UG基础 第9章 高速铣与多轴铣简介
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UG编程技巧如何实现CNC加工中的多轴加工
UG编程技巧如何实现CNC加工中的多轴加工随着科技的进步和制造业的发展，CNC（Computer Numerical Control）成为现代加工领域中不可或缺的一部分。
CNC加工以其高效、精准的特点，广泛应用于各种工业制造过程中。
而在CNC加工中，多轴加工技术的应用，可以进一步提高加工的质量和生产效率。
本文将介绍UG编程中的一些技巧和方法，帮助读者实现CNC加工中的多轴加工。
一、理解多轴加工的概念和优势多轴加工是指在CNC加工中同时控制多个工作轴进行联动加工的技术。
相比于传统的单轴加工，多轴加工具有以下几个优势：1. 提高加工效率：多轴加工可以在同一时间内同时进行多项加工操作，大大提高了加工效率。
例如，在雕刻复杂的曲面结构时，传统的单轴加工需要多次换刀和调整坐标，而多轴加工可以通过三、四、五轴联动，一次性完成较为复杂的加工任务。
2. 增加加工精度：通过多轴加工，可以更好地控制和调整零件在加工过程中的工作角度、刀具进给及其它参数，从而提高加工精度。
3. 扩展加工范围：多轴加工可以实现更多种类、更复杂形状的加工。
例如，在立式加工中，通过多轴加工可以实现各种角度的面加工，而传统的单轴加工则具有较大的限制。
二、UG编程中实现多轴加工的技巧1. 编辑正确的工作坐标系：在进行多轴加工之前，首先需要编辑合适的工作坐标系。
工作坐标系是CNC机床上各轴运动和加工的参考基准，它确定了工件在机床坐标系统中的位置和方向。
在使用UG软件进行编程时，可以通过新建和编辑坐标系来定义和调整工作坐标系。
根据加工任务的要求，合理选择和设置工作坐标系可以更好地实现多轴加工。
2. 设置刀具轨迹与夹具：在UG编程中，需要对刀具轨迹进行合理的设置和优化。
刀具轨迹的设定要考虑到多轴联动和刀具路径的光滑性，以保证加工过程的稳定和效果的质量。
此外，选择合适的夹具和夹具位置也是实现多轴加工的重要一环。
3. 选择合适的加工策略：在进行多轴加工时，选择合适的加工策略可以提高加工效率和质量。
ug5.0基础知识第9章 铣加工
3、指定部件几何体。
图9-74 【创建几何体】对话框
4、指定毛坯几何体。
图9-78 【毛坯几何体】对话框
5、创建加工方法。
6、创建加工边界。
图9-85 指定边界曲线
7、生成刀具路径。
图9-81 【Mill Method】对话框
图9-86 生成刀具路径
二、型腔铣：参考平面铣创建基本步骤。
图9-87 【创建刀具】对话框 图9-89 【创建操作】对话框
9.2 UG NX 5 CAM加工环境设置和基本界面
9.2.1
加工环境设置
打开UG NX 5软件，单击如图9-1所示的UG NX 5界面中的 按钮，系统将弹出如图9-2所示的【加工环境】对话框。该对 话框提供了用户常用的加工环境。
图9-2 【加工环境】对话框 图9-1 UG NX 5界面
9.2.2
图9-15 【库类选择】对话框
9.4.2 刀具类型
图9-14所示的【创建刀具】对话框中的【刀具子类型】选项是 为用户自定义刀具提供的，选中其中一种类型以后，用户可以根 据提示进行下一步的刀具定义过程。
9.4.3 位置和名称
用户可以通过如图9-14所示的【创建刀具】对话框中的【位置】 选项的【刀具】下拉列表来定义刀具所在的目录，此功能需结合 如图9-16所示的【操作导航器－机床】树形结构图来使用，其中 【名称】选项用于定义刀具的名称。
图9-4 打开要加工的产品模型
图9-6 进入加工环境
图9-7 【加工创建】工具栏
图9-8 【操作导航器】工具栏
9.3 创建一个操作
加载产品模型后，单击如图9-3所示【加工创建】工具栏中 的 按钮或者选择菜单命令【插入】/【程序】来进入创建 操作界面，系统将弹出如图9-9所示的【创建程序】对话框， 用来完成加工程序的创建工作。
UG10.0完全自学教程第9章解析
如何？ 7）上机操作：设计直齿渐开线圆柱齿轮，已知齿轮的参数为：模数m=4，齿数z=24，压
