圖1-20“進(jìn)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(dǎo)航器中選擇，再單擊加工【操作】工具欄上的【后處理】圖標(biāo)，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(shè)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(biāo)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(biāo)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(jī)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(biāo)，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(shè)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(biāo)，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(shè)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(biāo)，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(shè)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(biāo)，系統(tǒng)彈出如圖1-30所示的“平面”對話框，參數(shù)設(shè)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(shè)置“平面銑”對話框中“刀軌設(shè)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(rèn)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(biāo)，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(shè)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(jìn)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(biāo)，系統(tǒng)彈出“切削參數(shù)”對話框，首先設(shè)置策略參數(shù)如圖1-35所示；選擇“余量”選項卡，設(shè)置余量參數(shù)如圖1-36所示。其余采用系統(tǒng)默認(rèn)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(shè)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(biāo)，系統(tǒng)彈出“非切削移動”對話框，首先設(shè)置進(jìn)刀參數(shù)如圖1-37所示。其余采用系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)，單擊對話框中的“確定”按鈕，返回“平面銑”對話框。⑹進(jìn)給率和速度。單擊“平面銑”對話框中【進(jìn)給率和速度】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出“進(jìn)給率和速度”對話框，設(shè)置主軸速度和進(jìn)給率參數(shù)如圖1-38所示。其余采用系統(tǒng)默認(rèn)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(shè)置”選項圖1-34“切削層”對話框圖1-35設(shè)置策略參數(shù)圖1-36設(shè)置余量參數(shù)圖1-37設(shè)置進(jìn)刀參數(shù)圖1-38設(shè)置主軸速度和進(jìn)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(biāo)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(rèn)】圖標(biāo)。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(rèn)刀軌正確后，單擊對話框中的“確定”按鈕關(guān)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(dǎo)航器中選擇，再單擊【操作】工具欄上的【后處理】圖標(biāo)，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(shè)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(fù)制平面銑粗加工操作在操作導(dǎo)航器中選擇，單擊鼠標(biāo)右鍵，在系統(tǒng)彈出的如圖1-42所示的快捷菜單中選擇“復(fù)制”命令。再在操作導(dǎo)航器中選擇，單擊鼠標(biāo)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(shè)置方法在操作導(dǎo)航器中雙擊圖標(biāo)，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(shè)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(shè)置方法和切削模式1.5.4設(shè)置切削層單擊“平面銑”對話框中【切削層】圖標(biāo)，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(shè)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(shè)置切削參數(shù)單擊“平面銑”對話框中【切削參數(shù)】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出“切削參數(shù)”對話框，首先設(shè)置策略參數(shù)如圖1-44所示；選擇“余量”選項卡，設(shè)置余量參數(shù)如圖1-45所示。其余采用系統(tǒng)默認(rèn)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(shè)置進(jìn)給率和速度參數(shù)單擊“平面銑”對話框中【進(jìn)給率和速度】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出“進(jìn)給率和速度”對話框，設(shè)置主軸速度和進(jìn)給率參數(shù)如圖1-46所示。其余采用系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)，單擊對話框中的“確