05UGCAM教材模块五--固定轴曲面轮廓铣-区域铣削

模块五 固定轴曲面轮廓铣创建

一、学习目标

学习本项目后，掌握UG 软件加工模块Fixed_Contour （固定轴曲面轮廓铣）加工操作，利用区域铣削驱动完成小型腔曲面的半精加工，并合理定义各加工参数。 1、掌握固定轴曲面轮廓铣的特点 2、掌握刀轴与投影的概念 3、掌握区域铣削驱动的创建 4、掌握区域铣削的特点 5、掌握定向陡峭区域的概念 6、掌握主要切削参数的定义 二、工作任务 1、创建区域铣削驱动 2、定义主要切削参数 三、相关实践知识

在实践操作中，利用区域铣削驱动完成小型腔曲面的半精加工，定义各项内容如表7-5-1所示。

表7-5-1 加工程序五：小型腔曲面的半精加工

程序名 AREA_MILLING01

定 义 项

参 数

作 用

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_D10R5 指定直径10的球刀 使用方法 MILL_SEMI_FINISH 指定加工过程余量 驱动方式 区域铣削 定义切削范围 切削区域 小型腔底面 定义加工范围 裁剪 未定义 约束加工范围

图样 “跟随周边”

确定刀具切削方式 加 工 操 作

步进

恒定的，数值0.1

确定刀具切削横跨距离

切削部件余量0.1 指定加工过程保留余量转速S=2600rpm 确定刀轴转速

进给率进刀速度F=400

第一刀速度F=400

步进速度F=800

切削速度F=1000

横越速度F=1200

退刀速度F=2000

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、刀具类型及材

料来指定。）

其他按默认值

固定轴曲面轮廓铣加工的创建步骤如下：

1、进入固定轴曲面轮廓铣加工

选择“加工生成”工具条中“创建加工操作”命令，在类型中选择“mill_contour”。

子类型中选择第五项“Fixed_Contour”（固定轴曲面轮廓铣）。

“程序”选项里按默认；“使用几何体”选择“MILL_GEOM001”；“使用刀具”选择“MILL_D10R5”；“使用方法”选择“MILL_SEMI_FINISH”；名称命名为“AREA_MILLING01”。确认后进入建立固定轴曲面轮廓铣对话框。如图7-5-1所示。

图7-5-1 固定轴曲面轮廓铣对话框

2、固定轴曲面轮廓铣参数定义

固定轴曲面轮廓铣的创建过程并不复杂，但一定要充分理解其内在的含义，即“部件几何体”-“驱动方式”-“加工区域”-“部件余量”-“部件余量偏置”之间的关系。下面以固定轴曲面轮廓铣中最为常用的驱动方式--区域铣削，对小型腔曲面进行半精加工。

选择驱动方式为区域铣削，其主要对话框选项如图7-5-2所示。

图7-5-2区域铣削对话框

定义“图样”为“跟随周边”；方向为“向外”；“步进”为恒定值0.1。点击

“确定”后退出，在主界面中选择切削区域选项，选择图7-5-3所示面为切削区域。其他项按表7-5-1所示定义。

切削区域

图7-5-3切削区域选择

“生成”轨迹后， 10的球刀在切削区域由内向外作步距为0.1的跟随周边切削运动。

四、相关理论知识

1、固定轴曲面轮廓铣特点

Fixed Contour（固定轴曲面轮廓铣）是用于半精加工和精加工复杂曲面的方法。创建固定轴铣分为两个阶段：

第一步：在指定的驱动几何体上（由曲面、曲线和点定义）形成驱动点。

第二步：按指定投射矢量投射驱动点到部件几何体上形成投射点。如图7-5-4所示。

图7-5-4 驱动点的投影

刀位点沿投射在曲面上的点运行，完成曲面的加工。例如在实践中，在平面内定义刀具的走刀方式为“跟随周边”；方向为“向外”；“步进”为恒定值0.1。然后将这些驱动点投影到所选择的切削区域，形成曲面上的驱动点来定义刀位点的移动。

注意：理解下面的两句话的含义，将会对固定轴曲面轮廓铣有个深入的理解。

驱动方式控制切削过程中刀具的运动范围。

部件几何体控制刀具的切削深度。

固定轴曲面轮廓铣通常用于半精加工和精加工，曲面上的余量在粗加工中已经基本去除。余量是否均匀，在于粗加工操作中切削层的控制。要在固定轴曲面轮廓铣中完成半精加工与精加工，则必须针对不同类型的曲面形式采用不同形式的驱动方式，即“驱动方式控制切削过程中刀具的运动范围”；而加工中的切削深度则由所选择的部件几何体配合部件余量来控制，即“部件几何体控制刀具的切削深度”。

2、区域铣削特点

区域驱动是通过指定切削区域来定义一个固定轴铣操作。它可以指定陡峭约束和修剪边界约束。区域铣削驱动方式通常作为优先使用的驱动方式来创建刀位轨迹。可以用区域铣削驱动方式代替边界驱动方式。

区域铣削驱动可以通过定义“陡角”及“切削角度”来定向约束切削区域。

无(None)：在刀具路径上不使用陡峭约束，允许加工整个工件表面。如图7-5-5所示，定义“无”陡峭，走刀方式为往复式（Zig-Zag），切削角0°（沿XC轴）。

图7-5-5 无陡峭示例

非陡峭的：切削非陡峭区域，用于切削平缓的区域，而不切削陡峭区域。通常可作为等高轮廓铣的补充。选择该项，需要输入“陡角”的值，如图7-5-6所示。

图7-5-6非陡峭示例

定向陡峭：定向切削陡峭区域，切削方向由切削角度定义，所有满足该“陡角”的陡峭壁作为切削区域，如图7-5-7所示。

图7-5-7 定向陡峭示例

3、切削参数：切削方向

1）顺铣/逆铣

一般来讲数控机床加工通常采用顺铣方式，有利于刀具切削条件改善及获得相对较好的表面加工质量，顺铣如图7-5-8所示。

图7-5-8 顺铣示例

2）向外/向内

在“图样”中选择“跟随周边”，须定义加工走刀方式是沿轮廓向外还是向内，如图7-5-9所示。

图7-5-9向外/向内示例

3）切削角