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UGNX在回转凸轮四轴联动铣加工中的应用

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UGNX在回转凸轮四轴联动铣加工中的应用

匡和碧。孙卫和(深圳职业技术学院，广东深圳518055

1回转凸轮结构及参数分析回转凸轮从动件的运动规律如图1所示，回转凸轮结构尺寸如图2所示，此零件的结构特点为：在西100的圆柱体表面，有一个矩形凹槽，槽深为20mm，槽宽为35mm，从动件滚子在此槽中运动，槽侧面为驱动面。从动件近点距离为30mm，远点距离为50ram，运动全行程为lOOmm，凸轮材料为SKDl。)02—0147一02

槽只能用四轴联动铣削加工获得。对于四、五轴的加工编程，应考虑机床的具体结构及装夹方式。本次加工的机床及装夹如图3所示，机床是摆头+转台的结构，转台与水平

2回转凸轮三维模型根据图1及图2中的有关参数，模模块可设计出凸轮的3D模型。3回转凸轮的四轴联动加工编程面成45。夹角，可连续旋转；摆头可左右摆动45。。转台中心为机床原点，夹具高100mm。在UGNX中的加_丁模型如图4所示。整个加工分为粗、精加]一两部分，均采用“可变轴轮廓铣”，驱动方式均为“曲面区域”。由于多轴加工的特殊性，凸轮槽底的加工余量由操作对话框中的“切削”参数项中设定，凸轮槽侧面的加工余量用改变“驱动几何”的大小获得。由于在驱动方式为“曲面区域”时，刀轨方向只能与曲面的y方向线平行或应用UG软件的建垂直。因此，在选取驱动面时应先检查驱动面的矿方向线是否与槽

回转凸轮+100的外圆柱面可用车削加工完成，635的内孔圆柱面可用三轴铣削加工得到，3~lOmm的定位销槽可用线切割或插铣加工完成。20x35mm的回转凸轮◇

◎

◇

侧面平行。如果驱动面的矿方向线不与槽侧面平行(如图5)，就要利用回转凸轮3D模型槽底(或顶)的边缘线重新构建新的曲面作为驱动面，以保证驱动面的矿方向线与凸轮槽底边缘平行，如图6所示。丰富，就越有利于提高注塑模设计效率和质量，有利于实现系统的最终目标。[参考文献][1]唐文献，李莉敏，陶善新．基于知识驱动的产品开发系统的研究与实现[Jl计算机工程与应用，2003，39(22)：129—131．【2]张佑生，何洲平，李寿兵．基于产生式规则和模糊推理的注塑模总体设纠专家系统[J]l，J、型微型计算机系统，2001，10(5)：8—16．[3]简之荣，辛勇．基于知识的注塑模架没计系统的研究[J]．塑性工程学报，2006，2(9)：30一35．(编辑立明)

作者简介：杨红梅(1984)，硕士研究生，研究方向为注塑模CAD／CAM。收稿日期：2007—10～25

机械工程师2008年第2期；147维普资讯 http://www.cqvip.com 制造业信息化　仿一，建撰ＩＣＡＤＩＣＡＭＩＣＡＥＩＣＡＰＰ　（１）粗加工工序（凸轮槽开粗）　选用４，１２的端铣刀，底面余量０．５ｒａｍ，侧面余量　１．５ｍｍ。侧面选用较大的余量是为了在加工较深位置时，　防止圆弧进刀时引起侧面过切。　进入创建可变轴轮廓铣操作对话框，如图７所示。　选取回转凸轮槽底面为“工件几何”；“驱动方式”设　为“曲面区域”，并选取图６所示的曲面为“驱动几何”。　“驱动几何”的参数如图８所示。要特别注意的是，　“刀位”要设为“上（ｏｎ）”，以保证刀轨的连续；“切削区域”　要设为２１．４２８６％～７８．５７１４％（切削方向为从右向左），以　保证凸轮槽两侧面余量为１．５ｒａｍ。“步数”要设为２０，可使　每次侧向进刀的切削宽度为ｌｍｍ；投影矢量设为“指向直　线”，并设该直线为通过凸轮回转的中心线；“刀轴”设为　“离开直线”，并设定该直线为通过凸轮回转的中心线。　在图７的“切削”参数对话框中设定“部件余量”为　０．５ｒａｍ，“部件余量偏置”为２０ｒａｍ，分１０刀切完。以保证　槽底余量为０．５ｒａｍ，每次切深２．Ｏｍｍ。　在“非切削的”参数对话框中，按图９设定切向圆弧　进／退刀方式的有关参数。　

