CAM仿真 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)
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1、CAM仿真 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 了解數(shù)控編程的基本過(guò)程; 2. 結(jié)合實(shí)例分析零件的加工工藝方案; 3. 初步掌握零件數(shù)控加工自動(dòng)編程方法。 二、 基本知識(shí) 1. 數(shù)控自動(dòng)編程 數(shù)控自動(dòng)編程就是利用計(jì)算機(jī)編制數(shù)控加工程序,所以又稱為計(jì)算機(jī)輔助編程。編程人 員將零件的形狀、幾何尺寸、刀具路線、工藝參數(shù)、機(jī)床特征等,按一定的格式和方法輸入 到計(jì)算機(jī)內(nèi),自動(dòng)編程軟件對(duì)這些輸入信息進(jìn)行編譯、計(jì)算、處理后,自動(dòng)生成刀具路徑文 件和機(jī)床的數(shù)控加工程序,通過(guò)通信接口將加工程序直接送入機(jī)床數(shù)控系統(tǒng),以備加工。 數(shù)控自動(dòng)編程根據(jù)編程信息的輸入與計(jì)算機(jī)對(duì)信息的處理方式不同,主要有語(yǔ)言式自動(dòng) 編程系
2、統(tǒng)和CAD/CAM集成化編程系統(tǒng)。 1) APT語(yǔ)言自動(dòng)編程 APT語(yǔ)言系統(tǒng)已是一種功能非常豐富、通用性非常強(qiáng)的系統(tǒng)。但該系統(tǒng)龐大,這又限 制了它的推廣使用。在APT語(yǔ)言自動(dòng)編程系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,各國(guó)相繼研究出針對(duì)性較強(qiáng)、各具 特點(diǎn)的編程系統(tǒng)。如美國(guó)的ADAPT. AUTOSPOT,英國(guó)的確2C、2CL、2PC,西德的EXAPT-1 (點(diǎn) 位)、EXAPT-2 (車(chē)削)、EXAPT-3 (銑削),法國(guó)的 IFAPT-P (點(diǎn)位)、IFAPT-C (輪廓)、 IFAPT-CP (點(diǎn)位、輪廓),日本的FAPT數(shù)控自動(dòng)編程語(yǔ)言系統(tǒng)等。我國(guó)原機(jī)械工業(yè)部1982 年發(fā)布的數(shù)控機(jī)床自動(dòng)編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)(JB3
3、112-82)采用了 APT的詞匯語(yǔ)法,1985年國(guó)際標(biāo) 準(zhǔn)化組織ISO公布的數(shù)控機(jī)床自動(dòng)編程語(yǔ)言(ISO4342-1985)也是以APT語(yǔ)言為基礎(chǔ)。 2) CAD/CAM集成系統(tǒng)數(shù)控編程 CAD/CAM集成系統(tǒng)數(shù)控編程是以待加工零件CAD模型為基礎(chǔ)的一種集加工工藝規(guī)劃及數(shù) 控編程為一體的自動(dòng)編程方法,其中零件CAD模型的描述方法多種多樣,適用于數(shù)控編程的 主要有表面模型(surface model)和實(shí)體模型(solid model),其中以表面模型在數(shù)控編程中 應(yīng)用較為廣泛。 以實(shí)體模型為基礎(chǔ)的數(shù)控編程方法比以表面模型為基礎(chǔ)的編程方法復(fù)雜,基于表面模型 的數(shù)控編程系統(tǒng),其零件的設(shè)計(jì)功