力角为20°，齿轮厚度B=35mm。 8）上机操作：设计一个斜齿渐开线圆柱齿轮，已知齿轮的参数为：法面模数m=3，齿数
z=76，法面（标准）压力角为20°，螺旋角为9.21417°，齿轮厚度B=62mm。 9）上机操作：自行设计一个端部并紧不磨平的圆柱压缩弹簧，以及设计一个具有圆钩环
同步建模技术是三维CAD设计历史中的一个值得称赞的里程碑， 该技术在参数化、基于历史记录建模的基础上前进了一大步，该技 术可以与先前技术共存。同步建模技术可实时检查产品模型当前的 几何条件，并将它们与设计人员添加的参数和几何约束合并在一起， 以便评估、构建新的几何模型，编辑模型，而这一切都无需重复全 部历史记录。
❖9.1 NX中国工具箱概述
GB标准定制基础 了解GC工具箱面板
-3-
❖9.2 齿轮建模与出图
圆柱齿轮建模 锥齿轮 齿轮出图
-4-
❖9.3 弹簧建模与出图
使用重用库的弹簧模板 GC工具箱中的弹簧设计工具 删除弹簧 弹簧简化画法
-5-
❖9.4 使用属性工具填写工程图 标题栏
-6-
❖9.5 同步建模知识
❖PowerPoint Template_Sub
第9章 NX中国工具箱应用与 同步建模
本章将介绍NX中国工具箱和同步建模的常见应用基础知识。
❖PowerPoint Template_Sub
本章知识点
9.1 NX中国工具箱概述 9.2 齿轮建模与出图 9.3 弹簧建模与出图 9.4 使用属性工具填写工程图标题栏 9.5 同步建模.6 综合实战进阶案例
介绍一个花键-圆锥齿轮的综合实战进阶案例。
-8-
力角为20°，齿轮厚度B=35mm。 8）上机操作：设计一个斜齿渐开线圆柱齿轮，已知齿轮的参数为：法面模数m=3，齿数
z=76，法面（标准）压力角为20°，螺旋角为9.21417°，齿轮厚度B=62mm。 9）上机操作：自行设计一个端部并紧不磨平的圆柱压缩弹簧，以及设计一个具有圆钩环
同步建模技术是三维CAD设计历史中的一个值得称赞的里程碑， 该技术在参数化、基于历史记录建模的基础上前进了一大步，该技 术可以与先前技术共存。同步建模技术可实时检查产品模型当前的 几何条件，并将它们与设计人员添加的参数和几何约束合并在一起， 以便评估、构建新的几何模型，编辑模型，而这一切都无需重复全 部历史记录。
❖9.1 NX中国工具箱概述
GB标准定制基础 了解GC工具箱面板
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❖9.2 齿轮建模与出图
圆柱齿轮建模 锥齿轮 齿轮出图
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❖9.3 弹簧建模与出图
使用重用库的弹簧模板 GC工具箱中的弹簧设计工具 删除弹簧 弹簧简化画法
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❖9.4 使用属性工具填写工程图 标题栏
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❖9.5 同步建模知识
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第9章 NX中国工具箱应用与 同步建模
本章将介绍NX中国工具箱和同步建模的常见应用基础知识。
❖PowerPoint Template_Sub
本章知识点
9.1 NX中国工具箱概述 9.2 齿轮建模与出图 9.3 弹簧建模与出图 9.4 使用属性工具填写工程图标题栏 9.5 同步建模.6 综合实战进阶案例
介绍一个花键-圆锥齿轮的综合实战进阶案例。
-8-
ug多轴编程技巧
ug多轴编程技巧UG多轴编程是一种在软件程序中使用多个坐标轴来控制机床运动的技术。
它可以实现复杂的加工操作，提高生产效率。
下面将介绍一些UG多轴编程的技巧。
首先，有效利用坐标轴。
在UG软件中，可以通过定义额外的坐标轴来控制机床的运动。
在编程时，可以根据具体的加工要求来合理选择使用哪些坐标轴。
例如，在五轴加工时，可以使用旋转轴来控制刀具的倾斜角度，以便实现更加复杂的加工操作。
其次，优化工具路径。
