第5单元 等高轮廓铣精加工
第5单元等高轮廓铣精加工
安排本单元内容的意义：
在经过二次开粗以后就可以进行精加工了，如果要求比较高的也可以安排一次半精加工，本单元就直接精加工了，如果要安排半精加工只需留有余量使用本单元同样的方法即可。在曲面精加工中一般有两种基本的方法：等高轮廓铣和区域铣，等高轮廓铣主要用于加工比较陡峭的曲面，区域铣主要用于加工比较平缓的曲面，本单元讲解尾翼的精加工编程方法，即陡峭曲面的精加工方法，使用等高轮廓铣（ZLEVEL_PROFILE）。本单元学习目标：能够利用UG软件编写等高轮廓铣精加工操作
本单元教学组织
1、老师讲解示范如何使用UG来实现具体的工艺
2、学生抄一遍
3、学生进行对应的练习，完成各自加工任务的编程
一、领取任务
编制下图工步6的加工程序
二、编程准备
等高轮廓铣主要用于陡峭曲面的精加工，飞机尾翼总体来说就是陡峭曲面，但是也有部分曲面属平缓曲面，等高轮廓铣要在平缓曲面上生成刀路也不是不可以，只是刀路的可控性差，由于尾翼部分的平缓曲面小所以本单元就使用等高轮廓铣一次完成程序编制。另外精加工陡峭曲面最后使用顺铣加工保证曲面加工质量。
三、编程步骤（老师演示讲解）
创建一把Φ6R3球头刀
①点击创建操作
②选择
mill_contour
③选择等高轮廓铣
ZLEVEL_PROFILE
⑤按工序工步号
设置操作名称
⑥确定
⑦指定切削区域
⑧框选尾翼所有曲面
⑧框选尾翼所有曲面
⑨确定
⑩
深度为
12点击策略
13选择顺铣
深度优先
15选择沿部件斜进刀
倾斜角度5
17选择残余高度
残余高度设置为0.0064
18确定
19自行设定进给和速度S3000 F1000
20生成
21确定
UG_CAM多轴铣削加工教程
多轴加工的优点 1.减少零件的装夹次数，缩短辅助时间，提高定位精度 2.可以加工三轴无法加工的斜角和倒勾等区域 3.用更短的刀具从不同的方位去接近零件，增加刀具刚性 4.让刀具沿零件面法向倾斜，改善切削条件，避免球头切削 5.使用侧刃切削，获得较好表面，提高加工效率 6.可用锥度刀代替圆柱刀，柱面铣刀代替球头刀加工 m_axis.avi
多轴加工的关键因素?机床：不同的结构的机床具有不同的优缺点，应跟据特定的任务选 取合适的机床? 控制系统：多数有名的控制系统都提供了很好的功能，但也有其特定领域的强项? CAM系统：NX是最好的系统之一,以丰富的功能满足不同的需要,尤其是刀轴控制选项?人员：具备必要的知识和经验 X Z B C X Z
多轴加工的方式 用固定轴功能实行定位加工：机床的旋转轴先转到一固 定的方位后加工，转轴不与ＸＹＺ联动，ＮＸ各固定轴 加工方式都可指定刀具轴实现多轴加工 用可变轴曲面铣实行联动加工：在实际切削过程中，至少有一个旋转轴同时参加ＸＹＺ的运动，ＮＸ提供强大的刀轴控制，走刀方式选择，刀路驱动 用顺序铣实行多轴联动清根：适用于需要完全控制刀路生成过程的每一步骤的情况，支持２－５轴的铣削编程，交互地一段段生成刀路
曲面轮廓铣原理 曲面轮廓铣：刀具跟随零件的表面形状进行加工，有效的清除其它刀具加工后的残余，完成零件的精加工 刀轨创建需要2个步骤: 第1步从驱动几何体上产生驱动点 第2步将驱动点沿投射方向投射到零件几何体上,刀具跟随这些点进行加工
ＮＸ多轴编程的注意点 1.编制刀路时总需指定刀轴方向，默认为加工座标系的Ｚ轴 2.在固定轴编程中将刀轴设定为非Ｚ轴可实现多轴定位加工 3.可变轴编程中，大多情况下，刀轴是非(0,0,1) 4.利用可变轴功能，一定要正确设定刀具轴方向 5.多轴加工时需确保在刀具或工作台旋转中不发生干涉 6.建议在每一操作结束时，将刀轴回复到(0,0,1)
UG__CAM教案
项目七UG CAM 学习目标： 学习本项目后，掌握UG加工模块中多种加工操作（型腔铣、等高轮廓铣、平面铣、固定轴曲面轮廓铣）的刀具路径生成方法，并对刀轨进行后置处理，生成驱动数控机床的NC程序。用于产品及模具的实际加工。 ●掌握型腔铣加工操作 ●掌握二次开粗的方法 ●掌握等高轮廓铣加工操作 ●掌握平面铣加工操作 ●掌握固定轴曲面轮廓铣加工操作 工作任务： 首先，在UG建模模块中完成图7-1-1所示工件的建模，然后在UG加工模块中按照粗加工→半精加工→精加工的加工工艺顺序创建加工操作，最后作通用三轴铣加工后处理，生成驱动数控机床的NC程序。
图7-1-1 UG CAM应用实例工程图 模块一型腔铣加工创建 一、学习目标 学习本项目后，掌握UG加工模块Cavity Mill（型腔铣）加工操作，完成工件的粗加工，并合理定义各加工参数。 1、熟悉加工前的准备工作 2、掌握MCS（加工坐标系）的创建 3、掌握加工几何体、刀具组、加工方法组的创建 4、掌握型腔铣加工参数的定义 5、掌握型腔铣加工特点 6、掌握刀具路径模拟及后处理 二、工作任务 1、选择加工模版 2、创建MCS（加工坐标系） 3、创建加工几何体（加工零件几何体及毛坯几何体）