4、能(或幾何造型功能)是專為數(shù)控編程服務(wù)的,其針對(duì)性 很強(qiáng),也容易使用。 基于表面模型的數(shù)控編程系統(tǒng),其零件的設(shè)計(jì)功能(或幾何造型功能)是專為數(shù)控編程 服務(wù)的,針對(duì)性很強(qiáng),也容易使用。 基于實(shí)體模型的數(shù)控編程系統(tǒng)其實(shí)體模型一般不是專為數(shù)控編程服務(wù)的,為了用于數(shù)控 編程往往需要對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行可加工性分析,識(shí)別加工特征,并對(duì)加工特征進(jìn)行加工工藝規(guī) 劃,最后才能進(jìn)行數(shù)控編程,其中每一步可能都很復(fù)雜。 過(guò)程如圖1所示 圖1基于表面模型的數(shù)控編程系統(tǒng)和基于實(shí)體模型的數(shù)控編程系統(tǒng) 2. 自動(dòng)編程的刀位算法 復(fù)雜的曲線、曲面及帶島、坑的型腔零件的加工是數(shù)控自動(dòng)編程系統(tǒng)的難點(diǎn);對(duì)復(fù)雜 零件進(jìn)
5、行編程時(shí),首先要確定其型面的數(shù)學(xué)模型,然后計(jì)算其刀位點(diǎn)及規(guī)劃走刀軌跡。 1) 自由曲線的刀位算法 數(shù)控系統(tǒng)一般都不具備樣條曲線的插補(bǔ)功能,自由曲線使用三次參數(shù)樣條、NURBS等方 法擬合后,必須用直線段或圓弧進(jìn)行二次逼近,才能編制數(shù)控加工程序,進(jìn)行數(shù)控加工。 處理自由曲線和曲面的數(shù)學(xué)方法很多:如三次參數(shù)樣條與孔斯曲面法,Bezier曲線與 曲面,B樣條曲線與曲面,以及NURBS方法;NURBS法被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的方法,1991 年ISO正式頒布關(guān)于工業(yè)產(chǎn)品幾何定義的STEP國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),把NURBS方法作為定義產(chǎn)品形狀 的數(shù)學(xué)方法,多數(shù)數(shù)控編程系統(tǒng)及CAD/CAM系統(tǒng)都擴(kuò)充開(kāi)發(fā)了 NUR
6、BS方法。 2) 平面形腔零件加工時(shí)的刀位算法 平面型腔是由封閉的邊界(外輪廓)與底面構(gòu)成的凹坑。一般情況下坑的坑壁(外輪廓) 與底面是垂直,但也有和坑底面成一定錐度的。有時(shí)在凹坑(型腔)中存在凸起即稱為島嶼 (內(nèi)輪廓)。平面型腔零件加工方法主要有兩種:行切法及環(huán)切法。 行切法加工時(shí)時(shí)刀具沿一組平行線走刀,可分為往返走刀和單向走刀。往返走刀是當(dāng)?shù)?具切進(jìn)毛坯后,盡量少抬刀,在一個(gè)單向行程結(jié)束時(shí),繼續(xù)以切進(jìn)方式轉(zhuǎn)向返回行程并走完 返回行程,如此往返。這種方式在加工過(guò)程中將交替出現(xiàn)順銑、逆銑,因兩者切削效果不同, 影響加工表面質(zhì)量和切削刀的大小。有些材料不宜往返走刀,可采用單向走刀方式。單向
7、走 刀時(shí)刀具沿一個(gè)方向進(jìn)行至終點(diǎn)后,抬刀到安全高度再快速返回到起刀點(diǎn)后沿下一條平行線 走刀,如此循環(huán)進(jìn)行。該方式優(yōu)點(diǎn)是刀具可保持相同的切削狀態(tài)進(jìn)行加工。行切法的刀位點(diǎn) 計(jì)算較簡(jiǎn)單。主要是一組平行線與型腔的內(nèi)、外輪廓求交,判斷出有效的交線,經(jīng)編輯后按 一定的順序輸出。在遇到型腔中“島嶼”時(shí),稍作分析加以處理,可采取不同的措施:抬刀 到安全高度越過(guò)“島嶼”;沿“島嶼”邊界繞過(guò)去;或是遇到內(nèi)輪廓反向回頭繼續(xù)切削;若 內(nèi)輪廓不是凸臺(tái)而是“坑”可以直接跨越。 環(huán)切法加工不僅可使加工狀態(tài)保持一致,同時(shí)能保證外輪廓的加工精度,環(huán)切法刀位計(jì) 算復(fù)雜,是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)。下面介紹一種環(huán)切計(jì)算方法,其步驟如