在UG软件中，可以通过优化工具路径来减少机床运动的距离和时间，从而提高加工效率。
例如，可以使用切削区域限制功能来定义加工区域，使刀具只在需要被加工的区域内运动，避免不必要的移动。
另外，可以使用快速移动功能来减少刀具的快速移动时间。
通过合理设置加工参数，可以在不影响加工质量的前提下提高加工效率。
另外，使用灵活的工作平面。
在UG软件中，可以使用多个工作平面来控制机床的运动。
在编程时，可以根据具体的加工要求来选择使用哪个工作平面。
例如，可以使用刀面上方的工作平面来实现更加精确的加工，使用刀面下方的工作平面来实现更大的加工速度。
通过合理选择工作平面，可以提高加工精度和效率。
此外，合理控制刀具路径。
在UG软件中，可以通过控制刀具路径来实现不同的加工要求。
例如，可以使用切向控制功能来控制刀具在切削时的运动方向，使加工表面更加光滑。
另外，可以使用渐进切削功能来逐渐加工深度，避免在一次切削中过大的力量对工件造成损坏。
通过合理控制刀具路径，可以提高加工质量和效率。
最后，合理选择切削工具。
在UG软件中，可以根据具体的加工要求选择合适的切削工具。
在编程时，可以根据工件的材料、形状和加工要求选择合适的切削工具。
例如，可以选择具有较小尺寸和较大切削能力的切削工具来提高加工质量和效率。
通过合理选择切削工具，可以有效减少加工时间和成本。
综上所述，UG多轴编程是一种在软件程序中使用多个坐标轴来控制机床运动的技术。
通过合理利用坐标轴、优化工具路径、使用灵活的工作平面、合理控制刀具路径和选择合适的切削工具，可以提高UG多轴编程的效率和质量。
UG进行高速加工
UG进行高速加工 High Speed Machining
高速加工是零件加工的全新途径，它集成多种技术，不仅仅是高速主轴和快速精密进给在机床上的简单结合。为了应用高速加工技术，加工厂必须把必不可少的新功能和必不可少的新技巧有机地结合起来。同时，也要改变工厂的运作方式和物质设施。 就缩短产品的交付周期和降低成本而言，HSM可以发挥作用并且很有价值。任何计划实施HSM的工厂都应仔细考虑，重视生产现场内外可以加快生产周期的一切技术。实施HSM没有唯一正确的途径，每种情况应当如何应用HSM也没有严格不变或立竿见影的准则。 我们可以看到，HSM终究不是理论或只有实验室才能验证的概念，而是切实可行的技术。本文分析潜心从事HSM的两家工厂的应用实例，希望能对读者有所启发。 以高速切削谋生存 如果HSM 只是达到某个目的的手段，采用HSM能够谋生存吗？Mike Haverkamp 和 Brian TerBeek的回答是“能”。他们正在这样作，这两个伙伴从机械师改行程序员，然后变成HSM企业家。他们的Cad Cam Services公司位于密执安州Grand Rapids郊外，主要致力于大型成形钢模、压铸模和其它大工件的合同加工。该公司不仅提供熔融沉积造模方式的快速原型制造、逆向工程和压铸模及注塑模的全套生产，还继续提供CNC 程序设计技术和3D设计服务。 Haverkamp 和 TerBeek 在1991年成立自己的公司，以承包NC程序设计开始营业，这种工作很红火，但是到了九十年代中，由于功能强大、基于PC机的CAM 系统的出现，他们的工作明显受到冷落。然而他们发现本地区的工厂在生产高峰期间仍然会有程序设计“细脖子”的问题，在加工方面也可能产生瓶颈。 Haverkamp 和 TerBeek 看准了这个机会，能够快速完成大型模具部件的粗加工和精加工的工厂一定会使人们趋之若骛，他们认为，
UG数控加工编程_固定轴、可变轴曲面轮廓铣解读
Planar Mill, Profile cut type
径向驱动方法，是通过指定横向进给量、 带宽与切削方法，来创建沿给定边界并 垂直于边界的刀具路径，它特别适合于 清根操作中。
清根驱动方法是固定轴铣操作中特有的驱动方 法，它可沿由零件表面形成的凹角与沟槽创建 刀具路径。 在创建清根操作过程中，刀具必 须与零件两个表面在不同点接触。如果零件几
边界驱动：边界驱动方法与平面铣的工 作过程非常相似，用边界、内环或两者 联合来定义切削区域，从定义的切削区 域、沿指定的投射矢量方向、把驱动点 投射到零件几何表面上，来创建刀具路 径。
