UG数控加工第4单元(轮廓铣加工)
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4、外形轮廓铣削加工
顺铣
铣刀与工件接触部位的旋转方向 与工件进给方向相同。
二、工艺知识
逆铣
铣刀与工件接触部位的旋转方向 与工件进给方向相反。
顺铣特点：顺铣时，铣刀刀刃的切削厚度由最大到零， 不存在滑行现象，刀具磨损较小，工件冷硬程度较 轻。垂直分力Fv向下，对工件有一个压紧作用，有 利于工件的装夹。但是水平分力Fh方向与工件进给 方向相同，不利于消除工件台丝杆和螺母间的间隙， 切削时振动大。但其表面光洁度较好，适合精加工。
的终点坐标值； (2)通过G00或G01运动指令建立刀具半径补偿。 (3)D为刀具半径补偿代号地址字，后面一般用两
位数字表示代号。刀具半径值用CRT/MDI方式输入。
❖G41为左偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动， 沿刀具运动方向向前看，刀具在零件左侧的刀具半 径补偿，见下图:
❖G42为右偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动， 沿刀具运动方向向前看，刀具在零件右侧的刀具半 径补偿，见下图:
①切削深度t：为了保证零件的加工精度和表面粗糙 度， 一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量 可略小于普通机床。
②切削宽度b：一般b与刀具直径d成正比，与切削深度成 反比。经济型数控机床的加工过程中，一般b的取值范围 为：b=（0.6～0.9）d。
③切削速度v：v的选择主要取决于刀具耐用度。另外， 切削速度与加工材料也有很大关系。
❖以G42为例，刀具半径补偿建立的过程如下图：
注意：
1）建立补偿的程序段，必须是在补偿平面 内不为零的直线移动。
2）建立补偿的程序段，一般应在切入工件 之前完成。
2.取消刀具半径补偿（G40）
❖ 指令格式：
G 40
G
G
00 01
X X
UG NX8.0数控加工基础及应用第4章数控高级加工
14
15
• 3．创建刀具 • 点击【创建刀具】 按钮，弹出【创建刀具】对 话框，在【类型】下拉列表中选择【mill_multiaxis】，刀具子类型选择为【BALL_MILL】（球头 刀），命名为“ t1d8”，直径设置为8mm。 • 4．创建工序 • 1）插入操作 • 在工具条中单击【创建工序】 按钮， 进入【创建工序】对话框。如图所示。
16
• 设置工序位置；刀具“t1d8”；几何体 “WORKPIECE_1”；方法“MILL_FINISH”。点击 【确定】进入【可变轮廓铣】对话框。如图4-12 所示。
17
• 2）设置驱动方法。
• 【可变轮廓铣】”对话框中的【驱动方法】下的 【方法】下拉列表中选择【曲面】进入【曲面区 域驱动方法】对话框，如图所示。
6
• 4.1.3 可变轴曲面轮廓铣的操作步骤 • 创建可变轴曲面轮廓铣操作的一般步骤如图所示
图4-3 变轴曲面轮廓铣操作步骤
7
• 4.1.4 可变轴曲面轮廓铣的创建 • 1．进入加工环境 • 打开UG NX 8.0软件，调入需要加工的产品模型， 如图所示，然后进入加工模块。
8
如果该产品模型是第一次进入加工模块，系统 将会弹出【加工环境设置】对话框，如左图所示， 在【CAM会话设置】列表中选择【cam_general】， 在【要创建的CAM设置】列表中选择【mill_multiaxis】进入初始化。设置可变轴轮廓铣操作4个父组 （程序组、刀具组、几何体组和加工方法组）后即 可创建操作。单击【插入】工具条中的【创建操作 】按钮，弹出【创建操作】对话框，如右图所示， 【类型】选择【mill_multi- axis】，单击【确定】按 钮，进入加工界面。
9
• 2．创建几何体 • 1）在工具条中点击【创建几何】 按钮，弹出 【创建几何体】对话框。在【几何子类型中】选 择【MCS】，创建【MCS_1】坐标系，如图所示 。单击确定，弹出机床坐标设置对话框。
