UG机械加工

图7-7右侧是使用不同情况选项时的分析结果。
7.4 加工实例及相关概念
• 7.4.1 底座板加工实例
•
下面以图7-8所示
底座板零件为例简述
完整的加工过程。
一. 分析
•
在生产过程中，加工工艺卡是加工操作的必要文件，操作者要了解工艺过程，并明白自己的加
工任务，工艺卡由技术部门制定，以文件形式下发给加工部门。工艺卡的内容包括加工的步骤、每
把铣刀的创建。此时，在“操作导航器”中空白处右击鼠标，单击“机床视图”，就 可以看到创建的刀具。同理，根据实际加工需要，创建几把不同的刀具（最好是根据 在工作中最常用的刀具来确定）。当所有刀具创建完成后，选中所有刀具，右击，在 弹出的菜单中单击“对象”“模板设置”，弹出“模板设置”对话框，将“如果创建
•
${UGII_CAM_TEMPLATE_PART_METRIC_DIR}MySelfCAM.prt
•
结果添加如图7-4右侧选中的哪一行，保存该文件，然后打开一个要加工
的零件，在项目初始化时，就可以在单击“起始”“加工…”时弹出的“加工
环境”对话框中看到该模板，如图7-5左侧所示。
• 当使用新的模板初始化后，单击“创建操作”时，可以看到如图7-5右侧所示 的“创建操作”对话框，显示新模板的几种加工方法。
面与底面的加工。
•
在“CAM设置”处选择cam_general，在
“CAM设置”处选择mill_planar。单击“初始化”
按钮进入到加工环境中。
•
单击“分析”“NC助理”，弹出“NC助理”
对话框，如图7-7左侧所示。
• 该工具的作用分析是待加工的零件，如分析图层， 即分析一个零件的不同面之间的高度关系，分析圆 角大小，分析拐角及拔模角等内容。
7.3 加工辅助操作
•
打开一个待加工的零件，如打开光盘中附带的
文件one.prt，进入加工环境后，首先会弹出“加工
环境”对话框，如图7-6所示。在此对话框中，上
面是“CAM会话配置”，这里列出了不同的加工模
板，而下面的“CAM设置”则是与上面的模板所对
应的多个加工模板文件。如选择cam_general，则
• 二、建立新的加工模板
•
如想要建立一个加工过程中有平面粗铣与精铣、型腔粗铣与精铣，钻孔的模板，
并拥有新的参数设置，步骤如下：
•
打开UG安装目录下的NX 7.5\MACH\resource\template_part\metric目录，按右键
拖动一个图标，如mill_planar.prt这个文件图标，松开右键后，在弹出菜单中单击“复
零件是凹陷的面，其四周也需要加工，因此，选择mill_planar，“父级组”使用默认值，
而名称可以根据零件取名，这里用EXE-1为名称。确定后，就完成了程序的创建。
导航栏目中增加了“操作导航器”图标。单击此图标，
可以展开“操作导航器”导航栏，它是操作管理的重
要工具。
•
初始化后，可以先准备一个毛坯，首先，将
“实用工具”工具条中的“工作图层”由第一层改为
第二层（在其中输入2后按回车键），然后回到建模 环境下，用“拉伸”命令建立一个毛坯几何体，并且 将毛坯设置为半透明状态，如图7-10所示。
•
（3）生成刀具轨迹。通过UG编程操作，最后生成刀具轨迹。
•
（4）进行后置处理。通过UG编程操作编出的程序是与特定机床无关的
刀具位置源文件，要转换成特定机床能使用的数控程序，还要进行特定转换，
这就是所谓的后置处理（Post processing）。
• （5）获得工艺文件。
•
在这个操作过程中，生成刀具轨迹是用UG的CAM功能来完成的，这个
•
其实，也可以用建模方式建立一个毛坯体，加工
时，有时可能需要使用复杂的毛坯，则需要用建模的
方法来获得。
•
完成了这些操作后，可以进行编程操作。
• 1、创建程序
•
单击“加工创建”工具条中的“创建程序”按钮，弹出“创建程序”对话框，如
图7-11
• 所示。
•
在此对话框中，“类型”处可以根据要进行的加工内容进行修改。由于要加工的
底孔 6.7，用 6.7的麻花钻即可；最后，用M8的丝锥攻丝。
二. 编程过程
•
打开本书附带光盘安装目录下ug-file\JZ文件夹
