三平面铣创建Word文档下载推荐.docx

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程序组

NC_PROGRAM

指定程序归属组

使用几何体

MILL_GEOM001

指定MCS、加工部件、毛坯

使用刀具

MILL_D16R2

指定直径16底半径R2圆鼻刀

使用方法

MILL_SEMI_FINISH

指定加工过程余量

加

工

操

作

面

三处平面

指定加工范围

切削方式

“跟随周边”

确定刀具走刀方式

切削步距

刀具直径的50%

确定刀具切削横跨距离

毛坯距离

数值0.4

指定部件表面假想余量

每一刀深度

数值0.25

确定层加工量

最终底面余量

数值0.1

指定加工过程保留余量

进给率

转速S=2500rpm

确定刀轴转速

进刀速度F=400

第一刀速度F=400

步进速度F=600

切削速度F=800

横越速度F=1500

退刀速度F=1500

定义加工中各过程速度

（数值仅作参考，具体加工根据机床功率、部件材料、刀具类型及加工材料来指定。

）

其他按默认值

平面铣加工的创建，步骤如下：

1、进入平面铣加工

选择“加工生成”工具条中“创建加工操作”命令

，出现对话框如图1-3-1所示，在“类型”中选择“mill_planar”。

在子类型中选择第二项FACE_MILLING（面铣削）命令

。

图1-3-1“创建加工操作”对话框

“程序”选项按默认；

“使用几何体”选择“WORKPIECE2”；

“使用刀具”选择“MILL_D12R2”；

“使用方法”选择“MILL_SEMI_FINISH”；

名称命名为“FACE_MILLING01”。

确认后进入建立平面铣加工对话框。

如图1-3-2所示。

图1-3-2平面铣加工对话框

2、平面铣加工参数的定义

平面铣加工参数的定义有很多项与型腔铣加工相同，但在本质上有着较大的区别。

首先，切削范围除了部件决定外，可以通过

选择特定的加工表面。

如图1-3-3所示，选择图所示的这三个待加工平面。

图1-3-3待加工平面的选取

其次，切削深度的定义是通过“毛坯距离”来完成，即假想待加工平面上有指定数值的毛坯待加工。

因为三个待加工平面上方的余量在0.35左右，可以输入数值“0.4”。

“每一刀深度”与“最终底面余量”分别设置为“0.25”与“0.1”，则刀具分2层就可完成加工，加工结束后，表面余量为0.1。

加工轨迹如图1-3-4所示。

图1-3-4加工轨迹平面铣

四、相关理论知识

1、平面铣加工的特点

平面铣用于平面轮廓、平面区域或平面孤岛的粗精加工，它平行于零件底面进行多层切削。

底面和每个切削层都与刀具轴线垂直，各加工部位的侧壁与工件底面垂直，但不能加工底面和侧壁不垂直的部位。

2、切削方式

切削方式定义了在切削区域中刀位的移动轨迹，按形式可以分三类如表1-3-2所示。

表1-3-2切削方式的形式

切削方式

特点

往复式切削Zig-Zag

产生平行线切削轨迹

单向切削Zig

沿轮廓单向切削ZigWithContour

沿轮廓切削FollowPeriphery

产生系列同心切削轨迹

沿零件切削FollowPart

摆线切削Trochoidal

轮廓切削Profile

标准驱动切削StandardDrive

只沿轮廓外型切削

1）往复式切削（Zig-Zag）

往复式切削方式定义刀具在切削过程中保持连续的进给运动，很少有抬刀动作，是一种效率比较高的切削方式。

往复式切削刀具轨迹如图1-3-5所示。

图1-3-5往复式切削

往复式切削过程中切削方向交替变化，顺铣与逆铣也交替变换。

