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1、第第4章章 数控铣编程数控铣编程CAD/CAM应用技术应用技术UG NX 6.0石油物探职业教育学校机械部 王金友 本章本章内容内容 v4.1 UGNX加工基础加工基础 v4.2 型腔铣型腔铣 v4.3 固定轴轮廓铣固定轴轮廓铣v4.4 平面铣平面铣 v4.5 点位加工点位加工 v4.6 后处理后处理v4.7 加工实例加工实例 第第4章章 数控铣编程数控铣编程 4.1 UGNX加工基础加工基础 4.1.1 UGNX加工环境介绍加工环境介绍 v1.进入加工环境进入加工环境4.1 UGNX加工基础加工基础 4.1.1 UGNX加工环境介绍加工环境介绍 v2.加工界面加工界面 4.1 UGNX加工基
2、础加工基础 4.1.2 UGNX铣加工编程步骤铣加工编程步骤 4.2 型腔铣型腔铣 4.2.1 型腔铣的特点与应用型腔铣的特点与应用v型腔铣的加工特点是刀具在同一高度内完成一层切削后，再下降一型腔铣的加工特点是刀具在同一高度内完成一层切削后，再下降一个高度进行下一层的切削，即一层一层的切削。个高度进行下一层的切削，即一层一层的切削。v型腔铣在数控加工应用中最为广泛，可以用于大部分粗加工，以及型腔铣在数控加工应用中最为广泛，可以用于大部分粗加工，以及直壁或者斜度较大的侧壁的精加工；通过限定高度值，型腔铣也可直壁或者斜度较大的侧壁的精加工；通过限定高度值，型腔铣也可以用于平面的精加工以及清角加工等
3、。以用于平面的精加工以及清角加工等。4.2 型腔铣型腔铣4.2.2 型腔铣的子类型型腔铣的子类型 v 为标准型腔铣，可以满足为标准型腔铣，可以满足大多数零件的粗加工。大多数零件的粗加工。v 为等高轮廓铣，常用于直为等高轮廓铣，常用于直壁或者斜度较大的侧壁零件壁或者斜度较大的侧壁零件的精加工。的精加工。4.2 型腔铣型腔铣4.2.3 型腔铣的参数设置型腔铣的参数设置v “型腔铣型腔铣”操作对话框。操作对话框。4.2 型腔铣型腔铣4.2.3 型腔铣的参数设置型腔铣的参数设置 v1.几何体几何体几何体选项用于选择、新建和编辑操作所用的加工几何体几何体选项用于选择、新建和编辑操作所用的加工几何体v（1
4、）指定部件）指定部件指定部件用于定义最终加工完成的零件形状。指定部件用于定义最终加工完成的零件形状。v（2）指定毛坯）指定毛坯指定毛坯用于定义要加工成零件的原材料形状。指定毛坯用于定义要加工成零件的原材料形状。v（3）指定检查）指定检查指定检查用于定义刀具要避开的区域，如夹具和压板等。指定检查用于定义刀具要避开的区域，如夹具和压板等。v（4）指定切削区域）指定切削区域指定切削区域用于定义零件被加工的区域。通常是选择零件指定切削区域用于定义零件被加工的区域。通常是选择零件表面的某个面或面域作为切削区域，而不必选择整个零件。表面的某个面或面域作为切削区域，而不必选择整个零件。v（5）指定修剪边界）
5、指定修剪边界指定修剪边界用于进一步控制刀具的运动范围，即用边界对指定修剪边界用于进一步控制刀具的运动范围，即用边界对刀轨进行裁剪。刀轨进行裁剪。4.2 型腔铣型腔铣4.2.3 型腔铣的参数设置型腔铣的参数设置 v2.刀具刀具刀具选项主要是选择、新建和编辑操作所用的刀具。刀具选项主要是选择、新建和编辑操作所用的刀具。v3.刀轴刀轴刀轴选项组用于设置刀轴的方向。对于型腔铣、固定轴轮廓刀轴选项组用于设置刀轴的方向。对于型腔铣、固定轴轮廓铣、平面铣等加工方法可将刀轴方向设置为默认的铣、平面铣等加工方法可将刀轴方向设置为默认的“+ZM”方方向。向。4.2 型腔铣型腔铣4.2.3 型腔铣的参数设置型腔铣的
6、参数设置 v4.刀轨设置刀轨设置刀轨设置选项用于设置加工参数，是加工程序的核心内容。刀轨设置选项用于设置加工参数，是加工程序的核心内容。v（1）方法）方法方法选项用于选择、新建和编辑操作所用的加工方法。方法选项用于选择、新建和编辑操作所用的加工方法。v（2）切削模式）切削模式切削模式用于确定刀轨在加工切削区域的运动模式。切削模式用于确定刀轨在加工切削区域的运动模式。4.2 型腔铣型腔铣4.2.3 型腔铣的参数设置型腔铣的参数设置 4.2 型腔铣型腔铣4.2.3 型腔铣的参数设置型腔铣的参数设置 4.2 型腔铣型腔铣4.2.3 型腔铣的参数设置型腔铣的参数设置 v4.刀轨设置刀轨设置v（3）步距