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• 3．创建刀具 • 点击【创建刀具】 按钮，弹出【创建刀具】对 话框，在【类型】下拉列表中选择【mill_multiaxis】，刀具子类型选择为【BALL_MILL】（球头 刀），命名为“ t1d8”，直径设置为8mm。 • 4．创建工序 • 1）插入操作 • 在工具条中单击【创建工序】 按钮， 进入【创建工序】对话框。如图所示。
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• 设置工序位置；刀具“t1d8”；几何体 “WORKPIECE_1”；方法“MILL_FINISH”。点击 【确定】进入【可变轮廓铣】对话框。如图4-12 所示。
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• 2）设置驱动方法。
• 【可变轮廓铣】”对话框中的【驱动方法】下的 【方法】下拉列表中选择【曲面】进入【曲面区 域驱动方法】对话框，如图所示。
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• 4.1.3 可变轴曲面轮廓铣的操作步骤 • 创建可变轴曲面轮廓铣操作的一般步骤如图所示
图4-3 变轴曲面轮廓铣操作步骤
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• 4.1.4 可变轴曲面轮廓铣的创建 • 1．进入加工环境 • 打开UG NX 8.0软件，调入需要加工的产品模型， 如图所示，然后进入加工模块。
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如果该产品模型是第一次进入加工模块，系统 将会弹出【加工环境设置】对话框，如左图所示， 在【CAM会话设置】列表中选择【cam_general】， 在【要创建的CAM设置】列表中选择【mill_multiaxis】进入初始化。设置可变轴轮廓铣操作4个父组 （程序组、刀具组、几何体组和加工方法组）后即 可创建操作。单击【插入】工具条中的【创建操作 】按钮，弹出【创建操作】对话框，如右图所示， 【类型】选择【mill_multi- axis】，单击【确定】按 钮，进入加工界面。
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• 2．创建几何体 • 1）在工具条中点击【创建几何】 按钮，弹出 【创建几何体】对话框。在【几何子类型中】选 择【MCS】，创建【MCS_1】坐标系，如图所示 。单击确定，弹出机床坐标设置对话框。
UG4加工方法介绍
l_Contour类型= Mill_ContourCA VITY_MILL型腔铣基本的型腔铣操作，用于去除毛坯或IPW 及部件所定义的一定量的材料，带有许多平面切削模式。
型腔铣常用于粗加工。
ZLEVEL_FOLLOW_CA VITY型腔铣使用跟随工件切削模式在形状内部切削。
ZLEVEL_FOLLOW_CORE型腔铣使用跟随工件切削模式在形状外部切削。
CORNER_ROUGH型腔铣切削拐角中的剩余材料，这些材料因前一刀具的直径和拐角半径关系而无法去除。
ZLEVEL_PROFILEZ 级铣削（等高轮廓铣）基本的Z 级铣削，用于以平面切削方式对部件或切削区域进行轮廓铣。
ZLEVEL_PROFILE_STEEPZ 级铣削与ZLEVEL_PROFILE 相同，但只切削陡峭区域。
经常与CONTOUR_AREA_NON_STEEP 一起使用，以便在精加工切削区域时控制残余波峰。
ZLEVEL_CORNERZ 级铣削精加工前一刀具因直径和拐角半径关系而无法到达的拐角区域。
FIXED_CONTOUR曲面轮廓铣基本的固定轴曲面轮廓铣操作，用于以各种驱动方式、包容和切削模式轮廓铣部件或切削区域。
刀具轴是+ZM。
CONTOUR_AREA曲面轮廓铣区域铣削驱动，用于以各种切削模式切削选定的面或切削区域。
常用于半精加工和精加工。
CONTOUR_AREA_NON_STEEP曲面轮廓铣与CONTOUR_AREA 相同，但只切削非陡峭区域。
经常与ZLEVEL_PROFILE_STEEP 一起使用，以便在精加工切削区域时控制残余波峰。
CONTOUR_AREA_DIR_STEEP曲面轮廓铣区域铣削驱动，用于以切削方向为基础，只切削非陡峭区域。
