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UG车削编程docx
第12章UG车削编程
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。
图12.1车加工“
12.1车削类型与流程
•12.1.1车削加工类型
•12.1.2车削加工步骤
•选择创建操作图标或单击【菜单栏】丨【插入】丨【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:
从车端面到精镇内孔。
•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
12.1o
^12.1掾作于真型.
援作子类星A
国A啓弄*叶
矗幺哪2令也
吕伙°?
护巴歹
CENTERLINE.SPOTDRILL.
CENTERLINE.DRILLING
CENTERUNEPE€KDRILL-
CENTERLINE.BREAKCHIP'
CENTERLINEREAMING-
CENTERUNETAPPING.
钻中心孔.
-J&tt孔.
吊孔达
断屑%
初L・
衣嫌纹・
FACEING-
ROUGJTTURNOD.
ROUGH_BACKTURN-
ROUGHBORETD・
ROUGH_BACKBORE
FINISH.TURNOD.
车端面・,
相车外圆,
租车外國
租悅内孔・
租從内孔・
蒂车外風・
FTNISH.BOREJD-
FINISH
BORJELD.-
TEACHMODE.
GROOVE_OD・
GROOVE」》
GROOVEJFA
CE「
梏碟内孔・
賤内L
題式.
车外国槽,
车內孔伯・
车tfiMia・
THREADOD
THREADID.
PARTOFF.
BARFEEDST
OPJ
LATHECON
TROL^"
LATHE_USER
车外螺纹・
车内螺纹•
切断・
主轴停止・
机床控制・
用户定义p
12.1.2车削加工步骤
•在进行车削加工时,加工坏境和以往的铳加工略有不同。
单击【开始】丨【加工】按钮,弹出加工环境对话框,如图12.3所示。
选择【CAM会话配宜】为Lathe(车床)或cam_general,【要创建的CAM设置】为Turning(车削严十、
•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。
•
图12.3CAM设置°
(5)生成刀具轨迹。
・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、参数在每个类型里儿乎是一样的。
为了方便学习,对比出子类型的区别,这里将集中讲解
12.2.1车削加工横截面
•在车削加工中,一般采用车削加工横截而作为加工零件的边界。
而车削加工横截而建立z前,需设置车床坐标系。
以坐标系的某一平而剖开零件,得到车削加工横截面。
•单击【工具】丨【车加工横截而】按钮,弹出【车加工横截而】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。
【车加工横截而】对话框部分按钮有效。
•复杂截而:
此类型用于非完全为回转体的零件加工。
【车加工横截而】对话框所有的按钮都有效。
的
的旋机哎形平閒
全工
设置玄育
的几何体
SL»S3J
12.2.2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來确定层角度。
180度120度
12.2.3方向
•刀具的切削的方向有2种:
向前和向后,如图12.7所示。
车加匸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。
向前
向后
•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。
12.2.5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
O
面余量
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。
IMETHOD:
缺省。
NONE:
无。
可转位数控刀具不同于普通整体式刀具,刀具磨损后只需耍更换标准的刀片。
因此在UG_CAM的编程里面,刀具一般只需要设置标准刀片的类型和参数即可,详细的刀片代码请参考本书附录5。
(1)单击【菜单栏】丨【插入】丨【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)设置刀具厂
t—♦・・'■■•9・■•t
・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76X206,只要求生产一件
5035±0<0535BO
■■「・角…・■令・■‘■
图12.15外轮廓轴卩
12.3.1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:
车右端面一粗车右台阶面一切槽一精车右台阶面—粗车左台阶四一精车左台阶面。
外轮廓轴加工工序表,如表12.2所示。
表12.2外轮廓轴加工工序3
序号卩
刀具号芒
刀具规格卩
转速空
进给卩
背吃刀量Q
T0“
80°左手车刀空
车右端面卩
550^
300p
3*
2空
T0“
80°左手车刀卩
粗车右台阶面£
550^
300门
T02r
3毫米切槽刀a
切槽。
300^
100^
4q
T03q
55°左手车刀卩
精车右台阶面"
800+
155^
0.7^
5*
T04q
80°右手车刀Q
粗车左台阶面Q
550^
302
3q
6弋
T05®
55°右手车刀。
精车左台阶面「
800<
300十、
0•升
12.3.2CAM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\chl2\12.3\tjc.prt)。
•
(2)单齊【开始】丨【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。
12.3.3机床坐标系
本节机床坐标系需设置在外轮廓轴右端而圆心上,具体步骤如K:
(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。
单击零件右端而圆心,坐标
系移动到指定位置点。
单击【确定】按钮,完成退出CSYS对话框。
(6)示。
ZC
12.18所
12.3.4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。
创建80°左手车刀创建3毫米切槽刀创建80°右手车刀创建其他车刀
!