7、）步距步距是指相邻两次走刀之间的距离。步距是指相邻两次走刀之间的距离。在粗加工时，步距可以设置为刀具有效直径的在粗加工时，步距可以设置为刀具有效直径的90%，一般为，一般为刀具有效直径的刀具有效直径的75%90%。4.2 型腔铣型腔铣4.2.3 型腔铣的参数设置型腔铣的参数设置 4.2 型腔铣型腔铣4.2.3 型腔铣的参数设置型腔铣的参数设置 v4.刀轨设置刀轨设置v（4）全局每刀深度）全局每刀深度指定每个切削层的最大深度。实际的每刀深度将小于或等于指定每个切削层的最大深度。实际的每刀深度将小于或等于全局每刀深度值。全局每刀深度值。v（5）切削层）切削层为使型腔铣切削后的余量均匀，可以定义多个
8、切削区域，即为使型腔铣切削后的余量均匀，可以定义多个切削区域，即设置多个切削层，每个切削区域设置不同的每刀深度。设置多个切削层，每个切削区域设置不同的每刀深度。4.2 型腔铣型腔铣4.2.3 型腔铣的参数设置型腔铣的参数设置 v4.刀轨设置刀轨设置v（6）切削参数）切削参数切削参数设置与部件材料的切削相关的选项。切削参数设置与部件材料的切削相关的选项。4.2 型腔铣型腔铣4.2.3 型腔铣的参数设置型腔铣的参数设置 v4.刀轨设置刀轨设置v（7）非切削移动）非切削移动非切削移动是指刀具在进行切削运动以外的所有空间运动，非切削移动是指刀具在进行切削运动以外的所有空间运动，包括进刀、退刀和转移（分
9、离、移刀、逼近）等运动。包括进刀、退刀和转移（分离、移刀、逼近）等运动。4.2 型腔铣型腔铣4.2.3 型腔铣的参数设置型腔铣的参数设置 v4.刀轨设置刀轨设置v（8）进给和速度）进给和速度进给和速度选项用于进给和速度选项用于设置刀具的移动速度设置刀具的移动速度和主轴转速。和主轴转速。4.2 型腔铣型腔铣4.2.3 型腔铣的参数设置型腔铣的参数设置 v5.机床控制机床控制机床控制选项用于定义和编辑后处理命令，主要控制机床的机床控制选项用于定义和编辑后处理命令，主要控制机床的动作，如主轴开停、换刀、冷却液开关等。动作，如主轴开停、换刀、冷却液开关等。v6.程序程序程序选项用于设置（选择、新建和编
10、辑）程序输出位置。程序选项用于设置（选择、新建和编辑）程序输出位置。v7.选项选项该选项用于设置刀轨显示、定制对话框等。该选项用于设置刀轨显示、定制对话框等。v8.操作操作操作选项用于对刀具路径的管理。操作选项用于对刀具路径的管理。4.3 固定轴轮廓铣固定轴轮廓铣4.3.1 固定轴轮廓铣的特点与应用固定轴轮廓铣的特点与应用v固定轴轮廓铣的加工特点是刀具始终沿复杂曲面轮廓进行切削加固定轴轮廓铣的加工特点是刀具始终沿复杂曲面轮廓进行切削加工，而且刀轴保持固定矢量方向。创建固定轴轮廓铣刀轨的关键工，而且刀轴保持固定矢量方向。创建固定轴轮廓铣刀轨的关键是生成驱动点。驱动点可由曲线、边界、面或曲面等驱动
11、几何体是生成驱动点。驱动点可由曲线、边界、面或曲面等驱动几何体生成，并投影到部件几何体上，以产生刀轨。生成，并投影到部件几何体上，以产生刀轨。v固定轴轮廓铣主要应用于曲面轮廓的半精加工和精加工，以及清固定轴轮廓铣主要应用于曲面轮廓的半精加工和精加工，以及清角加工。角加工。4.3 固定轴轮廓铣固定轴轮廓铣4.3.2 固定轴轮廓铣的子类型固定轴轮廓铣的子类型4.3 固定轴轮廓铣固定轴轮廓铣4.3.3 固定轴轮廓固定轴轮廓铣的参数设置铣的参数设置v设置几何体、设置几何体、刀具、加工方刀具、加工方法、切削参数、法、切削参数、非切削参数、非切削参数、进给和速度等进给和速度等参数与型腔铣参数与型腔铣基本相