与CONTOUR_ZIGZAG 或CONTOUR_AREA 一起使用，以便通过十字交叉前一往复切削来降低残余波峰。
CONTOUR_SURFACE_AREA曲面轮廓铣曲面区域驱动，它使用单一驱动曲面的U-V 方向，或者是曲面的直角坐标网格。
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Ø30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Ø4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Ø20圆孔槽，选用Ø12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Ø16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。
数控铣工实训课件-轮廓加工
图4-1-4
轮廓加工
4.1.2任务实施
一、工艺分析
1.技术要求分析 该零件为模具镶件，其120*120尺寸及公差由坯料制造时保证。成 形部分即台阶尺寸精度要求较高，且成形尺寸只许正差，这是为后续 工序钳工修正和抛光留量。因此，在编程、加工或机床调整时保证本 工序加工出工件的最大极限尺寸 2.确定加工方案 工件的铣削过程分为三个阶段进行，即加工工艺路线为：粗铣——半 精铣——精铣。
第 8 / 30页
轮廓加工
2.坐标系的确定 编程时选择G54作为工件坐标系，坐标系原点设在工件上 表面几何中心处，即，Φ80圆台圆心。如图4-1-5 b所示。 3.数值计算 由确定的进给路线可知，以刀具中心为基准按轮廓编程， 起刀点均设在X-120.0，Y-120.0，Z100.0处。则三个铣削 过程在XY平面内的有关节点计算如下： 铣平面：行切，每刀沿X方向的切削宽度设为20mm。 切入点坐标：X-40.0 -X=60.0-20.0=40.0
第 18 / 30页
轮廓加工
2.刀具长度补偿指令G43、G44、G49
G43、G44指令是指令机床数控系统在刀具长度的方向的坐标轴上加一个刀 具长度差值或减一个刀具长度差值，编程时使用G43、G44指令必须与具有 直线运动指令配合使用，G43、G44指令才能有效。 指令编程格式： (G17/G18/G19) G01/G00 G43 X Y Z H ； (G17/G18/G19) G01/G00 G44 X Y Z H ； 在G17后的刀具长度补偿指令，只能将刀具长度的补偿值补偿到Z轴。 在G18后的刀具长度补偿指令，只能将刀具长度的补偿值补偿到Y轴。 在G19后的刀具长度补偿指令，只能将刀具长度的补偿值补偿到X轴。
精铣方台轮廓；
轮廓加工
4.1.2任务实施
一、工艺分析
1.技术要求分析 该零件为模具镶件，其120*120尺寸及公差由坯料制造时保证。成 形部分即台阶尺寸精度要求较高，且成形尺寸只许正差，这是为后续 工序钳工修正和抛光留量。因此，在编程、加工或机床调整时保证本 工序加工出工件的最大极限尺寸 2.确定加工方案 工件的铣削过程分为三个阶段进行，即加工工艺路线为：粗铣——半 精铣——精铣。
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轮廓加工
2.坐标系的确定 编程时选择G54作为工件坐标系，坐标系原点设在工件上 表面几何中心处，即，Φ80圆台圆心。如图4-1-5 b所示。 3.数值计算 由确定的进给路线可知，以刀具中心为基准按轮廓编程， 起刀点均设在X-120.0，Y-120.0，Z100.0处。则三个铣削 过程在XY平面内的有关节点计算如下： 铣平面：行切，每刀沿X方向的切削宽度设为20mm。 切入点坐标：X-40.0 -X=60.0-20.0=40.0
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轮廓加工
2.刀具长度补偿指令G43、G44、G49
