瓶底零件加工方案制定與數(shù)控編程仿真含NX三維及CAD圖,瓶底,零件,加工,方案,制定,制訂,數(shù)控,編程,仿真,nx,三維,cad FTT2722 零件加工方案制定與數(shù)控編程 摘 要 數(shù)控機(jī)床加工工藝的編制比普通機(jī)床工藝規(guī)程編制相比，有其特殊。這是因?yàn)樵谄胀C(jī)床的加工工藝中不必考慮的問題，如工序內(nèi)工步的安排、對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)及走刀路線的確定等問題，在數(shù)控銑削加工時(shí)，這一切都無例外地都變成了固定的程序內(nèi)容，正由于這個(gè)特點(diǎn)，促使對(duì)加工程序的正確性和合理性要求極高，工藝設(shè)計(jì)不能有絲毫的差錯(cuò)，否則加工不出合格的零件。 本文主要講述 FTT2722 零件的三維造型和數(shù)控加工工藝編程，可樂瓶底的數(shù)控加工的重點(diǎn)和難點(diǎn)是復(fù)雜曲面的分析與加工，曲面加工相較于平面加工又困難很多。通過對(duì)零件圖紙的分析，確定該零件的加工工藝、刀具、切削用量，制定出該零件的機(jī)械加工工藝過程卡片及數(shù)控加工工序卡，然后利用 UG 軟件繪制出該零件的三維實(shí)體圖，并運(yùn)用 UG 軟件對(duì)零件進(jìn)行數(shù)控編程，最終進(jìn)行模擬仿真，完成該零件的加工。 關(guān)鍵詞：數(shù)控銑削；三維造型；加工工藝；切削用量；數(shù)控編程 ABSTRACT The programming of NC machine tools is more complicated than that of general machine tools. This is because in the process of general machine tools do not consider the problem, such as the steps in the process of work arrangements, the knife point, change point and the tool path determination problem in NC milling, it all without exception into a fixed program content, precisely because of this characteristic for the processing procedures, the correctness and rationality of the highly demanding process design, there can be no mistake, otherwise the processing of qualified parts. This paper focuses on the 3D modeling and NC machining process and programming the coke bottle bottom parts, through the analysis of the drawings, determine the cutting process, the cutting tool and the dosage, formulate the parts machining process card and NC machining process card, and then use UG software to draw the parts of the three-dimensional entity map, and the use of UG software for NC programming of parts, will eventually complete the program recording machine, the parts processing. Key words: CNC milling; 3D modeling; processing technology; cutting; NC programming 目 錄 II 摘 要 I ABSTRACT II 1 概論 1 1.1 簡介 1 1.2 課題的任務(wù)及技術(shù) 1 1.2.1 課題的任務(wù) 1 1.2.2 技術(shù) 2 1.3 課題的目的及意義 2 2 FTT2722 零件三維造型設(shè)計(jì) 1 2.1 UG 軟件的簡介 3 2.2 三維實(shí)體造型 3 3 零件的工藝分析 11 3.1 零件幾何要素的分析 11 3.2 尺寸精度的分析 11 3.3 形位精度分析 12 3.4 裝夾方案分析 12 3.5 確定加工工藝方案 12 3.4 刀具的選擇 12 3.5 切削用量的確定原則 13 3.5.1 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度的選擇 13 3.5.2 進(jìn)給速度的最后確定 13 3.5.3 背吃刀量的確定 13 3.6 選擇加工機(jī)床 14 4 基于 UG 的數(shù)控模擬加工 15 4.1 CAM 編程的一般步驟 15 4.2 建立幾何毛坯和加工坐標(biāo)系 15 4.3 后處理 20 4.4 NC 程序的輸出 23 5 總 結(jié) 31 參 考 文 獻(xiàn) 33 致 謝 34 FTT2722 零件加工方案制定與數(shù)控編程 1 概論 1.1 簡介 在制造業(yè)領(lǐng)域廣泛采用 UG 軟件編程技術(shù)，有利于提高制造能力和水平，提高對(duì)動(dòng)態(tài)市場的適應(yīng)能力和競爭能力。大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為各發(fā)達(dá)國家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高綜合國力的重要途徑。UG_CAM 數(shù)控技術(shù)也是關(guān)系我國制造業(yè)發(fā)展和綜合國力提高的關(guān)鍵技術(shù)，盡快加速培養(yǎng)掌握數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用型人才已成為當(dāng)務(wù)之急。 UG（Unigraphics NX）是 Siemens PLM Software 公司出品的一個(gè)產(chǎn)品工程解決方案， 它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及加工過程提供了數(shù)字化造型和驗(yàn)證手段。