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1、第九章五轴联动加工实例第一节多面体加工实例第二节球面刻字加工实例第三节叶轮加工实例第1页/共130页第一节多面体加工实例一、多面体零件加工工艺分析多面体零件如图91所示。图9-1多面体零件图第2页/共130页第一节多面体加工实例表9-1多面体零件加工工步安排二、利用UG软件生成加工程序第3页/共130页第一节多面体加工实例图9-2进入加工模块1.设定加工几何体第4页/共130页第一节多面体加工实例图9-3操作导航器第5页/共130页第一节多面体加工实例图9-4几何视图第6页/共130页第一节多面体加工实例图9-5加工坐标系设定2.设定加工刀具第7页/共130页第一节多面体加工实例图9-6工件几
2、何体设定第8页/共130页第一节多面体加工实例图9-7机床刀具视图第9页/共130页第一节多面体加工实例图9-8插入刀具第10页/共130页第一节多面体加工实例图9-9创建刀具组第11页/共130页第一节多面体加工实例图9-10刀具参数设定第12页/共130页第一节多面体加工实例图9-11插入刀具后的机床刀具视图3.设定加工方法第13页/共130页第一节多面体加工实例图9-12加工方法视图第14页/共130页第一节多面体加工实例图9-13加工方法参数设定第15页/共130页第一节多面体加工实例图9-14“进给和速度”对话框4.创建加工操作并产生加工刀具路径第16页/共130页第一节多面体加工实
3、例(1)粗加工按照工步安排，粗加工只有一步：对所有区域进行Z轴层粗铣。1)插入操作。图9-15程序顺序视图第17页/共130页第一节多面体加工实例图9-16插入操作第18页/共130页第一节多面体加工实例图9-17“创建操作”对话框2)设定参数。第19页/共130页第一节多面体加工实例图9-18粗加工的主要参数第20页/共130页第一节多面体加工实例图9-19粗加工的其他参数第21页/共130页第一节多面体加工实例图9-20“切削层”对话框第22页/共130页第一节多面体加工实例图9-21捕捉底平面边角点第23页/共130页第一节多面体加工实例图9-22更改后的切削层第24页/共130页第一节
4、多面体加工实例图9-23“进刀/退刀”对话框第25页/共130页第一节多面体加工实例图9-24“自动进刀/退刀”对话框第26页/共130页第一节多面体加工实例图9-25“避让几何”对话框第27页/共130页第一节多面体加工实例图9-26“安全平面”对话框第28页/共130页第一节多面体加工实例图9-27“平面构造器”对话框第29页/共130页第一节多面体加工实例图9-28“进给和速度”对话框第30页/共130页第一节多面体加工实例图9-29切削参数策略第31页/共130页第一节多面体加工实例图9-30切削参数余量第32页/共130页第一节多面体加工实例图9-31切削参数连接第33页/共130页
5、第一节多面体加工实例图9-32切削参数包容第34页/共130页第一节多面体加工实例图9-33切削参数更多3)生成加工刀具路径并验证。第35页/共130页第一节多面体加工实例图9-34生成刀具路径第36页/共130页第一节多面体加工实例图9-35刀具路径计算进行中第37页/共130页第一节多面体加工实例图9-37“可视化刀具轨迹”对话框(2)半精加工按照加工工步安排，半精加工也只有一步，第38页/共130页第一节多面体加工实例即对所有区域进行Z轴层等高精加工。图9-37“可视化刀具轨迹”对话框第39页/共130页第一节多面体加工实例图9-37“可视化刀具轨迹”对话框第40页/共130页第一节多面
6、体加工实例图9-38粗加工模拟结果第41页/共130页第一节多面体加工实例图9-39半精加工切削区域第42页/共130页第一节多面体加工实例图9-40半精加工主要参数第43页/共130页第一节多面体加工实例图9-41半精加工切削参数第44页/共130页第一节多面体加工实例图9-42半精加工模拟结果(3)精加工由于精加工的步骤较多，这里按加工次序分步说明。第45页/共130页第一节多面体加工实例1)底部区域的等高精加工。图9-43拖放法改变操作的加工方法2)多面体第一层平面精加工。第46页/共130页第一节多面体加工实例图9-44底部精加工切削区域第47页/共130页第一节多面体加工实例图9-4
7、5创建多轴加工的定轴曲面铣第48页/共130页第一节多面体加工实例图9-46区域铣削驱动方式参数第49页/共130页第一节多面体加工实例图9-47选择第一层平面中的一个面第50页/共130页第一节多面体加工实例图9-48矢量构成器第51页/共130页第一节多面体加工实例图9-49捕捉要加工面的法向矢量第52页/共130页第一节多面体加工实例图9-50定轴曲面铣参数主界面第53页/共130页第一节多面体加工实例图9-51切削参数设定第54页/共130页第一节多面体加工实例图9-52非切削参数进刀/退刀设定第55页/共130页第一节多面体加工实例图9-53非切削参数逼近第56页/共130页第一节多
