3.数控编程过程
1)进入UG加工环境
(1)在横向菜单中单击“应用模块”选项卡,再单击“加工”命令。
(2)在【加工环境】对话框中,选择“cam_general”选项和“mill_contour”选项。单击“确定”按钮,进入UG加工环境。此时,实体上出现两个坐标系:基准坐标系和工件坐标系,如图2-13所示。
图2-12 创建倒圆角特征
图2-13 两个坐标系
(3)单击“菜单|插入|几何体”命令,在【创建几何体】对话框中,对“几何体子类型”选择选项、“几何体”选择“GEOMETRY”选项,把“名称”设为A。
(4)单击“应用”按钮,在【MCS】对话框中对“安全设置选项”选择“自动平面”选项,把“安全距离”值设为10mm。
(5)单击“确定”按钮,创建几何体。
(6)在辅助工具条中单击“几何视图”按钮,在“工序导航器”中添加前面所创建的几何体A。
(7)单击“菜单|插入|几何体”命令,在【创建几何体】对话框的“几何体子类型”列表中选择“WORKPIECE”图标,对“几何体”选项“A”选项,把“名称”设为B。
(8)单击“确定”按钮,在【工件】对话框中单击“指定部件”按钮。在工作区选择整个实体,单击“确定”按钮,把实体设置为工作部件。
(9)在【工件】对话框中单击“指定毛坯”按钮,在【毛坯几何体】对话框中,对“类型”选择“包容块”选项,把“XM-”、“YM-”、“XM+”、“YM+”值都设为1mm,把“ZM+”值设为1mm。
(10)连续两次单击“确定”按钮,创建几何体B。在“工序导航器”中展开的下级目录,可以看到几何体B在A的下级目录中。
(11)单击“创建刀具”按钮,在【创建刀具】对话框中的“刀具子类型”列表中单击“MILL”按钮,把“名称”设为D12R0。设置完毕,单击“确定”按钮。
(12)在【铣刀-5参数】对话框中,把“直径”值设为12mm、“下半径”值设为0mm。
2)创建型腔铣刀路(粗加工程序)
(1)单击“创建工序”按钮,在弹出的【创建工序】对话框中,对“类型”选择“mill_contour”选项。在“工序子类型”的列表中单击“腔型铣”按钮。对“程序”选择“NC_PROGRAM”选项、“刀具”选择“D12R0(铣刀-5参数)”选项、“几何体”选择“B”选项、“方法”选择“METHOD”选项,如图2-14所示。
(2)单击“确定”按钮,在【型腔铣】对话框中单击“指定切削区域”按钮,用框选方式选择整个实体。
(3)在【型腔铣】对话框中,单击“指定修剪边界”按钮。在弹出的【修剪边界】对话框中,对“选择方法”选择“面”选项、“修剪侧”选择“外侧”选项、“平面”选择“自动”选项,如图2-15所示。
(4)按住鼠标中键翻转实体后,选择实体的底面,以底面的边线作为加工的路径。
(5)在【型腔铣】对话框中,进行刀轨设置。具体设置如下:对“切削模式”选择“跟随周边”选项、“步距”选择“恒定”选项,把“最大距离”值设为8.0000mm;对“公共每刀切削深度”选择“恒定”选项,把“最大距离”值设为0.5000mm,如图2-16所示。
图2-14 设置【创建工序】对话框参数
图2-15 设置【修剪边界】对话框参数
(6)单击“切削层”按钮,在弹出的【切削层】对话框中,对“范围类型”选择“用户定义”选项、“切削层”选择“恒定”选项、“公共每刀切削深度”选择“恒定”选项;把“最大距离”值设为0.5000mm、“范围1的顶部”列表中的ZC值设为26.0000(单位:mm)。连续单击“列表”框中的“移除”按钮,再选择实体的台阶面(设置加工的深度),系统自动侦测到范围深度为21mm,如图2-17所示。
提示:上述“26.0000”这个数值是在设置毛坯尺寸时设置的。实体总高度是25mm,毛坯的“ZM+”值为1mm,两者之和为26mm。
图2-16 刀轨设置
图2-17 设置【切削层】对话框参数