区域驱动(Area Milling)方法只 能用于固定轴铣操作中，它是通过指定 切削区域来定义一个固定轴铣操作，在 该驱动方法中可指定陡峭约束与修剪边 界约束。这种驱动方法与边界驱动方法 类似，但不需要驱动几何。
CONTOUR_TE 刻字加 投影字到零件表面，进行三维的字体的加工。
XT
工
固定轴铣对话框
零件几何体 检查几何体
驱动方法（Drive Method）用来定 义创建刀具路径的驱动点。
曲线与点驱动：当选择点时，就 是所选点间用直线段创建驱动路径； 当选择曲线时，则沿与其他驱动方法不同， 螺旋驱动方法创建的刀具路径，在从 一道切削路径向下一道切削路径过渡 时，没有横向进刀，也铣不存在切削 方向上的突变，而是光顾地、持续地 向外螺旋展开过渡，因为这种驱动方 法能保持恒定切削速度的光顺运动， 所以特别适合于高速加工。
铣
件的外轮廓决定区域。
非陡峭区 和区域轮廓铣类似，仅仅加工非陡峭区域 域轮廓铣
陡峭区域 和区域轮廓铣类似，仅仅加工陡峭区域 轮廓铣
曲面区域 按照曲面的 U-V 方向生成驱动路径。 轮廓铣
径向驱动方法，是通过指定横向进给量、 带宽与切削方法，来创建沿给定边界并 垂直于边界的刀具路径，它特别适合于 清根操作中。
清根驱动方法是固定轴铣操作中特有的驱动方 法，它可沿由零件表面形成的凹角与沟槽创建 刀具路径。 在创建清根操作过程中，刀具必 须与零件两个表面在不同点接触。如果零件几
边界驱动：边界驱动方法与平面铣的工 作过程非常相似，用边界、内环或两者 联合来定义切削区域，从定义的切削区 域、沿指定的投射矢量方向、把驱动点 投射到零件几何表面上，来创建刀具路 径。
区域驱动(Area Milling)方法只 能用于固定轴铣操作中，它是通过指定 切削区域来定义一个固定轴铣操作，在 该驱动方法中可指定陡峭约束与修剪边 界约束。这种驱动方法与边界驱动方法 类似，但不需要驱动几何。
CONTOUR_TE 刻字加 投影字到零件表面，进行三维的字体的加工。
XT
工
固定轴铣对话框
零件几何体 检查几何体
驱动方法（Drive Method）用来定 义创建刀具路径的驱动点。
曲线与点驱动：当选择点时，就 是所选点间用直线段创建驱动路径； 当选择曲线时，则沿与其他驱动方法不同， 螺旋驱动方法创建的刀具路径，在从 一道切削路径向下一道切削路径过渡 时，没有横向进刀，也铣不存在切削 方向上的突变，而是光顾地、持续地 向外螺旋展开过渡，因为这种驱动方 法能保持恒定切削速度的光顺运动， 所以特别适合于高速加工。
铣
件的外轮廓决定区域。
非陡峭区 和区域轮廓铣类似，仅仅加工非陡峭区域 域轮廓铣
陡峭区域 和区域轮廓铣类似，仅仅加工陡峭区域 轮廓铣
曲面区域 按照曲面的 U-V 方向生成驱动路径。 轮廓铣
UG CAM基础培训(六)----多轴加工
运动关系与间距
摆头转抬结构
旋转台
轻的或中等重量的工件 最小化工件移动 最少的轴的叠加 工件易于安装 好的观察视角
旋转头
当摆头绕Y轴旋转时需要额外的X 轴移动 长的刀具也会增加X轴的移动 刀长事件
双转台结构
旋转台
重量轻的工件 工件的叠加 最少的轴的叠加
减少工件的硬度 额外增加X、Y、Z的线性移动 工件安装的考虑
可变轴曲面轮廓铣
目的
本课介绍可变轴轮廓铣的一些概念及特殊的刀轴控制方式和驱动 方法。可变轴轮廓铣一般用于零件的精加工。
目标
通过本课的学习，可以掌握： 通过适当选择零件几何体的刀轴生成多轴加工的刀轨 多轴加工的编程技巧
原理：刀位点的算法
R2
im
n m
R1
r z
a
r z
γ n
R2
p
R1
rm
y
(90 − α ) rp
边界驱动方法更适合粗加工。
边界选项
边界选项 用于逐步定义边界，每个边界成员可以分别定义刀具位置为On、Tanto或 Contact
切削模式 用于指定刀轨的形状。
切削类型
平行线切削模式
径向切削模式
同心圆切削模式
切削类型 用于定义刀具从一段刀轨到下一段刀轨的移动方式。 切削模式中心 在使用同心圆切削模式、径向切削模式时用户自定义或系统自动计算出切 削中心点。 切削角度 使用平行线切削模式时定义刀轨旋转角度。 行距 定义连续切削的刀轨间的距离 更多的驱动参数
