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1、典型零件轮廓铣削加工深度轮廓编程操作深 度 轮 廓 铣深度轮廓铣是刀具逐层切削材料的一种加工类型。它适用于大量切削材料的粗加工以及陡壁的精加工，比如腔体、凸台、角落的二轴半加工。因为切削区域的壁可以不垂直刀轴，所以深度轮廓铣的对象包含曲面形状的零件，如图8.1所示。1.曲面铣削模板曲面铣削（mill_contour）模板是针对于模具制造，复杂零件加工推出的一系列加工方法。编制的程序可以是二轴半加工、三轴联动加工。特别是曲面铣削中使用过程毛坯（In Process Workpiece简称IPW）和参考刀具。可以有效地减少空刀数量，优化刀具运动轨迹。1.1 曲面铣削子类型在曲面铣削（mill_co
2、ntour）模板里面操作子类型一共是21个，如图1.1所示。当鼠标停留在某个子类型上时，就会出现相应的名称，每个子类型按照图1.1里面的顺序排列，对应的英文图标翻译成中文如表1.1所示。1.2 曲面铣削分类每一个子类型都有它特定的加工对象和切削方法，但是在实际操作中有些子类型是相似的，操作步骤也基本相同。为了方便学习和工作，按照加工的对象的不同可以归为3大类，具体内容如下所示。深度轮廓铣：型腔铣到精铣角。曲面加工：固定轮廓铣到区域轮廓铣陡峭。清根加工：从单刀清根到3D轮廓铣。其他：曲面文字到铣削控制。1.3 深度轮廓铣分类常见的深度轮廓铣包含的加工类型有型腔铣、粗铣角、精铣角和陡壁加工几种。具
3、体介绍如下：1.型腔铣2粗铣角3精铣角4陡壁加工2.型腔铣实例本节以型芯为实例讲解型腔铣，如图2.1所示。型芯外形为圆柱形，顶面为圆弧面，材料为718H。毛坯为圆柱体尺寸为14862。本节对型芯做粗加工（不包含台阶脚）。2.1 加工工艺分析粗加工型芯考虑到中间的两个凹槽，需要采用较小刀具切削。为了提高加工效率，以大量切削材料为主，分别使用2把刀具加工。加工路线是先使用大刀开粗，再使用较小的刀具铣清理台阶残料。具体加工工艺如下所示。1.开粗开粗的具体工艺如下所示。装夹：组合夹具（两个螺丝锁紧型芯底面固定于平板再固定于机床工作台）。刀具：直径为16圆角半径为1铣刀。切削用量：主轴转速1300r/m
4、in，进给量1000mm/min，切削深度2mm。2.1 加工工艺分析2.IPW清残料IPW清残料的具体工艺为：刀具：直径为8圆角半径为1铣刀。切削用量：主轴转速1500r/min，进给量800mm/min，切削深度0.8mm。2.2 CAM设置本节模型加工时需要使用的CAM设置是曲面铣削模板，具体步骤如下所示。(1)启动NX9.0，打开型芯零件（mjxx.prt）。(2)单击【开始】|【加工】按钮，进入加工环境，弹出【加工环境】对话框，如图2.2.1所示。(3)单击【CAM会话配置】下拉列表，选择cam_general（一般机床），单击【要创建的CAM设置】下拉列表，选择mill_ cont
5、our(曲面铣削)模板。(4)单击【确定】按钮，进入进入加工环境。2.3 创建几何体型芯粗加工操作需要设置的几何体有机床坐标系和切削几何体。型芯毛坯为圆柱体，机床坐标系以位置在毛坯上表面圆心。1.坐标系设置2.创建切削几何体2.4 创建操作本节需要创建的是型腔铣操作子类型，加工工序为开粗型腔，具体步骤如下所示。(1)右击WORKPIECE按钮，弹出下拉列表框。(2)单击【插入】【操作】按钮，弹出【创建操作】对话框，如图2.4.1所示。(3)单击选择型腔铣图标，操作名称默认。(4)单击【工具】按钮，弹出下拉列表框，切换成D16R1刀具。(5)单击【确定】按钮，弹出【型腔铣】对话框，如图2.4.2
6、所示。2.5 刀轨设置本节的刀轨设置内容是：切削模式、切削层和切削参数，具体步骤如下所示。2.6 操作刀轨设置完毕，需要生成刀具轨迹，具体步骤如下所示。（1）单击【操作】标签，弹出【操作】选项卡。（2）单击生成图标，软件计算出刀具的运动轨迹，如图2.6.1所示。（3）单击【确定】按钮，完成退出【型腔铣】对话框。2.7 IPW残料加工IPW残料加工是建立在型腔开粗基础之上的操作。因此完全可以复制原来的操作创建出IPW残料加工操作。再来修改刀具，切削方式等参数，快速完加工操作。1创建操作2修改刀具3刀轨设置4操作3.深度轮廓铣共同选项在深度轮廓铣加工操作里，子类型都有很多共同的选项。这些选项（切削