(7)单击“切削参数”按钮,在弹出的【切削参数】对话框中,单击“策略”选项卡。对“切削方向”选择“顺铣”选项、“切削顺序”选择“深度优先”选项、“刀路方向”选择“向内”选项,如图2-18所示。单击“余量”选项卡,把“部件侧面余量”值设为0.3000(单位:mm)、“部件底面余量”值设为0.1000(单位:mm),把“内公差”值和“外公差”值都设为0.0100(单位:mm),如图2-19所示。
(8)单击“非切削移动”按钮,在弹出的【非切削移动】对话框中,首先,单击“转移/快速”选项卡,具体设置如下:在“区域之间”列表中,对“转移类型”选择“安全距离-刀轴”选项;在“区域内”列表中,对“转移方式”选择“进刀/退刀”选项、“转移类型”选择“前一平面”选项,把“安全距离”值设为3.0000mm,如图2-20所示。其次,在【非切削移动】对话框中单击“进刀”选项卡,具体设置如下:在“封闭区域”列表中,对“进刀类型”选择“与开放区域相同”选项;在“开放区域”列表中,对“进刀类型”选择“线性”选项,把“长度”值设为10.0000mm、“高度”值设为3.0000mm、“最小安全距离”值设为8.0000mm,如图2-21所示。最后,单击“退刀”选项卡,对“退刀类型”选择“与进刀相同”选项。
图2-18 在【切削参数】对话框中设置切削方式
图2-19 在【切削参数】对话框中设置切削余量
图2-20 设置“转移/快速”选项卡参数
图2-21 设置“进刀”选项卡参数
(9)单击“进给率和速度”按钮,在弹出的【进给率和速度】对话框中,把主轴速度值设为1000 r/min、切削速度值设为1200 mm/min。
(10)单击“生成”按钮,生成的型腔铣刀路如图2-22所示。在工作区上方单击“前视图”按钮,切换视图方向。从前视图中可以看出,刀路高于实体最高位。
图2-22 生成的型腔铣刀路
3)创建精铣壁刀路(外形粗加工程序)
(1)单击“菜单|插入|工序”命令,在弹出的【创建工序】对话框中,对“类型”选择“mill_planar”选项;在“工序子类型”的列表中单击“精铣壁”按钮,对“程序”选择“NC_PROGRAM“选项、“刀具”选择“D10R0(铣刀-5参数)”选项、“几何体”选择“B”选项,对“方法”选择“METHOD”选项,参考图1-41。设置完毕,单击“确定”按钮。
(2)在【精铣壁】对话框中单击“指定部件边界”按钮,在弹出的【部件边界】对话框中,对“选择方法”选择“面”选项、“刀具侧”选择“外侧”选项,如图2-23所示。选择实体的台阶面(此时,选择加工的边线),单击“确定”按钮。
(3)在【部件边界】对话框中,对“刀具侧”选择“外侧”选项、“平面”选择“指定”选项,如图2-24所示。选择实体的台阶面(此时,选择加工的起始高度),单击“确定”按钮。
图2-23 对“选择方法”选择“面”选项、“刀具侧”选择“外侧”选项
图2-24 设置【部件边界】对话框参数
(4)在【精铣壁】对话框中单击“指定底面”按钮,选择实体的底面。
(5)在【精铣壁】对话框中,对“切削模式”选择“轮廓”选项。
(6)单击“切削层”按钮,在弹出的【切削层】对话框中,对“类型”选择“恒定”选项,把“公共”值设为0.5mm。设置完毕,单击“确定”按钮。
(7)单击“切削参数”按钮,在弹出的【切削参数】对话框中,单击“策略”选项卡,对“切削方向”选择“顺铣”选项、“切削顺序”选择“深度优先”选项。
(8)单击“余量”选项卡,把“部件余量”值设为0.3 mm、“最终底面余量”值设为0.1mm,把“内公差”值和“外公差”值都设为0.01mm。