Unigraphics NX 針對(duì)用戶的虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的需求，提供了經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證的解決方案。UG 同時(shí)也是用戶指南（user guide）和普遍語法（Universal Grammar）的縮寫。 這是一個(gè)交互式 CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造)系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大， 可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著 PC 硬件的發(fā)展和個(gè)人用戶的迅速增長，在 PC 上的應(yīng)用取得了迅猛的增長，已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計(jì)的一個(gè)主流應(yīng)用。 UG 的開發(fā)始于 1969 年，它是基于 C 語言開發(fā)實(shí)現(xiàn)的。UG NX 是一個(gè)在二維和三維空間無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上使用自適應(yīng)多重網(wǎng)格方法開發(fā)的一個(gè)靈活的數(shù)值求解偏微分方程的軟件工具。 一個(gè)給定過程的有效模擬需要來自于應(yīng)用領(lǐng)域(自然科學(xué)或工程)、數(shù)學(xué)(分析和數(shù)值數(shù)學(xué))及計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)。然而，所有這些技術(shù)在復(fù)雜應(yīng)用中的使用并不是太容易。這是因?yàn)榻M合所有這些方法需要巨大的復(fù)雜性及交叉學(xué)科的知識(shí)。一些非常成功的解偏微分方程的技術(shù)，特別是自適應(yīng)網(wǎng)格加密（adaptivemeshrefinement）和多重網(wǎng)格方法在過去的十年中已被數(shù)學(xué)家研究，同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的巨大進(jìn)展，特別是大型并行計(jì)算機(jī)的開發(fā)帶來了許多新的可能。 1.2 課題的任務(wù)及技術(shù) 1.2.1 課題的任務(wù) 查閱相關(guān)設(shè)計(jì)資料，撰寫開題報(bào)告零件三維造型及過程說明，進(jìn)行機(jī)械加工工藝方案論證與制定，加工工單的填寫，零件數(shù)控加工程序編制，編寫說明書、畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)， 打印所有資料并裝訂，準(zhǔn)備答辯。 9 1.2.2 技術(shù) 通過此類畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們掌握較復(fù)雜機(jī)械零件的三維設(shè)計(jì)與制造方法，要達(dá)到以下目的：1、綜合運(yùn)用兩年來的所學(xué)完成零件的測繪與三維造型設(shè)計(jì)，培養(yǎng)查閱文獻(xiàn)與數(shù)控加工能力；2、利用數(shù)控機(jī)床加工使我們徹底掌握機(jī)床的操作，對(duì)數(shù)控機(jī)床有更為精確的了解，并且熟悉工藝流程，學(xué)會(huì)加工方式； 3、利用三維設(shè)計(jì)軟件中的計(jì)算機(jī)輔助制造模塊完成產(chǎn)品的刀路設(shè)計(jì)和后處理相應(yīng)的數(shù)控加工程序，培養(yǎng)其數(shù)控編程能力； 4、 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的撰寫，培養(yǎng)科技論文撰寫能力。 1.3 課題的目的及意義 畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完了專業(yè)課，進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)之后，進(jìn)行的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。它一方面要求我們通過設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，同時(shí)也是一次綜合訓(xùn)練。通過數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)，我們應(yīng)當(dāng)在下述各方面得到鍛煉： 能熟練地運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)、數(shù)控加工技術(shù)，以及在生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)， 正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊及合理安排工藝路線等問題，以保證零件的加工質(zhì)量。 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱及出處，并能夠做到熟練運(yùn)用。 制造技術(shù)反映了一個(gè)國家科技水平的高低，而制造技術(shù)又離不開機(jī)械零件的制造工藝，畢業(yè)設(shè)計(jì)中我選擇這樣一個(gè)課題對(duì)研究我國裝備制造業(yè)有一定的益處，零件的機(jī)械加工工藝的好與壞直接與裝備制造業(yè)有很大關(guān)系，從這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中我可以從具體零件的機(jī)械加工工藝和工裝設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)到許多我國企業(yè)現(xiàn)行的各種先進(jìn)加工工藝，并可以查閱大量的參考文獻(xiàn)可以從一定角度了解國外機(jī)械制造行業(yè)的先進(jìn)工藝及裝備，對(duì)提升我以后機(jī)械加工工藝知識(shí)有很大的好處，并能從中找出差距，為我國機(jī)械制造裝備業(yè)的發(fā)展添磚加瓦，因而具有一定的實(shí)際意義。 