在“进给率”参数对话框中设定主轴转速为２２００ｒ／ｍｉｎ，　并按图１０中的参数设定进给速率的有关参数。要特别注　意的是如只设“剪切”速度，其它参数设为零，将会使退刀　时不能按设定的方向退刀，刀具只会按Ｚ轴方向退刀。三　轴联动加工时，按Ｚ轴方向退刀一般对结果没影响，但在　

１４８　机械工程师２００８年第２期　多轴联动加工，就可能引起过切。粗加工的第一个切削层　的刀路如图１１所示。　

（２）工序２，凸轮槽底及左侧面精加工，选用４，１２的　端铣刀。　精加丁的刀路创建方法与粗加工刀路创建方法完全　相同。“加工几何”、“驱动几何”、“刀轴”等也与粗加工一　样，只需对图７、图８中的以下一些参数进行修改即可。　为了保证精加工后凸轮槽表面的加Ｔ质量及防止凸　轮槽侧面过切，同时考虑到端铣刀底部的形状（中间低，　外缘高），可将图８中的“切削区域”选项设为３２．８６０％～　８２．８６０％（切削方向为从右向左），这样可保证下刀时，刀　外缘刚好通过槽的５０％处，并使加＿Ｔ后槽左侧面余量为　０。将图８中“步进”设为１７５，这样可使精加工步距等于　０．１０ｍｍ。　在图７中的“切削”参数项中，将“部件余量”为Ｏｍｍ，　取消“部件余量偏置”选项。　在图９中的“非切削”参数项中，进刀参数与粗加工　相同，但须将“退刀”设为刀轴直线方向，否则退刀时会过　切槽侧壁。左侧精加工的刀路如图１２。　（３）工序３，凸轮槽底及右侧面精加工，凸轮槽底及右　侧面精加工方法与工序２完全一样。　４回转凸轮多轴联动￣ｊｕ－ｒ的ＶＥＲＩＣＵＴ仿真与实切　对于多轴联动加工，为了有效避免碰撞及过切，一般　需用ＶＥＲＩＣＵＴ软件构造与实际机床结构及参数一致的　仿真机床，在实切前，先将经后处理输出的ＮＣ代码送入　该访真机床进行仿真切削，确认无过切、无碰撞后再进行　真机实切。　

本次加工用ＶＥＲＩＣＵＴ软件构造的仿真机床及仿真　切削结果如图１３。实切结果如图１４。　（编辑黄获）　作者简介：匡和碧（１９６５一），男，高级工程师，副教授，工学硕士，研究　方向为多轴联动加工技术。　