_昨」[)
3&K更多
刀片
IK|占盘史冬丄刀川
fflM
尺廿
80(I
ISOOKJ
12.3.5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】丨【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。
12.3.6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
X解伴边界
I定帰
I疋翊M
口冈I可
©事工如Qa
12.3.7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
•
牲向修剪平面k1
图12.40修剪平面1-
4・操作
12.3.8粗车右台阶面
具体内
•本小节使用粗车外圆操作开粗右边区域,容如下:
•1.创建操作
•2•刀轨设置
•3.操作
图12.50【租丰OD】对话惟.
图12.53刀具轨迹门
曰EJ-11
12.3.9切槽
•本小节使用外圆沟槽操作,使用成型刀具一次加
工岀沟槽,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
何鲁边界
312.57边界.
切削
12.3.10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儿何体父节点。
•1・创建操作
•2.刀轨设置
•3・操作
B912.65【创建操作】对话惟
图12.68【进给和速度】对话框
B
图12.73A—B线串卩
•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:
Ao
12.3.12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
12.3.13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1:
12.3.14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】丨【确认】按钮,弹出【刀轨可视化】对话框
(
动画速度滑块到3,如图12.85所示。
(4)
(5)
(6)
单击【2D材料移除】复选按钮,开启2D材料移除命令。
鼠标拖动单击播放图标,刀轨模拟开始,如图12.84所示。
观察刀具轨迹是否有异常情况出现。
¥土▼你宀s皿如宀出泊山r-nMiTrr->m/lz1山4千框。
动画速度
10
0
to
12.4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76X185o轴外表面不需要加工,要加工的内容为内轮廓。
9
C
940
图12.86内轮廓轴
12.4.1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的孔使用需要镇或车的方法加工,直径为20的孔采用钻加工。
具体的加工路线为:
打中心孔一钻宜径10引导孔一钻直径20孔一车内轮廓。
具体的加工工序如表12.3o
表12.3加工工序卩
序号Q
刀具号Q
刀具规格。
粗加工内容乜
转速"
进给空
背吃刀量"
120°中心钻卩
钻中心孔卩
65"
30S
2心
T02p
直径10麻花钻。
钻直径10引导孔「
700p
400p
—P
3“
TO3j
直径20麻花钻卩
扩直径20孔心
400门
300^
4
TO4
55°右手车刀「
车内轮廓q
800p
550p
2
12.4.2CAM设置
内轮廓轴为回转体,加工需耍的设备是数控车床,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\chl2\12.4\nlk.prt)。
(2)单齊【开始】丨【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。
12.4.3机床坐标系
机床坐标系需设置在内轮廓轴的右端而圆心上。
具体步骤如K:
(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。
单击零件右端而圆心。
(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所刀IO
图12.88CSYS对话框
图12.89坐标系位置门
12.4.4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
为提咼钻
具体步骤如下:
4・操作
工件
逼近点运动到
1起点
出发点
1
1
■■
■
离开刀轨
-
=
-
-
-□一
到点
一■动零
•一■■
■
▼
图12.104非切削移动轨迹.
12.106刀具轨迹a
12.4.5钻中心孔
本小节使用中心钻加工岀右端中心孔,直径10孔的定位精度。
1.创建操作
2•起点和深度设置
3.刀轨设置
12.4.6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。
图12.111起点和深度位置卩
图12.112刀具轨迹“
12.4.7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。
5对DI"加工
7TW
or启熙鬥
纟豪刀隱v
«»/mv
***
12.4.8车内轮廓
•内轮廓精度比较咼,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
赛磅L*«tycaQ也瞰1工L
用加伦■加工A
12.4.9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
12.5练习题
•i.车削截面的制作步骤,在车加工中起何作用?
•2.简述车加工逼近和分离各点的位置含义?
•3•如图12.121所示模型(光
盘\Example\chl2\12.5\lx.prt)为典型外轮廓轴类零件,毛坯尺寸为20X180,材料为45#钢,中批量生产。
试对该零件进行数控车削工艺分析,编制加工程序。
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