8、下: Q外輪廓按加工要求的刀偏值向里偏置,檢查形成的環(huán)是否合理,并進(jìn)行預(yù)處理; 9內(nèi)輪廓按加工要求的刀偏值向外偏置,檢查所形成的環(huán)是否合理,并進(jìn)行預(yù)處理; Q內(nèi)、外環(huán)接觸后,消除干涉,重新形成新的內(nèi)、外環(huán); 9重復(fù)上述步驟,新的環(huán)不斷生成,直至整個(gè)零件的加工完成。 3. UG CAM加工類型 1) .孔加工 (1) 點(diǎn)位加工。點(diǎn)位加工用來(lái)創(chuàng)建鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔和攻絲等刀具路徑。 (2) 基于特征的孔加工。基于特征的孔加工通過(guò)自動(dòng)判斷孔的設(shè)計(jì)特征信息,自動(dòng)地對(duì)孔 進(jìn)行選取和加工,這就大大地縮短了刀軌生成的時(shí)間,并使孔加工的流程標(biāo)準(zhǔn)化。 2) . UG車(chē)加工 車(chē)削加工可以面向二維
9、部件輪廓或者是完整的三維實(shí)體模型編程。用來(lái)加工軸類和回轉(zhuǎn) 體零件,它包括粗車(chē)、多步驟精車(chē)、預(yù)鉆孔、攻螺紋和鏜孔等程序。 3) . UG銑加工 (1) 平面加工。平面加工通常用于粗加工切去大部分材料,也用于精加工外型、清除轉(zhuǎn)角 殘留余量。適用于底面(Floor)為平面且垂直于刀具軸、側(cè)壁為垂直面的工件。 (2) 穴型加工。穴型加工主要用于曲面或斜度的壁和輪廓的型腔、型芯進(jìn)行加工,用于粗 加工以切除大部分毛坯材料。 (3) 等高加工。等高加工通過(guò)切削多個(gè)切削層來(lái)加工零件實(shí)體輪廓與表面輪廓。 (4) 固定軸加工。固定軸加工是通過(guò)選擇驅(qū)動(dòng)幾何體生成驅(qū)動(dòng)點(diǎn),將驅(qū)動(dòng)點(diǎn)沿著一個(gè)指定 的投射矢量投影
10、到零件幾何體上生成刀位軌跡點(diǎn),同時(shí)檢查刀位軌跡點(diǎn)是否過(guò)切或超差。 (5) 可變軸加工。與固定軸加工相比,可變軸加工提供了多種刀具軸的控制。根據(jù)不同的 加工對(duì)象,可變軸加工也可實(shí)現(xiàn)多種方式的精加工。 (6) 清根加工。清根加工可以有效地清除拐角及狹縫中殘留的材料。 (7) 順序銑加工。順序銑加工是利用零件面控制刀具底部,驅(qū)動(dòng)面控制刀具側(cè)刃,檢查面 控制刀具停止位置的加工方式,刀具與零件面、驅(qū)動(dòng)面、檢查面接觸,刀具在切削過(guò)程中, 側(cè)刃沿驅(qū)動(dòng)面運(yùn)動(dòng)且保證底部與零件相切,直至刀具接觸到檢查面。順序銑加工非常適合于 切削有角度的側(cè)壁。 4) . NX/線切割加工 線切割加工編程從接線框或?qū)嶓w模
11、型中產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)了兩軸和四軸模式下的線切割。可以 利用范圍廣泛的線操作,包括多次走外型、鉬絲反向和區(qū)域切除。該程序包也可以支持調(diào)節(jié) Glue Stops、各種鉬絲線徑尺寸和功率設(shè)置。線切割廣泛支持包括AGIE、Charmilles及其他 加工設(shè)備。 4. UG CAM加工過(guò)程 NX CAM加工過(guò)程如下: 1) 獲得CAD數(shù)據(jù)模型。數(shù)控編程的CAD數(shù)據(jù)模型,有UG直接造型的實(shí)體模型和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換的CAD模型兩種方式。 2) 啟動(dòng)UG/加工,初始化設(shè)置。進(jìn)入加工環(huán)境后,首先要進(jìn)行初始化設(shè)置,包括選擇模板 文件,建立父節(jié)點(diǎn)組。 3) 建立CAM數(shù)據(jù)模型。設(shè)計(jì)人員建立CAD數(shù)據(jù)模型時(shí)更多考慮零件