中的EXE-1.prt文件，显示效果如图7-8所示。单击
“起始”→“加工”命令，弹出“加工环境”对话框，
如图7-9所示。
•
“要创建的CAM设置”与“CAM会话配置”的
模板对应多个加工模板文件。如选择cam_general， 则下面显示了7个模板文件，表示了不同的加工方法， 如平面铣mill_planar、型腔铣mill_contour，在图7-9 中的“要创建的CAM设置”处，从上到下分别是平 面铣、轮廓铣、多轴铣、钻、孔加工、车削加工、线 切割加工。
•
在该对话框中，将分析类型选择为“层”，然后单击
“应用”按钮，可以看到零件上不同高度处的面的颜色不
同，同一颜色的平面其高度相同；同理，如果你修改成圆
角、拐角或拔模角等选项，会有不同的显示。在“结果”
区将“退出时保存面颜色”按钮钩选，则可以在关闭了该
对话框后，还保存颜色，便于今后加工时进行面的选择。
一步骤所用的工装夹具、定位方法、使用机床、机床刀具、本步骤加工图等诸多内容，由于零件加 工工艺卡制作较麻烦，因此，一般不太复杂的加工也可以使用加工过程卡，过程卡则简单许多，主 要包括加工顺序、加工内容、加工方式、机床、刀具、留余量等项目。因此，过程卡是不能少的。
•
对于以上零件，其加工工艺流程大体上是：准备毛坯（下料）→划线→加工底面作为基准面→
下面显示了7个模板文件，它们表示了不同的加工
方法，如平面铣mill_planar、轮廓铣mill_contour，
在图7-4中的“CAM设置”处，从上到下分别是平
面铣、轮廓铣、多轴铣、钻、孔加工、车削加工、
线切割加工。
•
平面铣适合于要加工的底面与侧面垂直的面；
而轮廓铣则适合于底面与侧面不垂直的面，包括侧
点位加工、线切割加工等。其中铣削加工又根据加工时主轴轴线的方向相对
于工件是否可变而分为固定轴铣与可变轴铣。根据加工表面是平面还是轮廓，
可以分为平面铣与轮廓铣，铣削加工的分类如图7-1所示。
•
UG的车削加工分为粗车、精车、车槽、车螺纹、钻孔等类型。点位加工
模块用于生成钻、扩、镗、铰、攻螺纹等孔加工的刀具路径。线切割加工分
数，并保存即可。
•
现双击其中的一个图标（型腔铣），就可以弹出“型腔铣”对话框，如
图7-3中间有右侧图所示。可以修改其中的所有参数，以便符合加工要求与加
工习惯，修改完成后保存该文件；同样，可以对其他所有图标进行双击后修
改各参数，再保存，最后，重新启动UG，则模板的默认参数就得到修改，在
加工时，就使用已设置的参数。一般不建议修改系统参数。
过程又需要经过如下几个过程。
•
（1）创建程序组。
•
（2）创建刀具组。
•
（3）创建几何组。
•
（4）创建加工方法。
•
（5）创建操作。
•
数控加工过程如图7-2所示。
7.2 加工设置
•
依据零件的工艺分析，进行符合零件加工实际需要的设置，可以提高
工作效率。下面，介绍UG加工过程中的基本设置。
• 一、默认参数的设置
板设置，为了将新创建的模板加进来，以便进入加工环境中能看到新的加工模
板，并进行初始化，可以将其中一行复制，如复制第一行：
•
${UGII_CAM_TEMPLATE_PART_METRIC_DIR}mill_planar.prt
•
这一行，并将最后的内容mill_planar.prt修改为自己的文件名
MySelfCAM.prt，即：
从而使其自动完成规定加工任务的技术，数控加工需要有生产计划、
工艺过程、数控编程作为辅助。
•
数控编程是计算机辅助制造（CAM）的关键，主要包括人工编程
与计算机自动编程两种方式，UG中加工模块可以实现计算机自动编
程。
7.1 加工基础知识
•
UG的数控加工功能非常强大，它的加工能力涉及到铣削加工、车削加工、
制到当前位置”，在文件夹中会增加“复件 mill_planar.prt”文件，将文件更名修改为
MySelfCAM.prt，并将该文件属性中的“只读”属性去掉，以便能修改，使用UG打开