2 FTT2722 零件三維造型設(shè)計(jì) 2.1 UG 軟件的簡介 UG 軟件在加工方案制定中起著重要的作用，這種三維軟件由 CAD/CAM 組成，它是比較先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件。 2.1.1 UG 主要具有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)： 具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，使 CAD / CAE / CAM 模塊和其他模塊之間的自由轉(zhuǎn)換是好用的，很多并行操作是可以完成的 采用不是對(duì)稱 B 線作為曲面造型的基礎(chǔ)，完成各種復(fù)雜曲面的生成方法，在汽車造型設(shè)計(jì)中具有更多的應(yīng)用面。 有 GRIP 和 UFUNC 界面，可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)二次開發(fā)，高級(jí)語言接口也可以實(shí)現(xiàn)，使計(jì)算機(jī)和 UG 融合使用。 2.2 三維實(shí)體造型 2.21 新建文件名 打開軟件 Unigraphics NX，如圖 2.0 所示。 圖 2.0 UG 界面 點(diǎn)擊新建圖標(biāo) 在文件名空白中輸入 UG.prt，點(diǎn)擊確定鍵建立新文件,如圖 2.1 所 示。 圖 2.1 新建圖檔 點(diǎn)圖標(biāo)，進(jìn)行三維建模。 2.21 繪制草圖 在建立的坐標(biāo)系下，取（8，-32）點(diǎn)，到點(diǎn)（12.873，-34.50）作一個(gè)半徑為 6 的圓弧，由點(diǎn)（12.873，-34.50）到點(diǎn)（21.073，-35.99）做一個(gè)半徑為 6 的圓弧，由點(diǎn)（21.073， -35.99）到點(diǎn)（42.383，-4.175）做一個(gè)半徑為 50 的圓弧，二維草圖如圖 2.3 所示 圖 2.3 CAD 草圖 點(diǎn)圖標(biāo)，會(huì)出現(xiàn)草圖環(huán)境,在出現(xiàn)的工具條中選擇 X-Z 平面圖標(biāo),再選擇 。繪制長如下草圖,如圖 2.3 所示。 圖 2.3 繪制草圖 點(diǎn)擊創(chuàng)建基準(zhǔn)平面指令，創(chuàng)建基準(zhǔn)平面，如圖 2.4 所示. 圖 2.4 創(chuàng)建基準(zhǔn)面 在創(chuàng)建好的基準(zhǔn)平面上，創(chuàng)建草圖，如圖 2.5 所示 圖 2.5 創(chuàng)建草圖 點(diǎn)擊“插入”，點(diǎn)擊“關(guān)聯(lián)復(fù)制”，點(diǎn)擊“實(shí)例幾何體”，如圖 2.6 所示 圖 2.6 實(shí)例幾何體 再次創(chuàng)建實(shí)例幾何體，創(chuàng)建 5 個(gè)副本，角度為 12°，如圖 2.7 所示 圖 2.7 創(chuàng)建副本 創(chuàng)建瓶底的基準(zhǔn)平面，如圖組 2.8 所示 圖 2.8 創(chuàng)建基準(zhǔn)面 繪制瓶底草圖，如圖 2.9 所示 圖 2.9 繪制草圖 在繪制瓶底的上口草圖，如圖 2.10 所示 圖 2.10 繪制草圖 通過曲線網(wǎng)格，繪制曲面，如圖 2.11 所示 圖 2.11 創(chuàng)建曲線網(wǎng)格 利用有界平面指令，繪制 FTT2722 零件部，如圖 2.12 所示 圖 2.12 繪制瓶底 利用縫合指令，對(duì)創(chuàng)建的 2 個(gè)曲面進(jìn)行縫合，如圖 2.13 所示 圖 2.13 縫合曲面 最終得到三維圖形，如圖 2.14、圖 2.15 所示 圖 2.14 三維實(shí)體圖 圖 2.15 三維實(shí)體圖 需要加工的模具瓶底型腔繪制方法，先繪制草圖，如圖 2.16 所示 圖 2.16 創(chuàng)建草圖 拉伸草圖，如圖 2.17 所示 圖 2.17 拉伸草圖 利用修剪指令，對(duì)零件進(jìn)行修剪，如圖 2.17 所示 圖 2.17 修剪草圖 19 3 零件的工藝分析 3.1 零件幾何要素的分析 圖 3.1 FTT2722 零件模具圖 從上一章的實(shí)體造型和圖 3.1 所示的 CAD 零件圖可知，該零件屬于典型銑削模型零件，需要在數(shù)控銑床上加工，根據(jù)其零件尺寸，加工工藝，制定材料為 45 鋼，毛坯尺寸為方塊料 110x110x60mm。 進(jìn)行工藝分析如下: (1)零件圖工藝分析，該零件加工的主要素是正反面的平面銑銷、圓弧加工、凸臺(tái)。該零件的加工要求，如尺寸加工精度、形位公差及表面粗糙度要求不是特別高，故 在現(xiàn)有的加工條件下是可以得到保證，還可以有更經(jīng)濟(jì)的加工方法或方案。 （2）由于此零件屬于模型零件，要求反面和正面都要加工，所以對(duì)工藝基準(zhǔn)要求很高 （3）制作零件所需要的材料是含有鎂的鋁合金，該類材料密度小，拉伸性能好， 該零件材料的切削加工性能，可以選擇 45 號(hào)鋼或鎢鋼的刀具材料，可以選擇較高的切削參數(shù)。 （4）數(shù)控銑削加工的內(nèi)容與已加工內(nèi)容之間的關(guān)系，尤其是位置尺寸關(guān)系，以及這些內(nèi)容之間在加工時(shí)如何協(xié)調(diào)，采用什么方式或基準(zhǔn)保證加工要求。 3.2 尺寸精度的分析 支承座零件的加工重點(diǎn)在于表面粗糙度以及形狀精度，在尺寸上無需太高的精度要求，公差在±0.05 即可，因?yàn)樵摿慵遣捎密浖幊痰?，所以程序的每個(gè)線段的尺寸精度可以得到保證，只需要機(jī)床操作時(shí)工件基準(zhǔn)校好，對(duì)刀準(zhǔn)確，精度是可以保證的。 3.3 形位精度分析 形位精度主要是零件的厚度和加工正反面的時(shí)候零件是否對(duì)稱，因?yàn)樵摿慵皇菃螁沃患庸ひ幻?，而是要正反面加工成一個(gè)整體，一旦形位出現(xiàn)偏差則會(huì)出現(xiàn)不重合現(xiàn)象， 零件就此報(bào)廢，而這其中最主要是反面過來加工需要打表，確保形位不出現(xiàn)偏差。 3.4 方案裝夾的分析 需要根據(jù)已加工表面的選定以及定位基準(zhǔn)確定工件的定位夾緊方式，并選擇相應(yīng)的夾具。 （1）專用夾具：有較高的生產(chǎn)率和很高的精度。可以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，一些小批量生產(chǎn)瑤瑤一些專業(yè)的夾具，但還是需要經(jīng)濟(jì)分析。 （2）組合夾具：組合夾具算是一種模式的夾具。有較高的精度，可以組裝成各種各樣的夾具，完事還可以拆開和裝卸。具有多次使用的優(yōu)點(diǎn)。 （3）通用夾具：可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的夾具稱為通用夾具。具有一定的通用性， 價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。 經(jīng)綜合分析：此工件從圖樣中可以看到輪廓的周邊圓弧和粗糙值有要求。安裝臺(tái)虎鉗時(shí)，要對(duì)它的固定鉗口找正，安裝工件時(shí)，注意工件上浮，該零件加工第一面的時(shí)候， 在夾持毛坯外輪廓 110x110mm，讓毛坯上平面高出臺(tái)虎鉗 10mm 即可，銑 6 個(gè)面，至尺寸 100x100x50mm。最后夾持 100x100mm 的面，加工 FTT2722 零件型腔。 3.5 確定加工工藝方案 針對(duì)零件圖樣要求給出加工工序?yàn)椋?工序一：制造毛坯 110x110x60mm。工序二：熱處理，調(diào)質(zhì) 工序三：粗加工 FTT2722 零件，底部和側(cè)部留 0.2mm 的余量工序四：半精加工 FTT2722 零件，底部和側(cè)部留 0.2mm 的余量工序五：對(duì)曲面輪廓進(jìn)行精加工 工序六：對(duì)精加工的部件去毛刺工序七：檢驗(yàn) 工序八：入庫 3.4 刀具的選擇 刀具在數(shù)控機(jī)床上用的時(shí)候，在進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候要簡單，刀具自身的剛性要好，在數(shù)控機(jī)床上面可以進(jìn)行粗銑削，也可以進(jìn)行精銑削，在銑床上進(jìn)行粗銑的時(shí)候，刀被吃進(jìn)去的深度比較深，在進(jìn)給的時(shí)候速度是比較快的，銑刀的強(qiáng)度很高，銑出去的余量是比較多的，在進(jìn)行精銑的時(shí)候，可以完全滿足實(shí)際需要，不過銑去的余量沒有多少，這 個(gè)對(duì)于刀具的鋒利要求很高，在切的時(shí)候要直要光滑，有的時(shí)候還能有修光刃，為了能夠盡量不換刀，對(duì)刀方便一些，生產(chǎn)效率高一些，在用機(jī)床進(jìn)行銑削的時(shí)候，盡可能的使用機(jī)夾刀還有機(jī)床夾著片刀，使用這個(gè)方式可以轉(zhuǎn)位銑刀。 綜上分析，此零件使用刀具如下： 1、T01 φ10mm 立銑刀 2、T02 φ4mm 立銑刀 3、T03 φ4mm 球頭刀 3.5 切削用量的確定原則 在平常上課的時(shí)候我們編寫程序，一般都會(huì)將每一個(gè)加工的步驟的切削的量記下來明確一下子，之后改成指令放到程序里面去，我們所說的切削用量其實(shí)就是運(yùn)行的時(shí)候機(jī)床主軸它轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候的速度、進(jìn)給率和背吃刀量什么的罷了。而我們選切削用量就要根據(jù)相應(yīng)的粗糙度要求，和其他精度要求。 3.5.1 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度的選擇 一般我們?cè)谶x擇主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度在確定的時(shí)候都要按照切削的速度和工件的大小來想。而它的計(jì)算公式就是 n=1000v/πd 里面的 v 是切削速度單位是米每分鐘， n 是主軸的轉(zhuǎn)的速度單位是轉(zhuǎn)每分鐘； d 是毛坯材料的直徑單位則是毫米。 3.5.2 進(jìn)給速度的最后確定 進(jìn)給速度是機(jī)床切削用量的一個(gè)十分重要的數(shù)據(jù)，一般都要按照被加工的那個(gè)零件的精確度還有表面的粗糙度等，還有刀具的具體材質(zhì)來進(jìn)行選擇，不然會(huì)對(duì)加工產(chǎn)生一些不好的影響。而我們學(xué)習(xí)的確定進(jìn)給速度的辦法是： （1）當(dāng)高速鋼刀具加工，或深切斷或處理，當(dāng)進(jìn)給速度較慢，選擇通常是從 20 到 50 毫米/分鐘的范圍內(nèi)。 （2）當(dāng)需要加工的零件精度和表面粗糙度等參數(shù)要求都相對(duì)來說比較高的時(shí)候， 相對(duì)應(yīng)的他的進(jìn)給量就會(huì)比較小，一般都在 20 ~ 50mm／min 之間。 （3）進(jìn)給速度最高的時(shí)候刀具進(jìn)行空行程，特別是比較長的距離上回零。 3.5.3 背吃刀量的確定 在我們的學(xué)習(xí)中知道了，剛度要確定背吃刀量，還要讓加工工件的時(shí)候剩余量跟它的背吃到量一個(gè)樣子，這樣一來的話走刀次數(shù)就可以少一點(diǎn)。在我們上課實(shí)際操作時(shí)的用量情況則是：最開頭用粗銑加工的時(shí)候，就要用背吃刀量大的，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候?qū)Ρ砻? 粗糙度要求不高，之后選一個(gè)合適的數(shù)據(jù)就行了。但是我們?cè)谶M(jìn)行精銑加工的時(shí)候就不能像粗銑一個(gè)樣子了，因?yàn)樗木_度要求和表面粗糙度要求比粗銑高的多了，加工的余量不多，這時(shí)不管是背吃刀量還是進(jìn)給量都小。 3.6 選擇加工機(jī)床 選擇出合適機(jī)床的要求：①要是適合這個(gè)零件要求的這樣一臺(tái)機(jī)床。 ②易于提高生產(chǎn)時(shí)的效率。③選擇制造該零件所需的成本相對(duì)較低的。 本零件選用 XD-40A 型數(shù)控銑床，采用 FANUC0i-MB 系統(tǒng)。該銑床的功能參數(shù)如表 2-1 所示 表 2-1 XD-40A 型數(shù)控銑床基本參數(shù)表 機(jī)床重 4400Kg 最大載重 500kg 工作臺(tái) 1000mm 長 600mm 寬 坐標(biāo)范圍 X800mm Y520mm Z520mm 軸承錐孔 NO.40(7:24) 最大鉆孔直徑 φ32 最大鏜孔直徑 φ100 主軸最高轉(zhuǎn)速 8000r\min 主軸功率 7.5/11kw X、Y、Z 向切削進(jìn)給速度 0-10000 mm\min 快速進(jìn)給速度 X24 m\min Y24 m\min Z20 m\min 工作電源 380V 4 基于 UG 的數(shù)控模擬加工 4.1 CAM 編程的一般步驟 第一步：繪制三維模型； 第二步：加工工藝分析和規(guī)劃; 第三步：編程模型的完善； 第四步：加工參數(shù)的設(shè)定，其中包括切削方式，加工對(duì)象，刀具及機(jī)械參數(shù)，加工程序參數(shù)的設(shè)置； 第五步：刀軌的計(jì)算； 第六步：檢查檢驗(yàn)； 第七步：后處理。 