12、設(shè)計(jì)的方便性和完整 性,不一定完全考慮對(duì)加工的需求,因而要根據(jù)加工對(duì)象建立CAM模型。 (1) 加工坐標(biāo)系(MCS)的確定。坐標(biāo)系是加工的基準(zhǔn),將加工坐標(biāo)系定位于機(jī)床操 作人員確定的位置,同時(shí)保持坐標(biāo)系的統(tǒng)一。 (2) CAD數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)處理。分析CAD數(shù)據(jù)模型,把不適合用銑切方法加工的特征 用簡(jiǎn)化Simplify或用wave技術(shù)處理。把此特征采用另外的加工方式,例如采用線切割加工; 隱藏部分對(duì)加工不產(chǎn)生影響的曲面。用類選擇器將對(duì)加工不產(chǎn)生影響的曲面分類,通過(guò)層選 項(xiàng)將分類的曲面移動(dòng)到不同層,設(shè)置為不可見(jiàn);修補(bǔ)部分曲面,用縫合等命令選項(xiàng)構(gòu)造的零 件幾何體應(yīng)考慮曲面片間可能出現(xiàn)的重疊和縫隙,
13、而導(dǎo)致刀軌的過(guò)切削、啃刀等現(xiàn)象,應(yīng)修 整或縫合這些不光順的區(qū)域。這樣獲得的刀具路徑規(guī)范而安全;對(duì)輪廓曲線進(jìn)行修整。CAD 數(shù)據(jù)集若存在位置數(shù)據(jù)不連續(xù),一階導(dǎo)數(shù)或者二階導(dǎo)數(shù)不連續(xù)、多余(輔助)幾何等缺陷, 可通過(guò)修整或者創(chuàng)建輪廓線構(gòu)造出最佳的輪廓曲線。 (3) 構(gòu)造CAM輔助加工幾何。針對(duì)不同驅(qū)動(dòng)幾何的需要,構(gòu)造輔助曲線或輔助面; 構(gòu)建邊界曲線限制加工范圍。 4) 定義加工方案。加工對(duì)象的確定及加工區(qū)域的規(guī)劃。在平面銑和型腔銑中加工幾何用于 定義加工時(shí)的零件幾何、設(shè)定毛料幾何、檢查幾何,在固定軸銑和變軸銑中加工幾何用于定 義要加工的輪廓表面。包括(1)刀具選擇;(2)加工內(nèi)容和加工路線規(guī)劃;
14、(3)切削方式 的確定;(4)定義加工參數(shù);(5)進(jìn)、退刀Engage/Retract;(6)避讓幾何Avoidance; (7) 切削參數(shù)Cutting; (8)機(jī)床控制Machine Controlo內(nèi)容融入到創(chuàng)建操作中。 5) 創(chuàng)建操作,生成加工刀具路徑 在“創(chuàng)建操作”對(duì)話框中指定該操作的類型、程序、使用幾何體、使用刀具和使用方法等 父節(jié)點(diǎn)組,并指定操作的名稱。在咆J建操作”對(duì)話框中選定了不同的加工操作類型,則會(huì)彈 出不同的操作對(duì)話框。在這些對(duì)話框中需進(jìn)行一系列加工幾何對(duì)象、切削參數(shù)、控制選項(xiàng)等 操作參數(shù)的設(shè)置,并且很多選項(xiàng)需通過(guò)二級(jí)對(duì)話框彈出并進(jìn)行設(shè)置。 操作參數(shù)的設(shè)定是UG C
15、AM編程中最主要的工作內(nèi)容,具體包括: (1) 加工對(duì)象的定義:選擇加工幾何體、檢查幾何體、毛坯幾何體、邊界幾何體、區(qū)域 幾何體、底面幾何體等。 (2) 加工參數(shù)的設(shè)置:包括走刀方式的設(shè)定,切削行距、切深的設(shè)置,加工余量的設(shè)置, 進(jìn)/退刀方式的設(shè)置等。 (3) 工藝參數(shù)設(shè)置:包括切削參數(shù)設(shè)置、避讓控制、機(jī)床控制、進(jìn)給率設(shè)定等,不同的 操作類型,其操作對(duì)話框顯示的選項(xiàng)不盡相同。 UG編程操作時(shí),操作對(duì)話框中的參數(shù)設(shè)置非常關(guān)鍵,會(huì)直接影響所編制的加工程序的 正確性與合理性。但是,不少參數(shù)也可使用系統(tǒng)提供的默認(rèn)值。 在完成參數(shù)設(shè)置后,系統(tǒng)進(jìn)行刀軌計(jì)算,生成加工刀具路徑。 6) 刀具路徑檢
