《计算机辅助制造》上机指导-5-3

5.3 UG CAM平面铣加工实例
本例加工一个直壁的凹模零件，如图
5.22所示。

对于这一类零件，可以采用平
面铣进行加工编程。

表5.5所示为零件加
工工艺各步的加工内容与加工方式、所使
用的刀具及进给、转速等机械参数。

图5.22 零件
1. 加工初始设置
在主菜单中选择【开始】-【加工】，系统将弹出加工环境初始化对话框，在该对话框中指定CAM环境配置为cam-general，CAM设置为mill-planar，单击“确定”按钮进行初始化，并进入UG加工模块及相应的环境，用户界面上将出现加工模块专用的各个工具栏和图标，同时在导航器栏中将增加“操作导航器”图标和相应的窗口。

2.父节点组设置
1）创建几何体
打开操作导航器，选择MCS-MILL节点下的WORKPIECE，鼠标右键选择“编辑”项，打开【铣削几何体】对话框，如图5.23所示。

单击“指定部件”按钮，系统弹出【部件几何体】对话框，如图5.24所示。

单击“全选”按钮，工件几何体被全选中，单击“确定”按钮返回。

再单击“确定”按钮退出，完成工件几何体创建。

对此零件可不创建毛坯几何体。

图5.23“铣削几何体”对话框 图5.24“部件几何体”对话框
2）建立刀具组
单击创建刀具组图标
，进入【创建刀具】对话框，如图5.25所示。

在“类
型”选项中确认为mill-planar ，“子类型”选择平底刀
，刀具名称为D16，单
击“确定”按钮，进入铣刀建立对话框，如图5.26所示。

系统默认新建铣刀为-5
参数铣刀，对于数控加工中的刀具，大部分情况下使用5参数的铣刀，而且只需要设置直径D 和下半径R1，包括最常用的平底刀、圆角刀和球头刀都只需设置这两个参数。

设置的刀具参数值为：直径D=16，下半径R1=0。

其余选项则依照默认值设定。

单击“确定”按钮，完成D16刀具定义。

图5.25“创建刀具”对话框图5.26 建立新刀具
3）建立方法组
UG模板提供了几种默认的方法供用户选择，在它的基础上进行修改可获得新的方法组。

该例在此采用默认的方法组，不专门创建。

3. 创建凹槽平面铣操作
1）创建操作
单击“插入”工具栏上的“创建操作”图标，进入【创建操作】对话框，
如图5.27（a）所示。

对【创建操作】对话框中的选项按照图5.27（b）所示的内容进行设置。

确认选项后单击“确定”按钮，进入【平面铣】操作对话框（如图5.35所示）。

2）选择边界几何体
（1）选择部件边界几何体。

在【平面铣】操作对话框中的“几何体”对话框区域（如图5.28所示）单击“指定部件边界”图标，系统弹出【边界几何体】
对话框，如图5.29所示。

（2）选择边界定义模式。

在【边界几何体】对话框中的模式下拉菜单框中，选择边界模式为“曲线/边…”，系统将弹出【创建边界】对话框，如图5.30（a）所示。

（3）设置边界参数。

在【创建边界】对话框中设置参数，如图5.30（b）所
示。

(a) (b)
图5.27 创建操作
图5.28指定几何体 图5.29 “边界几何体”对话框
平面铣加工
NC-PROGRAM
（a ） （b ）
图5.30 “创建边界”对话框 图5.31 选择边界几何体
（4）选择边界图形。

将光标移动到凹槽与上平面相交的某一条边线，此时该边线会变色，单击鼠标左键选中这一边界线。

接着，按相同方法，逐条选择相邻的边界线，直至最后一条边界。

单击鼠标中键，系统将生成一个封闭的边界线，如图5.31所示。

再次单击鼠标中键完成边界几何体的选择，单击“确定”按钮返回到【平面铣】对话框。

（5）设置底面。

在【平面铣】对话框的“几何体”组中（图5.28）单击“指定底面”图标
，系统弹出【平面构造器】对话框，如图5.32所示。

在绘图区
中移动光标到槽底部平面，单击鼠标左键拾取该平面，此时，底平面将变色突出显示，并在上面有个箭头，如图5.33所示。

单击“确定”按钮，完成地平面的设置，返回到平面铣操作对话框。

此时，在图形窗口中的零件上将以虚线三角形显示底平面的位置，并以箭头表示其正方向。

如图5.34所示。

3）设置操作参数
在平面铣操作对话框中的“刀轨设置”组设置切削模式及步距参数，按如图5.35所示设置各选项及各项参数。

4）设置切削深度（切削层设置）
在【平面铣】对话框中的“刀轨设置”组单击“切削层”图标按钮
，进
入【切削深度参数】对话框，如图5.36所示。

设置切削深度定义类型为“用户定义”，最大值为“1.5”，其余参数按默认值。

单击“确定”按钮完成切削深度的设置，并返回到【平面铣】对话框。

图5.32 “平面构造器”对话框 图5.34完成的底平面
图5.35 平面铣操作对话框
图5.33 选择底平面
5
）设置切削参数
在【平面铣】对话框中，单击“刀轨设置”组的“切削参数”图标按钮
，
弹出【切削参数】对话框。