4.2 建立幾何毛坯和加工坐標(biāo)系 我們用草圖拉伸進(jìn)行操作，確定坐標(biāo)值。選定中心在底平面上，中心的坐標(biāo)值設(shè)置值為（0,0,0）。注意對(duì)刀時(shí)，刀具找正毛坯中心后，要按該坐標(biāo)值設(shè)定毛坯中心。然后進(jìn)入 UG 加工模塊，進(jìn)行毛坯塊的操作。 1、工藝參數(shù)設(shè)定如圖 4.2 所示。 圖 4.2 設(shè)置坐標(biāo)系 雙擊右邊導(dǎo)航器里的 WORKPIECE，進(jìn)行設(shè)置加工毛坯以及工件，如圖 4.3 所示。 圖 4.3 設(shè)置加工工件與毛坯 2、創(chuàng)建刀具 在“插入”工具欄上單擊“創(chuàng)建刀具”按鈕，如圖 4.4 所示。 圖 4.4 創(chuàng)建刀具 選擇“類型”為“Mill-contour”也就是輪廓銑，在“刀具子類型”下選擇“MILL” 也就是銑刀，在“名稱”文本框中輸入“ed10”，單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖所示的“銑刀-5 參數(shù)”對(duì)話框，在“直徑”文本框中輸入“10”，在“底圓角半徑”中寫入“0”，在“長度”中寫入“75”，在“刀刃長度”中寫入“50”。如圖4.5 所示。同時(shí)設(shè)置其他刀具 圖 4.5 創(chuàng)建立銑刀 3、創(chuàng)建編程操作 單擊“插入”工具欄上的“創(chuàng)建操作”圖標(biāo)，系統(tǒng)自動(dòng)彈出如圖所示的“創(chuàng)建操作” 對(duì)話框選擇“類型”為“mill planar”，選擇“操作子類型”為“contour_MILL”也就是型腔銑，“程序”、設(shè)置為 PROGRAM、刀具設(shè)置為“ED10”、幾何體設(shè)置為 “WORKPIECE”、方法設(shè)置為“MILL-ROUGH”，單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕將打開如圖所示的“型腔銑”對(duì)話框，如圖 4.6 和 4.7 所示。 圖 4.6 創(chuàng)建操作 圖 4.7 設(shè)置參數(shù) （1）切削模式。在“切削模式”下拉列表中選擇“單向”。 （2）歩距。在“歩距”下拉列表選擇為“%刀具平直”。 （3）在“平面直徑百分比”中輸入“75”。 （4）在“全局每刀深度”中輸入“0.25”。 （5）切削參數(shù)。在“平面銑”對(duì)話框中點(diǎn)擊【切削參數(shù)】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出“切削參數(shù)”對(duì)話框，“策略”選項(xiàng)卡參數(shù)界面，設(shè)置“切削方向”為“逆銑”、“切削順序” 為“深度優(yōu)先”、“圖樣方向”為“向外”、“壁清理”為“自動(dòng)”，并設(shè)置 “島清理”，“余量”選項(xiàng)卡參數(shù)，不使用“底部面和側(cè)壁余量一致”，部件側(cè)面余量采用繼承自 MILL-ROUGH 為“02”，部件底部面余量采用“0.2”，“內(nèi)公差”為“0.03”， “外公差”為“0.03”。如圖組 4.8 所示為粗加工刀具軌跡圖 圖組 4.8 刀軌與仿真效果 接著進(jìn)行二次開粗加工，如圖 4.9 所示為精加工刀具軌跡，圖 4.10 為精加工仿真效果圖。 圖 4.9 刀具軌跡圖 圖 4.10 仿真效果圖 精加工曲面輪廓，如圖 4.11 所示為加工刀具軌跡，圖 4.12 為加工仿真效果圖。 圖 4.11 刀具軌跡圖 29 4.3 后處理 圖 4.12 仿真效果圖 數(shù)控編程后置處理包括加工刀具路徑文件的生成和機(jī)床數(shù)控代碼指令集的生成。如圖 4.13、圖 4.14 和圖 4.15 所示。 圖 4.13 粗加工后處理 圖 4.14 半精加工后處理 圖 4.15 精加工后處理 4.4 加工工單 模具編號(hào) 品名 部品名 機(jī)械編號(hào) 材質(zhì)名 制品基準(zhǔn)點(diǎn) NC 檔案名 加工程序 切削模式 直徑 (D) 半徑 (R) 轉(zhuǎn)速 (S) 速度 (F) D80 MILL-3AXI S TURBO ＭＩＬＬ－ＲＯＵ ＧＨ 90.0 0 0.0 0 605 39 5 MILL-ＥＤ Ｍ－４－ＡＸＩ Ｓ MILL_SEMI_FINIS H 90.0 0 0.0 0 106 5 50 9 MILL-ＥＤ Ｍ－４－ＡＸＩ Ｓ MILL_FINISH 90.0 0 0.0 0 140 5 61 5 圖 4.16 加工工單第一部分 作成者 作成日 材料尺寸 刀具號(hào) 補(bǔ)償寄存器 步距 切削深度 預(yù)留量 1 1 67.5000 1.0000 0.200 1 1 67.5000 1.0000 0.200 1 1 67.5000 1.0000 0.200 圖 4.17 加工工單第二部分 承認(rèn) 最短刀長 刃長 Z-min Z-max 切削時(shí)間 備注 0.0 50.0 0.00 50.0 2:00:46 0.0 50.0 0.00 50.0 0:05:26 0.0 50.0 0.00 50.0 4:50:30 圖 4.18 加工工單第三部分 4.5 NC 程序的輸出 輸出部分程序（粗加工），剩余程序會(huì)在附錄三展示出來 % G00 G91 G28 Z0.0 G40 G17 G49 G80 G90 (Tool_Name = ED10) (DIA. = 10.00 R = 0.00 Length = 75.00) G00 G91 G28 Z0.0 M01 G17 G80 G90 T01 M06 T02 S1000 M03 M08 G00 G54 X.771 Y-6.639 G43 G00 Z10.033 H01 G00 Z3.033 G01 X-.583 Y-6.697 Z2.67 F250. G01 X-1.889 Y-6.321 Z2.307 G01 X-3.025 Y-5.575 Z1.944 G01 X-3.888 Y-4.525 Z1.58 G01 X-4.401 Y-3.266 Z1.217 G01 X-4.517 Y-1.912 Z.854 G01 X-4.227 Y-.584 Z.491 G01 X-3.555 Y.598 Z.128 G01 X-2.563 