选择方法
自动 NX 根据主操作对话框中指定的切削区域面的边界创建流动曲线集和交叉曲线集。指定 您手工选择流动曲线和交叉曲线或自动编辑创建的流动/交叉曲线。 对于此选项，如果使用接触刀具位置，则从选择栏上的类型过滤器列表中选择边缘。 接触仅用于边缘曲线。
UG NX4 应用与实例教程第9章铣削加工基础
创建操作对话框
平面铣操作对话框
9.3 平面铣
平面铣组设置
平面铣几何体选择
9.3 平面铣
2.平面铣操作的几何体
(1)平面铣操作几何体的类型 (2)零件边界选择的一般步骤 (3)主要选项说明 (4)毛坯边界定义时的注意事项 (5)检查边界与修剪边界 (6)底平面选择的一般步骤 (7)边界的编辑
9.3 平面铣
郑金第99章铣削加工基础ug软件cam功能概述91平面铣93平面铣操作实例94练习九加工应用基础9291ug软件cam功能概述目前cadcam软件种类繁多基本上都能很好地承担交互式图形编程的任务ug软件除有强大的cad功能外还具备了完善的cam计算机辅助制造功能
第9章 铣削加工基础
第9章 铣削加工基础
9.1 9.2 9.3
UG 软件CAM功能概述
加工应用基础
平面铣 平面铣操作实例 练习九
9.4
9.1 UG 软件CAM功能概 述
目前，CAD/CAM软件种类繁多，基本上 都能很好地承担交互式图形编程的任务， UG软件除有强大的CAD功能外，还具备了 完善的CAM（计算机辅助制造）功能。UG 软件主要具备三维造型、参数管理、刀位 点计算、图形仿真加工、刀轨的编辑和修 改、后处理、工艺文档生成等功能。
3.平面铣操作的参数设置
(1)常见切削方式的选用 (2)用户化参数设置 (3)切削参数 (4)切削深度 (5)角 (6)避让 (7)进给率
9.4 平面铣操作实例
【例9-4-1】如图9-41所示,(a)为零件图,(b) 为某轮毂凸模零件， (c) 为零件毛坯，中间孔已成 型，材料为45#钢。以底 面为基准安装在机床工作 台上，工件上表面中心为 加工坐标系原点，创建平 面铣加工。
UG铣-4种
一、概述：UG主要提供了四种基本加工操作类型，即平面铣、型腔铣、固定轴曲面铣以及点位加工。
平面铣：是用多层不同深度的平行刀轨切削材料，每一层刀轨是垂直于刀具轴的平面内的二轴刀轨，这些刀轨被称为一个个的切削层。
是用所选的各种边界来定义零件材料的，这些边界可以是由曲线、面或点来定义的临时边界或永久边界。
只能加工垂直的侧壁，不能加工出曲面。
适用于岛屿的顶面和槽腔的底面为平面的零件。
型腔铣：刀具轨迹与平面铣类似，可以加工平面铣无法加工的包含曲面的任何形状的零件，必须指定零件几何体和毛坯几何体，这样系统才知道在什么范围内生成刀轨。
零件几何体可以直接指定整个模型。
固定轴曲面轮廓铣：是沿着曲面轮廓的深度切削材料，刀具始终沿着几何体轮廓，同时有XYZ轴的运动，相当于三轴加工。
需要指定驱动几何和零件几何，驱动几何体是由用户根据加工对象自己设计和定义，可以是已存在的表面、边界、点、曲线或独立的曲面对象；零件几何体可以由整个实体零件，或者局部的曲面和曲线来定义。
零件几何体用来控制刀具在整个零件上运动的深度。
常用于复杂曲面的半精加工和精加工，常用于型腔铣后的精加工。
点位加工：用多个加工循环来不断加工工件，在每一个循环中刀具快速移动定位在被选择的加工点位上，以切削进给速度切入工件，并达到指定的切削深度，再以退刀速度返回工具。
用于钻孔、镗孔、绞孔以及攻螺纹等点位加工操作。
1、先选择最外边（选择过滤为Single ）创建底板，然后选择所有的创建体。
再将图层5作为工作层，在其中绘制一个大的立体作为毛坯，编辑毛坯显示为透明显示。
2、然后就可以进入加工模块首先在弹出的对话框中“初始化”加工环境选择general 或lathe 或mill ，本例可选择型腔铣mill_contour3、按照加工创建工具栏中的各命令进行操作。
因为创建操作中需要程序、刀具、几何体等参数，所以最后做 ◇创建程序：在定义名称时最好自己输入一个名称，方便自己与系统默认的一些名称区别。
