车削加工,如图 12.1 所示。 UG 车削模块提供了粗车、多次走刀精车、车退刀槽、车螺纹和钻孔循环等加工类型。能准确控制进给量、主轴转速和加工余量等参数。而且能模拟仿真刀具轨迹,可检测参数设置是否正确等功能
1、 车削类型与流程
1.1 车削加工类型
选择创建操作图标或单击【菜单栏】|【插入】|【操作】按钮,弹出创建操作对话框,如图 12.2 所示。操作子类型比较多,其中有很多子类型的操作步骤、参数设置一样。按照加工对象的不同可分为三大类型:
• 循环固定加工:从中心孔到攻螺纹。
• 表面加工:从车端面到精镗内孔。
• 其他加工:从模式到用户定义。
• 操作子类型按图 12.2 排列,英文图标翻译为中文如下表12.1 。
1.2 车削加工步骤
在进行车削加工时,加工环境和以往的铣加工略有不同。单击【开始】|【加工】按钮,弹出加工环境对话框,如图 12.3 所示。选择【 CAM 会话配置】为 Lathe (车床)或 cam_general ,【要创建的 CAM 设置】为 Turning (车削加工)。
• 创建车削加工的步骤如下:
• ( 1 )创建工件几何体和车削几何体。
• ( 2 )创建方法、程序组和刀具。
• ( 3 )创建车削加工操作。
• ( 4 )设置操作参数。
• ( 5 )生成刀具轨迹。
2、 车削加工共同选项
• 在车削加工类型模板里,子类型都有很多共同的选项。这些选项(刀轴、进给、速度等)的设置过程、参数在每个类型里几乎是一样的。为了方便学习,对比出子类型的区别,这里将集中讲解。
2.1 车削加工横截面
• 在车削加工中,一般采用车削加工横截面作为加工零件的边界。而车削加工横截面建立之前,需设置车床坐标系。以坐标系的某一平面剖开零件,得到车削加工横截面。
• 单击【工具】|【车加工横截面】按钮,弹出【车加工横截面】对话框,如图 12.4 所示。各按钮具体内容如下:
• 全剖:此类型用于完全为回转体的零件加工,一般车削加工多用类类型。【车加工横截面】对话框部分按钮有效。
• 复杂截面:此类型用于非完全为回转体的零件加工。【车加工横截面】对话框所有的按钮都有效。
2.2 层角度
• 层角度是指定刀具的切削方向与主轴之间的角度,如图 12.5 所示。角度的基准是以车床主轴的正方向来判断。层角度设置的方法可以在层角度输入栏输入,如图 12.6 所示。也可以通过矢量构造器来确定层角度。
2.3 方向
• 刀具的切削的方向有 2 种:向前和向后,如图 12.7 所示。车加工时车刀一定要沿着规定的方向前进,如果违反方向规定软件可能拒绝生成刀路,甚至加工时刀具损坏。
• 对于单一方向切削刀具,软件生成刀具轨迹时已调整好方向,一般不需要调整。对于能往复切削的刀具,可根据实际的工艺调整方向。
2.4 变换模式
• 当车削截面中含有凹槽(在轴向上看被遮住的小块区域),如图12.8 所示。刀具可能沿加工方向无法切削,需要调整刀具的加工方向或者忽略不切削凹槽。单击【变换模式】按钮,弹出下拉选项框。一共有 5 种解决方法,具体含义如下:
• 根据层:每层按照指定的深度切削,当加工到凹槽时,先加工靠近起始点的位置。
• 反置:与根据层含义相反。
• 最接近:每层按照指定的深度切削,当加工到凹槽时先加工最靠近凹槽的一点。
• 以后切削:当所有的粗加工都完成,最后加工凹槽。
• 省略:省略凹槽的加工。
2.5 车加工方法
• 车加工方法是定义加工(孔加工、螺纹加工、径向切削等)的余量与公差等,对加工的精度起重要的作用。软件默认的车加工方法一共有 8 种,具体含义如下:
• LATHE_AUXILIARY :车削辅助线,适合于孔加工固定循环。
• LATHE_CENTERLINE :车削中心线,适合于孔加工固定循环。
• LATHE_FINISH :车削精加工。
• LATHE_GROOVE :车削沟槽加工。
• LATHE_ROUGH :车削粗加工。
• LATHE_THREAD :螺纹加工方法。
• METHOD :缺省。
• NONE :无。
2.6 创建刀具
• 可转位数控刀具不同于普通整体式刀具,刀具磨损后只需要更换标准的刀片。因此在 UG_CAM 的编程里面,想学编程手机Q搜UG编程莫莫Q2075584689,刀具一般只需要设置标准刀片的类型和参数即可。
• ( 1 )单击【菜单栏】|【插入】|【刀具】按钮,弹出【创建刀具】对话框。如图 12.12 所示。
• ( 2 )输入刀具名称,其它默认。
• ( 3 )单击【确定】按钮,弹出【车刀 - 标准】对话框,如图 12.13所示。