16、驗(yàn)、編輯和仿真。對(duì)生成刀具路徑的操作,可以在圖形窗口中以線框形式或 實(shí)體形式模擬刀具路徑,讓用戶在圖形方式下更直觀地觀察刀具的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,以驗(yàn)證各操作 參數(shù)定義的合理性。此外可在圖形方式下用刀具路徑編輯器對(duì)其進(jìn)行編輯。并在圖形窗口中 直接觀察編輯結(jié)果。 7) 加工刀具路徑后處置輸出NC程序。在NX生成的刀具路徑如果不經(jīng)后置處理將無(wú)法直 接送到數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零件加工。這是因?yàn)椴煌瑥S商生產(chǎn)的機(jī)床硬件條件不同,而且各種機(jī)床 所使用的控制系統(tǒng)也不同,對(duì)同一功能,在不同的數(shù)控系統(tǒng)中不完全相同。這些與特定機(jī)床 相關(guān)的信息,不包含在刀具位置源文件(CLSF),因此刀具位置源文件必須進(jìn)行后置處理, 以滿足不同機(jī)
17、床/控制系統(tǒng)的特殊要求。根據(jù)機(jī)床參數(shù)格式化刀具位置源文件,生成特定機(jī) 床可以識(shí)別的NC程序。 8) 機(jī)床試切加工。較復(fù)雜工件的數(shù)控程序需通過(guò)試切件的試切切削驗(yàn)證。試切件用料可采 用硬塑料、鋁、硬石蠟、硬木等,試切件還應(yīng)多次使用和重復(fù)使用,以降低成本。 上述編程流程如圖2所示。 圖4心形零件草圖 圖2 UG CAM編程過(guò)程 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、 CAM實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 加工如圖3所示心形零件,草圖如圖4所示,長(zhǎng)方體高度為30mm,其下凹部分為直壁, 外壁為心形凹槽由6段相切的圓弧組成,心部為直徑為25mm的直壁圓柱,深度為16mm, 上表面與底面均為平面,毛坯自定,(為了簡(jiǎn)化)定為180
18、mmX 140mmX30mm的長(zhǎng)方體。 2、 工藝分析 需要對(duì)心形零件進(jìn)行凹槽的粗加工、精加工,以固定底面安裝在數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)上。 (1)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)置。為了方便對(duì)刀,將工件坐標(biāo)系設(shè)置在頂部平面的心形中心位置。 (2)加工工步分析。零件形狀比較簡(jiǎn)單,使用平面銑加工,沒(méi)有尖角或很小的圓角,同時(shí) 表面沒(méi)有特殊的要求,采用(P16的平底立銑刀進(jìn)行加工,避免換刀操作。分為3個(gè)工步: A凹槽粗加工:分層切削,每層切削深度為0.2mm,設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min,進(jìn)給深度 為 500mm/min; B底面精加工。設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min,進(jìn)給深度為300mm/min; C側(cè)面
19、精加工:采用分層切削,每層切削深度為0.2mm,設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min,進(jìn)給 深度為 300mm/min。 四、操作步驟 1、零件導(dǎo)入 啟動(dòng)UG NX,打開(kāi)UG建立的需要加工的零件模型,或者導(dǎo)入其他CAD系統(tǒng)建立的模 型文件,如圖6所示,零件導(dǎo)入后如圖7所示。 圖6導(dǎo)入其他格式的零件 圖7導(dǎo)入零件后的狀態(tài) 2、加工初始設(shè)置 在主菜單中選擇一 “加工”,如圖8所示;系統(tǒng)彈出加工環(huán)境初始化對(duì)話框,如圖9所 示,加工環(huán)境設(shè)置為mill-planar,單擊“確定”按鈕進(jìn)行初始化,并進(jìn)入U(xiǎn)G加工模塊及相 應(yīng)的環(huán)境,用戶界面上將出現(xiàn)加工模塊專用的各個(gè)工具欄和圖標(biāo)(按鈕),同時(shí)
