UG数控加工编程解析
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6.1 UG铣削加工基本知识6.1.1 UG铣削加工编程流程6.1.2 一个简单2D加工零件的UG铣加工引例6.1.3 UG加工环境及设置6.1.4 加工模块工具条6.1.5 创建节点组6.1.6 操作导航器6.1.7 创建操作6.2 平面铣(mill_planar)和型腔铣(mill_contour)6.2.1 平面铣和型腔铣简介6.2.2 切削方式6.2.3 平面铣与型腔铣实例6.3 固定轴(FIXED_CONTOUR)与可变轴(VARIABLE_CONTOUR)曲面轮廓铣6.3.1 固定轴与可变轴曲面轮廓铣简介6.3.2 固定轴曲面轮廓铣实例UG NX 加工模块提供了铣加工、车削加工、孔加工以及线切割等功能,下面主要介绍UG CAM 的数控铣加工。
铣加工可以实现平面铣(mill_planar) 、型腔铣(mill_ Contour) 、固定轴曲面轮廓铣(Fixed_Contour)和可变轴曲面轮廓铣(Variable_Axis_Contour)等不同加工类型。
6.1 UG 铣削加工基本知识6.1.1 UG 铣削加工编程流程了解UG 铣削加工编程流程是进行UG 编程的基础。
铣削加工流程图如图6-1所示。
图6-1 UG 铣削加工编程流程图 创建CAD 模型 制订加工方法、参数和顺序 进入制造模块 指定加工环境 创建刀具组 创建几何体 创建加工操作 设置加工方法、操作参数 生成NC 刀位轨迹 验证刀位轨迹 后处理 生成NC 加工程序不合格6.1.2 一个简单2D加工零件的UG铣加工引例(平面铣:mill_planar—铣边界)本节将介绍一个简单的加工实例,读者通过亲自操作,可以对UG CAM的工作过程有一个初步的印象,被加工零件如图6-2所示。
图6-2 被加工零件操作步骤:1)创建被加工零件UG模型。
2) 设置加工环境:单击“应用程序”工具条中的“加工”按钮,进入UG加工模块,弹出如图6-3所示“加工环境”的对话框。
按图6-3默认值设定CAM配置,单击“初始化”按钮完成加工环境设置。
图6-3 “加工环境”对话框图6-4 “创建刀具组”对话框3) 创建刀具:在“加工创建”工具条中单击创建刀具按钮,弹出如图6-4所示的“创建刀具组”对话框,按图6-4默认值设定刀具类型及子类型,单击“确定”按钮,弹出如图6-5所示的刀具参数设定对话框。
按图6-5所示参数设定后单击“确定”按钮,完成刀具的创建。
4) 创建加工边界:单击“加工创建”工具条中的按钮,打开如图6-6所示的“创建几何体”对话框。
选择子类型“MILL_BND”(铣边界),单击“确定”按钮,打开如图6-7所示的“MILL_BND”对话框,在该对话框中单击“部件”(被加工零件的几何模型)图标后单击“选择”按钮,打开如图6-8所示的“工件边界”对话框。
在图6-8对话框的“过滤器类型”中选择 (曲线边界)后,选择图6-2所示的凸轮轮廓线,单击“确定”按钮完成被加工零件的几何模型的创建。
图6-7“MILL_BND”对话框图6-8 “工件边界”对话框5) 创建加工深度:单击图6-7对话框中的“底面”图标后单击“选择”按钮,选择图6-2所示凸轮的底面,加工底面用于定义刀具加工的最低位置,单击“确定”按钮完成零件整个几何模型的创建。
6) 创建切削仿真几何模型:单击操作导航器工具条中的按钮后,双击操作导航器中的“WORKPIECE”,打开如图6-9所示的“MILL_GEOM(几何体)”对话框。
单击该对话框中“部件”图标后单击“选择”按钮,选择图6-2所示凸轮实体,单击“确定”按钮;再单击该对话框中的“隐藏”(毛坯模型) 图标后单击“选择”按钮,打开如图6-10所示的“毛坯几何体”对话框。
选择“选择选项”中的“自动块”,单击“确定”按钮,完成工件切削仿真几何模型的创建。
图6-9 “MILL_GEOM”对话框图6-10所示的“毛坯几何体”对话框图6-11平面铣创建操作对话框图6-12“PLANAR_PROFILE”加工操作对话框7) 加工参数设定:单击“加工创建”工具条中的按钮,打开如图6-11所示的“创建操作”对话框,在该对话框子类型中选择“PLANAR _ PROFILE”(平面轮廓),单击“确定”按钮,打开如图6-12所示的“PLANAR _ PROFILE”加工操作对话框,所有参数均按默认值设定。
8) 生成刀轨:单击图6-12对话框中的“生成”图标,即可生成该零件的刀轨。
9) 切削仿真:单击图6-12对话框中的“确认”图标,进入“可视化刀心轨迹”对话框,如图6-13所示,可分别对刀轨进行回放、3D或2D切削仿真,3D切削仿真如图6-14所示。
图6-13 可视化刀心轨迹对话框图6-14 3D切削仿真11) 单击“加工操作”工具条中的后处理按钮,打开如图6-15所示的“后处理”对话框,在该对话框下拉菜单可用机床中选择“MILL 3 AXIS”和“公制/部件”后,单击“确定”按钮,生成该零件的NC加工程序如图6-16所示。
图6-15“后处理”对话框图6-16 NC加工程序6.1.3 UG加工环境及设置UG加工环境是指进人UG的制造模块后进行铣加工编程作业的软件环境。
UGCAM提供了数控铣、数控车、线切割等诸多加工功能,根据具体的工作需要,定制自己的加工编程软件环境。