Y1.527 Z-.235 G01 X-1.341 Y2.121 Z-.599 G01 X.003 Y2.295 Z-.962 G02 X.003 Y2.295 I0.0 J-2.294 G01 X.003 Y7.295 Z-.962 G02 X.003 Y7.295 I0.0 J-7.294 G01 X.003 Y12.295 Z-.962 G02 X.003 Y12.295 I0.0 J-12.294 G01 X.003 Y17.295 Z-.962 G02 X.003 Y17.295 I0.0 J-17.294 G01 X.003 Y22.295 Z-.962 G02 X.003 Y22.295 I0.0 J-22.294 G01 X.003 Y27.295 Z-.962 G02 X.003 Y27.295 I0.0 J-27.294 G01 X.003 Y32.295 Z-.962 G02 X.003 Y32.295 I0.0 J-32.294 G01 X.003 Y37.295 Z-.962 G02 X.003 Y37.295 I0.0 J-37.294 G01 X.003 Y32.295 Z-.962 G01 X.003 Y32.295 Z2.038 G00 G54 X.77 Y-6.646 G01 X-.584 Y-6.704 Z1.675 G01 X-1.89 Y-6.328 Z1.312 G01 X-3.026 Y-5.582 Z.949 G01 X-3.889 Y-4.532 Z.586 G01 X-4.402 Y-3.273 Z.222 G01 X-4.518 Y-1.919 Z-.141 G01 X-4.228 Y-.591 Z-.504 G01 X-3.556 Y.591 Z-.867 G01 X-2.564 Y1.52 Z-1.23 G01 X-1.342 Y2.114 Z-1.593 G01 X.002 Y2.288 Z-1.956 G02 X.002 Y2.288 I0.0 J-2.288 G01 X.002 Y7.288 Z-1.956 G02 X.002 Y7.288 I0.0 J-7.288 G01 X.002 Y12.288 Z-1.956 G02 X.002 Y12.288 I0.0 J-12.288 G01 X.002 Y17.288 Z-1.956 G02 X.002 Y17.288 I0.0 J-17.288 G01 X.002 Y22.288 Z-1.956 G02 X.002 Y22.288 I0.0 J-22.288 G01 X.002 Y27.288 Z-1.956 G02 X.002 Y27.288 I0.0 J-27.288 G01 X.002 Y32.288 Z-1.956 G02 X.002 Y32.288 I0.0 J-32.288 G01 X.002 Y37.288 Z-1.956 G02 X.002 Y37.288 I0.0 J-37.288 G01 X.002 Y32.288 Z-1.956 G01 X.002 Y32.288 Z1.044 G00 G54 X.77 Y-6.655 G01 X-.584 Y-6.713 Z.68 G01 X-1.89 Y-6.337 Z.317 G01 X-3.026 Y-5.591 Z-.046 G01 X-3.889 Y-4.541 Z-.409 G01 X-4.402 Y-3.282 Z-.772 G01 X-4.518 Y-1.928 Z-1.135 G01 X-4.228 Y-.6 Z-1.499 G01 X-3.556 Y.582 Z-1.862 G01 X-2.565 Y1.511 Z-2.225 G01 X-1.342 Y2.105 Z-2.588 G01 X.002 Y2.279 Z-2.951 G02 X.002 Y2.279 I0.0 J-2.279 G01 X.002 Y7.279 Z-2.951 G02 X.002 Y7.279 I0.0 J-7.279 G01 X.002 Y12.279 Z-2.951 G02 X.002 Y12.279 I0.0 J-12.279 G01 X.002 Y17.279 Z-2.951 G02 X.002 Y17.279 I0.0 J-17.279 G01 X.002 Y22.279 Z-2.951 G02 X.002 Y22.279 I0.0 J-22.279 G01 X.002 Y27.279 Z-2.951 G02 X.002 Y27.279 I0.0 J-27.279 G01 X.002 Y32.279 Z-2.951 G02 X.002 Y32.279 I0.0 J-32.279 G01 X.002 Y37.279 Z-2.951 G02 X.002 Y37.279 I0.0 J-37.279 G01 X.002 Y32.279 Z-2.951 G01 X.002 Y32.279 Z.049 G00 G54 X-6.142 Y-2.855 G01 X-6.63 Y-1.59 Z-.314 G01 X-6.691 Y-.233 Z-.678 G01 X-6.347 Y1.082 Z-1.041 G01 X-5.628 Y2.236 Z-1.404 G01 X-4.6 Y3.125 Z-1.767 G01 X-3.354 Y3.668 Z-2.13 G01 X-2.003 Y3.818 Z-2.493 G01 X-.669 Y3.559 Z-2.857 G01 X.529 Y2.917 Z-3.22 G01 X1.483 Y1.948 Z-3.583 G01 X2.077 Y.731 Z-3.946 G02 X2.204 Y.281 I-4.313 J-1.456 G02 X1.993 Y-1.078 I-1.779 J-.42 G02 X1.216 Y-1.84 I-2.438 J1.708 G02 X-.286 Y-2.261 I-1.21 J1.432 G02 X-1.431 Y-1.67 I.5 J2.376 G02 X-2.183 Y-.633 I1.139 J1.617 G02 X-2.079 Y.708 I2.063 J.514 G01 X-2.021 Y.844 Z-3.946 G01 X-1.972 Y.984 Z-3.946 G02 X-.175 Y2.188 I1.707 J-.604 G01 X.022 Y2.178 Z-3.946 G01 X.219 Y2.184 Z-3.946 G02 X1.905 Y1.165 I.053 J-1.819 G02 X2.077 Y.731 I-4.141 J-1.891 G01 X6.815 Y2.33 Z-3.946 G02 X7.077 Y1.402 I-9.05 J-3.055 G02 X6.18 Y-3.814 I-6.652 J-1.541 G02 X4.194 Y-5.858 I-6.622 J4.447 