20、在導(dǎo)航器欄中 將增加“操作導(dǎo)航器”圖標(biāo)和相應(yīng)的窗口,如圖10所示。 圖10初始設(shè)置后的窗口 圖8進(jìn)入“加工”模塊 圖9 UG加工環(huán)境 3、創(chuàng)建/修改組 (1)建立 MCS_MILL 在“操作導(dǎo)航器”中空白處點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵,彈出菜單選【幾何視圖】按鈕;雙擊導(dǎo)航器中 的“MCS_MILL”選項(xiàng),彈出“Mill Orient”對(duì)話框,單擊機(jī)床坐標(biāo)系中的【CSYS對(duì)話框】 按鈕,如圖11所示;類型下拉菜單中選擇“對(duì)象的CSYS”選項(xiàng),然后選擇零件上表面, 單擊“確定”按鈕,建立MCS,如圖12所示,在“Mill Orient”對(duì)話框中的“間隙”選項(xiàng) 組中設(shè)置安全平面高度為20mm,
21、如圖11中的黑色橢圓框。 圖12建立MCS 圖 11 設(shè)置 MCS_MILL (2)建立 WORKPIECE 在“操作導(dǎo)航器”中,雙擊“WORKPIECE”選項(xiàng),彈出“銑削幾何體”對(duì)話框,如圖 13所示;單擊【指定部件】,彈出“部件幾何體”對(duì)話框,如圖14所示,單擊“全選”按 鈕,將零件全部選擇,然后確定;單擊中“銑削幾何體”對(duì)話框中的【指定毛坯】按鈕,彈 出“毛坯幾何體”對(duì)話框,如圖15所示,點(diǎn)選“自動(dòng)塊”單選鈕,然后單擊“確定”完成 毛坯的創(chuàng)建。在“銑削幾何體”對(duì)話框按“確定”,完成WORKPIECE的建立 圖13設(shè)置銑削幾何體 圖14設(shè)置部件幾何體 圖15設(shè)
22、置毛坯幾何體 (3) 建立程序組 在“操作導(dǎo)航器”中空白處點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵,彈出菜單選【程序順序視圖】按鈕,將導(dǎo)航器 切換至程序順序視圖。在“插入”工具欄中單擊【創(chuàng)建程序】按鈕,彈出“創(chuàng)建程序”對(duì)話 框;在“位置”選項(xiàng)組的“程序”下拉菜單中選擇“PROGRAM”,并設(shè)置名稱為“RR”, 如圖16所示,在彈出菜單中單擊“確定”;同理設(shè)置“FF”程序組,設(shè)置程序之后的“操 作導(dǎo)航器”如圖17所示。 * 肥 6 - lanuf acturing — [UG_CAI_Ex_igs. prt 〔修改的)] 視圖墮)插入⑤格式(R)工具(D 裝配舊)信息(D分析(U 1 /■?X G %匏▼蒞■四②
23、 曰 操作導(dǎo)航器-,■ 建程序 瘁文件編輯E 名稱 [年|創(chuàng)建程序 NC_PROGRAM [司不便用的項(xiàng) 0- ?囪 PROGRAM 卜小|RR VQ]|FF ■… 圖16創(chuàng)建程序 圖17創(chuàng)建RR和FF程序 (4)建立刀具 在“操作導(dǎo)航器”中空白處點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵,彈出菜單選【機(jī)床視圖】按鈕,將導(dǎo)航器切換 至機(jī)床視圖,在“插入”工具欄中單擊【創(chuàng)建刀具】按鈕,彈出“創(chuàng)建刀具”對(duì)話框;在“刀 具子類型,,中選擇“MILL”,刀具名稱為“D16”,如圖18所示,“確定”后彈出“銑刀-5 參數(shù)”,設(shè)置“尺寸”中的直徑,“數(shù)字”中的參數(shù),如圖19所示,單擊“確定”,完成刀具 設(shè)