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 BCXZ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)旋转中心的设定旋转轴中心相对于加工坐标系可以用两种方式定义：•把加工坐标系ＭＣＳ放置在旋转轴中心即第４或５轴的旋转中心•指定加工坐标系ＭＣＳ为加工编程父节点组，加工坐标系由主加工坐标系和局部加工坐标系构成，可把相关的信息数据传给后处理投影矢量允许定义驱动点投影到部件表面的方式和刀具接触的部件表面侧选择投影矢量时应小心,避免出现投影矢量平行于刀轴矢量或垂直于部件表面法向的情况.这些情况可能引起刀轨的竖直波使用“远离点”或“远离直线”作为投影矢量时，从部件表面到矢量焦点或聚焦线的最小距离必须大于刀具的半径Normal to drive投影方法的选择驱动曲线模式本身不是刀轨,必须将它投影到部件上以创建刀轨。
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铣削加工。
•
（2）进刀方式为螺旋进刀。
•
（3）主轴转速为50000rad/min，进给速度为1500mm/min。
•
（4）刀具为直径10mm5-参数铣刀。
•
（5）加工余量为0.1mm。
图9-10 使用的零件
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例9-1 陡峭面等高轮廓铣实例—— 层到层 传递连接
• 加工步骤
(15) 进行【进刀】参数设置，如图9-20所示。
•
(16)设置【开始/钻点】选项卡中的参数，单击按钮，如图9-21所示。
•
(17) 在【深度加工轮廓】对话框中，单击【进给和速度】按钮，弹
出【进给和速度】对话框。
•
(18)进行进给和速度参数设置，设置完后单击按钮，如图9-22所示。
Page 25
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Page 1 第9章 高速铣与多轴铣简介
【学习目标】 • 掌握高速加工和多轴加工的基本概念。 • 了解UG NX 6.0 实现高速铣和多轴铣的方 法。 • 学会Z-Level 加工的创建。 • 学会可变轴曲面轮廓铣的创建。
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Page 2 第9章 高速铣与多轴铣简介
9.1
进刀时不可突然切入被加工零件，应当逐渐切入，因此进刀 应采用螺旋、斜式、圆弧方式。
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Page 11 9.1.3 实现高速加工的工艺策略
• 基于高速加工对硬件、软件的要求，工艺员在 制订工艺策略时要注意如下几点。
• （1）轻而恒定的切削负荷 • 使用较小的步距和窄的切削深度，比如平
面铣和型腔铣可以使用浅的切削深度和较大的 步距，也可以使用深的切削深度和小的步距； 曲面轮廓铣使用多次切削。使用Z-Level铣可以 使负荷比较恒定。
例9-2 陡峭面等高轮廓铣实例 —— 层到层交叉倾斜连件并进入制造模块环境。
• 启动UG NX 6.0。
• 打开光盘文件
example\chapter9\ZLEVEL_mill0.prt。
• 选择【开始】/【加工】命令，进入制造模块环 境，如图9-25所示（若标题栏中出现NX 6.0Manufacturing-[Zlevel_Mill0.prt]字样，则说明 已进入制造模块环境）。
高速铣削实现了脆性材料和薄壁零件的加工。
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Page 6 9.1.2 实现高速加工的基本条件
• 一个成功的高速铣加工操作需要具备一些基 本的前提和要求，主要是针对机床性能、刀轨和 CAD/CAM软件提出的。其关系图见图9-1。
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CAM软件
机床效能
高速效能
刀轨 图9-1 高速加工的要素图