G02 X-1.196 Y-7.178 I-4.191 J5.45 G02 X-4.59 Y-5.547 I1.414 J7.292 G02 X-7. Y-1.975 I4.297 J5.498 G02 X-6.685 Y2.653 I6.88 J1.855 G02 X.074 Y7.182 I6.42 J-2.272 G02 X6.43 Y3.294 I.197 J-6.817 G02 X6.815 Y2.33 I-8.665 J-4.02 G01 X11.552 Y3.93 Z-3.946 G02 X11.95 Y2.522 I-13.787 J-4.655 G02 X10.362 Y-6.554 I-11.525 J-2.661 G02 X7.169 Y-9.877 I-10.804 J7.188 G02 X-2.108 Y-12.094 I-7.167 J9.469 G02 X-7.75 Y-9.423 I2.326 J12.208 G02 X-11.817 Y-3.315 I7.457 J9.374 G02 X-11.347 Y4.462 I11.697 J3.195 G02 X.126 Y12.183 I11.082 J-4.083 G02 X10.955 Y5.42 I.145 J-11.818 G02 X11.552 Y3.93 I-13.191 J-6.145 G01 X16.289 Y5.529 Z-3.946 G02 X16.824 Y3.637 I-18.525 J-6.254 G02 X14.544 Y-9.295 I-16.399 J-3.776 G02 X10.144 Y-13.896 I-14.985 J9.929 G02 X-3.02 Y-17.01 I-10.141 J13.488 G02 X-10.91 Y-13.298 I3.238 J17.124 G02 X-16.634 Y-4.656 I10.616 J13.25 G02 X-16.008 Y6.272 I16.514 J4.535 G02 X.178 Y17.183 I15.744 J-5.893 G02 X15.481 Y7.545 I.094 J-16.819 G02 X16.289 Y5.529 I-17.717 J-8.27 G01 X21.027 Y7.128 Z-3.946 G02 X21.698 Y4.753 I-23.262 J-7.854 G02 X18.725 Y-12.037 I-21.273 J-4.892 G02 X13.118 Y-17.915 I-19.167 J12.67 G02 X-3.932 Y-21.926 I-13.116 J17.507 G02 X-14.069 Y-17.173 I4.151 J22.041 G02 X-21.451 Y-5.996 I13.776 J17.125 G02 X-20.669 Y8.082 I21.331 J5.876 G02 X.23 Y22.183 I20.405 J-7.703 G02 X20.008 Y9.669 I.042 J-21.819 G02 X21.027 Y7.128 I-22.243 J-10.395 G01 X25.764 Y8.728 Z-3.946 G02 X26.571 Y5.871 I-27.999 J-9.453 G02 X22.907 Y-14.778 I-26.146 J-6.01 G02 X16.093 Y-21.934 I-23.349 J15.412 G02 X-4.844 Y-26.842 I-16.09 J21.526 G02 X-17.229 Y-21.049 I5.063 J26.957 G02 X-26.268 Y-7.336 I16.936 J21. G02 X-25.33 Y9.892 I26.148 J7.216 G02 X.282 Y27.183 I25.066 J-9.513 G02 X24.534 Y11.794 I-.01 J-26.819 G02 X25.764 Y8.728 I-26.769 J-12.519 G01 X30.501 Y10.327 Z-3.946 G02 X31.444 Y6.989 I-32.737 J-11.052 G02 X27.088 Y-17.519 I-31.02 J-7.128 G02 X19.067 Y-25.953 I-27.53 J18.153 G02 X-5.757 Y-31.758 I-19.065 J25.545 G02 X-20.389 Y-24.924 I5.975 J31.873 G02 X-31.085 Y-8.677 I20.096 J24.875 G02 X-29.992 Y11.702 I30.965 J8.556 G02 X.334 Y32.183 I29.727 J-11.323 G02 X29.06 Y13.918 I-.062 J-31.819 G02 X.334 Y32.183 I29.727 J-11.323 G02 X29.06 Y13.918 I-.062 J-31.819 G02 X30.501 Y10.327 I-31.295 J-14.644 G01 X35.238 Y11.926 Z-3.946 G02 X36.318 Y8.107 I-37.474 J-12.652 G02 X31.27 Y-20.261 I-35.893 J-8.246 G02 X22.005 Y-29.999 I-31.712 J20.895 G01 X21.311 Y-30.498 Z-3.946 G02 X-6.669 Y-36.674 I-21.315 J30.091 G02 X-23.549 Y-28.799 I6.887 J36.789 G02 X-35.902 Y-10.017 I23.256 J28.75 G02 X-34.652 Y13.512 I35.782 J9.897 G02 X.386 Y37.183 I34.388 J-13.133 G02 X33.586 Y16.043 I-.114 J-36.819 G02 X35.238 Y11.926 I-35.822 J-16.768 G01 X30.501 Y10.327 Z-3.946 G01 X30.501 Y10.327 Z-.946 G00 G54 X.992 Y-7.032 G01 X-.362 Y-6.99 Z-1.309 G01 X-1.637 Y-6.518 Z-1.672 G01 X-2.715 Y-5.69 Z-2.036 G01 X-3.498 Y-4.579 Z-2.399 G01 X-3.916 Y-3.286 Z-2.762 G01 X-3.932 Y-1.926 Z-3.125 G01 X-3.544 Y-.624 Z-3.488 G01 X-2.787 Y.505 Z-3.851 G01 X-1.73 Y1.359 Z-4.215 G01 X-.466 