收稿日期：２００７—１０—０９　维普资讯 http://www.cqvip.com

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NX12边界驱动生成4轴开粗刀路

NX12边界驱动生成4轴开粗刀路

NX12边界驱动生成4轴刀路

如上图所示，用NX1847以上的版本，多轴开粗指令可以很容易的实现四轴开粗。如果用NX12及以下的版本进行加工的话，可以考虑边界驱动方法。

1、建立四轴坐标系，建立刀具。

2、创建可变轮廓铣工序。几何体为坐标系

3、进入加工界面，指定部件选择底面几何体。图中白色显示的片体与筒类零件不是一体。

4、选择驱动方法为边界。

进入边界选择对话选项

指定驱动几何体，曲线边模式

5、选择实体边缘线。

6、指定平面，用户定义，选择边界线对应的水平面

7、确定返回，进入边界驱动方法界面。选择驱动模式为跟随周边。

8、确定，进入可变轮廓铣总界面。选择投影矢量。为指定矢量，选择方向为指向上次所建平面。刀轴为垂直于部件，选择合理的切削参数。

9、可以在切削参数、多刀路、部件余量偏置、多重深度切削设置合理的参数，生成多重切削。

10、轮廓边缘的斜面，可以切换到边界驱动方法中，设置轮廓加工模式，生成单刀路。用倒角刀进行加工。

基于四轴联动加工中心的双向凸轮加工

基于四轴联动加工中心的双向凸轮加工

基于四轴联动加工中心的双向凸轮加工

1.引言

进入21世纪,我国机床制造业既面临着提升机械制造业水平的需求,也遭遇到高精度、进行复杂零件及模具的加工的压力。从技术层面上来讲,加速推进数控技术将是解决机床制造业持续发展的一个关键。数控机床及由数控机床组成的制造系统是改造传统产业、构建数字化企业的重要基础装备,它的发展一直备受人们关注。数控机床以其卓越的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目,它开创了机械产品向机电一体化发展的先河,因此数控技术成为了先进制造技术中的一项核心技术。另一方面,通过持续的研究,信息技术的深化应用也促进了数控机床的进一步提升。

2.四轴联动数控铣床简介

2.1.四轴联动数控铣床的结构

数控铣床一般由以下几部分组成:

(1)主轴箱包括主轴箱体和主轴传动系统。

(2)进给伺服系统由进给电动机和进给执行机构组成。

(3)控制系统是数控铣床运动控制中心,执行数控加工程序控制机床进行加工。

(4)辅助装置如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。

(5)机床基础件指底座、立柱、横梁等,是整个机床的基础和框架。

(6)工作台包括旋转工作台

2.2.夹具的选择

四轴联动数控铣床的工件装夹方法与普通三轴联动铣床一样,所使用的夹具只要求有简单的定位、夹紧机构就可以,但要将加工部位敞开。选择夹具时,应注意减少装夹次数,尽量做到在一次安装中能把零件上所有要加工的表面都加工出来。

2.3.机床床身特点

机床为纵床身,可旋转式工作台,单立柱立式加工中心铣床。

2.4.换刀机构

刀库为24把刀臂式ATC装置的刀库,刀盘运转快速、平稳、可靠。这些刀具通过换刀机构自动调用和更换。

3.四轴联动铣床的工作原理及特性

3.1.四轴联动加工中心与普通数控机床的区别

四轴联动加工中心与普通数控机床的最大区别是具有一个自动“刀库”,可以自动换不同的刀具进行工件加工,以及有一个回转工作台B轴,能够与X、Y、Z轴进行联动,从而实现四轴联动加工中心,对零件上的孔、槽或者连续曲面,可以实现等分和不等分的加工。

基于UG NX数控加工的应用

基于UG NX数控加工的应用

嚣　曩　｛槎母杰持馥　、　撩　瀚　

基于ＵＧ　ＮＸ数控加工的应用　

险峰机床厂　（贵州惠水５５０６０１）　章群渝汪永东　随着市场经济的发展，企业竞争愈发激烈，要求企　业必须缩短产品的开发周期、降低开发成本、提高产品　质量，实现新产品的快速开发。企业要实现这一目标，　必须改进传统的产品设计方法，掌握计算机应用技术并　应用于产品开发、制造，才能够掌握市场的主动。　我厂是我国专业生产轧辊磨床和无心外圆磨床的厂　家之一，每年各型机床产量可达到１０００余台，属于单　件小批量生产模式。为了在激烈的市场竞争中求生存，　谋发展，快速回应客户的定单要求，缩短新产品开发设　计周期，提高设计、加工水平，我厂进行了大量的企业　信息化工作，建立和完善了企业ＴＩＳ系统（技术信息系　统），具体包括ＣＡＤ（计算机辅助设计系统）、ＣＡＰＰ　（计算机辅助工艺系统）、ＰＤＭ（产品数据管理系统）　及ＣＡＭ（计算机辅助制造系统），其中的ＣＡＭ系统采　用了Ｕｎｉｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ软件。　１．ＵＧ软件在企业使用的实例　下面以我厂的零件为例，阐述ＵＧ　ＣＡＤ／ＣＡＭ在我　厂的应用情况。　（１）三维建模用ＵＧ　ＣＡＤ快速地作好零件的三维　模型，如图１。　