12、同，基本相同，v其主要区别在其主要区别在于驱动方法和于驱动方法和投影矢量选项投影矢量选项的设置。的设置。4.3 固定轴轮廓铣固定轴轮廓铣4.3.3 固定轴轮廓铣的参数设置固定轴轮廓铣的参数设置v1.驱动方法驱动方法驱动方法定义了创建驱动点的方法，并决定可用的驱动几何驱动方法定义了创建驱动点的方法，并决定可用的驱动几何体类型，以及投影矢量、刀具轴和切削方法。常用的驱动方体类型，以及投影矢量、刀具轴和切削方法。常用的驱动方式有以下几种。式有以下几种。v（1）区域铣削驱动方法）区域铣削驱动方法区域铣削驱动方法允许指定一个切削区域来产生刀位轨迹区域铣削驱动方法允许指定一个切削区域来产生刀位轨迹区域铣削
13、驱动方法在模具加工中应用最广，而且不需要定义区域铣削驱动方法在模具加工中应用最广，而且不需要定义驱动几何体。驱动几何体。4.3 固定轴轮廓铣固定轴轮廓铣4.3.3 固定轴轮廓铣的参数设置固定轴轮廓铣的参数设置4.3 固定轴轮廓铣固定轴轮廓铣4.3.3 固定轴轮廓铣的参数设置固定轴轮廓铣的参数设置v1.驱动方法驱动方法v（2）清根驱动方法）清根驱动方法清根驱动方法将沿着零件清根驱动方法将沿着零件面的凹角和凹谷生成驱动面的凹角和凹谷生成驱动点。点。清根驱动方法常用在前面清根驱动方法常用在前面加工中使用了较大直径的加工中使用了较大直径的刀具而在凹角留下较多残刀具而在凹角留下较多残料的加工，也可用在精
14、加料的加工，也可用在精加工前做半精加工。工前做半精加工。4.3 固定轴轮廓铣固定轴轮廓铣4.3.3 固定轴轮廓铣的参数设置固定轴轮廓铣的参数设置v1.驱动方法驱动方法v（3）边界驱动方法）边界驱动方法边界驱动方法是通过指定边边界驱动方法是通过指定边界定义切削区域，功能上类界定义切削区域，功能上类似于区域铣削驱动方法。似于区域铣削驱动方法。其指定驱动几何体的方法类其指定驱动几何体的方法类似于平面铣中指定部件边界。似于平面铣中指定部件边界。v（4）曲线）曲线/点驱动方法点驱动方法曲线曲线/点驱动方法是通过用点驱动方法是通过用户指定的点或曲线来定义驱户指定的点或曲线来定义驱动几何体的。该驱动方法常动
15、几何体的。该驱动方法常用于在零件表面雕刻文字或用于在零件表面雕刻文字或图案，也可进行沟槽的加工。图案，也可进行沟槽的加工。4.3 固定轴轮廓铣固定轴轮廓铣4.3.3 固定轴轮廓铣的参数设置固定轴轮廓铣的参数设置v2.投影矢量投影矢量投影矢量是定义驱动点沿怎样的方向投影到零件面上。投影矢量是定义驱动点沿怎样的方向投影到零件面上。一般情况下，固定轴轮廓铣所用的投影矢量为刀轴方向。一般情况下，固定轴轮廓铣所用的投影矢量为刀轴方向。4.4 平面铣平面铣4.4.1 平面铣的特点与应用平面铣的特点与应用v平面铣是一种平面铣是一种2.5轴的加工方法，用所选的边界和材料侧方向来定义轴的加工方法，用所选的边界和
16、材料侧方向来定义加工区域，故不需要作出完整的模型而只依据加工区域，故不需要作出完整的模型而只依据2D图形就可直接生成图形就可直接生成刀具轨迹。刀具轨迹。v平面铣用于直壁的，并且岛屿的顶面和槽腔的底面为平面的零件的平面铣用于直壁的，并且岛屿的顶面和槽腔的底面为平面的零件的加工，而不能加工曲面。加工，而不能加工曲面。4.4 平面铣平面铣4.4.2 平面铣的子类型平面铣的子类型4.4 平面铣平面铣4.4.3 平面铣的参数设置平面铣的参数设置v平面铣参数与型腔铣大致相平面铣参数与型腔铣大致相同，但在设置几何体和切削同，但在设置几何体和切削层参数略有不同。层参数略有不同。v1.几何体几何体在平面铣中用边
17、界定义几在平面铣中用边界定义几何体，包括：何体，包括：部件边界部件边界毛坯边界毛坯边界检查边界检查边界修剪边界修剪边界底面等底面等其中部件边界和底面必须其中部件边界和底面必须定义。定义。4.4 平面铣平面铣4.4.3 平面铣的参数设置平面铣的参数设置v2.切削层切削层刀具的切削从部件边界平面开始到底面结束刀具的切削从部件边界平面开始到底面结束.如果部件平面和底面处于同一平面，只生成单一深度的刀轨；如果部件平面和底面处于同一平面，只生成单一深度的刀轨；如果部件边界平面和高于底面，加之切削深度选项的定义，就如果部件边界平面和高于底面，加之切削深度选项的定义，就可以生成多层刀轨，实现分层切削。可以生