8、面体加工实例图9-54安全几何体第57页/共130页第一节多面体加工实例图9-55创建球形安全几何体第58页/共130页第一节多面体加工实例图9-56选择零件底面上的圆心点第59页/共130页第一节多面体加工实例图9-57一个平面的精加工刀具路径3)多面体其他层平面精加工。第60页/共130页第一节多面体加工实例图9-58刀具路径的变换第61页/共130页第一节多面体加工实例图9-59CAM变换类型选择第62页/共130页第一节多面体加工实例图9-60旋转复制出的刀具路径5.后处理生成加工程序第63页/共130页第一节多面体加工实例图9-61重新编排后的程序顺序视图第64页/共130页第一节多
9、面体加工实例图9-62后处理三、多面体零件实际加工过程第65页/共130页第一节多面体加工实例1.加工前的准备工作2.装夹工件和对刀3.加工图9-63装夹好工件的机床示意图第66页/共130页第二节球面刻字加工实例一、球面刻字加工工艺分析首先分析完成这个加工任务需要哪几个步骤。图9-64第一次粗加工后效果第67页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-65第二次粗加工后效果第68页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-66球面精加工后效果第69页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-67球面刻字后效果二、利用UG软件生成加工程序第70页/共130页第二节球面刻字加工实例表9-2球面刻字加工
10、工步安排1.准备加工需要的驱动第71页/共130页第二节球面刻字加工实例(1)构造球面精加工的驱动曲面将第二层图层设定为工作层，把要加工的球面造型复制一个副本至图层第二层，这个实体被YZ平面和ZX平面分割成四瓣，其又被通过球心并与Z轴垂直的平面分为共八个实体(图9-68)；将XY平面第一、第二、第四象限的实体删除，只留下第三象限部分，再提取如图9-69所示的两条边缘曲线；如图9-70所示，将底座部分的上表面向上偏置3.1mm；过提取出的四分之一圆弧形边缘曲线的下端点做一条平行于Z轴的直线(图9-71)。图9-68实体被分割为8块第72页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-69提取所需的边缘
11、曲线第73页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-70偏置面第74页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-71作直线(2)刻字的驱动将要刻的字放在球面上。第75页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-72合并曲线为样条曲线第76页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-73构造旋转曲面第77页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-74分割曲面第78页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-75留下驱动曲面第79页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-76基线第80页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-77插入文字第81页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-78调整好文字第82
12、页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-79将基线隐藏2.设定加工几何体第83页/共130页第二节球面刻字加工实例(1)球面粗、精加工的几何体切换到加工模块，打开操作导航器的几何体视图，将“WORKPIECE”更名为“WORKPIECE1”，“WORKPIECE1”的部件选择要加工的球体，毛坯选择自动块，“ZM”处设为5(图9-80)。(2)刻字加工的几何体我们并没有做出刻上字以后的图形，只是把要刻的字放置在球面上。图9-80自动块毛坯第84页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-81球面偏置后的效果3.设定加工刀具第85页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-82刀具参数4.设定加工方
13、法第86页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-83粗加工参数第87页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-84精加工参数5.创建加工操作并产生加工刀具路径第88页/共130页第二节球面刻字加工实例(1)球面粗加工选择“millcontour”类型的子类型“CAVITYMILL”，创建一个层铣操作，命名为“CAVITYMILL1”。图9-85粗加工切削层设定第89页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-86粗加工安全平面设定第90页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-87球面粗加工刀具路径(2)球面精加工如图9-88所示，选择类型“millmulti-axis”，第91页/共130页