G43、G44指令是指令机床数控系统在刀具长度的方向的坐标轴上加一个刀 具长度差值或减一个刀具长度差值，编程时使用G43、G44指令必须与具有 直线运动指令配合使用，G43、G44指令才能有效。 指令编程格式： (G17/G18/G19) G01/G00 G43 X Y Z H ； (G17/G18/G19) G01/G00 G44 X Y Z H ； 在G17后的刀具长度补偿指令，只能将刀具长度的补偿值补偿到Z轴。 在G18后的刀具长度补偿指令，只能将刀具长度的补偿值补偿到Y轴。 在G19后的刀具长度补偿指令，只能将刀具长度的补偿值补偿到X轴。
精铣方台轮廓；
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数控加工讲义(4——固定轴曲面轮廓铣)
UG数控加工讲义（四）固定轴曲面铣削加工操作流程与实例一、操作流程1、创建程序、刀具、几何体以及加工方法。
2、创建操作，选择操作子类型。
选择程序、刀具、几何体以及加工方法父节点。
3、在创建操作对话框中指定驱动方式、设定驱动参数、刀轴矢量及投影矢量。
4、设置切削参数、非切削参数和进给率等。
5、生成刀轨。
6、通过切削仿真进行刀轨校验、过切及干涉检查。
7、输出CLSF文件，进行后处理，生成NC程序。
二．使用固定轴曲面轮廓铣实例操作本例对零件上半部分进行加工。
步骤：1、打开文件：fix_contour.prt，进入加工环境。
在加工环境中，CAM进程配置“cam_general”，CAM配置选择“mill_contour”，单击“初始化”按钮。
2、创建加工刀具，刀具类型选择“mill_multi-axis”，子类型选择第一个“mill”。
刀具直径3mm，刀具长度50mm。
3、创建加工几何体，选择零件几何体，设定毛坯几何体偏置零件表面0.5mm。
4、选择创建好的刀具，右键后选择插入操作，选择“mill_contour”，子类型选择第一行最后一个类型“ZLEVEL_PROFILE_STEEP”。
创建等高轮廓铣加工零件底座侧壁。
选择底部侧壁作为切削面，生成刀轨，仿真检查。
通过等高轮廓铣操作，消除零件过多的侧面余量，为创建固定轴曲面轮廓铣提供合适的工件结构。
5、创建固定轴曲面轮廓铣。
在创建操作中选择“mill_contour”，子类型选择第二行的第二个按钮“FIXED_CONTOUR”。
在“FIXED_CONTOUR”中驱动方式中选择“区域铣削”，当不定义驱动区域时，系统默认零件沿Z向投影为驱动几何体。
步进设为刀具直径的20%。
“陡峭包含”设为“无”，即加工所有表面。
由于是固定轴操作，因此刀轴矢量取+Zm轴。
6、创建固定轴曲面轮廓铣操作加工陡峭面。
可以选择子类型为第二行倒数第二个按钮“CONTOUR_AREA_DIR_STEEP”。
UG NX 8.0数控加工基础教程第4章 型腔铣
行设置。
3.生成型腔铣操作刀具路径 在型腔铣操作对话框中指定了所有参数后，单击对话框底部的“生 成刀具路径”图标 ,即可生成刀具路径。单击“确定”按钮保存生成的 刀具路径，完成型腔铣操作的创建。
4.3.2创建型腔铣一般步骤 创建型腔铣操作时，需首先定义要加工的零件几何体，然后根据零件的形状
指定合适的切削方式，再设置必要的加工参数，最后生成刀具路径，并对生
样做的话），这样就可以省去先创建整个零件的刀具路径，然后使用修剪功能
对刀具路径进行进一步编辑的操作。
4.修剪边界
修剪边界可用于将刀具路径包含在特定的区域 内，通过把裁减侧指定为内部或外部（对于闭合 边界），或指定为左侧或右侧（对于开放边界）， 可以定义要从操作中排除的切削区域的面积。在 修剪几何定义时，还可以在切削参数对话框中指
4.5型腔铣的工艺参数设置
型腔铣应用非常广泛，如何确定型腔铣的加工工艺参数成为一
个很关键的问题。如果选择不当,不但会影响所加工零件的尺寸 精度,还会给数控机床带来不必要的损坏。
4.5.1型腔铣切削层设定型腔是水平切削操作，每一层刀轨都在同一平面上。 可以单独指定切削平面，切削平面决定刀具的背吃刀量。切 削层的参数包括总深度和每层深度间距。 在设置型腔铣参数时，切削层是为型腔铣操作指定型 腔铣平面，直接决定选项加工的成败和优劣。 在指定了部件几何体后，“切削层”按钮将被激活。 单击“型腔铣”对话框中的“刀轨设置”选项组的“切削层” 按钮 ，NX将弹出“切削层”对话框。
4.6.1 工艺分析及加工步骤 型腔铣分步完成倒圆角和凸台圆弧粗加工，加工出模型外形的大致轮