4、创建刀具组（刀具类型及参数定义） 5、创建加工方法组（加工余量定义） 6、创建型腔铣加工操作 7、了解加工操作导航器 8、模拟刀具路径 9、对刀具路径进行后处理 三、相关实践知识 本项目通过具体实例，由浅至深逐步讲解UG CAM的应用。在项目开展前，要求学生已掌握以下课程的相关内容： ?UG CAD建模 ?数控铣加工工艺 ?数控编程 ?数控铣床的操作 ?刀具、材料的相关知识 实践步骤如下： （一）建立工件实体模型 1、新建UG文件 新建UG文件，保存为Demo CAM.prt，单位为毫米。 2、工件建模 在UG建模模块中完成图7-1-1所示工件实体建模。建模步骤如下： 1）在第21层建立草图，如图7-1-2所示，草图位于XC-YC平面。再把第1层作为工作层拉伸草图截面，拉伸距离140。
UG型腔铣加工
第3单元型腔铣加工型腔铣加工是指在型腔铣加工模板所提供的环境下，创建曲顶面、外轮廓曲面、内型槽曲面、曲面孔等铣加工操作。型腔铣可用于加工侧面与底面不垂直的几何体形面，即加工出的形面可以是非直壁型的。主要内容 3－1 蛋托模芯的加工 返回目录 退出3－2 连杆锻模的加工 知识梳理 实战演练3：手机凸模的加工
项目3-1 蛋托模芯的加工项目目标： 在“型腔铣”模板加工环境 下，运用精铣座盘侧面、粗铣球 形曲面、精铣球形和圆角曲面、 球形曲面清根铣等操作，完成图 3-1所示“蛋托模芯”零件的加 工。 学习内容： 构建曲面工件模型、设置型 腔铣加工环境、创建加工坐标系、 创建几何体、创建刀具组；创建 平面铣、铣削球形曲面、平面轮 廓铣等加工操作；生成刀具轨迹、 检验刀轨；后处理操作、生成加 工程序等。 图3-1 蛋托模芯
学习内容： 构建曲面工件模型、设置型腔铣加工环境、创建加工坐标系、创建几何体、创建刀具组；创建平面铣、铣削球形曲面、平面轮廓铣等加工操作；生成刀具轨迹、检验刀轨；后处理操作、生成加工程序等。任务分析： 1．加工条件 根据工艺要求，该加工件在立式加工中心机床上加工。工件的毛坯为150×100×30板料，矩形体的所有表面都已经加工完毕，工件材料为65钢。使用专用夹具从侧面定位和装夹，固定在机床的工作台上。2．工序安排 要求该加工件在一次装夹中完成所有的形面加工，4个沉头孔不加工。共安排4个加工工步，即精铣座盘侧面、粗铣球形曲面、精铣球形和圆角曲面、球形曲面清根铣。【工步1】精铣座盘侧面 采用“平面铣”方式，精铣座盘侧面，选用?30端铣刀加工，一次铣削到位。 【工步2】粗铣球形曲面 采用“型腔铣”方式，粗铣6个球形曲面，选用?16下部圆角R3鼓形铣刀，侧面和底面留有0.5mm加工余量。 【工步3】精铣球形和圆角曲面 采用“型腔铣”方式，精铣6个球形曲面、座盘表面和周边圆角曲面，选用?12下部圆角R3鼓形铣刀，一次铣削到位。 【工步4】球形曲面清根铣 采用“等高轮廓铣”方式，精铣6个球形曲面与座盘表面的根部，选用?10端铣刀，一次铣削到位。
轮廓铣削工艺编程
5．6 轮廓铣削工艺、编程 5．6．1 关于轮廓周铣 1．轮廓铣削加工的内容、要求 由直线、圆弧、曲线通过相交、相切连接而成二维平面轮廓零件，适合用数控铣床周铣加工，这是因为数控铣床相对普通铣床具有多轴数控联动的功能。 零件二维平面轮廓，一般有轮廓度等形位公差要求，轮廓表面有表面粗糙度要求。具有台阶面的平面轮廓，立铣刀在对平行刀具轴线的轮廓周铣的同时，对垂直于Z 轴的台阶面进行端铣削，台阶面亦有相应的质量要求。如图5-6-1所示工件轮廓，有轮廓度和表面质量要求。 2．周铣轮廓的特点 立铣刀周铣平面轮廓时，刀具轴线平行于轮廓侧面，铣刀的圆柱素线的直线度对轮廓面质量产生影响。 周铣用的圆柱铣刀刀杆较长、直径较小、刚性较差，容易产生弯曲变形和引起振动。 周铣时刀齿断续切削，刀齿依次切人和切离工件，易引起周期性的冲击振动。为了减小振动，可选用大螺旋角铣刀来弥补这一缺点。 周铣时，只有圆周上的主切削刃在工作，不但无法消除加工表面的残留面积，而且铣刀装夹后的径向圆跳动也会反映到加工工件的表面上。 5．6．2 立铣刀及选用 立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀，主要用于加工凸轮、台阶面、凹槽和箱口面。 1. 普通高速钢立铣刀 如图5-6-2所示为普通高速钢立铣刀，其圆柱面上的切削刃是主切削刃，端面上分布着 副切削刃，主切削刃一般为螺旋齿，这样可以增加切削平稳性，提高加工精度。标准立铣刀 的螺旋角β为40°～45°（粗齿）和30°～35°（细齿），套式结构立铣刀的β为15°～25°。 由于普通立铣刀端面中心处无切削刃，所以立铣刀工作时不能作轴向进给，端面刃主要用来加工与侧面相垂直的底平面。 图5-6-2普通高速钢立铣刀 图5-6-1轮廓加工工件