（1）设置“策略”页面参数。

设置切削参数如图5.37所示。

切削参数中的“拐角”、“连接”、“未切削”和“更多”的参数页内容可以按默认值，单击“确定”按钮将完成切削参数的设置，并返回平面铣操作对话框。

（a ）
图5.37 切削参数设置
（2）设置余量。

在【切削参数】对话框中打开“余量”页面，在图5.38所示的对话框中设置余量。

图5.36“切削深度参数”对话框
（a ）
图5.38 余量设置
6）非切削移动设置
在【平面铣】操作对话框中单击“非切削移动”按钮，进入【非切削移
动】对话框，如图5.39所示
（1）设定自动进退刀方式。

点击“进刀”页，按图5.39所示表格设置参数（注：有些项可取默认值）；退刀方式可以选择“与进刀方式相同” 。

（2）设置切削开始和结束点处的导轨重叠距离。

点击“开始/钻点”页，将“重叠距离”设为1mm 。

（3）设置避让。

打开“避让”页面，可进入避让参数设置对话框，如图5.40所示。

（4）设置安全平面。

在【非切削移动】对话框中，打开“传递/快速”页面，在“间隙”组的“安全设置选项”下拉列表中选择“平面”，然后单击“指定平面”图标
，如图5.41所示。

在弹出的【平面构造器】对话框中，选取参考平
面为XC-YC ，输入偏置距离为“30” ，即设定安全平面在Z 轴的高度为30mm ，如图5.42所示。

单击“确定”按钮完成安全平面定义，返回到“传递/快速”页面，同时在零件图形上将以虚线三角形显示安全平面所在位置，如图5.43所示。

单击“确定”按钮，完成非切削移动设置，返回到【平面铣】操作对话框。

图5.39 “非切削移动”对话框
图5.40 “避让”页面
图5.41 “传递/快速”页面
图5.42“平面构造器”对话框图5.43 安全平面显示
7）设置进给参数
在【平面铣】操作对话框中单击“进给和速度”按钮，进入【进给和速度】对话框，如图5.44所示。

在“主轴速度”组设置“主轴速度”为“2500rpm”。

在“进给率”组设置相关各项，如图5.44所示，所有进给的单位均为“mmpm”；设置进刀速度为50mmpm，切削速度为250mmpm，其余进给按默认值。

单击“确定”按钮返回到【平面铣】操作对话框。

8）生成刀具轨迹
平面铣操作对话框中的其他参数均采用系统默认值。

完成了上述的对话框中项目的设置后，单击“生成”图标，系统将通过计算来生成刀具轨迹。

计算完成后，在零件的切削区域范围内将显示出刀具轨迹，如图5.45所示。

如果在前面的图5.36中，将【切削层深度参数】对话框中的“最大值”设为“0”，将仅在切削区域底面产生单层刀轨，如图5.46所示。

图5.44 “进给和速度”对话框
9）刀具轨迹的确认
生成刀具轨迹后，单击【平面铣】对话框下边的“确认”图标按钮，可以打开【刀轨可视化】对话框如图5.47所示。

在图形区也将出现刀具显示，如图5.48所示。

单击【刀轨可视化】对话框中的“检查选项”按钮，将打开【过切检查】对话框，如图5.49所示。

可对生成的刀具轨迹做过切检查。

当确认生成的刀具轨迹是合理的后，在【平面铣】对话框中单击“确定”按钮，接受刀具轨迹，关闭平面铣操作对话框。

经上述操作生成刀具轨迹后，在操作导航器视图中将出现平面铣刀具轨迹
图5.45 平面铣刀具轨迹
图5.46 产生一层刀具轨迹
PLANAR-MILL 。

以后对该刀具轨迹的修改操作可以在操作导航器内进行。

图5.47 “刀轨可视化”确认对话框
4. 钻孔加工
1）建立钻孔加工操作
在“插入”工具栏中，单击创建操作图标，开始进入新的操作，出现【创建操作】对话框。

在【创建操作】对话框的“类型”下拉菜单列表中选择钻孔加工（drill ），如图5.50所示，并按图5.50所示设置各选项内容，单击“确定”按钮，进入钻孔（DRILLING ）操作对话框（如图5.68所示）
2）选择加工刀具
在【钻】操作对话框的“刀具”组单击“新建”图标
，进入【新的刀具】
图5.48 刀轨仿真
图5.49 过切检查对话框
对话框如图 5.51所示。