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例9-1 陡峭面等高轮廓铣实例—— 层到层
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传递连接
• 步骤三：创建操作。
•
(13) 在【切削参数】对话框中选择【拐角】选项卡，参数设置如图
9-19所示。设置完参数后，单击按钮。
•
(14) 在【深度加工轮廓】对话框中，单击【非切削移动】按钮，弹
出【非切削移动】对话框。
•
•
步骤一：打开文件并进入制造模块环境。
• 启动UG NX 6.0。打开光盘文件 example\chapter9\ZLEVEL_mill.prt。
• 选择【开始】/【加工】命令，进入制造模块环 境。若标题栏中出现NX 6.0-Manufacturing[Zlevel_Mill.prt]字样，则说明已进入制造模块环 境，如图9-11所示。
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Page 14 9.1.3 实现高速加工的工艺策略
• （4）使用Z-Level加工 • 型腔铣的Z-Level铣方法利用陡峭面和非陡峭面的分开加
工来保证恒定的残余材料高度。通过型腔铣的Z-LevelProfile铣的【切削参数】中的【层到层】参数设定为【使用 传递方法】、【直接对部件进刀】、【沿部件斜进刀】、 【沿部件交叉斜进刀】，可以保证在层间没有提刀动作；以 及【步距】参数的设定保证短距离移动上的进给和最大移刀 距离，因此特别适合高速加工。可以用Z-Level-Profile铣作 精加工。
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Page 8 高速铣削对机床的具体要求
主轴部分：采用机电一体化的主轴，即所谓电主轴，主轴转速可达到 12000~40000rpm，具有高动平衡和良好的温控系统。
驱动部分：机床采用线性的滚动导轨代替常规的滑动导轨，其移动速度、摩擦 阻力都发生了质的改变。伺服电机采用直线电机，取消了中间连接环节，进给 速度可达20-60m/min，快速移动速度达到70-90m/min。
高速加工简介
9.2
Z-Level 加工的创建
9.3
高速铣加工实例
9.4
多轴铣加工简介
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9.5
多轴铣加工实例
9.6
本章小结
9.7
课后习题
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Page 4 9.1 高速加工简介
9.1.1 高速铣削特点和优势 9.1.2 实现高速加工的基本条件 9.1.3 实现高速加工的工艺策略
• 步骤三：创建操作。 • 单击【插入】工具条中的【创建操作】按钮，弹出
【创建操作】对话框。 • 指定操作模板类型为【mill_contour】，单击【深
度加工轮廓】按钮，输入操作名，指定共享数据节点。 • 单击按钮，如图9-13所示。 • 弹出【深度加工轮廓】对话框，单击【指定部件】
按钮。 • 弹出【部件几何体】对话框，进行参数设置。
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Page 12 9.1.3 实现高速加工的工艺策略
• （2）光顺的拐角 • 通过【切削参数】中【拐角】对话
框设定具体圆角半径参数值，为所有刀 路光顺拐角和步距限制。
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Page 13 9.1.3 实现高速加工的工艺策略
• （3）光顺过渡所有进刀、退刀和非切 削运动
• 使用【 非切削移动】中【进刀】、 【退刀】对话框来设定【圆弧】、【螺 旋】或【沿形状斜进刀】的进退刀运动 参数。
冷却方式：切削时采用油雾润滑加工区，或者直接干切削，用压缩空气风冷。
高速铣加工对刀具的材料的要求：耐磨、耐热和较好的韧性。高速铣削刀具多 采用通体硬质合金刀或在硬质合金上采用涂层CBN、TiC等，或采用人造金刚 石PCD、陶瓷（Alo，SiN）、金属陶瓷和PCBN。