型腔铣和等高轮廓铣
4.1 型腔铣概述 4.1.1型腔铣和平面铣的比较 平面铣和型腔铣操作都是在水平切削层上创建的刀位轨迹，用来去除工件上的材料余量。 1.相同点 这两种的相同点 （1）而者的刀具轴都垂直于切削层平面。 （2）刀具路径的所用切削方法相同，都包含切削合乎轮廓的铣削（注：型腔铣中没有标准驱动铣）。 （3）切削区域的开始点控制选项以及进刀/退刀选项相同。可以定义每层的切削区域开始点。提供多种方式的进刀/退刀功能。 （4）其他参数选项，如切削参数选项、拐角控制选项、避让几何体选项等基本相同。 2.不同点 这两种操作的不同点： （1）平面铣用边界定义零件材料。边界是一种几何实体，可用曲线/边界、面（平面的边界）、点定义临时边界以及选用永久边界。而型腔铣可用任何几何体以及曲面区域和小面模型来定义零件材料。 （2）切削层深度的定义二者不相同。平面铣通过所指定的边界和底面的高度差来定义总的切削深度，并且有5种方式定义切削深度；而型腔铣通过毛坯几何体和零件几何体来定义切削深度，通过切削层选项可以定义最多10个不同切削深度的切削区间。 4.1.2型腔铣的适用范围 在很多情况下，特别是粗加工，型腔铣可以替代平面铣。而对于模具的型腔或型芯以及其他带有复杂曲面的零件的粗加工，多选用岛屿的顶平面和槽腔底平面之间为切削层，在每一个切削层上，根据切削层平面与毛坯和零件几何体的交线来定义切削范围。因此，型腔铣在数控加工应用中最为广泛，可用于大部分的粗加工以及直壁或者斜度不大的侧壁的精加工；通过限定高度值，只作一层切削，型腔铣也可用于平面的精加工，以及清角加工等。型腔铣加工在数控加工应用中要占到超过一半的比例。 型腔铣用于加工非直壁的、并且岛屿的顶面和槽腔的底面为平面或曲面的零件，在许多情况下，特别是粗加工，型腔铣可以代替平面铣。型腔铣在数控加工应用中最为广泛，可用于大部分粗加工以及直壁或者斜度不大的侧壁的精加工；通过限定高度值，只作一层，型腔铣也可用于平面的精加工以及清角加工等。 4.1.3型腔铣的特点 型腔铣操作与平面铣一样是在与XY平面平行的切削层上创建刀位轨迹，其操作有以下特点： ●刀轨为层状，切削层垂直于刀具轴，一层一层的切削，如图4-1所示，即在加工过 程中机床两轴联动。 ●采用边界、面、曲线或实体定义刀具切削运动区域（即定义部件几何体和毛坯几何 体），但是实际应用中大多数采用实体。 ●切削效率高，但会在零件表面上留下层状余料，如图4-2所示，因此型腔铣主要用
平面铣加工操作
一、平面铣加工操作 创建一般平面铣加工操作，它能够创建更加灵活的平面铣加工方法，包括了表面铣（是一种专门用于加工表面几何体的模板，可以直接选择表面来指定加工区域，也可以通过选择边界几何体来指定。包括Face_milling主要是针对平面而设置的加工方法；face_milling _area是加工平面的同时也可以作壁加工；UG NX4中的“Face Milling Manual”翻译成中文：手工铣削面）、粗加工平面铣加工（包括ROUGH_FOLLOW、ROUGH_ZIGZAG、ROUGH_ZIG三种加工模板，可以直接选择表面来指定加工区域，也可以通过选择面、边界、曲线、点来指定边界几何体）、精铣底面加工操作（FINISH_FLOOR）、精铣侧壁加 工操作(FINISH_WALLS)、平面轮廓铣加工操作（,此方法主要是加工零件外形），这些平面铣加工方法都是基于一般平面定制的加工模板。 二、平面铣部件和隐藏体边界选择：编辑边界里面的材料侧的内部或外部是指不被切削的部分。 三、平面铣加工切削方式 1．往复式（Zig-Zag）走刀方式，此加工方法能够有效地减少刀具在横向 跨越的空刀距离，提高加工的效率，但往复式走刀方式在加工过程中要交替变换顺铣、逆铣加工方式，因此比较适合粗铣表面加工。 2．单向（Zig）走刀方式，此加工方法能够保证整个加工过程中保持同一种加工方式，比较适合精铣表面加工。 3．跟随周边（Follow Periphery）走刀方式，它是沿切削区域轮廓产生一系列同心线来创建刀具轨迹路径，该方式在横向进刀的过程中一直保持切削状态。 4．跟随工件（Follow Part）走刀方式，它是沿零件几何体产生一系列同心线来创建刀具轨迹路径，该方式可以保证刀具沿所有零件几何体进行切削，对于有孤岛的型腔域，建议采用跟随零件的走刀方式。 5．单向带轮廓铣（Zig With Contour）走刀方式 6．轮廓（Profile）走刀方式，可以沿切削区域的轮廓创建一条或多条切削轨迹，轮廓走刀的方法可以在狭小的区域内创建不相交的刀位轨迹，避免产生过切现象。 7．外摆线轨迹（Outward Trochoidal），加工狭长的槽和拐角时可以得到更加圆滑的刀位轨迹。这一功能比较适合高速铣削加工，刀位轨迹变得更加圆滑，进刀运动和跨越运动变得更加光顺。
