第六章UG型腔铣加工

第六章UG型腔铣加工
第六章UG型腔铣加工
6.1 型腔铣基本知识
型腔铣用于粗加工型腔或型芯区域。

它根据型腔或型芯的形状，将要切除的部位在深度方向上分成多个切削层进行切削，每个切削层可指定不同的切削深度，并可用于加工侧壁与底面不垂直的部位，但在切削时，要求刀具轴线与切削层垂直，如下图所示。

平面铣和型腔铣操作都是在水平切削层上创建的刀位轨迹，用来去除工件上的材料余量。

这两种操作的共同点是：
（1）两者的刀具轴都垂直于切削层平面。

（2）刀具的所用切削方法相同，都包含区域部分和轮廓部分的铣削（型腔铣中没有标准驱动铣Standard Drive）。

（3）切削区域的开始点控制和进刀/退刀选项相同。

可以定义每层的切削区域开始点，并提供了多种方式的进刀/退刀功能。

（4）其他参数选项（如切削参数选项、拐角控制选项、避让几何体选项等）基本相同。

这两种操作的不同点是：
（1）平面铣用边界定义零件材料。

边界是一种几何实体，可用曲线/边界、面（平面的边界）、点来定义临时边界或永久边界。

而型腔铣可用任何几何体以及曲面区域和小面模型来定义零件材料。

（2）切削层深度的定义二者不同。

平面铣通过所指定的边界和底面的高度差来定义总的切削深度，并且有5种方式定义切削深度。

而型腔铣通过毛坯几何体和零件几何体来定义切削深度，通过切削层选项可以定义最多10个不同切削深度的切削区间。

正因为平面铣和型腔铣操作有一些相同点和不同点，故它们的用
途有相似之处，也
有不同之处，在本章里主要介绍型腔铣中与平面铣不同的地方。

平面铣用于直壁的、并且岛屿的顶面和槽腔的底面为平面的加工。

而型腔铣适用于非直壁的、岛屿的顶面和槽腔的底面为平面和曲面的加工。

在多数情况下，特别是粗加工，型腔铣可以替代平面铣。

型腔铣是模具粗加工的常用方法，对于模具型芯和型腔以及其他带有复杂曲面的零件的粗加工，多选用岛屿的顶平面和槽腔的底平面之间为切削层，在每一个切削层上，它根据切削层平面与毛坯和零件几何体底面的交线来确定切削范围。

创建型腔铣操作的过程创建项目训练四。

6.2 型腔铣加工操作参数
在型腔铣操作中，有不少选项与平面铣完全一致的，如进退刀方法与自动进退刀选项，控制几何体中的点选项以及角、避让、进给率和机床选项。

而另外一些参数是基本相同的，如切削方法。

在型腔铣中没有标准驱动方式，其余的切削方法都与平面铣一样，切削参数大部分都相同，只是最后加了几个参数选项。

型腔铣与平面铣最大的不同在于多深度切削时的切削层控制，在平面铣中是以底面作为切削的最低平面，用切削深度选项来指定切削层；而在型腔铣中要用切削层选项进行设置。

1）切削层
在型腔系操作对话框中的切削层（Cut Levels）选项，为多层切削指定平行的切削平面。

切削层由切削深度范围与每层深度定义，一个范围包含两个垂直于刀轴的平面，通过该两个平面来定义切削的材料量。

切削层选项只有在型腔铣操作对话框中才出现。

一个操作中可以定义多个范围，每个范围可由切削深度均匀地等分。

根据零件几何与毛坯几何定义的切削量，系统基于其最高点与最低点自动确定第一个范围。

但系统自动确定的范围，仅是一个近似结果，有时并不能完全满足切削要求，用户可根据需要选择几何对象进行手动调整，在某个要求的位置上定义范围。

注意：若几何体沿Z轴方向发生了转换，则必须重新定义切削层。

在图形窗口中，切削层用较大的平面符号高亮度的显示范围，而用较小的平面符号来显示范围内的切削深度。

范围总是从顶到底，按数字顺序一个跟着一个，一个范围不可能在另一个范围之中。

在同一时间，只有一个范围是当前激活范围，当前激活范围高亮度显示，并在状态行中显示其数字序号，而且只能对当前激活范围进行修改或删除。

若删除一个范围，则下一个范围的顶部将延伸，以填充范围删除后的间隙。

若修改一个范围，则在其底平面往上或往下移动时，其下一个范围就向上扩展或向下缩短，以适应空间的变化。

当然也可以添加范围，添加的范围总是在指定平面上，并延伸到上一个范围的底部，若上面没有范围，则延伸到切削量的顶部。

单击该选项，弹出下图所示切削层对话框，该对话框上部图标用来添加与修改范围，中部选项用来定义范围深度、每刀切削深度以及控制点等，下部图标用来删除范围。

2）切削参数
（1）余量
余量包括零件底部余量（Part Floor Stock）和零件侧面余量（Part Side Stock）。

零件底部余量是指垂直于刀具轴的水平面的余量；零件侧面余量是指平行于刀具轴的侧面的余量。

斜面的零件余量在零件底面余量和零件侧面余量之间。

曲面的零件余量在零件底面余量和零件侧面余量之间变化。

参见下图所示。

（2）容错加工
零件侧面余量
零件底面余量
在0.05～0.15之间
在0.05～0.15之间
0.15
.
5
容错加工是一种使系统能够寻找不过切的可加工区的零件材料的可靠运算方法，容错加工默认地总被起用。

（3）底部切削处理
底部切削处理在存在底切区的时候，系统为防止刀柄与零件表面之间发生摩擦，在刀柄与零件之间保持一个间隙。

当刀柄位于底切区之上等于一个刀具半径值的时候，间隙为零，然后随着切削深度的增加，间隙逐渐增大。

当刀柄位于底切区之下等于一个刀具半径值的时候，间隙达到最大，等于在Engage/Retract对话框中指定的水平安全间隙值。

如果水平安全间隙值大于刀具半径，则间隙的最大值等于刀具半径，如下图所示。

间隙为零小于水平安全间隙
等于水平安全间隙
毛坯零件刀具半径
（4）由边缘修剪
由边缘修剪（Trim by）指被加工零件是一个型芯状零件，在没有定义毛坯几何的情况下，通过下列两种选择来确定的切削范围决定毛
坯几何，也可以正确生成刀轨。

①外周边（Exterior Edge）如果利用表面、片体、表面区域来定义零件几何，系统将利用零件几何的不与零件几何上的其他边接触的外周边决定切削范围，刀具可以定位到从这个范围朝外偏置一个刀具半径的位置，见图6-12所示。

如果不存在这样的外周边就只能选择下述的轮廓线选项。

定义零件几何的表面
外周边
未被选择零件几何的表面
②轮廓线（Silhouette）如果用片体、实体来定义零件几何，则系统利用零件几何的沿刀具轴方向在垂直于刀具轴平面的投影的外周轮廓线决定切削范围，刀具可以定位到从这个范围朝外偏置一个刀具半径的位置，见下图所示。

实体
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