图１　（２）模型的结构和工艺性分析ＵＧ数控编程的一　大优势就是一次装夹就能完成多道工序的加工，最大程　度地让工序得到集中。所以，基于该模型，可以用模型　的系列孔来对零件进行定位和装夹，通过五个孔和螺钉　把模型固定在专用定位板上，如图２。　

图２　这样就可以通过一次装夹把零件加工出来，如图３。　

图３　（３）思路拟订后进行编程，可以分成６个小程序把　零件加工出来，即铣顶面、铣零件四周轮廓、铣右边台　阶面、铣左边的通槽及铣右边的不规则台阶槽。在每个　小程序里，根据要切除的余量可以选择不同的刀具及给　定不同的加工余量，在加工的时候，通过自动换刀命　令，数控机床会从刀库里选择相应的刀具对零件进行加　工。具体步骤如下：　①对顶面进行加工，对相关参数进行设置，如指定　毛坯和工件、指定加工边界、给定刀具参数、背吃刀　量、进给量及进退刀参数等，然后创建平面铣操作，系　统就会根据给定的参数自动编程，把余量切削掉，生成　符合要求的刀轨，通过模拟功能，可以把加工零件的过　程直观地模拟出来，如图４。　

UG编程技术在CNC车铣复合加工多轴加工中的应用

UG编程技术在CNC车铣复合加工多轴加工中的应用

UG编程技术在CNC车铣复合加工多轴加工中的应用

近年来，计算机数控（CNC）技术在制造业中的应用愈发广泛。尤其是在机械制造领域，CNC车铣复合加工已经成为提高生产效率和产品质量的关键。而在CNC车铣复合加工中，UG编程技术的应用更是不可或缺。本文将探究UG编程技术在CNC车铣复合加工多轴加工中的应用，并分析其优势和挑战。

一、UG编程技术概述

UG编程技术是一种基于UG软件的计算机辅助制造（CAM）技术。它通过三维建模、NC程序生成、仿真验证等功能，实现了自动控制机床进行复杂的车铣复合加工。UG编程技术可以根据零件的CAD模型，在不同的材料上、在不同的工作环境中进行多种多样的数控加工。

二、UG编程技术在CNC车铣复合加工中的应用

1. 多轴控制

UG编程技术可以实现对多轴机床的控制。通过UG软件生成的NC程序，可以对多轴机床进行坐标系变换、轴向控制等操作，实现CNC车铣复合加工中对材料的多维度加工需求。

2. 自动化加工 UG编程技术支持自动化加工的实现。通过UG软件的编程功能，可以将人工操作转化为自动控制的加工过程。相比传统的手工操作，自动化加工减少了人为因素的干扰，提高了加工的精度和稳定性。

3. 模拟验证

UG编程技术还支持对加工过程的模拟验证。通过UG软件的仿真功能，可以提前进行加工路径的优化和材料切削效果的观察。这样可以减少加工过程中的误操作和时间浪费，提高了加工的效率和安全性。

4. 多功能加工

UG编程技术可以实现对多功能机床的控制。通过UG软件生成的NC程序，可以进行车削、铣削、切割等多种加工操作。这样一台机床就可以完成多个加工环节，大大提高了生产效率和产品质量。

三、UG编程技术的优势

1. 精度高

UG编程技术通过对CAD模型的精确建模，可以生成高精度的NC程序。这样可以保证加工过程的准确性和产品的精度，提高了制造业的竞争力。

2. 生产效率高

通过UG编程技术，可以实现对多轴机床的精确控制，同时进行多个加工环节。这样可以减少人工干预，提高生产效率，缩短产品的生产周期。 3. 人力成本低