UG轮廓铣加工
第4单元固定轴轮廓铣加工 固定轴轮廓铣加工是指在轮廓铣加工模板所提供的环境下，创建固定轴轮廓、轮廓曲面、曲面区域、等高轮廓曲面、曲面清根等铣加工操作。固定轴轮廓铣沿曲面轮廓进刀进行切削，因此可以加工陡峭和平缓的复杂曲面几何形体。 主要内容 项目4-1 台灯座凸模的加工 项目4-1 台灯罩凹模的加工 实战演练4：可乐瓶底座模芯的加工 知识梳理 返回目录退出
项目4-1 台灯座凸模的加工 项目目标： 在“轮廓铣”模板加工环 境下，运用粗铣表面、精铣键 形凹槽、精铣圆孔槽、半精铣 表面、精铣表面等操作，完成 图4-1所示“台灯座凸模”零 件的加工。 学习内容： 构建多重曲面工件模型、 设置轮廓铣加工环境、创建加 工坐标系、创建几何体、创建 刀具组；创建多重曲面型腔铣、 精铣孔槽、轮廓区域铣等加工 操作；生成刀具轨迹、检验刀 轨；后处理操作、生成加工程 序等。图4-1 台灯座凸模
任务分析： 1．加工条件 根据工艺要求，该工件在立式加工中心机床上加工。工件的毛坯为240×200×70板料，矩形体的所 有表面已经加工完毕，材料为65钢。使用专用夹具从侧面定位和装夹，固定在机床的工作台上。 2．工序安排 要求该加工件在一次装夹中完成所有的形面加工。共安排5个加工工步，即粗铣表面、精铣键形凹槽、精铣圆孔槽、半精铣表面、精铣表面。 【工步1】粗铣表面 采用“型腔铣”方式，粗铣灯座表面，选用?30下部圆角R4鼓形铣刀，侧面和底面留有1mm加工余量。【工步2】精铣键形凹槽 采用“平面铣”方式，精铣灯杆凸台中的键形凹槽，选用?4端铣刀，一次铣削到位。 【工步3】精铣圆孔槽 采用“平面铣”方式，精铣?20圆孔槽，选用?12端铣刀，一次铣削到位。 【工步4】半精铣表面 采用“等高沿边铣”方式，半精铣灯座表面，选用拔模角15o的?16下部圆角R2圆锥鼓形铣刀，侧面 留有0.5mm加工余量，所有平面底面不留余量，铣削到位。 【工步5】精铣表面 采用“轮廓区域铣”方式，精铣灯座表面，选用?10下部圆角R1鼓形铣刀，一次铣削到位。
等高轮廓精铣ZLEVEL+AREA MILL
等高轮廓精铣ZLEVEL_PROFILE+AREAMILL 广东工业大学机电工程学院 《CAD/CAM 数控加工综合实训》教学组 段 宏 第五题：等高轮廓铣 ZLEVEL_PROFILE 第六题：陡峭区等高轮廓铣 ZLEVEL_PROFILE_STEEP 要求： 1、毛坯尺寸：block 10*8*3.75(inch) 2、刀具：EM_1.25_r0.25（平底刀） 3、切削方法：MILL_FINISH 要求： 1、毛坯尺寸：block 8*5*3（inch ） 2、刀具：EM_0.75_r0.06（平底刀） EM_0.30（平底刀） 3、切削方法：MILL_FINISH
第七题：Die_Cavity.prt 加工工艺路线与操作： 1、打开Die_Cavity.prt 2、创建毛坯：在建模模块中建立单独的Block作为毛坯 z Block尺寸：Length* Width* Height = 150*100*80mm z Block起始点：模型左下方最低点 z调整Block的透明度，使之清晰 3、【开始】→【加工】→【mill_contour】→【初始化】，进入加工模块 4、检查MCS z在“操作导航器”上，右键打开“几何视图”→双击“MCS_MILL”，检查MCS与WCS是否重合（如果不重合，则通过“偏置CSYS”进行调整，使 二者重合） 5、创建程序：命名：gram 6、创建几何体 z新建几何体：命名：workwork （注：几何体的根目录是MCS_MILL） z分别选择工件和毛坯 粗加工部分 7、创建操作与参数设定（注意将加工的程序、刀具、几何体与所建立的操作相 互匹配对应）
04UGCAM教材模块四--等高轮廓铣