廓，然后进行等高轮廓铣加工8个凸台圆弧部分。
1.型腔铣 对模型进行开粗加工,选用D20R3的端铣刀，部件余量为1mm。 2.对模型进行粗加工 铣去上一次剩余的材料，型腔铣或剩余 铣。选用D10R1端铣刀，部件余量为 1mm。 3.对模型进行拐角粗加工 选用D4的球头铣刀，部件余量为1mm。 4.对模型的顶面和底面进行光底精加工 选用D15R0的端铣刀，壁余量为1mm， 部件余量为0。 5.等高轮廓铣 对模型型面进行精加工。选用D1.75的球铣刀，部件余量为0mm。
UG数控加工编程_固定轴、可变轴曲面轮廓铣
刀具路径驱动方法，即先沿着存在的刀 具路径创建驱动点，然后沿投射矢量把 驱动点投射到当前定义的零件几何表面 上，从而在零件几何表面轮廓上创建新 的刀具路径。
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。
2、投射矢量 投射矢量确定驱动点如何投 射到零件表面上．以及刀具与零件 表曲哪一侧接触。刀具则总是沿投 射矢量与零件表面的一侧接触。
3、刀具路径 固定轴铣的刀具路径，是通过投射驱动点到零件几何上来 创建的，首先，从驱动几何如曲线、边界、表面或曲面产生驱动 点；然后沿着指定的投射矢量把驱动点投射到零件几何上。刀具 于在零件几何表面上的投射点接触，随着刀具在零件几何上从一 个点移动到下一个点，刀具中心位置点形成的轨迹就是刀具路径。
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。
曲面驱动：曲面驱动方法，是在驱动曲 面上创建建网格状的驱动点阵列（UV方 向），产生的驱动点，沿指定的投射矢 量投射到零件几何表面上创建刀具路径。 如果没有定义零件几何表面，则直接在 驱动曲面上创建刀具路径。因为该驱动 方法可灵活控制刀抽与投射矢量，主要 用于变轴铣中，加工形状复杂的表面。
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
FLOWCUT_SI NGLE FLOWCUT_M ULTIPLE
单路径 清根 多路径 清根
用于对零件根部刀具未加工的部分进行铣削 加工，单路径。 用于对零件根部刀具未加工的部分进行铣削 加工，多路径。 用于对零件根部刀具未加工的部分进行铣削 加工，以参考刀具作为参照来生成清根刀具 路径。 类似于参考刀具清根，在刀具横向移动和抬 刀时使用光顺移动方法，适合于高速加工 投影字到零件表面，进行三维的字体的加工。
UGNX120多轴数控编程与加工案例教程版课件第4章
德厚学勤 技高业精 工于继承 志在创新
基座编程与加工
1. 加工方法 本例基座，使用定轴3+2、四轴和五轴联动编写 粗、精加工程序。 2. 毛坯选用 本例毛坯选用铝合金，尺寸为：φ140x250mm 的棒料。
德厚学勤 技高业精 工于继承 志在创新
基座编程与加工
程序的编制，在零件的上表面建立加工坐标系
基座编程与加工
后处理程序
德厚学勤 技高业精 工于继承 志在创新ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
基座编程与加工
G代码程序
德厚学勤 技高业精 工于继承 志在创新
基座编程与加工
将所有程序后置处理为NC程序，导入Vericut8.2，模拟加工如图所示。
德厚学勤 技高业精 工于继承 志在创新
基座编程与加工
NX软件创建钻孔程序，除了有【hole_making】模块（上一章节已经介绍） 之外还有【drill】模块。但是在UG12.0加工工序中，看不到有钻孔（drill） 模块，需要从CAM加工模板中，通过设置才能把其钻孔功能调出来。 找到NX软件的安装目录位置（因人而异，安装的目录不一样，也可以在安装 盘直接搜索cam_general.opt）：安装盘:\Program Files\Siemens\NX 12.0\MACH\resource\template_set，找到cam_general.opt文件并且用记事 本打开，找到以下两行代码： ##${UGII_CAM_TEMPLATE_PART_ENGLISH_DIR}drill.prt ##${UGII_CAM_TEMPLATE_PART_METRIC_DIR}drill.prt 去掉这两行代码前面的##，保存文件并且重启NX软件即可调出【drill】钻孔 模块，如图4-120所示：