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高速铣削对CAD/CAM软件的具体 Page 9 要求
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例9-1 陡峭面等高轮廓铣实例—— 层到层 传递连接
• 步骤二：创建刀具。 • 单击【插入】工具条中的【创建刀具】按钮，
弹出【创建刀具】对话框。进行参数设置后，单 击按钮。 • 对刀具参数进行设置，如图9-12所示。
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例9-1 陡峭面等高轮廓铣实例—— 层到层 传递连接
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Page 10 高速加工对刀轨的要求
为了实现高的主轴速度和进给速度，必须使用非常浅的切削 深度及窄的切削宽度。
高速加工的刀轨不允许存在尖锐的拐角，目的是避免走刀方 向的突然改变将导致局部过切。因此要保持刀具轨迹的平稳， 防止突然的加减速。为了避免尖锐拐角的出现，应当注意刀 具路径的规划，保证整个刀轨圆滑光顺。在保持零件表面光 滑的前提下，越圆滑的刀轨可以实现越高的进给速度。
• 软件需要具有全程自动防过切处理能力。高速铣削 采用小切削深度、小切削量、高进给速度（可达到20008000mm/min），因此一旦发生过切，几何干涉等，后果 不堪设想。由于传统的曲面CAM系统是局部加工的概念， 是靠人工或半自动防过切处理方式，极容易发生过切现 象，很难保证过切防护的安全性，只有通过智能化的 CAM系统，实现防过切处理全部自动化，才能满足高速 加工安全性的基本要求。
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例9-2 陡峭面等高轮廓铣实例 —— 层到层交叉倾斜连接
• 步骤二：创建刀具。 • 单击【插入】工具条中的【创建刀具】按钮，
弹出【创建刀具】对话框。 • 指定类型为【mill_contour】，单击按钮，如
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Page 15 9.2 Z-Level 加工的创建
本节专门介绍深度加工轮廓子类型 （ZLEVEL_PROFILE_STEEP），该子 类型特别适合于高速加工。其余子类型可 以参考深度加工轮廓子类型进行创建。
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Page 16 9.2 Z-Level 加工的创建
深度加工轮廓与基本型腔铣的区别在于： 只能做轮廓铣削。 可以实现只在陡峭面上实现切削。 可以实现刀柄的干涉检查。 不需要毛坯几何。 为适应轮廓铣的特点，进/退刀参数大大简化，许多切削参数也被 取消。 因为没有毛坯几何，在做动态刀轨验证的时候，可以临时指定验 证刀轨所需的毛坯几何。 在同一个切削区域可以维持刀具在切削过程中始终与工件接触， 没有内部的退刀动作，这一点特别适合于高速加工。正是基于上述差别， 用深度加工轮廓操作子类型做轮廓精加工比型腔铣基本类型简便且能力 更强。
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例9-1 陡峭面等高轮廓铣实例—— 层到层 传递连接
• 步骤三：创建操作。 • 单击按钮，如图9-14所示。 • 单击【指定切削区域】按钮，弹出【切削区域】对
话框。 • 选择需要被加工的曲面，单击按钮，如图9-15所示。 • 设置【刀轨设置】选项参数，如图9-16所示。 • 单击【切削参数】按钮，弹出【切削参数】对话框。 • (11) 选择【策略】选项卡，参数设置如图9-17所示。 • (12) 选择【连接】选项卡，参数设置如图9-18所示。
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Page 5 9.1.1 高速铣削特点和优势