14、第二节球面刻字加工实例子类型“VCSURFREGZZLEADLAG”，使用几何体“WORKPIECE1”，使用刀具“D6R3”，使用方法“MILLFINISH”，单击“确定”创建操作。图9-88创建球面精加工操作第92页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-89切削方向和材料方向第93页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-90球面精加工驱动参数第94页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-91进刀参数第95页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-92球面精加工刀具路径第96页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-93创建刻字操作(3)球面刻字创建一个程序组“PROGRAM1”，第9
15、7页/共130页第二节球面刻字加工实例如图9-93所示，选择类型“millmulti-axis”，子类型“VARIABLECONTOUR”，使用几何体“WORKPIECE2”，使用刀具“D0.2R0B15”，使用方法“MILLFINISH”，程序“PROGRAM1”，名称为“KZ1”，单击“确定”创建操作。图9-94选择驱动边界第98页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-95边界驱动参数6.后处理第99页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-96第一个字的雕刻刀具路径第100页/共130页第二节球面刻字加工实例图9-97所有字的雕刻刀具路径第101页/共130页第二节球面刻字加工实例图9
16、-98操作顺序三、球面刻字实际加工过程第102页/共130页第二节球面刻字加工实例这个任务的加工过程中的具体操作，和第一节中多面体加工的实际加工步骤是一致的，大同小异，因此，这里不再赘述，只作简要说明。1.加工前的准备工作2.装夹工件和对刀3.加工第103页/共130页第三节叶轮加工实例图9-99叶轮示意图第104页/共130页第三节叶轮加工实例图9-100层和组合示意图一、叶轮各部分曲面分层放置第105页/共130页第三节叶轮加工实例在左边树状结构打开“层和组合”，如图9100所示。1)在“套”层 设置如图9-101所示的曲面。图9-101套曲面第106页/共130页第三节叶轮加工实例2)在
17、“左叶片”层设置如图9-102所示叶片，即一个叶片组的左边的一个叶片。图9-102左叶片曲面3)在“右叶片”层设置如图9-103所示的叶片，即一个叶片组的右边的一个叶片。第107页/共130页第三节叶轮加工实例图9-103 右叶片曲面4)在“分流叶片”层设置如图9-104所示的叶片，即一个叶片组的中间的一个叶片。第108页/共130页第三节叶轮加工实例图9-104分流叶片曲面5)在“轮毂”层设置如图9-105所示的曲面。第109页/共130页第三节叶轮加工实例图9-105轮毂曲面6)其余的曲面放在“其他”层中。第110页/共130页第三节叶轮加工实例图9-106右键单击弹出层菜单二、叶轮粗加工
18、第111页/共130页第三节叶轮加工实例1.创建刀具 2.建立毛坯3.切入、切出和连接参数设置图9-107球头刀参数设置对话框第112页/共130页第三节叶轮加工实例图9-108毛坯参数设置第113页/共130页第三节叶轮加工实例图9-109“Z高度”选项卡中的参数设置第114页/共130页第三节叶轮加工实例图9-110“切入”选项卡中的参数设置第115页/共130页第三节叶轮加工实例图9-111“延伸”选项卡中的参数设置第116页/共130页第三节叶轮加工实例图9-112“连接”选项卡中的参数设置4.叶轮粗加工参数设置第117页/共130页第三节叶轮加工实例图9-113叶轮粗加工策略设定第1
19、18页/共130页第三节叶轮加工实例图9-114叶轮粗加工参数设置第119页/共130页第三节叶轮加工实例图9-115单个叶片组粗加工刀具路径第120页/共130页第三节叶轮加工实例图9-116整个叶轮粗加工刀具路径三、叶轮精加工第121页/共130页第三节叶轮加工实例1.【切入切出和连接】参数设置图9-117“切入”选项卡中的参数设置第122页/共130页第三节叶轮加工实例图9-118“延伸”选项卡中的参数设置第123页/共130页第三节叶轮加工实例图9-119“连接”选项卡中的参数设置2.叶片精加工第124页/共130页第三节叶轮加工实例图9-120叶片精加工策略3.轮毂精加工第125页/共130页第三节叶轮加工实例四、叶轮的实际加工过程(其过程跟前面的实例类似，为了节省篇幅省略)图9-121“叶片精加工”对话框第126页/共130页第三节叶轮加工实例图9-122叶片精加工刀具路径第127页/共130页第三节叶轮加工实例图9-123“轮毂精加工”对话框第128页/共130页第三节叶轮加工实例图9-124轮毂精加工刀具路径第129页/共130页感谢您的观看！第130页/共130页