(9)单击“非切削移动”按钮,在弹出的【非切削移动】对话框中,首先,单击“转移/快速”选项卡,具体设置如下:在“区域之间”的列表中,对“转移类型”选择“安全距离-刀轴”选项;在“区域内”的列表中,对“转移方式”选择“进刀/退刀”选项、“转移类型”选择“直接”选项。其次,单击“进刀”选项卡,具体设置如下:在“封闭区域”列表中,对“进刀类型”选择“与开放区域相同”选项;在“开放区域”列表中,对“进刀类型”选择“圆弧”选项,把“半径”值设为2mm、“圆弧角度”值设为90°、“高度”值设为1mm、“最小安全距离”值设为8mm。再次,单击“退刀”选项卡,具体设置如下:对“退刀类型”选择“与进刀相同”选项。最后,单击“起点/钻点”选项卡,具体设置如下:单击“指定点”按钮,选择“控制点”选项,设置进刀起点,如图2-25所示(选择实体右边的边线,系统把该直线的中点设为进刀起点)。
(10)单击“进给率和速度”按钮,在弹出的【进给率和速度】对话框中,把主轴速度值设为1000r/min、切削速度值设为1200mm/min。
(11)单击“生成”按钮,生成的精铣壁刀路如图2-26所示。
图2-25 设置进刀起点
图2-26 步骤(1)生成的精铣壁刀路
(12)在辅助工具条中单击“程序顺序视图”按钮。
(13)在“工序导航器”中把“PROGRAM”名称改为A1,并把前面创建的两个刀路程序移到A1程序组中。创建的A1程序组如图2-27所示。
4)创建第2组程序组
(1)单击“菜单|插入|程序”命令,在弹出的【创建程序】对话框中,对“类型”选择“mill_contour”选项、“程序”选择“NC_PROGRAM”选项,把“名称”设为A2。
(2)单击“确定”按钮,创建A2程序组。
(3)在“工序导航器”中选择选项,单击鼠标右键,在快捷菜单中单击“复制”命令。
(4)在“工序导航器”中选择A2,单击鼠标右键,在快捷菜单中单击“内部粘贴”命令,把刀路程序粘贴到A2程序组。
(5)在“工序导航器”中双击选项,在【精铣壁】对话框中,对“步距”选择“恒定”选项,把“最大距离”值设为0.1mm、“附加刀路”值设为3。单击“切削层”按钮,在弹出的【切削层】对话框中,对“类型”选择“仅底面”选项。单击“切削参数”按钮,在弹出的【切削参数】对话框中,单击“余量”选项卡,把“部件余量”值设为0、mm“最终底面余量”值设为0mm。
(6)单击“进给率和速度”按钮,在弹出的【进给率和速度】对话框中,把主轴速度值设为1200 r/min、切削速度值设为500 mm/min。
(7)单击“生成”按钮,生成的精铣壁刀路如图2-28所示。
图2-27 创建的A1程序组
图2-28 步骤(7)生成的精铣壁刀路
(8)单击“菜单|插入|工序”命令,在弹出的【创建工序】对话框中,对“类型”选择“mill_planar”选项;在“工序子类型”的列表中单击“底壁铣”按钮,对“程序”选择“A2”选项、“刀具”选择“D10R0(铣刀-5参数)”选项、“几何体”选择“B”选项、“方法”选择“METHOD”选项,如图2-29所示。设置完毕,单击“确定”按钮。
(9)在【底壁铣】对话框中单击“指定切削区底面”按钮,选择实体台阶面。
(10)在【底壁铣】对话框的“方法”列表中选择“METHOD”选项,对“切削区域空间范围”选择“底面”选项、“切削模式”选择“往复”选项、“步距”选择“恒定”选项;把“最大距离”值设为8mm、“每刀切削深度”值设为值设为0mm、“Z向深度偏值”设为0mm。
(11)单击“切削参数”按钮,在弹出的【切削参数】对话框中单击“余量”选项卡,把“部件余量”值、“壁余量”值和“最终底面余量”值都设为0mm。
(12)在【切削参数】对话框中单击“策略”选项卡,对“切削方向”选择“顺铣”选项、“剖切角”选择“自动”选项;勾选“添加精加工刀路”复选框,把“刀路数”值设为1、“精加工步距”值设为0.1000(单位:mm),如图2-30所示。
图2-29 设置【创建工序】对话框参数
图2-30 设置【切削参数】对话框参数
(13)单击“进给率和速度”按钮,在弹出的【进给率和速度】对话框中,把主轴速度值设为1200 r/min、切削速度值设为500 mm/min。