7、层、策略、包容等）的设置过程、参数在每个类型里几乎是一样的。能否加工出好的产品质量，主要取决于共同选项的合理适用，所以熟练地掌握共同选项能提高编程的质量和效率。3.1 切削层深度轮廓铣的切削层定义方法和平面铣不同。它可以将总的切削深度划分为多个切削范围，同一范围内切削的深度相同，不同范围内的切削深度可以不一样。如图3.1.1所示，模型被自定义为3个范围，每个范围内切削层深度不一样。软件默认零件毛坯的最高点和最低点之间确定总的切削深度。软件遇到平整表面则增加范围，自动把整个深度划分为N个范围。如果零件表面完全为曲面则只有一个范围。单击切削层图标，打开【切削层】对话框，如图3.1.1所示。说明：如
8、果没有指定部件或毛坯之前切削层是灰色，处于没有激活的状态。3.2 策略等高铣切削参数和平面铣切削参数一样，有一些比较重要的参数需要设置才可能编出合理的程序。这些切削参数主要有策略、拐角、连接、包容。单击切削层图标，打开【切削参数】对话框，如图3.2.1所示。单击【策略】标签，弹出【策略】选项卡。3.3 拐角拐角的作用是刀具轨迹添加圆角和设置拐角的进给速度。进入【拐角】选项卡，如图3.3.1所示。1.光顺2.半径3.步距限制4.圆弧上进给调整3.4 空间范围空间范围主要是设置当前操作的毛坯，使用的刀具是否加刀柄、IPW干涉等。单击【空间范围】标签，弹出【空间范围】选项卡，如图3.4.1所示。1.
9、修剪由2.In Process Workpiece3.最小材料厚度3.5 连接连接是设置层到层之间刀具的过渡。比如：设置层到层可以减少进退刀所需要的时间，但是加工的质量没有使用传递方法加工的好。单击【空间范围】标签，弹出【空间范围】选项卡，如图3.5.1所示。1层到层4.清角实例如图4.0.1所示模型，材料为45#钢材。使用圆柱形毛坯尺寸为10036，如图4.0.2所示。本例中的孔和倒角不要求加工。4.1 加工工艺分析模型外形有4个筋，筋内侧圆角半径只有1.5。为了避免精加工时余量不均匀，粗加工之后做粗清角。精加工陡壁时切削面积比较大，选用的刀具不能太小，但是刀具越大残料越多。最后做精清角清除
10、精加工陡壁后的残料。具体加工工艺如下：1.粗加工2.粗清角3.陡壁精加工4.精清角5.铣底面4.2 粗加工粗加工需要大量切削材料，铣出零件大致外形，其中间孔在加工时需要避开，以免机床走空刀浪费时间。1CAM设置2创建几何体3创建操作4指定修剪边界5刀轨设置6操作4.3 粗清角本节需要创建的是粗清角操作，清除开粗在角落留下的残料。具体的步骤如下所示。1创建操作2指定切削区域3参考刀具4刀轨设置5操作4.4 陡壁精加工本节需要创建的是深度加工轮廓操作，精加工模型的陡峭区域。具体的内容如下所示。1创建操作2指定切削区域3刀轨设置4操作4.5 精清角本节需要创建的是精清角操作，清除精加工无法加工的角落
11、，具体内容如下。1创建操作2参考刀具3刀轨设置4操作5.陡壁精加工如图5.0.1所示模型，材料为铝锭。使用的毛坯尺寸为1645422。本例模型开粗已完成要求精铣表面。5.1 创建操作本节需要创建陡壁加工操作，一次完成精铣表面工序。具体步骤如下。5.3 操作刀轨设置完毕，需要生成刀具轨迹，具体步骤如下所示。6.练习题1.切削层是依据什么原则来划分范围，每一刀深度又是由什么决定的？2.等高加工有哪些类型？分别适合于什么样的零件？3.简述IPW的应用范围。4.型腔铣练习题。启动NX9.0打开型芯型腔（xq-1.prt），如图6.0.1所示。已知毛坯尺寸为15010050，材料为S136。6.练习题要求创建开粗加工和半精加工操作(需使用IPW)，使毛坯余量比较均匀，余量为0.3。5.陡壁加工练习题。启动NX9.0打开陡壁模型（xx.prt），如图6.0.2所示。要求创建开粗加工和陡壁精加工加工操作。仔细调整切削方向，切削参数内连接有无，掌握其含义。谢谢观看