模块四 等高轮廓铣创建 一、学习目标 学习本项目后，掌握UG 软件加工模块ZLEVEL_PROFILE_STEEP （陡峭壁等高轮廓铣）加工操作，完成工件型腔陡峭壁的半精加工，并合理定义各加工参数。 1、掌握陡峭角度的概念 2、掌握切削区域的定义 3、掌握“移除边缘跟踪”的概念 二、工作任务 1、创建等高轮廓铣加工操作 2、定义切削区域 3、定义“移除边缘跟踪”切削项 三、相关实践知识 在实践操作中，利用等高轮廓铣加工完成陡峭壁的半精加工，定义的各项内容如表7-4-1所示。 表7-4-1 加工程序四：陡峭壁的半精加工 程序名 ZLEVEL_PROFILE_STEEP01 定 义 项 参 数 作 用 程序组 NC_PROGRAM 指定程序归属组 使用几何体 MILL_GEOM001 指定MCS 、加工部件、毛坯 使用刀具 MILL_D12R2 指定直径12底半径R2圆鼻刀 使用方法 MILL_SEMI_FINISH 指定加工过程余量 切削区域 二处型腔侧壁 约束加工范围 陡角 65° 区分陡峭壁与非陡峭壁 合并距离 数值3 指定不连续刀具路径最小值 最小切削长度 数值1 指定输入的最小段长度值 每一刀的深度 数值0.2 确定层加工量 切削顺序 深度优先 指定加工路径生成顺序 进刀/退刀 传送方式：安全平面 定义刀具在安全平面上转移 加 工 操 作 避让 Clearance Plane ：ZC=15 定义安全平面高度
部件余量0.1 确定加工过程保留余量 切削 移除边缘跟踪 控制边缘刀具轨迹 转速S=2500rpm 确定刀轴的转速 进给率 进刀速度F=400 第一刀速度F=400 步进速度F=600 切削速度F=800 横越速度F=1500 退刀速度F=1500 定义加工中各过程速度 （数值仅作参考，具体加工根据机床功率、部件材料、刀具类型及加工材料来指定。） 其他按默认值 等高轮廓铣加工的创建步骤如下： 1、进入等高轮廓铣加工 选择“加工生成”工具条中“创建加工操作”命令 ，在类型中选择“mill_contour ”。 子类型中选择“ZLEVEL_PROFILE_STEEP ”（陡峭壁等高轮廓铣） 。 “程序”选项里按默认；“使用几何体”选择“MILL_GEOM001”；“使用刀具”选择“MILL_D12R2”；“使用方法”选择“MILL_SEMI_FINISH ”；名称命名为“ZLEVEL_PROFILE_STEEP01”。确认后进入建立陡峭壁等高轮廓铣对话框。如图7-4-1所示。 图7-4-1 等高轮廓铣对话框 2、等高轮廓铣加工参数定义
型腔铣
UG CAM教程 第三章形腔铣 本章主要内容： ●型腔铣操作的特点 ●创建型腔铣操作 ●型腔铣操作的几何体设置 ●型腔铣操作的参数 ●型腔铣操作的加工示例 一、形腔铣操作的特点 1．型腔铣加工的切削原理 形腔铣的加工特征是在刀具路径的同一高度内完成一层切削，遇到曲面时将绕过，再下降一个高度进行下一层的切削。系统按照零件在不同深度的截面形状计算各层的刀路轨迹。如图3-1所示的零件，分四层切削，如图3-2所示；图3-3显示了4个不同层的刀路轨迹示意图。 图3-1 型腔铣加工零件 图3-2 切削层
(a) (b) (c) (d) 图3-3 切削层的刀具轨迹 2．型腔铣与平面铣的区别 平面铣和型腔铣操作都是在水平切削层上创建的刀位轨迹，用来去除工件上的材料余量。 这两种操作的相同点有： ●两者的刀具轴都垂直于切削层平面。 ●刀具路径的所有切削方法相同，都包含切削区域和轮廓的铣削（注：型腔铣中没有 标准驱动铣）。 ●切削区域的开始点控制选项以及进刀/退刀选项相同。可以定义每层的切削切削区域 开始点。提供多种方式的进刀/退刀功能。 ●其他参数选项，如切削参数选项、拐角控制选项、避让几何体选项等基本相同。 这两种操作的不同点有： ●平面铣用边界定义零件材料；边界是一种几何实体，可用曲线/边界、面（平面的边 界）、点定义临时边界以及选用永久边界。而型腔铣可用任何几何体以及曲面区域和 小面模型来定义零件材料。 ●切削层深度的定义二者不相同。平面铣通过所指定的边界和底面的高度差来定义总 的切削深度，并且有5种方式定义切削深度；而型腔铣通过毛坯几何体和零件几何 体来定义切削深度，通过切削层选项可以定义最多10个不同切削深度的切削区间。3．型腔铣与平面铣的选用 正因为平面铣和型腔铣操作有一些相同点和不同点，故他们的用途也有许多不同之处。平面铣用于直壁的、并且岛屿的顶面和槽腔的底面为平面零件的加工。而型腔铣适用于非直壁的、岛屿的顶面和槽腔的底面为平面或曲面零件的加工。在很多情形下，特别是粗加工，型腔铣可以替代平面铣。而对于模具的型腔或型芯以及其他带有复杂曲面的零件的粗加工，多选用岛屿的顶平面和槽腔的底平面之间为切削层，在每一个切削层上，根据切削层平面与毛坯和零件几何体的交线来定义切削范围。因此，型腔铣在数控加工应用中最为广泛，可用于大部分的粗加工以及直壁或者斜度不大的侧壁的精加工；通过限定高度值，只做一层切削，
复杂曲面ug建模加工指导书
.. 《复杂曲面ug建模与加工》实验指导书 适用专业:机械设计制造及其自动化 课程代码: 编写单位: 编写人: 系部主任: 分管院长:
目录 实验一型腔铣加工创建........................................................................................... - 2 - 实验二IPW二次开粗的定义 ................................................................................... - 24 - 实验三平面铣创建................................................................................................ - 28 - 实验四等高轮廓铣创建......................................................................................... - 33 - 实验五固定轴曲面轮廓铣创建 .............................................................................. - 37 - 实验六、固定轴曲面轮廓铣—清根驱动.................................................................... - 41 - 实验七、固定轴曲面轮廓铣—螺旋驱动.................................................................... - 44 - 实验八、固定轴曲面轮廓铣--径向切削 ..................................................................... - 51 -
ug等高轮廓铣
等高轮廓铣 【简述】本节重点讲解【深度铣】操作的参数功能，“深度铣”是一个固定轴 铣削模块，其设计目的是对从多个切削层中的实体/面建模的部件进行轮廓铣；“深度铣”对于高速加工特别有效。所谓深度铣，就是针对模型的外形轮廓进行加工；跟我们前一章节所学的【型腔铣】操作→切削方式为“轮廓”类型相似，大部分切削参数都相同，相同的参数在此不再重述，仅介绍【深度铣】操作中专有参数选项。 【案例操作】 为了使学者更容易地学好【深度铣】加工操作，本章节用案例做操作流程来说明各参数选项，下面打开例子（Zlevel_Profile.prt）如图5-1所示，并进入加工模块。【深度铣】操作适合用于半精加工或精加工“陡峭”的模型，对于此模型如何粗加工在此将不作讲述。 图5-1 深度铣案例图 一、定义加工几何 在前几个章节的内容都讲到如何定义加工坐标与几何体，这里不再讲述如何来操作。在模型进入到加工模块后，设置加工坐标与安全平面，如图5-2所示。加工几何体，直接选取模型为“部件几何”，“毛坯几何”在【深度铣】操作里不需要设定。
图5-2 定义加工几何 二、定义加工方法 定义“加工方法”组主要是为了使多个操作的时候产生继承父级组，从而减少再次定义加工方法的参数。在此【深度铣】操作里，设定“加工方法”组参数如表5-1所示。 表5-1 加工方法参数
三、创建刀具 在做加工操作之前需要对于模型分析，考虑模型使用何种刀具做加工操作才合理。根据此模型的分析，在这里创建一把“直径D12，底角半径R1”的端铣刀具。按照表5-2所提示的参数来创建刀具。 表5-2 刀具参数表 序号刀具名称刀具直径圆角半径刀具号长度补偿 1 JMSK_D1 2 R12 1 1 1 四、创建深度铣操作 表5-2 刀具参数表序号刀具名称刀具直径圆角半径刀具号长度补偿 1JMSK_D12R112111 在加工创建工具条点击【创建操作】图标，弹出【创建操作】对话框，选项组的〖类型〗默认选择“mill_contour”，在选项组〖操作子类型〗中，选择“ZLEVEL_PROFILE”图标，各个选项位置如下： １．“程序”选择父级组“PROGRAM”。 ２．“刀具”选择前面已创建好的刀具名称，即“JMSK_D12R1”。 ３．“几何体”选择前面已创建好的几何体节点名称，即“WORKPIECE”。４．“方法”选择前面已创建好的方法名称，即“MILL_SEMI_FINISH”。５．“名称”将原来系统的名称改为“SEMI_PROFILE”。 按上面所设，所有选项设置完毕，点击【确定】，即可进入【深度加工轮廓】操作对话框。在【深度加工轮廓】操作里，默认所有参数选项，直接在“操作”区点击生成图标，计算出刀轨如图5-3所示。我们从刀轨可以看出，【深度加工轮廓】操作是对模型的轮廓做加工；点击【确定】按钮完成此操作。从刀轨来分析不太理想，如想要更加优化刀轨路径，还需要其他的参数设置；接下来就针对【深度加工轮廓】操作的参数选项作详细的讲述，跟前面所学的加工操作相同的参数选项不再介绍。 注：如果没有定义任何切削区域几何体，则系统将整个“部件”几何体当作切削区域。 图5-3 深度加工轮廓刀轨