• ( 4 )设置刀具刀片类型、参数、是否加刀杆等。
3 外轮廓轴加工实例
• 外轮廓轴加工模型,如图 12.15 所示。模型为典型外轮廓轴类,使用的材料为 45# 钢。零件的毛坯为圆柱体,尺寸为 76×206 ,只要求生产一件
3.1 加工工艺分析
• 外轮廓轴表面有柱面、圆角及沟槽等。加工区域主要分为两个部分:左边区域和右边区域。其中多个径向尺寸与轴向尺寸有较高的精度和低的表面粗糙度要求。具体的加工路线为:车右端面—粗车右台阶面—切槽—精车右台阶面—粗车左台阶面—精车左台阶面。外轮廓轴加工工序表,如表 12.2 所示。
3.2 CAM 设置
• 外轮廓轴为回转体需要数控车床加工,因此使用的加工模板为车加工模板( Turning )。具体的步骤如下:
• ( 1 )启动 NX6.0 ,打开外轮廓轴实例文件(光盘 \Example\ch12\12.3\tjc.prt )。
• ( 2 )单击【开始】 | 【加工】按钮,弹出【加工环境】对话框,如图12.16 所示。
• ( 3 )单击【 CAM 会话配置】下拉列表框,选择车床( Lathe )配置,单击【要创建的 CAM 设置】下拉列表框,选择为车加工( Turning )模板。
• ( 4 )单击【确定】按钮,进入加工环境界面。
3.3 机床坐标系
• 本节机床坐标系需设置在外轮廓轴右端面圆心上,具体步骤如下:
• ( 1 )右键在导航器内,切换视图为几何视图。
• ( 2 )双击【 MCS_MILL 】按钮,弹出【 MCS 主轴】对话框,如图 12.17 所示。
• ( 3 )单击 CSYS 对话框按钮,弹出 CSYS 对话框。
• ( 4 )单击【确定】按钮,默认为动态模式。单击零件右端面圆心,坐标系移动到指定位置点。
• ( 5 )单击【确定】按钮,完成退出 CSYS 对话框。
• ( 6 )单击【确定】按钮,完成退出【 MCS 主轴】对话框,如图 12.18 所示。
3.4 创建刀具
• 按照外轮廓轴加工工序表,本小节需要的 5 把刀具。为了节省时
间,精车刀具可以在原有的粗车刀具上修改完成。
• 1 .创建 80° 左手车刀
• 2 .创建 3 毫米切槽刀
• 3 .创建 80° 右手车刀
• 4 .创建其他车刀
3.5 创建车加工横截面
• 本小节以模型零件和 MCS 主轴的 ZX 、 ZM 平面创建车加工横截面,供各操作的车削边界使用。具体步骤如下:
• ( 1 )单击【菜单栏】 | 【工具】 | 【车加工横截面】按钮,弹出【车加工横截面】对话框,如图 12.27 所示。
• ( 2 )单击体图标,鼠标移动到工作区单击选择外轮廓轴。
• ( 3 )单击剖切平面图标,默认以 MCS_SPINDLE ( ZM—XM )平面创建横截面线串,如图 12.28 所示。
• ( 4 )单击【确定】按钮,完成退出【车加工横截面】对话框。
3.6 创建右车加工边界
• 外轮廓轴的加工分为左、右两个部分,因此车加工边界不能同时在两边,本小节首先为右边区域创建右车加工边界,具体步骤如下:
• 1 .指定部件边界
• 2 .指定毛坯边界
3.7 车右端面
• 本小节使用车端面操作粗加工零件的右端面,具体步骤如下:
• 1 .创建操作
• 2 .设置切削区域
• 3 .刀轨设置
• 4 .操作
3.8 粗车右台阶面
• 本小节使用粗车外圆操作开粗右边区域,具体内容如下:
• 1 .创建操作
• 2 .刀轨设置
• 3 .操作
3.9 切槽
• 本小节使用外圆沟槽操作,使用成型刀具一次加工出沟槽,具体步骤如下:
• 1 .创建车加工边界
• 2 .创建切槽操作
• 3 .设置切削区域
• 4 .刀轨设置
• 5 .操作
3.10 精车右台阶面
• 精车右台阶面与粗车右台阶面的车削边界是一样的,因此可以把 YD 车削边界作为精车右台阶面的几何体父节点。
• 1 .创建操作
• 2 .刀轨设置
• 3 .操作
3.11 创建左车加工边界
• 创建左加工边界与创建右车加工边界的步骤类似,两个边界的曲线数据都来自于车加工横截面。具体步骤如下:
3.12 粗车左台阶面
• 本小节使用粗车外圆操作加工左边区域,加工时左手刀具换成右手刀具。具体步骤如下:
• 1 .创建操作
• 2 .刀轨设置
• 3 .操作
3.13 精车左台阶面
• 精车左台阶面与粗车左台阶面车削边界一样,因此可以直接使用左车加工边界。具体的步骤如下:
• 1 .创建操作
• 2 .刀轨设置
• 3 .操作
3.14 刀轨模拟