基座编程与加工
1. 加工方法 本例基座，使用定轴3+2、四轴和五轴联动编写 粗、精加工程序。 2. 毛坯选用 本例毛坯选用铝合金，尺寸为：φ140x250mm 的棒料。
德厚学勤 技高业精 工于继承 志在创新
基座编程与加工
程序的编制，在零件的上表面建立加工坐标系
基座编程与加工
后处理程序
德厚学勤 技高业精 工于继承 志在创新ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
基座编程与加工
G代码程序
德厚学勤 技高业精 工于继承 志在创新
基座编程与加工
将所有程序后置处理为NC程序，导入Vericut8.2，模拟加工如图所示。
德厚学勤 技高业精 工于继承 志在创新
基座编程与加工
NX软件创建钻孔程序，除了有【hole_making】模块（上一章节已经介绍） 之外还有【drill】模块。但是在UG12.0加工工序中，看不到有钻孔（drill） 模块，需要从CAM加工模板中，通过设置才能把其钻孔功能调出来。 找到NX软件的安装目录位置（因人而异，安装的目录不一样，也可以在安装 盘直接搜索cam_general.opt）：安装盘:\Program Files\Siemens\NX 12.0\MACH\resource\template_set，找到cam_general.opt文件并且用记事 本打开，找到以下两行代码： ##${UGII_CAM_TEMPLATE_PART_ENGLISH_DIR}drill.prt ##${UGII_CAM_TEMPLATE_PART_METRIC_DIR}drill.prt 去掉这两行代码前面的##，保存文件并且重启NX软件即可调出【drill】钻孔 模块，如图4-120所示：
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图4-1 台灯座凸模
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项目4-1
任务分析：
1．加工条件
台灯座凸模的加工
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Ø16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Ø10下部圆角R1鼓形铣刀，一次铣削到位。 3
项目4-1
工艺路线；（见图4-2）
项目4-1
台灯座凸模的加工
图4-11 构建出基座实体
图4-12 构建出第一层凸台实体
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图4-13 构建出第二层凸台实体
图4-14 构建出左侧曲面凸台实体
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操作步骤：
1．构建工件模型 （2）构建工件实体模型 ⑤用[沿导引线扫掠]命令， 分别选择截面曲线和轨迹曲线， 并与前面的实体求和，构建出第 三层右侧的曲面凸台，如图4-15 所示。 ⑥用[拉伸]命令，选择灯杆 凸台轮廓（外面）曲线，向下拉 伸10，设置拔模角为-15º，并与 前面的实体求和，构建出灯杆凸 台实体，如图4-16所示。 ⑦用[拉伸]命令，选择灯杆 凸台键形凹槽轮廓（里面）曲线， 向下拉伸8，并与前面的实体求差， 构建出灯杆凸台键形凹槽实体， 如图4-17所示。 ⑧用[拉伸]命令，选择圆孔 凹槽轮廓曲线，向下拉伸30，并 与前面的实体求差，构建出圆孔 槽实体，如图4-18所示。
图4-3 画出灯杆凸台及凹槽曲线
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项目4-1
操作步骤：
1．构建工件模型
台灯座凸模的加工
②将工作坐标系向下平移50，即新的坐标系位 于XC=0、YC=0、ZC=-50平面上，如图4-4所示。将 新坐标系的XC-YC基准平面作为草图平面，画出基 座和第一层凸台轮廓曲线，如图4-5所示。