18、成多层刀轨，实现分层切削。4.5 点位加工点位加工4.5.1 点位加工的特点与应用点位加工的特点与应用v点位加工可用于钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、锪孔和攻螺纹等操作。点位加工可用于钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、锪孔和攻螺纹等操作。v点位加工的关键是孔位的选择、加工表面、加工底面的设置，路径点位加工的关键是孔位的选择、加工表面、加工底面的设置，路径的优化以及循环设置等。的优化以及循环设置等。4.5 点位加工点位加工4.5.2 点位加工的子类型点位加工的子类型4.5 点位加工点位加工4.5.3 点位加工的参数设置点位加工的参数设置v选择点位加工子类型，并指选择点位加工子类型，并指定操作所在的位置，输入操定操
19、作所在的位置，输入操作名称，单击作名称，单击【确定确定】按钮按钮后，系统打开后，系统打开“孔孔”操作对操作对话框，如图所示。话框，如图所示。v1.几何体几何体点位加工几何体包括指点位加工几何体包括指定孔位、加工表面、加定孔位、加工表面、加工底面等。工底面等。4.5 点位加工点位加工4.5.3 点位加工的参数设置点位加工的参数设置v2.循环设置循环设置 4.5 点位加工点位加工4.5.3 点位加工的参数设置点位加工的参数设置v3.最小安全距离最小安全距离最小安全距离是指最小安全距离是指G指令指令中的中的R值，即从该位置起值，即从该位置起刀具将做切削运动。刀具将做切削运动。v4.深度偏置深度偏置深
20、度偏置是指钻通孔时深度偏置是指钻通孔时穿过加工底面的穿透量，穿过加工底面的穿透量，或者是钻盲孔时孔底部或者是钻盲孔时孔底部的保留量，如图的保留量，如图7-46所示。所示。4.6 后处理后处理4.6.1 NX后置处理器（后置处理器（UG/POST）v1.UGNX后处理简介后处理简介后处理就是结合特定机床把系统生成的刀具轨迹转化成机床能后处理就是结合特定机床把系统生成的刀具轨迹转化成机床能够识别的够识别的G代码指令，生成的代码指令，生成的G代码指令可以直接输入数控机代码指令可以直接输入数控机床用于加工，这是最终的目的。床用于加工，这是最终的目的。UGNX软件提供了两种后处理方法，即图形后置处理器。
21、软件提供了两种后处理方法，即图形后置处理器。（GPM）和后置处理器（）和后置处理器（UG Post）UG后置处理器是后置处理器是UG软件自身携带的一个后处理程序，可以直软件自身携带的一个后处理程序，可以直接从零件的刀轨中提取信息进行后处理，使用起来比较方便。接从零件的刀轨中提取信息进行后处理，使用起来比较方便。4.6 后处理后处理4.6.1 NX后处理器（后处理器（UG/POST）v2.UG/POST操作步骤操作步骤4.6 后处理后处理4.6.2 车间工艺文件车间工艺文件v1.车间工艺文件简介车间工艺文件简介车间工艺文件是从操作中提取零件几何体、零件材料、刀具参车间工艺文件是从操作中提取零件几
22、何体、零件材料、刀具参数、加工参数、加工顺序等信息输出为文件，以供机床操作人数、加工参数、加工顺序等信息输出为文件，以供机床操作人员加工零件时使用。员加工零件时使用。车间工艺文件有两种格式：一种是纯文本格式，另一种是超文车间工艺文件有两种格式：一种是纯文本格式，另一种是超文本格式（即网页本格式（即网页HTML格式）。格式）。4.6 后处理后处理4.6.2 车间工艺文件车间工艺文件v2.车间工艺文件操作步骤车间工艺文件操作步骤在加工环境下，按图在加工环境下，按图7-48所示步骤操作，可生成车间工艺文件。所示步骤操作，可生成车间工艺文件。4.7 加工实例加工实例4.7.1 凹模型腔的加工凹模型腔的加工v本例将应用型腔铣和固定轴轮廓铣完成塑料盒模具凹模的编程。本例将应用型腔铣和固定轴轮廓铣完成塑料盒模具凹模的编程。4.7.2 定模板的加工定模板的加工v本例将应用平面铣和孔加工方法完成模具定模板的编程。本例将应用平面铣和孔加工方法完成模具定模板的编程。详细步骤见操作视频详细步骤见操作视频塑料盒模具凹模塑料盒模具凹模模具定模板模具定模板