Y1.86 Z-4.578 G01 X.887 Y1.934 Z-4.941 G02 X1.261 Y1.864 I-.127 J-1.715 G02 X1.441 Y1.726 I-.377 J-.678 G02 X1.884 Y.673 I-4.182 J-2.376 G01 X1.928 Y.516 Z-4.941 G01 X1.983 Y.363 Z-4.941 G02 X2.169 Y-.547 I-3.087 J-1.105 G01 X2.133 Y-.732 Z-4.941 G02 X.303 Y-2.212 I-5.805 J5.308 G02 X-.127 Y-2.247 I-.276 J.74 G01 X-.181 Y-2.241 Z-4.941 G02 X-.254 Y-2.223 I.029 J.273 G02 X-2.023 Y-.876 I3.768 J6.781 G01 X-2.089 Y-.815 Z-4.941 G02 X-2.111 Y-.781 I.056 J.061 G01 X-2.132 Y-.718 Z-4.941 G01 X-2.155 Y-.656 Z-4.941 G02 X-2.168 Y-.557 I.216 J.08 G02 X-1.561 Y1.544 I8.083 J-1.199 G02 X-1.042 Y1.939 I.617 J-.272 G02 X.473 Y1.965 I.857 J-5.777 G01 X.651 Y1.945 Z-4.941 G01 X.831 Y1.937 Z-4.941 G02 X.887 Y1.934 I-.071 J-1.719 G01 X1.257 Y6.92 Z-4.941 G02 X3.139 Y6.504 I-.497 J-6.702 G02 X5.565 Y4.57 I-2.255 J-5.318 G02 X6.691 Y2.048 I-8.306 J-5.22 G02 X7.173 Y-.561 I-7.794 J-2.79 G02 X7.032 Y-1.732 I-3.509 J-.17 G02 X6.029 Y-3.875 I-4.847 J.962 G02 X2.583 Y-6.667 I-9.702 J8.45 G02 X-.714 Y-7.213 I-2.553 J5.197 G02 X-2.56 Y-6.661 I.562 J5.244 G02 X-5.487 Y-4.482 I6.074 J11.218 G02 X-6.847 Y-2.385 I3.455 J3.728 G02 X-7.123 Y.113 I4.908 J1.808 G02 X-6.135 Y3.563 I13.038 J-1.869 G02 X-1.773 Y6.885 I5.191 J-2.292 G02 X1.037 Y6.933 I1.588 J-10.723 G02 X1.257 Y6.92 I-.277 J-6.714 G01 X1.628 Y11.906 Z-4.941 G02 X4.998 Y11.146 I-.866 J-11.688 G02 X9.717 Y7.359 I-4.114 J-9.96 G02 X11.453 Y3.575 I-12.459 J-8.007 G02 X12.171 Y-.4 I-12.557 J-4.319 G02 X11.891 Y-2.913 I-8.507 J-.326 G02 X9.856 Y-7.094 I-9.708 J2.141 G02 X4.91 Y-11.094 I-13.529 J11.669 G02 X-1.302 Y-12.178 I-4.881 J9.623 G02 X-4.895 Y-11.082 I1.15 J10.21 G02 X-8.963 Y-8.078 I8.41 J15.639 G02 X-11.561 Y-4.052 I6.93 J7.324 G02 X-12.076 Y.8 I9.622 J3.475 G02 X-10.709 Y5.583 I17.991 J-2.556 G02 X-2.503 Y11.832 I9.765 J-4.311 G02 X1.437 Y11.918 I2.316 J-15.67 G02 X1.628 Y11.906 I-.675 J-11.701 G01 X1.998 Y16.892 Z-4.941 G02 X6.855 Y15.788 I-1.234 J-16.674 G02 X13.871 Y10.142 I-5.971 J-14.602 G02 X16.215 Y5.1 I-16.614 J-10.79 G02 X17.168 Y-.242 I-17.319 J-5.844 G02 X16.751 Y-4.091 I-13.504 J-.484 G02 X13.677 Y-10.318 I-14.568 J3.319 G02 X7.245 Y-15.516 I-17.35 J14.894 G02 X-1.891 Y-17.143 I-7.215 J14.045 G02 X-7.235 Y-15.501 I1.739 J15.175 G02 X-12.441 Y-11.67 I10.75 J20.058 G02 X-16.275 Y-5.719 I10.409 J10.916 G02 X-17.028 Y1.488 I14.336 J5.142 G02 X-15.283 Y7.602 I22.943 J-3.244 G02 X-3.234 Y16.778 I14.339 J-6.33 G02 X1.842 Y16.903 I3.046 J-20.616 G02 X1.998 Y16.892 I-1.079 J-16.685 G01 X2.367 Y21.878 Z-4.941 G02 X8.712 Y20.431 I-1.603 J-21.661 G02 X18.027 Y12.922 I-7.828 J-19.245 G02 X20.978 Y6.624 I-20.77 J-13.57 G02 X22.166 Y-.085 I-22.082 J-7.369 G02 X21.611 Y-5.269 I-18.502 J-.641 G02 X17.497 Y-13.545 I-19.428 J4. …… G01 X-.349 Y-40.482 Z-4.657 G01 X-.295 Y-40.48 Z-5.082 G01 X-.14 Y-40.479 Z-5.698 G01 X-.119 Y-40.479 Z-5.762 G01 X-.06 Y-40.476 Z-5.914 G01 X.011 Y-40.473 Z-6.049 G01 X.047 Y-40.475 Z-5.963 G01 X.116 Y-40.48 Z-5.773 G01 X.259 Y-40.482 Z-5.331 G01 X.402 Y-40.487 Z-4.466 G01 X.48