③将工作坐标系向上平移12，即新的坐标系位 于XC=0、YC=0、ZC=-38平面上，如图4-6所示。将 新坐标系的XC-YC基准平面作为草图平面，画出第 二层凸台轮廓曲线，如图4-7所示。
图4-8 画出第三层两个轮廓曲线
图4-9 画出第三层两条轨迹曲线
图4-10 补画出圆孔槽轮廓曲线
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操作步骤：
1．构建工件模型 （2）构建工件实体模型 在三维工作界面上，从下至上， 构建出各层实体模型。 ①用[拉伸]命令，选择基座轮 廓曲线，向下拉伸20，构建出基座 实体，如图4-11所示。 ②用[拉伸]命令，选择第一层 凸台轮廓曲线，向上拉伸12，设置 拔模角为15º，并与基座求和，构建 出第一层凸台实体，如图4-12所示。 ③用[拉伸]命令，选择第二层 凸台轮廓曲线，向上拉伸6，设置拔 模角为15º，并与前面的实体求和， 构建出第二层凸台实体，如图4-13 所示。 ④用[沿导引线扫掠]命令，分 别选择截面曲线和轨迹曲线，并与 前面的实体求和，构建出第三层左 侧的曲面凸台，如图4-14所示。
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
【工步1】粗铣表面
采用“型腔铣”方式，粗铣灯座表面，选用Ø30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Ø4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Ø20圆孔槽，选用Ø12端铣刀，一次铣削到位。
图4-7 画出第二层凸台轮廓曲线
图4-4 将坐标系向下平移50
图4-5 画出基座和第一层凸台曲线
图4-6 将坐标系向上平移12
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操作步骤：
1．构建工件模型
项目4-1
台灯座凸模的加工
④将工作坐标系重新平移到最初的坐标系原点上，以图 4-3中的圆曲线的圆心点进行定位。将YC-ZC基准平面作为草 图平面，画出第三层曲面凸台的纵截面轮廓曲线和用于拉伸 20º倾斜面的轮廓曲线，如图4-8所示。 ⑤将XC-ZC基准平面作为草图平面，画出第三层曲面凸 台的扫掠轨迹曲线，如图4-9所示。注意这是两条半径为52 的圆弧曲线，而非一条完整圆弧曲线，即画出两条扫掠轨迹 曲线，其圆心点均位于YC轴上，并与XC轴距离60。 ⑥选中最初所绘制的灯杆凸台轮廓曲线，使用[编辑]命 令，进入草图界面，补画一个圆孔槽轮廓曲线，如图4-10所 示。
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项目4-1
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。
台灯座凸模的加工
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。
构建工件模型 创建工件几何体
台灯座凸模的加工
设置加工环境
创建加工坐标系
创建刀具组
粗铣表面
创建毛坯几何体
精铣键形凹槽
生成加工程序
精铣表面
半精铣表面
精铣圆孔槽
图4-2
加工台灯座凸模工艺路线图
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项目4-1
操作步骤：
1．构建工件模型
台灯座凸模的加工
本工件由多重曲面构成，要求工件实体的最高 表面位于工作坐标系的XC-YC基准平面上，且坐标原 点设置在平面轮廓的对称中心点或主要特征点上。 以保证加工坐标系与工作坐标系保持一致性，使创 建加工操作更方便和快捷。具体方法如下： （1）绘制工件轮廓曲线
本工件是由多重曲面所构成，需要在多个基准 平面或平行平面上绘制轮廓曲线。曲面实体还需要 用扫掠拉伸实体的方法来构建，因此，要绘制出平 面轮廓曲线、扫掠截面曲线、扫掠引导曲线等。
①选择XC-YC基准平面作为草图平面，按台灯座 凸模工程图，画出灯杆凸台及凹槽截面轮廓曲线， 如图4-3所示。注意图中位于坐标系原点的圆曲线， 是用于坐标系的重新定位之用，因为，在后面绘制 轮廓曲线过程中，需要平移坐标系。