进入UG加工环境:应用——加工,或单击“应用程序”工具条中的“加工”按钮,进入UG加工模块。
对于一个部件来说,当第一次进入加工模块时会弹出“加工环境”对话框,如图6-17所示。
对话框的上半部分是“CAM 进程配置”列表框,其中列出了系统提供的加工环境配置文件 (Configuration file),选择相应的加工环境配置文件,在“CAM 配置”列表框中会显示该环境下的操作模板类型。
单击“初始化”按钮进入指定的加工环境。
当再次打开此部件时,将直接进入加工环境,进行加工编程操作。
图6-17 “加工环境”对话框图6-18 “加工首选项”对话框在“CAM 进程配置”列表框中,UG提供了诸多CAM加工环境配置文件,这些文件定义了特定的加工环境,包括加工处理器、刀具库、后处理器及其他的高级参数设置。
在“CAM 进程配置”列表框中,用户可以根据自己的需要选择其中的一个加工环境。
其中“cam general”(通用加工配置)所定义的加工环境是最基本的,它提供了几乎所有的铣加工、车削加工、孔加工以及线切割等功能,是最常用的加工环境。
在“CAM 进程配置”列表框中选定了一种加工环境后,“CAM设置”列表框中将显示该加工环境中的所有操作模板类型。
例如在“cam general”进程配置中有mill _ planar(平面铣)、 mill _ contour(型腔铣)、mill _ multi _ axis(多轴铣)、drill(点位加工)、hole_ making(孔加工)、turning(车削加工)和wire _ edm(线切割加工) ,如图6-17所示。
必须在此指定一种操作模板类型。
在进入加工环境后,可以随时修改加工环境中的其他操作模板类型。
一旦指定了部件的加工环境后,那么以后再次打开该部件并进入制造模块时,系统将进入保存前所指定的加工环境中。
但可通过如下方法来改变加工环境。
打开主菜:预设置——加工,打开如图6-18所示的“加工首选项”对话框。
在“加工首选项”对话框中选择“配置”选项卡,在“配置文件”区域中单击“浏览”按钮,打开如图6-19所示的“配置文件”对话框。
在该对话框中选择所需的配置文件,单击“OK”按钮,即可完成加工环境的变更。
图6-19 “配置文件”对话框设置完成后,系统将打开初始化加工环境,即可开始编程工作。
6.1.4 加工模块工具条在UGNX3加工模块中,与加工操作相关的工具条如图6-20、图6-21、图6-22、图6-23所示。
图6-20 加工创建工具条图6-21 加工操作工具条图6-22 加工对象工具条图6-23 操作导航器工具条6.1.5 创建节点组在UGNX3加工模块中,对所有的操作对象及操作参数均以节点(父节点组和子节点组操作等) 形式存在并以树状结构显示出来,常称为“节点树”。
其中父节点组包含程序、刀具、几何体以及加工方法。
1. 程序节点当加工环境CAM进程配制与CAM设置确定及初始化后,系统还提供了一个初始的程序根节点“NC _ PROGRAM”、用于存储暂时不需要的操作节点“NONE”和节点“PROGRAM”,用户可以在“PROGRAM”节点下创建自己的程序节点,即可以将其作为父节点。
“程序次序”节点树视图并不是操作的参数,只是一种组织、排列顺序。
但可以通过剪切和拖拉鼠标等方式改变程序及其位置和顺序。
通过单击“加工创建”工具条中的按钮,打开如图6-24所示的“创建程序”组对话框。
可以创建程序类型、子类型以及程序名等。
若默认初始的程序节点“PROGRAM”,则该项节点创建可忽略。
图6-24“创建程序”组对话框图6-25“创建刀具组”对话框2. 刀具节点当加工环境CAM进程配制与CAM设置确定及初始化后,系统还提供了一个初始的根节点“GENERIC _ MACHINE”和节点“NONE”。
通过单击“加工创建”工具条中的按钮,打开如图6-25所示的“创建刀具组”对话框。
可以选择刀具类型及名称等。
其中子类型的选项是从刀库中获取刀具。
在cam _ general加工环境中,系统提供了丰富的加工方式和刀具类型供用户选择。
与程序节点相同,可通过剪切和拖拉鼠标等方式改变刀具及其操作的位置和顺序。
但是如果改变了操作所使用的刀具,则需要重新生成刀轨。
3. 几何体节点当加工环境CAM进程配制与CAM设置确定及初始化后,系统还提供了一个初始的根节点“GEOMETRY”和节点“NONE”,并提供了加工坐标系“MSC _ MILL”和它的子节点“WORKPIECE”作为默认节点。
几何体节点是指刀轨生成的几何载体,包括毛坯几何体、零件几何体以及加工坐标系等几何数据。
几何体节点可以包含几何体子节点,使用同一加工几何体的几何体子节点,可共享其父节点的几何体数据。
通过单击“加工创建”工具条中的按钮,打开如图6-26所示的“创建几何体”对话框。
可以创建零件几何体类型、子类型以及程序名等。
其中子类型包括“WORKPIECE”(工件)、“MILL_BND”(Mill Boundary –铣边界)、“MILL_TEXT”(铣文字)、“MILL_GEOM”(Mill Geometry –铣几何体)、“MILL_AREA”(铣区域)和“MCS”(创建加工坐标系)。
若默认初始的程序节点“WORKPIECE”,可在“创建操作”对话框中指定几何体数据(毛坯形体、零件形体),则该项节点创建可忽略。