往复式切削通常用于内腔的粗加工，并且步进移动尽量在拐角控制中设置圆角过渡；

为减小切削过程机床的震动，可以在切削中用户自定义切削方向与X轴之间有角度；

首刀切入内腔时，如果没有预钻孔，应该采用斜线下刀，斜线的坡度一般不大于5°

（在“进刀/退刀”方式中定义）。

2）单向切削（Zig）

单向切削方式是建立平行且单向的刀位轨迹，它能始终维持一致的顺铣或者逆铣切削，并且在连续的刀具轨迹之间没有沿轮廓的切削。

刀具在切削轨迹的起点进刀，切削到切削轨迹的终点，然后刀具回退至转移平面高度，转移到下一行轨迹的起点，刀具开始以同样的方向进行下一行切削。

单向切削刀具轨迹如图1-3-6所示。

图1-3-6单向切削

单向切削方法在每一切削行之间都要抬刀到转移平面，并在转移平面进行水平的不产生切削的移动，因而会影响加工效率。

单向切削方法能始终保持顺铣或者逆铣的状态，通常用于岛屿表面的精加工和不适用往复式切削方法的场合。

3）单向带轮廓铣（ZigWithContour）

单向带轮廓铣切削产生平行的、单向的、沿着轮廓的刀位轨迹，始终维持顺铣或者逆铣的状态。

它与单向切削类似，但是在下刀时将下刀在前一行的起始点位置，然后沿轮廓切削到当前行的起点进行当前行的切削。

切削到端点时，沿轮廓切削到前一行的端点，然后抬刀至转移平面，再返回到起始边当前行的起点下刀进行下一行的切削。

单向带轮廓铣切削刀具轨迹如图1-3-1所示。

图1-3-1单向带轮廓铣

沿轮廓的单向切削，通常用于粗加工后要求余量均匀的零件。

如侧壁要求高的零件或者薄壁零件，使用此种方法，切削比较平稳，对刀具没有冲击。

4）跟随周边（FollowPeriphery）

跟随周边也称为沿外轮廓切削，用于创建一条沿着轮廓顺序的、同心的刀位轨迹。

它是通过对外围轮廓区域的偏置得到的，当内部偏置的形状产生重叠时，它们将被合并为一条轨迹后，再重新进行偏置产生下一条轨迹。

所有的轨迹在加工区域中都以封闭的形式呈现。

跟随周边切削刀具轨迹如图1-3-8所示。

此选项与往复式切削一样，能维持刀具在步距运动期间连续地进刀，以产生最大的材料切除量。

除了可以通过顺铣和逆铣选项指定切削方向外，还可以指定向内或者向外的切削。

图1-3-8跟随周边

跟随周边切削和跟随工件切削通常用于有岛屿和内腔零件的粗加工，如模具的型芯和型腔。

这两种切削方法生成的刀轨都由系统根据零件形状偏置产生。

形状交叉的地方刀具轨迹不规则，而且切削不连续，一般可以通过调整步距、刀具或者毛坯的尺寸，得到理想的刀具轨迹。

5）跟随工件（FollowPart）

跟随工件也称为沿零件切削，是通过对所指定的零件几何体进行偏置，从而产生刀轨。

沿外轮廓切削只从外围的环进行偏置，而沿零件切削是从零件几何体所定义的所有外围环（包括岛屿、内腔）进行偏置创建刀具轨迹。

跟随工件切削刀具轨迹如图1-3-9所示。

图1-3-9跟随工件

与跟随周边切削不同，跟随工件切削不需要指定向内或者向外切削（步距运动方向），系统总是按照切向零件几何体来决定切削方向。

换句话说，对于每组刀具轨迹的偏置，越靠近零件几何体的偏置则越靠后切削。

对于型腔来说，步距方向是向外的；

而对于岛屿，步距方向是向内的。

跟随工件的切削方法可以保证刀具沿所有的零件几何进行切削，而不必另外创建操作来清理岛屿，因此对有岛屿的型腔加工区域，最好使用跟随工件的切削方式。

当只有一条外形边界几何时，使用跟随周边与跟随工件切削方式生成的刀具轨迹是一样的。

建议优先选用跟随工件方式进行加工。

注意：

使用跟随周边方式或者跟随工件方式切削生成的刀具轨迹，当设置的步进大于刀具有效直径的50%时，可能在两条路径间产生未切削区域，在加工工件表面留有残余材料，铣削不完全。