在刀具子类型组中选择刀具类型为钻孔刀具图标（DRILLING-TOOL），名称为“Z8”。

此时，系统将弹出【钻刀】对话框，在刀具参数中设置直径D为“8”，其余参数按默认值，如图5.52所示。

由此创建了钻头Z8。

图5.50 创建操作对话框图5.51 创建钻头
3）选择加工点
在【钻】对话框中的“几何体”组，单击“指定孔”按钮图标，系统将弹出如图5.53所示的【点到点几何体】对话框，单击“选择”按钮，系统将弹出如图5.54所示的点位选择对话框。

单击“面上所有孔”按钮，系统弹出面选择对话框，如图5.55所示。

直接选取凹模零件的上表面，如图5.56所示，则盖面上的4个孔将全部被选中，如图5.57所示。

单击鼠标中键退出面选择，返回到钻孔点位选择对话框。

再次单击鼠标中键确认钻孔点的选择，则在选择的各个钻孔点上将显示数字来表示其钻孔序号，如图5.58所示。

图5.52 设置钻刀参数图5.53 “点到点几何体”对话框
图5.54 点位选择图5.55 面选择
图5.56 拾取面图5.57 面上的4个孔图5.58显示4个钻孔序号
4）指定加工表面与工件底面
在【钻】对话框中，单击“指定部件表面”选项按钮
，系统将弹出【部件表面】对话框，如图5.59所示。

在“选择类型”组选中
，直接在图形区选
择零件上表面，如图5.60所示，单击“确定”按钮。

图5.59 “部件表面”对话框 图5.60选择上表面
在【钻】对话框中，单击“指定底面”选项按钮，将弹出【底面】对话框，如图5.61所示。

选择类型为“平面”，移动光标拾取底平面，如图5.62所示，单击“确定”按钮。

图5.61 “底面”对话框
5）设置循环控制参数
在钻孔操作对话框的循环类型下拉列表 中选择“标准钻”，设定为以标准钻削进行加 工。

单击编辑图标，系统将弹出如图5.63所示的【指定参数组】对话框，设
图5.62 选择底面
图5.63 “指定参数组”对话框
定参数组（Number of Sets）为1，单击“确定”按钮，系统将弹出如图5.64所示的【Cycle参数】对话框。

在对话框中单击“Depth-模型深度”按钮，在弹出的如图5.65所示的【Cycle深度】对话框中单击“穿过底面”按钮，设置钻孔深度为穿透底平面，单击“确定”按钮，返回【Cycle参数】对话框。

在【Cycle参数】对话框中单击“Rtrcto”按钮，在弹出的如图5.66所示的转移对话框中单击“距离”按钮，在弹出的退刀距离对话框中设置退刀距离为30，如图5.67所示，单击“确定”按钮返回。

再单击“确定”按钮返回到【钻】操作对话框。

图5.64 “Cycle参数”对话框图5.65 “Cycle深度”对话框
图5.66 转移对话框图5.67 退刀距离
6）设置钻孔操作参数
在【钻】操作对话框中的“循环类型”组和“深度偏置”组设置相应的参数：“最小安全距离”设为3、“通孔安全距离”设为1.5、“盲孔余量”设为0，如图5.68所示。

7）设置进给参数
在【钻】对话框中的“刀轨设置”组，点击“进给和速度”按钮将打开【进给和速度】对话框，如图5.69所示。

在“自动设置”组，设定“表面速度”为15；在“主轴速度”组，点中“□主轴速度”复选框，然后设置主轴转速为300rpm；在“进给率”组，设定进给速度为50mmpm，如果需要进一步设定进退刀等的速度，可以点击“更多”折叠选项，如图5.70所示。

设置完成后，单
击“确定”按钮返回。

图5.68 钻孔操作对话框
8）生成刀具轨迹
在完成以上操作后，单击“生成”按钮，计算生成刀具轨迹。

计算完成
后，产生的刀具轨迹如图5.71所示。

9）检查并接受刀具轨迹
在图形区通过旋转、平移、放大视图，再单击“回放”按钮来重新显示刀轨路径。

当确认生成的刀具轨迹是合理的后，在【钻】对话框中单击“确定”按钮，接受刀具轨迹，关闭操作对话框。

此时，在操作导航器视图中将出现刀具轨迹DRILLING，如图5.72所示。

图5.69 “进给和速度”对话框 图5.70 进给率更多选项
图5.71 钻孔刀具轨迹 图5.72 加工操作导航器。