等高轮廓铣
等高铣也叫作等高轮廓铣，所生成的刀轨是沿体的外部形状生成，近似于使用型腔铣中利用“配制文件”生成的刀轨，适用于半精加工或精加工比较陡峭的璧。在本节只讲与腔铣中不同处。 一、陡峭空间范围：①无：系统在计算刀路时，不按指定角度区域计算刀轨②仅陡峭的：在“角度”栏定义切削角度，系统只在所指定角度的区域内生成刀轨③角度的意思：在此处所指定的角度是指所选切削区域的法线为基准。如果指定为“45度”，等高铣只铣“45度”以上的陡峭壁，不铣削“45度”以下的平坦面。“固定轴区域铣削”中也有指定“陡峭角度”的选项，在“陡峭角度”栏中定义“45度”，它只生成“45度”以下的平坦面区域的刀轨，可以使用等高铣和固定轴区域铣削，配合应用来达到精光的目的，见示意图。 二、合并距离：合并刀轨的意思，指定距离后，当两个刀轨之间的距离小于所指定距离，刀轨将合并成为一个刀轨，刀轨在合并时按照体的外形进行铣削不用担心安全问题！ 三、最小切削深度！：其意思为小于所指定长度的刀轨路径将被移除。 四、切削参数 （1）策略： ①切削方向：顺铣：多用于一周全加时，逆铣，混合铣：多用于加工单一面，使用其切削方向，要与“连接” 中“层到层”的选项配合应用。使所生成的刀轨跳刀少更加优化刀路 ②切削顺序：等高铣中，当残留毛坯大于刀具直径时，优先采用“层优先”，在等高铣中，为了安全建议使用“层优先”，在安全的情况下可采用“深度优先”。 ③在边上延伸：在UG6.0中，在此所指定的延伸距离直接定义了切削层，如果使用自动块作为毛坯，刀轨将不再延伸，要想灵活运用还要配合“切削层”会更方便！ ④在边缘滚动刀具：一般不使用！相对于求刀，如果在清理顶部圆角时，让它延伸出来所清理的角比较好！ （2）连接： ①层到层的传递有四种：第一种：使用传递方法：本选项跳刀较多，但加工完成后的壁没有接刀痕。第二种：直接对部件：本选项有效的减少抬刀，但会出现一条接刀痕。第三种：沿部件斜进刀：刀具切削完成一层后倾斜下刀至第二层，可在斜角栏中定义倾斜度数！第四种：沿部件交叉斜进刀，本选项多用于圆周加工比较适合用于切削圆孔。 ②在层之间切削： 等高铣只铣陡峭壁不铣削平面，如果把此选项打开后，可以把平面加工完成！ 步进：等高铣在铣削平面时的步进距离！平刀多采用：“%Tool flat50”球刀的步进要小，一般使用刀具直径的10%，其中“残余高度”的意思为：上一把刀具所留余量的高度值。
第5单元 等高轮廓铣精加工
第5单元等高轮廓铣精加工 安排本单元内容的意义： 在经过二次开粗以后就可以进行精加工了，如果要求比较高的也可以安排一次半精加工，本单元就直接精加工了，如果要安排半精加工只需留有余量使用本单元同样的方法即可。在曲面精加工中一般有两种基本的方法：等高轮廓铣和区域铣，等高轮廓铣主要用于加工比较陡峭的曲面，区域铣主要用于加工比较平缓的曲面，本单元讲解尾翼的精加工编程方法，即陡峭曲面的精加工方法，使用等高轮廓铣（ZLEVEL_PROFILE）。本单元学习目标：能够利用UG软件编写等高轮廓铣精加工操作 本单元教学组织 1、老师讲解示范如何使用UG来实现具体的工艺 2、学生抄一遍 3、学生进行对应的练习，完成各自加工任务的编程
一、领取任务 编制下图工步6的加工程序 二、编程准备 等高轮廓铣主要用于陡峭曲面的精加工，飞机尾翼总体来说就是陡峭曲面，但是也有部分曲面属平缓曲面，等高轮廓铣要在平缓曲面上生成刀路也不是不可以，只是刀路的可控性差，由于尾翼部分的平缓曲面小所以本单元就使用等高轮廓铣一次完成程序编制。另外精加工陡峭曲面最后使用顺铣加工保证曲面加工质量。
三、编程步骤（老师演示讲解） 创建一把Φ6R3球头刀 ①点击创建操作 ②选择 mill_contour ③选择等高轮廓铣 ZLEVEL_PROFILE ⑤按工序工步号 设置操作名称 ⑥确定
⑦指定切削区域 ⑧框选尾翼所有曲面 ⑧框选尾翼所有曲面 ⑨确定 ⑩ 深度为
12点击策略 13选择顺铣 深度优先 15选择沿部件斜进刀 倾斜角度5 17选择残余高度 残余高度设置为0.0064 18确定 19自行设定进给和速度S3000 F1000 20生成 21确定
数控高级笔试样题及答案2
