第一阶段：三维建模
这个阶段的目标是创建出产品的三维数字模型，它是后续所有工作的基础。
- 概念与草图：
- 根据产品需求，使用NX中的【草图】功能绘制二维轮廓。这些草图是生成三维特征的基础。
- 定义几何约束（平行、垂直、相切等）和尺寸约束（长度、角度等），确保草图完全定义且易于修改。
- 三维建模：
- 实体建模：通过【拉伸】、【旋转】、【扫掠】、【孔】、【倒圆角】、【抽壳】等命令，将二维草图转化为三维实体。这是最常用、最直观的建模方式。
- 曲面建模：对于具有复杂外观的零件（如汽车车身、消费电子外壳），需要使用【通过曲线组】、【通过网格曲面】、【填充曲面】等高级曲面命令来构建光顺的A级曲面。
- 同步建模：这是一个非常强大的工具，允许你直接修改模型的面、边等特征，而无需关注其历史建模过程，非常适合修改来自其他格式的“无历史”模型。
- 装配设计：
- 如果产品由多个零件组成，需要使用【装配】模块。
- 通过【对齐】、【贴合】、【同心】等约束关系，将各个零件按设计意图组装在一起。
- 进行干涉检查，确保零件之间没有意外的碰撞。
- 工程出图：
- 虽然编程主要依据三维模型，但二维图纸对于标注公差、技术要求、基准等信息至关重要。
- 使用【制图】模块，从三维模型自动生成三视图、剖视图、局部放大图等，并标注尺寸和注释。
第二阶段：加工准备（CAM前期）
在进入编程之前，需要对模型和加工环境进行准备。
- 模型分析与修复：
- 检查模型是否存在破面、微小缝隙或不完整的几何体。CAM模块对模型的完整性要求很高。
- 使用【分析】工具检查拔模角、最小圆角半径等，这些信息直接影响刀具选择。
- 毛坯定义：
- 明确加工前的原材料（毛坯）的形状和尺寸。它可以是长方体、圆柱体，或者是通过建模创建的近似形状。
- 创建加工坐标系（MCS）：
- 这是至关重要的一步。加工坐标系定义了机床的编程原点（通常与对刀点重合）。
- 需要根据零件的装夹方式和机床结构，合理设置MCS的原点和方向。
第三阶段：数控编程（CAM）
这是将三维模型转化为机床可识别代码的核心环节。
- 创建工序：
- 型腔铣：主要用于开粗，快速去除大量余量。
- 平面铣：用于加工平面区域。
- 深度轮廓铣（等高铣）：用于侧壁的精加工或半精加工。
- 固定轴轮廓铣：用于复杂曲面的精加工。
- 孔加工：用于钻孔、攻丝、铰孔等。
- 根据加工工艺，选择合适的工序类型。常见的包括：
- 选择刀具：
- 从刀具库中选择或创建新的刀具。需要定义刀具类型（平底刀、球头刀、圆鼻刀等）、直径、圆角半径、刃长等参数。
- 设置几何体：
- 指定部件：选择我们创建的三维模型作为最终要加工成的形状。
- 指定毛坯：选择之前定义的毛坯几何体。
- 指定检查体：选择夹具等不希望刀具触碰的几何体。
- 指定切削区域：对于局部加工，可以选择特定的面或区域。
- 设置刀轨参数：
- 切削模式：往复、单向、跟随周边、跟随部件等。
- 步距：刀具每次切削之间的横向距离。
- 切削层/切削深度：定义每刀的切削深度。
- 转速/进给：设置主轴转速和切削进给速度。
- 非切削移动：设置刀具的进退刀方式、移刀方式，这对加工效率和安全性非常关键。
- 刀轨生成与验证：
- 设置好所有参数后，点击【生成】计算刀具路径。
- 使用【2D/3D动态仿真】功能，在电脑上模拟整个加工过程。这是检查程序错误、避免撞刀的核心步骤。可以直观地看到材料被切除的过程，并检查是否有过切、残留等现象。
第四阶段：后处理与输出
- 后处理：
- NX生成的刀轨文件（.cls）是通用格式，不能被特定机床直接识别。
- 后处理器是一个“翻译官”，它能将通用的刀轨文件转换成特定数控系统（如FANUC、SIEMENS、Heidenhain等）和特定机床所能识别的G代码程序（.nc或.txt）。
- NX自带一些后处理器，但对于复杂的五轴机床或特殊功能，通常需要定制专用的后处理器。
- 输出NC程序：
- 通过后处理，生成最终的NC代码文件。
- 这个文件可以通过U盘、局域网或DNC传输到数控机床上。
第五阶段：车间执行
- 机床准备：装夹工件、安装刀具、对刀设置工件原点（与编程时的MCS原点一致）。
- 程序试运行：在机床上进行空跑或单段执行，再次验证程序的正确性。对于高价值零件，有时会使用软材料（如蜡、木材）进行试切。
- 正式加工：确认无误后，开始自动加工。
- 质量检测：加工完成后，使用测量工具（如卡尺、三坐标测量机）检测成品是否符合图纸要求。
总结流程图
概念设计 → UG三维建模 → 模型分析与准备 → CAM编程（创建工序、设置参数） → 刀轨仿真验证 → 后处理生成NC代码 → 传输至机床 → 车间加工与检测
这个流程是一个闭环。在加工或检测过程中发现的问题，可以返回建模或编程阶段进行修改和优化，体现了数字化制造的高效性和灵活性。熟练掌握这个流程，是成为一名合格的NX工程师或数控编程工程师的关键。