UG(现在通常称为Siemens NX)中进行平面铣轮廓加工是一个非常基础且核心的操作。下面我将为您提供一个清晰、分步的教程,涵盖从创建操作到生成刀轨的完整流程。
核心思路
平面铣轮廓加工主要用于加工零件的竖直侧壁,其基本原理是:刀具在XY平面内沿着定义的轮廓走刀,在Z方向上进行分层切削。
详细操作步骤
我们以创建一个最常用的 “平面铣” 操作为例。
第1步:进入加工环境
- 打开你的3D模型,然后切换到 “应用模块” -> “加工”。
- 如果是首次进入,系统会让你选择一个加工配置。通常选择 “cam_general”(通用配置)和 “mill_planar”(平面铣)作为模板,然后点击 “确定”。
第2步:创建刀具
- 在“工序导航器”中,切换到 “机床视图”。
- 右键点击空白处,选择 “插入” -> “刀具”。
- 选择你需要的刀具类型,例如立铣刀,点击 “确定”。
- 在弹出的刀具参数对话框中设置刀具直径、底圆角半径等参数,然后点击 “确定”。
第3步:创建“平面铣”工序
- 在“工序导航器”中,切换到 “程序顺序视图”。
- 点击左上角的 “创建工序” 按钮。
- 在弹出的对话框中:
- 类型:确保是 mill_planar。
- 工序子类型:选择 “平面铣” 图标(通常是一个带箭头的矩形框)。
- 程序:选择你的父程序组。
- 刀具:选择你上一步创建的刀具。
- 几何体:通常选择 WORKPIECE。
- 方法:选择 METHOD(或根据粗精加工选择 MILL_ROUGH/MILL_FINISH)。
- 点击 “确定”。
第4步:指定加工几何体(最关键的一步)
现在会弹出“平面铣”的主要参数设置对话框。
- 指定部件边界:
- 点击 “指定部件边界” 图标。
- 模式:通常使用 “曲线/边...”(如果轮廓是草图或边)或 “面”(如果轮廓是一个平面的外缘)。
- 类型:选择 “封闭的”(如果是轮廓)或 “开放的”(如果是开放轮廓)。
- 平面:选择 “自动” 或手动指定边界所在的平面(通常是顶平面)。
- 材料侧:这是关键!对于轮廓加工,材料侧应该是边界外部(如果你选的是内腔轮廓,材料侧就是内部)。你可以通过预览箭头来判断。
- 在模型上选择你的轮廓边或面,点击 “确定”。
- 指定底面:
- 点击 “指定底面” 图标。
- 选择轮廓加工最终的深度平面(即底面)。这个平面决定了刀具下潜的最终深度。
第5步:设置刀轨设置(切削模式和切削层)
- 切削模式:
- 轮廓:最常用,会自动进行刀轨修剪和碰撞检查,更智能。
- 标准驱动:严格按照你定义的边界生成刀轨,不进行自动修剪,用于特殊情况。
- 在“刀轨设置”中,找到 “切削模式”。
- 对于轮廓加工,选择 “轮廓” 或 “标准驱动”。
- 切削层:
- 点击 “切削层” 按钮。
- 类型:选择 “用户定义”。
- 设置 “每刀切削深度”。例如,如果你的刀具一次只能切2mm深,总深度是10mm,那么这里就设置为 “恒定”,深度为 2mm。系统会自动计算分5层进行切削。
第6步:设置切削参数(进刀/退刀、速度等)
- 非切削移动:
- 点击 “非切削移动” 按钮。
- 在这里设置刀具如何接近和离开工件。对于轮廓铣,通常在 “进刀” 选项卡中,设置 “封闭区域” 为 “螺旋” 或 “沿形状斜进刀”,“开放区域” 为 “线性”。这样可以避免刀具垂直扎入工件。
- 退刀 选项卡通常设置为 “线性” 或 “圆弧”。
- 进给率和速度:
- 点击 “进给率和速度” 按钮。
- 设置主轴速度(RPM)和切削进给率(mm/min)。这些数值需要根据你的机床、刀具和材料来确定。
第7步:生成和检查刀轨
- 点击对话框顶部的 “生成” 按钮(一个齿轮状的图标)。
- NX会自动计算并显示出刀具路径。
- 务必使用 “确认刀轨”(播放按钮)进行3D动态模拟,检查刀具是否过切、碰撞或残留材料。
第8步:后处理
确认刀轨无误后,在操作上右键,选择 “后处理”,选择一个与你机床匹配的后处理器,将刀轨转换成机床可以识别的G代码(如.nc, .tap文件)。
关键技巧与注意事项
- 材料侧:这是新手最容易出错的地方。一定要理解清楚:刀具中心沿着边界走,材料侧是你要保留材料的那一侧。
- 底面:必须指定,否则无法计算深度。
- 刀具选择:轮廓加工通常使用立铣刀(平底刀)或圆鼻刀。使用球头刀不适合做精密的竖直侧壁加工。
- 余量设置:在 “切削参数” -> “余量” 中,可以设置部件余量(给精加工留的量)和最终底面余量。
- 拐角控制:在 “切削参数” -> “拐角” 中,可以设置光顺或添加圆弧,以避免在拐角处产生过切或留下刀痕。
总结
UG平面铣轮廓加工的流程可以概括为:
创建操作 -> 选择刀具 -> 定义部件边界(轮廓)-> 指定底面(深度)-> 选择“轮廓”切削模式 -> 设置分层切削(切削层)-> 设置安全进刀方式(非切削移动)-> 生成并检查刀轨
多练习几次,熟悉每个参数的含义,你就能熟练地掌握这项技能了。希望这个详细的教程对你有帮助!