24、置。 尋 ? : 創(chuàng)建刀具 創(chuàng)建幾何體 生成刀軌 確認(rèn)刀軌 該對(duì)象顯示在 LA. I — “操作導(dǎo)航器” v 1 NX 6 - Manuf acturing - [UG_CAM_Ex_igs. prt 〔修改的)] 尸文件⑥編輯(D視圖凹插入⑶格式但)IM? 裝配③信息(!)分析(L) CENERIC.MACHINE …囪不使用的項(xiàng) 創(chuàng)建程序 R|創(chuàng)建刀具 —1*1 anar 位置 ‘確定11應(yīng)用j [取消j 圖19銑刀(D16)參數(shù) 圖18創(chuàng)建刀具 (5)設(shè)置加工方法 在“操作導(dǎo)航器”中空白處點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵,彈出菜單選【加工方法視圖
25、】按鈕,將導(dǎo)航器 切換至加工方法視圖,用鼠標(biāo)左鍵雙擊“MI LL_ROUGH ”圖標(biāo),彈出“銑削方法”對(duì)話框; 在“銑削方法”中設(shè)置粗加工“余量”和“公差”如圖20所示,單擊“確定”完成粗加工 余量和公差設(shè)定;用鼠標(biāo)左鍵雙擊" MILL_FINISH ”圖標(biāo),在彈出“銑削方法”對(duì)話框中 設(shè)置精加工“余量”和“公差”,如圖21所示,單擊“確定”。 圖20粗加工“余量”和“公差” 圖21精加工“余量”和“公差” 4、創(chuàng)建操作 (1)粗加工 創(chuàng)建粗加工操作。在“操作導(dǎo)航器”中空白處點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵,彈出菜單選【程序順序視圖】 按鈕,將導(dǎo)航器切換至程序順序視圖。在“插入”工具欄中單擊【創(chuàng)建
26、操作】按鈕,彈出“創(chuàng) 建操作”對(duì)話框;在“類型”下拉列表中選擇“mill_planar(二維銑削)”,在“操作子類型” 中選擇【PLANAR_MILL(型腔銑)】按鈕,如圖22所示。 平面銑指定部件邊界。單擊“創(chuàng)建操作”(圖22)中的“確定”按鈕,彈出“平面銑” 對(duì)話框,如圖23所示;單擊【指定部件邊界】按鈕,彈出“邊界幾何體”對(duì)話框,直接選 圖22創(chuàng)建粗加工操作 擇待加工區(qū)域一一部件和島嶼,單擊“確定”按鈕,回到“平面銑”對(duì)話框。 圖23平面銑指定部件邊界 平面銑指定毛坯邊界。在“平面銑”對(duì)話框中單擊【指定毛坯邊界】按鈕,彈出“邊界 幾何體”對(duì)話框,選擇零件底面邊界作為“毛
27、坯邊界”,單擊“確定”按鈕,如圖24所示, 回到“平面銑”對(duì)話框。 平面銑指定底面。在“平面銑”對(duì)話框中單擊【指定底面】按鈕,彈出“平面構(gòu)造器” 對(duì)話框,選擇零件槽底面,單擊“確定”按鈕,如圖25所示,回到“平面銑”對(duì)話框。 圖24平面銑指定毛坯邊界 圖25平面銑指定底面 設(shè)定加工參數(shù),如圖26所示。 方法:MILL_ROUGH 切削模式:跟隨部件 步距:%刀具直徑 平均直徑百分比:50.0 【即:步距為刀具直徑的50%】 切削層:點(diǎn)擊按鈕,彈出“切削深度參數(shù)”對(duì)話框,設(shè)置切削深度固定值為2.0mm; 非切削移動(dòng):點(diǎn)擊按鈕,彈出“非切削移動(dòng)”對(duì)話框,進(jìn)行設(shè)置; 進(jìn)給和速度
28、:點(diǎn)擊按鈕,彈出“進(jìn)給和速度”對(duì)話框,進(jìn)行設(shè)置; 圖26設(shè)置平面銑加工參數(shù) 點(diǎn)擊“操作”里面的“生成”(第一個(gè)圖標(biāo)),如圖26,再點(diǎn)擊“操作”里面的“確認(rèn)” (第三個(gè)圖標(biāo)),彈出“刀軌可視化”對(duì)話框,可以實(shí)現(xiàn)刀軌可視,如圖27所示。 (2)精加工 選擇“RR”程序組下的平面銑操作,單擊鼠標(biāo)右鍵,在彈出菜單中單擊“復(fù)制”命令, 選擇“FF”程序,單擊鼠標(biāo)右鍵,在彈出菜單中選擇“內(nèi)部粘貼”命令,如圖28所示。 圖27刀軌可視 圖28復(fù)制粘貼操作 底面精加工操作。雙擊打開(kāi)復(fù)制得到的平面銑操作“PLANAR_MILL_COPY”,進(jìn)行編 輯。如圖29所示,修改“方法”為“MIL