数控机床工高级样题及答案（二） 一、是非题 1.（Y）主轴编码器的作用是防止车螺纹是乱扣。 2.（Y）铣削加工的机床，通常使用轮廓控制的数控系统。 3.（N）同一工件，无论用数控机床加工还是用普通机床加工其工序都一样。 4.（N）工件相对于刀具的运动轨迹和方向称为加工路线。 5.（N）在数控机床上加工内外轮廓零件时，刀具切入工件和切出工件均应延该点切线方向进行。 6.（N）在加工X，Y平面上的平面轮廓时，应以Z方向切入、切出工件。 7.（N）刀具切入、切出工件表面时应该逆向切入，逆向切出才能保证表面不留接刀痕迹。 8.（N）任何数控机床开机后必须回零。 9.（N）要取消工件坐标系，可用坐标系设定指令G92来实现。 10.（N）程序原点是程序中用绝对值编程制的基准，当工件坐标系平移后，程序原点将发生变化，所 以此时程序将按照新的程序原点编制。 11.（Y）程序原点的设制，与工件坐标系有密切关系，当程序原点发生偏移后，工件坐标系也应作相 应的偏移 12.（Y）程序原点的偏移值，可以经操作面板，输入到控制器。 13.（N）数控机床置手动和自动运行中，一旦发生异常情况，应立即使用紧急停止按钮 14.（Y）极坐标编程的已知条件是极径和极角 15.（N）固定循环指令是用来控制机床的位移，刀具交换或主轴运转的 16.（Y）车间日常工艺管理中，首要任务是组织职工学习工艺文件进行工艺纪律的宣传教育，并例行 工艺纪律的检察 17.（Y）数控机床的进给系统应充分注意减少摩擦力，提高运动精度和刚度，消除传动间隙 18.（Y）斜齿圆柱齿轮，常用螺旋线错开方式，消除侧面间隙 19.（N）数控系统的分辨率可设定为0.01～0.001，他的大小决定了数控机床定位精度的大小 20.（N）在数控机床上加工零件，一般可以省去前期划线，中间检查等 21.（Y）RS422（RS449，RS232）是数控系统中的异步通信接口 22.（N）数控机床进给传动装置有间隙可以通过补偿功能来解决，因此不会影响零件的加工质量 23.（N）在数控机床上加工零件的形状误差是取决于程序的正确性 24.（Y）CAD/CAM实现了产品化设计到制造的全过程自动化，但是其基本动能零件几何信息的描述， 加工工艺信息的生成，刀具运动轨迹的自动完成。 25.（Y）手工插补的程序量比CAD/CAM自动生成的数控加工程序量小。 26.（Y）圆弧插补中，对于整圆，其起点和终点相重合。用半径编程无法定义，所以只能有圆心坐标 编制。 27.（Y）数控车床刀具损坏后即使重新换一把相同的刀具。操作者仍然需要重新对刀修改工件坐标系。 28.（Y）工件坐标系被使用时，再用坐标系设定指令（G92），则原来的工件坐标系将平移，产生一个 新的工件坐标系。 29.（Y）刀具补偿量可通过机内试切和机外对刀仪对刀操作来获得。 30.（Y）刀具补偿量是指半径补偿量和长度补偿量，其值可通过机内试切和刀具补偿量。 31.（Y）数控机床在用不同进给的进给率和不同的主轴速度加工不同的材料以及采用不同的加工循环 时，可使用参数编程是程序简化。 32.（Y）在回参考点的进程中，机床出现“NOT READY”报警原因之一是原点检测开关出现故障。 33.（Y）刀库出现换刀混乱时的原因之一是系统抗干扰能力差。
五 UG8.5 CAM 固定轴曲面轮廓铣创建
模块五固定轴曲面轮廓铣创建 一、学习目标 学习本项目后，掌握UG软件加工模块Fixed_Contour（固定轴曲面轮廓铣）加工操作，利用区域铣削驱动完成小型腔曲面的半精加工，并合理定义各加工参数。 1、掌握固定轴曲面轮廓铣的特点 2、掌握刀轴与投影的概念 3、掌握区域铣削驱动的创建 4、掌握区域铣削的特点 5、掌握定向陡峭区域的概念 6、掌握主要切削参数的定义 二、工作任务 1、创建区域铣削驱动 2、定义主要切削参数 三、相关实践知识 在实践操作中，利用区域铣削驱动完成小型腔曲面的半精加工，定义各项内容如表1-5-1所示。 确定刀具切削方式 “跟随周边”
固定轴曲面轮廓铣加工的创建步骤如下： 1、进入固定轴曲面轮廓铣加工 选择“加工生成”工具条中“创建加工操作”命令，在类型中选择“mill_contour”。子类型中选择第五项“Fixed_Contour”（固定轴曲面轮廓铣） 。 “程序”选项里按默认；“使用几何体”选择“MILL_GEOM001”；“使用刀具”选择“MILL_D10R5”；“使用方法”选择“MILL_SEMI_FINISH”；名称命名为“AREA_MILLING01”。确认后进入建立固定轴曲面轮廓铣对话框。如图1-5-1所示。
图1-5-1 固定轴曲面轮廓铣对话框 2、固定轴曲面轮廓铣参数定义 固定轴曲面轮廓铣的创建过程并不复杂，但一定要充分理解其内在的含义，即“部件几何体”-“驱动方式”-“指定切削区域”-“部件余量”-“部件余量偏置”之间的关系。下面以固定轴曲面轮廓铣中最为常用的驱动方式--区域铣削，对小型腔曲面进行半精加工。 选择驱动方式为区域铣削，其主要对话框选项如图1-5-2所示。