该文件，并在“操作导航器”中，将所有加工图标选中后按右键删除（参见图7-3左侧 图中的各图标），然后，单击“插入”工具条中的“创建刀具”图标，弹出“创建刀 具”对话框，单击“face mill”图标，再修改刀具名称，单击“确定”后，弹出“铣刀 参数”对话框，在该对话框中修改各刀具参数，如刀具尺寸等，确定后，就完成了一
了父项则创建”复选框钩上，单击“确定”，就完成了刀具的加载设置。
•
刀具创建好后，可以创建操作，单击“插入”工具条中的“创建操作”图标，根
据上面的假设，先创建一个平面粗铣、一个平面精铣、一个型腔粗铣、一个型腔精铣
及一个钻孔加工，注意在创建各加工方法时，要修改其中的参数，使其符合你的加工
要求与习惯，然后保存该模板，就完成了新模板的创建。
这就要使用前面讲的“NC助理”这个工具了，按照上面讲的方法使用“NC助理”工具分析零件中
各孔的大小，圆角半径，拐角半径及各待加工的平面的高度，不难发现，此零件中最小的拐角半径
为R5，螺纹底孔半径为R3.35，外围圆角半径为R10。刀具半径应该略小于或等于圆角半径。因此， 确定如下用刀模式：
•
粗铣、精铣凹陷面时，为提高工作效率，用较大的立铣刀，如 10以上的刀具，这里用 16的
• 打开UG安装目录下的NX 7.5\MACH\resource\template_set文件夹下的 cam_general.opt文件（当然可以使用其他模块的设置文件），该文件是CAM的通用加 工模块的设置文件，用记事本打开该文件，结果如图7-4左侧所示。
•
注意，在这些文件中，##上面的内容是英文模板设置，##下面的是中文模
•
平面铣适合于要加工的底面与侧面垂直的面；而
轮廓铣则适合于底面与侧面不垂直的面，包括侧面与
底面的加工。
•
在图7-9所示的对话框中，将“CAM会话配置”
设置为cam_general，而“CAM设置”设置为
mill_planar，然后单击“初始化”按钮，进入到加工
环境中，弹出了“创建加工”等多个工具条。同时，
为两轴加工和四轴加工两种类型。
•
数控加工可分为如下几个步骤：
•
（1）建立或打开零件图。UG可以在自身的环境中建立三维零件图或平
面图，或者与其他软件的接口，采用其他作图软件，如Pro/E等软件中获得三
维模型来作为加工用模型。
•
（2）分析与制定加工工艺。通过工艺分析，可以明确在数控加工中应该
完成的工作任务或UG7.5的数控加工，加工单模拟仿真，程序
后处理，通过本章学习，使读者了解UG的CAM加工模块功能，实现
零件的自动编程全过程。
• 本章难点：
•
UG环境下数控加工自动编程的基本设置，数控加工方法的选择。
•
•
数控加工是利用记录在媒体上的数字信息对专用机床实施控制，
立铣刀；精铣时，为保证加工到位，保证每一个转角均能被加工，因此，要选择合适的刀具，由于
零件要加工部件的最小圆角为R5，因此，精铣时刀具直径可以选用 8的立铣刀。四周铣削时，由于
外围最小圆角半径为R10，因此，也可以用 16的立铣刀，与前面选择的立铣刀相同，以减少用刀数
量。
•
钻孔时，先用中心钻打中心孔，以保证后面钻孔时定位准确，中心钻用 4的；然后再钻螺纹的
加工四周外围平面→加工上表平面→加工中间各凹陷面（粗精铣）→加工螺纹孔（钻孔、攻丝）。
•
现在假设从加工四周外围平面这道工序开始加工，即零件底面已经加工完成，我们来完成后面
的各操作，且在编程时，假设不考虑装夹方法（实际工作中需要考虑装夹），这样做主要是便于一
次性编程。
•
理解了加工过程，下面就要确定加工所用刀具，如何知道零件上各孔的大小，各平面的高低？
• 在UG加工模块中，有许多默认参数，这些参数，对于不同用户来说，可能是 需要修改的，如何修改？可以先打开UG安装目录下的NX 7.5\MACH\resource\template_part\metric目录，可以看到许多UG模块零件， 打开其中一个文件die_sequences.prt，单击“起始”“加工…”，进入加工 环境中，然后单击“操作导航器”图标，展开该导航栏，可以看到如图7-3左 侧图所示有许多图标，如（型腔铣）、（单刀路清根铣）等，不同图标代表 一种不同的加工模板及程序。只需要进行双击，在弹出对话框中修改相关参