6）摆线切削（Trochoidal）

摆线加工通过产生一个小的回转圆圈，从而避免在切削时发生全刀切入而导致切削的材料量过大。

摆线加工可用于高速加工，以较低且相对均匀的切削负荷进行粗加工。

摆线切削刀具轨迹如图1-3-10所示。

图1-3-10摆线切削

1）轮廓切削（Profile）

轮廓切削可以产生一条或者指定数量的刀具轨迹来完成零件侧壁或轮廓的切削。

可以使用“附加刀路”选项创建切向零件几何体的附加刀具轨迹。

所创建的刀具轨迹沿着零件壁，且为同心连续的切削。

轮廓切削刀具轨迹如图1-3-11所示。

图1-3-11轮廓切削

轮廓切削方法通常用于零件的侧壁或者外形轮廓的精加工或者半精加工。

8）标准驱动切削（StandardDrive）

标准驱动是一种轮廓切削方法，它严格地沿着边界驱动刀具运动，在轮廓切削使用中排除了自动边界修剪的功能。

使用这种切削方法时，可以允许刀具轨迹自相交。

每一个外形生成的轨迹不依赖于任何其他的外形，只由本身的区域决定，在两个外形之间不执行布尔操作。

这种切削方法非常适合于雕花、刻字等轨迹重叠或者相交的加工操作。

标准驱动与轮廓切削的区别如图1-3-12所示。

图1-3-12标准驱动与轮廓切削的区别

标准驱动方法与轮廓切削方法相同，但是多了轨迹自交选项的设置。

如果把轨迹自交选项设置为ON，它可以用于一些外形要求较高的零件加工，如为了防止外形的尖角被切除，工艺上要求在两根棱相交的尖角处，刀具圆弧切出、再圆弧切入，此时刀具轨迹要相交，可选用标准驱动方法。

使用标准走刀方式可能会产生过切。

刀具路径走刀方式，能够决定铣削的速度快慢与刀痕方向，因此设定适当的切削方式，对于刀具路径的产生，是非常重要的条件。

最常用方式是在精加工中使用轮廓切削方式，在粗加工中使用跟随工件切削方式。

3、切削步进

步进也称为行间距，是两个切削路径之间的间隔距离。

在平行切削的切削方式下，步进是指两行间的间距；

而在环绕切削方式下，步进是指两环间的间距。

如图1-3-13所示。

图1-3-13切削步进示意图

步进的设置需要考虑刀具的承受能力、加工后的残余材料量、切削负荷等因素。

在粗加工时，步进最大可以设置为刀具有效直径的90％。

UG提供了4种设定间距的方式。

1）恒定的（Constant）：

指定相邻的刀位轨迹间隔为固定的距离。

2）残余波峰高度（Scallop）：

根据在指定的间隔刀位轨迹之间，刀具在工件上造成的残料高度来计算刀位轨迹的间隔距离。

需要输入允许的最大残余波峰高度值，如图1-3-13所示。

这种方法设置可以由系统自动计算为达到某一粗糙度而采用的步进，特别适用于使用球头刀进行加工时步进的计算。

3）刀具直径百分比（ToolDiameter）：

指定相邻的刀位轨迹间隔为刀具直径的百分比。

如果使用刀具直径百分比来确定，无法平均等分切削区域，则系统自动计算出一个略小于此刀具直径百分比的距离，且能平均等分切削区域的距离。

如切削区域总宽度为20，使用Φ5的平底刀进行加工，设定步进计算方法为刀具直径，百分比为60%，则实际产生的刀具路径总切削行数为4行，实际切削行距为2.5（刀具直径的50%）。

步进计算时的刀具直径是按有效刀具直径计算，即使用平底刀或者球头刀时，按实际刀具直径D计算，而使用圆鼻刀（牛鼻刀）时，在计算时去掉刀尖圆角半径部分即为（D-2R）。