• 外轮廓轴加工所有操作创建完毕,为了保证所编制程序没有差错,接下来进行刀轨模拟验证。具体步骤如下:
• ( 1 )单击 WORKPIECE 或者其它操作的父节点。
• ( 2 )单击【操作工具条】|【确认】按钮,弹出【刀轨可视化】对话框。
• ( 3 )单击【 2D 材料移除】复选按钮,开启 2D 材料移除命令。鼠标拖动动画速度滑块到 3 ,如图 12.85 所示。
• ( 4 )单击播放图标,刀轨模拟开始,如图 12.84 所示。
• ( 5 )观察刀具轨迹是否有异常情况出现。
• ( 6 )单击【确定】按钮,完成退出【刀轨可视化】对话框。
4、 内轮廓轴加工实例
• 如图 12.86 所示,为典型内轮廓轴类零件,材料为 45# 钢。毛坯为圆柱体尺寸为 76×185 。轴外表面不需要加工,要加工的内容为内轮廓。
4.1 加工工艺分析
• 内轮廓轴毛坯为实心材料,车刀无法进入。因此先使用麻花钻加工出足够的空间之后,再用车刀做精加工。内轮廓轴直径为 46 的孔使用需要镗或车的方法加工,直径为 20 的孔采用钻加工。具体的加工路线为:打中心孔—钻直径 10 引导孔—钻直径 20 孔—车内轮廓。具体的加工工序如表12.3 。
4.2 CAM 设置
• 内轮廓轴为回转体,加工需要的设备是数控车床,使用的模板为车加工
( Turning )模板。具体步骤如下:
• ( 1 )启动 NX6.0 ,打开内轮廓轴实例文件(光
盘 \Example\ch12\12.4\nlk.prt )。
• ( 2 )单击【开始】 | 【加工】按钮,进入【加工环境】对话框,如图12.87 所示。
• ( 3 )单击【 CAM 会话配置】下拉列表框,选择车床( Lathe ),单击【要创建的 CAM 设置】下拉列表框,选择为车加工( Turning )模板。
• ( 4 )单击【确定】按钮,进入加工环境界面。
4.3 机床坐标系
• 机床坐标系需设置在内轮廓轴的右端面圆心上。具体步骤如下:
• ( 1 )右键在导航器内,切导航器换视图为几何视图。
• ( 2 )双击操作导航器内【 MCS_MILL 】按钮,弹出【 MCS 主轴】对话框。
• ( 3 )单击坐标系设置图标。弹出 CSYS 对话框。如图 12.88 所示。
• ( 4 )单击【确定】按钮,默认为动态模式。单击零件右端面圆心。
• ( 5 )单击【确定】按钮,完成退出 CSYS 对话框。
• ( 6 )单击【确定】按钮,完成退出【 MCS 主轴】对话框,如图 12.89 所示。
4.4 创建刀具
• 按照内轮廓轴加工工艺,内轮廓轴加工需要 4 把刀具。具体内容
如下:
• 1 .创建 120° 中心钻
• 2 .创建直径 10 麻花钻
• 3 .创建 55° 内孔车刀
4.5 钻中心孔
• 本小节使用中心钻加工出右端中心孔,为提高钻直径 10 孔的定位精度。具体步骤如下:
• 1 .创建操作
• 2 .起点和深度设置
• 3 .刀轨设置
• 4 .操作
4.6 钻直径 10 引导孔
• 本节要加工的内容是钻直径 10 引导孔,考虑孔比较深采用的操作是断屑钻。
• 1 .创建操作
• 2 .设置循环类型
• 3 . 起点和深度设置
• 4 .操作
4.7 扩直径 20 孔
• 扩直径 20 孔的步骤,请参照钻直径 10 引导孔步骤完成,也可以直接复制钻直径 10 引导孔操作,修改刀具和进给率等完成,具体步骤不在详述。
4.8 车内轮廓
• 内轮廓精度比较高,因此车内轮廓包含了粗加工和精加工操作,可以使用粗加工一个操作完成,但是需要开启附加轮廓加工命令完成精加工。
• 1 .创建操作
• 2 .刀轨设置
• 3 .操作
4.9 刀轨模拟
• 内轮廓轴加工所有操作创建完毕,为了保证所编制程序没有差错,接下来进行刀轨模拟验证。具体步骤如下:
• ( 1 )单击 WORKPIECE 图标等父节点。
• ( 2 )鼠标移动到操作工具条,单击确认图标,弹出【刀轨可视化】对话框。
• ( 3 )单击【 3D 动态】标签,弹出【 3D 动态】选项卡。
• ( 4 )单击【选项】按钮,弹出【 IPW 碰撞检查】对话框,单击【碰撞时暂停】复选按钮,如图 12.120 所示。
• ( 5 )单击【确定】按钮,完成退出【 IPW 碰撞检查】对话框。
• ( 6 )单击播放图标,刀轨模拟开始。观察刀具轨迹是否有异常情况出现。
• ( 7 )刀轨模拟完毕,单击【确定】按钮,完成退出【刀轨可视化】对话框。
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