(14)单击“生成”按钮,生成的底壁精加工刀路如图2-31所示。
5)创建第3组程序组
(1)单击“菜单|插入|程序”命令,在【创建程序】对话框中对“类型”选择“mill_contour”选项,对“程序”选择“NC_PROGRAM”选项,把“名称”设为A3。
(2)单击“确定”按钮,创建A3程序组。
(3)单击“创建工序”按钮,在弹出的【创建工序】对话框中对“类型”选择“mill_contour”选项,在“工序子类型”列表中单击“固定轮廓铣”按钮,对“程序”选择A3选项、“刀具”选择“NONE”选项、“几何体”选择“B”选项、“方法”选择“METHOD”选项,如图2-32所示。设置完毕,单击“确定”按钮。
(4)在【固定轮廓铣】对话框中单击“指定切削区域”按钮,在实体上选择圆弧面与圆角面,如图2-33所示。
(5)在【固定轮廓铣】对话框中的“驱动方法”列表,对“方法”选择“区域铣削”选项,如图2-34所示。
图2-31 生成的底壁精加工刀路
图2-32 设置【创建工序】对话框参数
图2-33 选择圆弧面与圆角面
图2-34 选择“区域铣削”选项
(6)在【区域铣削驱动方法】对话框中,对“陡峭空间范围”选择“无”选项、“非陡峭切削模式”选择“往复”选项;对“切削方向”选择“逆铣”选项、“步距”选择“恒定”选项,把“最大距离”值设为1.0000mm、“剖切角”选择“指定”选项,把“与XC的夹角”值设为45.0000(单位:°),如图2-35所示。设置完毕,单击“确定”按钮。
(7)在【固定轮廓铣】对话框中,在“工具”区域,单击“新建刀具”按钮,如图2-36所示。
(8)在【新建刀具】对话框中,对“刀具子类型”选择“BALL_MILL”图标、“名称”选择“D10R5(铣刀-5参数)”选项,单击“确定”按钮。在【铣刀-球头铣】对话框中,把“球直径”值设为10 mm。
(9)单击“切削参数”按钮,在弹出的【切削参数】对话框中,单击“余量”选项卡,把“部件余量”值设为0.5mm。
图2-35 设置【区域铣削驱动方法】对话框参数
图2-36 单击“新建刀具”按钮图2-37 生成的平行铣刀路
(10)单击“进给率和速度”按钮,在弹出的【进给率和速度】对话框中,把主轴速度值设为1000 r/min、切削速度值设为1200 mm/min。
(11)单击“生成”按钮,生成的平行铣刀路如图2-37所示。
(12)在“工序导航器”中双击选项,设置【固定轮廓铣】对话框参数。在“驱动方法”列表中单击“编辑”按钮,对“非陡峭切削模式”选择选项,生成的跟随周边铣刀路如图2-38所示。
图2-36 单击“新建刀具”按钮图2-37 生成的平行铣刀路
图2-38 生成的跟随周边铣刀路
(13)如果对“非陡峭切削模式”选择选项,那就把“阵列中心”坐标设为(0,0,0),生成的径向往复铣刀路如图2-39所示。
(14)如果把“非陡峭切削模式”改为选择,那生成的轮廓铣刀路如图2-40所示。
图2-39 生成的径向往复铣刀路
图2-40 生成的轮廓铣刀路
6)创建第4组程序组
(1)单击“菜单|插入|程序”命令,在【创建程序】对话框中对“类型”选择“mill_contour”选项,对“程序”选择“NC_PROGRAM”选项,把“名称”设为A4。
(2)单击“确定”按钮,创建A4程序组。
(3)在“工序导航器”中选择选项,单击鼠标右键,在快捷菜单中单击“复制”命令,再选择A4,单击鼠标右键,在快捷菜单中单击“内部粘贴”命令。
(4)在“工序导航器”中双击选项,单击“切削参数”按钮。在弹出的【切削参数】对话框中单击“余量”选项卡,把“部件余量”值设为0mm。
(5)单击“进给率和速度”按钮,在弹出的【进给率和速度】对话框中,把主轴速度值设为1200 r/min、切削速度值设为800 mm/min。
(6)单击“生成”按钮,生成所需的刀路。