第五章 UG平面铣加工

第五章UG平面铣加工

5.1 平面铣加工基本知识

平面铣的特点是：刀轴固定，底面是平面，各侧壁垂直底面。

平面铣加工中的一些基本概念。

（1）切削边界

在平面铣操作中，可以用边界来定义零件几何、毛坯几何、检验几何或修剪几何。指定的边界沿着刀轴方向扫描到底面，从而得到需要的零件几何或毛坯几何。

边界可由选择的曲线、边、永久边界或表面来定义。为了用边界确定毛坯几何和零件几何，边界应位于材料的顶部。

（2）切削层

切削层（Cut Levels）是指切削材料的平面，用于确定刀具切削材料的深度。在平面铣操中，切削层由指定几何体与切削深度参数确定。

（3）孤岛

孤岛（Island）并不是传统意义上的孤岛，而是指具有封闭零件边界且有保留材料的区域。平面铣的加工对象一般由平面和与平面垂直的垂直面构成，于是可以认为是由一些基本的柱体组合而成，这些柱体就称为岛屿。下图所示的零件每一个箭头指示的水平面各自是一个岛屿的顶面。

岛屿

岛屿

（4）加工区域

加工区域（Machinable Region）是指在每一个切削层上，刀具以无过切地切削零件几何的区域，见下图所示。

创建平面铣操作的过程见项目训练三。

5.2 平面铣加工操作参数

1）平面铣加工的几何体

平面铣操作对话框中可指定零件几何边界、毛坯几何边界、检查几何边界、修剪几何边界和底平面。

2）切削方法

平面铣操作中的切削方法（Cut Method ），用于确定加工切削区域的刀具路径模式与走刀方式。

（1）往复式走刀

往复式走刀（Zig-Zag ）方法用于横向走刀后，产生与原来走刀方向相反的走刀。系统在横向进给时，刀具在往（Zig ）与复（Zag ）两路径之间不提刀，形成连续的平行往复式刀具路径，因此可形成最大的切削运动，其结果产生一系列交错的顺铣与逆铣循环。所以往复式走刀方法是最经济省时的切削方法，特别适合于粗铣。

如果没有指定切削区域开始点（Cut Region Start Point ），系统则尽可能选取靠近外围边界的起点，作为第一道Zig 向切削路径开始点。一般情况下，系统总是尽量生成线性往复式刀具路径，如下图所示往复式走刀刀具路图。

切削区域 切削区域 切削区域

切削区域

刀具

因为该区域太小

刀具不能进入

（2）单向走刀

单向走刀（Zig）方法用于生成一系列线形平行的单向切削路径。它在横向进给前先退刀，然后跨越到下一个路径的起点位置，再以相同的方向切削，即在相邻两道刀具路径之间，全为顺铣或逆铣，如下图所示。

（3）单向沿轮廓走刀

单向沿轮廓走刀（Zig With Contour）方法基本上与单向走刀方法相同，但在横向进给时，刀具直接沿切削区域轮廓切削，如下图所示。

注意：该方法中的横向进给也是切削运动，因此横向进给量也用指定的切削进给量。

（4）沿外轮廓走刀

沿外轮廓走刀（Follow Periphery）方法，是沿切削区域轮廓产生一系列同心线，来创建切削刀具路径。该方法创建的刀具路径与切削区域的形状有关，刀具路径是通过偏置切削区域的轮廓得到的。如果偏置的路径与切削区域内部形状交叠，则合并成一条路径，并继续偏置下一条路径，所有路径在加工区域都是封闭的。

与往复式走刀方法一样，该切削方法使刀具在横向进刀时，一直保持进刀状态，以使切削运动最大化。此时，除指定切削方向为顺铣或逆铣外，还必须指定刀具路径产生

方向，即指定进给方向为向外（Outward）或向内（Inward）。当使用Inward方向时，顺铣或逆铣由最靠近路径中心的刀具侧确定；当使用Outward方向时，顺铣或逆铣由最靠近切削区域边缘的刀具侧确定

（5）沿零件走刀

沿零件走刀（Follow Part）方法，根据所有指定的零件几何产生一系列同心线，来创建刀具路径。该方法与沿外轮廓走刀方法不同，后者只能从零件几何或毛坯几何定义的外轮廓环偏置得到刀具路径；而沿零件走刀方法可以从所有零件几何定义的外轮廓环、孤岛或型腔进行同数目的偏置得到刀具路径，如图5-13所示。

该方法可以保证刀具沿所有零件几何进行切削，而不必另外创建操作来清理孤岛，因此对有孤岛的型腔域，最好使用跟随零件走刀方法，尽量不要用跟随外轮廓走刀方法。如果没有定义零件几何，该方法就用毛坯几何进行偏置得到刀具路径。

（6）轮廓走刀

轮廓走刀（Profile）方法，沿切削区域的轮廓创建一条或指定数目的切削路径，其刀具路径也与切削区域的形状有关。它与Follow Periphery的区别在于：Follow Periphery 方法将切削整个切削区域，而Profile方法将只沿轮廓切削，如下图所示。

用该方法可设置添加多个同心线切削路径，使刀具向轮廓横向进给，从而沿侧壁切除材料。Profile方法能够修改刀具路径，以便产生不相交的刀具路径，这样可避免刀具在狭窄区域产生过切。

注意：当横向进给量大于刀具直径的50％，且小于刀具直径的100％时，此切削方法会在两条路径之间产生未切削区域。同时，用作轮廓走刀方法的边界不能自相交，否

则边界的材料边将模糊不清。

（7）标准驱动走刀

标准驱动走刀（Standard Drive ）方法类似于Profile 方法，产生沿切削区域轮廓的刀具路径。但与Profile 方法不同，该方法产生的路径完全按所指定的边界产生，而不对其进行任何修改，因此刀具路径可能相交，也可能产生过切的刀具路径。

3）常用参数

常用参数包括：Stepover （横向进给量）、Additional Passes （附加路径）、Part Stock （加工余量）、Cut Feed （切削进给量）和Cut Depth （切削深度）5个参数。

（1）横向进给量

横向进给量（Stepover ）用于指定两道切削路径之间的横向距离。可通过输入一个固定距离值、或刀具直径的百分比值，直接指定横向距离；也可以指定残余面积高度，再经系统计算来间接指定横向进给距离；还可以设置一个允许的范围来定义可变的横向距离，再由系统来确定横向距离的大小。见下图所示。

（2）附加路径

附加路径（Additional Passes ）文本框，指定附加刀具路径的道数，产生多道同心线切削刀具路径，使刀具逐渐向边界横向进给，从而沿侧壁切除材料。只有选择Profile 与Standard Drive 切削方法，并设置横向进给不为Variable 选项时，该文本框才激活。

当指定很小的横向进给距离时，可在该文本框中输人数值1，从而添加一道刀具路径，以补偿刀具的偏差；或者当指定较大的横向进给距离时，在该文本框中输人大于1横向进给量 残余高度 横向进给量