29、L_FINISH”,“切削模式”為“跟隨部件”,“切削 層”為“僅底部面”,“進(jìn)給和速度”中“主軸轉(zhuǎn)速rpm”設(shè)為“1500”、“進(jìn)給率mmpm”設(shè) 為“300”,完成設(shè)置后單擊“生成”按鈕,計(jì)算刀具軌跡,單擊“確定”按鈕。 側(cè)壁精加工操作。選擇側(cè)壁精加工操作,單擊鼠標(biāo)右鍵,在彈出菜單中單擊“復(fù)制”命 令,然后再單擊鼠標(biāo)右鍵,在彈出菜單中選擇“粘貼”命令,如圖30所示。雙擊 “PLANAR_MILL_COPY_COPY ”彈出“平面銑”對(duì)話框。編輯“切削模式”為“配置文 件”,“切削層”為“僅底部面”,在“非切削移動(dòng)”中將“進(jìn)刀類型”改為“與開(kāi)放區(qū)域相 同”,如圖30所示。完成后單擊“生成
30、”按鈕,計(jì)算刀具軌跡,單擊“確定”按鈕。 20001:! 00001: 主軸速度 更多 進(jìn)刀「il京||另站/站||福i/W||避讓 wi rar 切削深度參數(shù) 與|非切削移動(dòng) 進(jìn)給和速度 〔確定JI取消] 刀軸 刀軌設(shè)置 方法 切削模式 切削層 切削參數(shù) 非切削移動(dòng) 進(jìn)給和速度 巨島頂面切削 I確定11后退11取消] @ 主軸速度(rpm) 11500. 000(| 日確定日[取消〕 [確定1「取消日 幾何體 刀具 步距 平面直徑百分比 機(jī)床控制 程序 [口.1兀叮 WWWIWDWW 進(jìn)紿率 切削 回素困園I 封閉區(qū)域 [
31、履跟隨部件 D 展刀具平直 同 恤5頑▼廠后 何1配置文件商 情,R具平直可 [型 [固定深度 :大值 :小值 初始 最終 伽面余星增量 自動(dòng)設(shè)置 切削層 切削參數(shù) 非切削移動(dòng) 進(jìn)給和速度 機(jī)床控制 進(jìn)刀類型 開(kāi)放區(qū)域 切削模式 步距 平面直徑百分比 附加刀略 程序 選項(xiàng) 倒面余星增星 幾何體 BM 刀軸 刀軌設(shè)直 回島頊面切削 切削深度參數(shù) 平面銃 進(jìn)刀類型 讖性 明 長(zhǎng)度 1哽]PM刻何刀度可 旋轉(zhuǎn)角度 [0.00001:] 傾斜角度 [0.0000(] 局度 1 3 0000(] [mm '▼】 是小
32、安全距離 回修敦至最小安全距離 | 60. 0000(1 [%刀度【▼】 初始封印區(qū)域 圖29底面精加工設(shè)置 圖30側(cè)壁精加工設(shè)置 5、加工模擬仿真 在“操作導(dǎo)航器”中單擊“PROGRAM”程序組,組內(nèi)所有操作被選擇,然后在“操作” 工具欄中單擊【確認(rèn)刀軌】按鈕,如圖31所示。彈出“刀軌可視化”對(duì)話框,單擊,2D動(dòng) 態(tài)”,如圖27所示,然后單擊【播放】按鈕,加工模擬結(jié)果如圖32所示。 圖31確認(rèn)所有操作 圖32模擬結(jié)果 6、后置處理 模擬完成后,即可輸出NC程序。在“操作導(dǎo)航器”中單擊“PROGRAM”程序組,組 內(nèi)所有操作被選擇,然后在“操作”工具欄中單擊【后處理】按鈕,彈出“后處理”對(duì)話框。 選擇后處理器為“MILL_3_AXIS”,在“輸出文件”選項(xiàng)組的“文件名”文本框中設(shè)置程序 的文件名和保存路徑;在“設(shè)置”選項(xiàng)中,勾選“列出輸出”復(fù)選框,如圖33所示,單擊 “確定”,系統(tǒng)自動(dòng)彈出信息窗口,顯示程序,如圖34所示。 圖34 NC程序 圖33后處理設(shè)置 五、思考題 試找一個(gè)板類槽體零件,按照上述基本步驟進(jìn)行加工仿真。
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