如Ø

32R6的刀具，其有效直径为20。

如图1-3-14所示。

图1-3-14有效刀具直径示例

4）可变的（Variable）：

使用手动方式设置多个可变的刀位轨迹间隔，对每段间隔可以指定此种间隔的走刀次数。

系统会在设定的范围内计算出合适的行距与最少的走刀次数，且保证刀具沿着外形切削而不会留下残料。

如图1-3-15所示。

图1-3-15可变的切削步距

在做外形轮廓的精加工时，通常会因为切削阻力的关系，而有切削不完全或精度未达到要求公差范围内的情况。

因此一般外形精加工的习惯是使用很小的加工余量，或者是做两次重复的切削加工。

此时使用可变步距方式，搭配环状走刀，做重复切削的精加工。

5）附加刀路（AdditionalPasses）

附加刀路只在轮廓铣削或者标准驱动方式下才能激活。

如图1-3-16所示，在轮廓加工时，刀位轨迹紧贴加工边界，使用附加刀路选项可以创建切向零件几何体的附加刀具轨迹。

所创建的刀具轨迹沿着零件壁，且为同心连续的切削，向零件等距离偏移，偏移距离为步进值。

图1-3-16附加刀路

4、自动进刀/退刀方式

刀具切入与退出工件的方式通常设置为“自动”，即在“进刀/退刀”方法中设置“初始进刀”、“内部进刀”、“最后退刀”、“内部退刀”方式均为“自动”。

自动选项对话框如图1-3-11所示。

图1-3-11自动进退刀对话框

事实证明，进刀/退刀方式设置为自动，并且在自动选项中设置合适的数值便能满足大部分情况下的三轴立式铣床铣削加工的需要，是一种高效安全的设置方法。

使用自动进刀/退刀方式时，UGCAM系统会寻找一个空腔区域进刀至刀具初次切削的深度；

如果找不到空腔区域，系统将寻找用户定义的预钻空进刀点，若在切削区域找不到预钻空进刀点，则刀具按自动方式中的“斜线”或“螺旋”方式进刀。

1）倾斜类型

当刀具无法找到下刀的开口区域或在凹腔加工时可以采用倾斜下刀。

✧在直线上（OnLines）：

只有当沿着直线切削时才倾斜下刀。

如图1-3-18所示。

图1-3-18在直线上倾斜下刀

✧按外型（OnShape）：

沿着切削轮廓形状全部以倾斜方式下刀。

如图1-3-19所示。

图1-3-19OnShape倾斜下刀

对于往复式切削、单向切削、沿轮廓单向切削走刀方式切削时，“OnLines”与“OnShape”的方式相同。

✧螺旋下刀（Helical）：

只有当跟随周边、跟随工件、轮廓切削的切削类型时才有效。

如图1-3-20所示。

图1-3-20螺旋下刀

2）斜角：

斜角表示刀具切入材料时的角度。

通常在粗加工时斜角设置为小于15°

如图1-3-21所示。

图1-3-21斜角示意图

3）自动类型

自动类型设置在切削层平面内的进刀/退刀方式。

“线性”与“圆弧”进刀如图1-3-22所示。

图1-3-22“线性”与“圆弧”进刀

4）激活区间

指定进刀的范围，将步距移动转变为“线性”或“圆弧”进刀运动。

5）重叠距离

在初始进刀时由于切削条件的变化容易产生让刀量，定义重叠距离即可消除进刀痕，即刀具退刀时沿轮廓多运行一段重叠距离。

6）退刀间距

指定在最终自动线性退刀时，刀具从切削平面抬高的距离。

自动进刀/退刀方式的安全距离设置如图1-3-23所示。

图1-3-23自动进刀/退刀方式的安全距离

✧水平距离：

指定刀具在移动至进刀点时距离工件周壁的最大距离。

✧垂直距离：

指从毛坯面或者前加工表面到工件面垂直方向的距离，它指定刀具在切削平面以上的该段距离内开始进刀移动。

✧最小距离：

设置最小安全距离，可以使进刀和最终退刀时刀具离开加工面一段距离。