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UG车削编程docx

第12章UG车削编程

车削加工,如图12.1所示。

UG车削模块提供了粗车、多次走刀精车、车退刀槽、车螺纹和钻孔循环等加工类型。

能准确控制进给量、主轴转速和加工余量等参数。

而且能模拟仿真刀具轨迹,可检测参数设置是否正确等功能。

图12.1车加工“

12.1车削类型与流程

•12.1.1车削加工类型

•12.1.2车削加工步骤

 

•选择创建操作图标或单击【菜单栏】丨【插入】丨【操作】按钮,弹出创建操作对话框,如图12.2所示。

操作子类型比较多,其中有很多子类型的操作步骤、参数设置一样。

按照加工对象的不同可分为三大类型:

•循环固定加工:

从中心孔到攻螺纹。

•表面加工:

从车端面到精镇内孔。

•其他加工:

从模式到用户定义。

•操作子类型按图12.2排列,英文图标翻译为中文如下表

12.1o

^12.1掾作于真型.

援作子类星A

国A啓弄*叶

矗幺哪2令也

吕伙°?

护巴歹

CENTERLINE.SPOTDRILL.

CENTERLINE.DRILLING

CENTERUNEPE€KDRILL-

CENTERLINE.BREAKCHIP'

CENTERLINEREAMING-

CENTERUNETAPPING.

钻中心孔.

-J&tt孔.

吊孔达

断屑%

初L・

衣嫌纹・

FACEING-

ROUGJTTURNOD.

ROUGH_BACKTURN-

ROUGHBORETD・

ROUGH_BACKBORE

FINISH.TURNOD.

车端面・,

相车外圆,

租车外國

租悅内孔・

租從内孔・

蒂车外風・

FTNISH.BOREJD-

FINISH

BORJELD.-

TEACHMODE.

GROOVE_OD・

GROOVE」》

GROOVEJFA

CE「

梏碟内孔・

賤内L

題式.

车外国槽,

车內孔伯・

车tfiMia・

THREADOD

THREADID.

PARTOFF.

BARFEEDST

OPJ

LATHECON

TROL^"

LATHE_USER

车外螺纹・

车内螺纹•

切断・

主轴停止・

机床控制・

用户定义p

12.1.2车削加工步骤

•在进行车削加工时,加工坏境和以往的铳加工略有不同。

单击【开始】丨【加工】按钮,弹出加工环境对话框,如图12.3所示。

选择【CAM会话配宜】为Lathe(车床)或cam_general,【要创建的CAM设置】为Turning(车削严十、

•创建车削加工的步骤如下:

(1)创建工件几何体和车削几何体’

(2)创建方法、程序组和刀具。

•(3)创建车削加工操作。

•(4)设置操作参数。

图12.3CAM设置°

(5)生成刀具轨迹。

・在车削加工类型模板里,子类型都有很多共同的选项。

这些选项(刀轴、进给、速度等)的设置过程、参数在每个类型里儿乎是一样的。

为了方便学习,对比出子类型的区别,这里将集中讲解

12.2.1车削加工横截面

•在车削加工中,一般采用车削加工横截而作为加工零件的边界。

而车削加工横截而建立z前,需设置车床坐标系。

以坐标系的某一平而剖开零件,得到车削加工横截面。

•单击【工具】丨【车加工横截而】按钮,弹出【车加工横截而】对话框,如图12.4所示。

各按钮具体内容如下:

•全剖:

此类型用于完全为回转体的零件加工,一般车削加工多用类类型。

【车加工横截而】对话框部分按钮有效。

•复杂截而:

此类型用于非完全为回转体的零件加工。

【车加工横截而】对话框所有的按钮都有效。

的旋机哎形平閒

全工

设置玄育

的几何体

SL»S3J

12.2.2层角度

•层角度是指定刀具的切削方向与主轴之间的角度

如图12.5所示。

角度的基准是以车床主轴的正方向来判断。

层角度设置的方法可以在层角度输入栏输入,如图12.6所示。

也可以通过矢量构造器來确定层角度。

180度120度

12.2.3方向

•刀具的切削的方向有2种:

向前和向后,如图12.7所示。

车加匸时车刀一定要沿着规定的方向前进,如果违反方向规定软件可能拒绝生成刀路,甚至加工时刀具损坏。

•对于单一方向切削刀具,软件生成刀具轨迹时已调整好方向,一般不需要调整。

对于能往复切削的刀具,可根据实际的工艺调整方向。

向前

向后

•当车削截面中含有凹槽(在轴向上看被遮住的小块区域),如图12.8所示。

刀具可能沿加工方向无法切削,需要调整刀具的加工方向或者忽略不切削凹槽。

单击【变换模式】按钮,弹出下拉选项框。

一共有5种解决方法,具体含义如下:

•根据层:

每层按照指定的深度切削,当加工到凹槽时,先加工靠近起始点的位置。

•反置:

与根据层含义相反。

•最接近:

每层按照指定的深度切削,当加工到凹槽时先加工最靠近凹槽的一点。

•以后切削:

当所有的粗加工都完成,最后加工凹槽。

•省略:

省略凹槽的加工。

12.2.5车加工方法

•车加工方法是定义加工(孔加工、螺纹加工、径向切削等

)的余量与公差等,对加工的精度起重要的作用。

软件默认的车加工方法一共有8种,具体含义如下:

•LATHE_AUXILIARY:

车削辅助线,适合于孔加工固定循环。

•LATHE_CENTERLINE:

车削中心线,适合于孔加工固定循环

O

面余量

LATHE_FINISH:

车削精加工。

LATHE_GROOVE:

车削沟槽加工。

LATHE_ROUGH:

车削粗加工。

LATHE_THREAD:

螺纹加工方法。

IMETHOD:

缺省。

NONE:

无。

可转位数控刀具不同于普通整体式刀具,刀具磨损后只需耍更换标准的刀片。

因此在UG_CAM的编程里面,刀具一般只需要设置标准刀片的类型和参数即可,详细的刀片代码请参考本书附录5。

(1)单击【菜单栏】丨【插入】丨【刀具】按钮,弹出【创建刀具】对话框。

如图12.12所示。

(2)输入刀具名称,其它默认。

(3)单击【确定】按钮,弹出【车刀-标准】对话框,如图12.13所示

(4)设置刀具厂

t—♦・・'■■•9・■•t

・外轮廓轴加工模型,如图12.15所示。

模型为典型外轮廓轴类,使用的材料为45#钢。

零件的毛坯为圆柱体,尺寸为76X206,只要求生产一件

5035±0<0535BO

■■「・角…・■令・■‘■

图12.15外轮廓轴卩

12.3.1加工工艺分析

•外轮廓轴表面有柱面、圆角及沟槽等。

加工区域主要分为两个部分:

左边区域和右边区域。

其中多个径向尺寸与轴向尺寸有较高的精度和低的表面粗糙度要求。

具体的加工路线为:

车右端面一粗车右台阶面一切槽一精车右台阶面—粗车左台阶四一精车左台阶面。

外轮廓轴加工工序表,如表12.2所示。

表12.2外轮廓轴加工工序3

序号卩

刀具号芒

刀具规格卩

转速空

进给卩

背吃刀量Q

T0“

80°左手车刀空

车右端面卩

550^

300p

3*

2空

T0“

80°左手车刀卩

粗车右台阶面£

550^

300门

T02r

3毫米切槽刀a

切槽。

300^

100^

4q

T03q

55°左手车刀卩

精车右台阶面"

800+

155^

0.7^

5*

T04q

80°右手车刀Q

粗车左台阶面Q

550^

302

3q

6弋

T05®

55°右手车刀。

精车左台阶面「

800<

300十、

0•升

12.3.2CAM设置

•外轮廓轴为回转体需要数控车床加工,因此使用的加工模板为车加工模板(Turning)。

具体的步骤如下:

(1)启动NX6.0,打开外轮廓轴实例文件(光

盘\Example\chl2\12.3\tjc.prt)。

(2)单齊【开始】丨【加工】按钮,弹出【加工环境】对话框,如图12.16所示。

•(3)单击【CAM会话配置】下拉列表框,选择车床(Lathe)配置,单击【要创建的CAM设置】下拉列表框,选择为车加工(Turning)模板。

•(4)单击【确定】按钮,进入加工环境界面。

12.3.3机床坐标系

本节机床坐标系需设置在外轮廓轴右端而圆心上,具体步骤如K:

(1)右键在导航器内,切换视图为几何视图。

\2)双击【MCS_MILL】按钮,弹出【MCS主轴】对话框,如图12.17所示。

(3)单击CSYS对话框按钮,弹出CSYS对话框。

(4)单击【确定】按钮,默认为动态模式。

单击零件右端而圆心,坐标

系移动到指定位置点。

单击【确定】按钮,完成退出CSYS对话框。

(6)示。

ZC

12.18所

 

12.3.4创建刀具

按照外轮廓轴加工工序表,本小节需要的5把刀具。

为了节省时间,

精车刀具可以在原有的粗车刀具上修改完成。

创建80°左手车刀创建3毫米切槽刀创建80°右手车刀创建其他车刀

!

_昨」[)

3&K更多

刀片

IK|占盘史冬丄刀川

fflM

尺廿

80(I

ISOOKJ

 

12.3.5创建车加工横截面

本小节以模型零件和MCS主轴的ZX、ZM平面创建车加工横截面

,供各操作的车削边界使用。

具体步骤如下:

(1)单击【菜单栏】丨【工具】|【车加工横截面】按钮,弹

出【车加工横截面】对话框,如图12.27所示。

(2)单击体图标,鼠标移动到工作区单击选择外轮廓轴。

(3)单击剖切平面图标,默认以MCS_SPINDLE(ZM—XM)平面创建横截面线串,如图12.28所示。

(4)单击【确定】按钮,完成退出【车加工横截面】对话框。

12.3.6创建右车加工边界

•外轮廓轴的加工分为左、右两个部分,因此车加工边界不能同时在两边,本小节首先为右边区域创建右车加工边界,具体步骤如下:

•1・指定部件边界

•2.指定毛坯边界

X解伴边界

I定帰

I疋翊M

口冈I可

©事工如Qa

12.3.7车右端面

•本小节使用车端面操作粗加工零件的右端面,具

体步骤如下:

•1・创建操作

•2.设置切削区域

•3.刀轨设置

牲向修剪平面k1

图12.40修剪平面1-

4・操作

12.3.8粗车右台阶面

具体内

•本小节使用粗车外圆操作开粗右边区域,容如下:

•1.创建操作

•2•刀轨设置

•3.操作

图12.50【租丰OD】对话惟.

图12.53刀具轨迹门

曰EJ-11

 

12.3.9切槽

•本小节使用外圆沟槽操作,使用成型刀具一次加

工岀沟槽,具体步骤如下:

•1・创建车加工边界

•2.创建切槽操作

•3.设置切削区域

•4・刀轨设置

•5・操作

何鲁边界

312.57边界.

切削

12.3.10精车右台阶面

•精车右台阶面与粗车右台阶面的车削边界是一样的,因此可以把YD车削边界作为精车右台阶面的儿何体父节点。

•1・创建操作

•2.刀轨设置

•3・操作

B912.65【创建操作】对话惟

图12.68【进给和速度】对话框

B

图12.73A—B线串卩

•创建左加工边界与创建右车加工边界的步骤类似,两个边界的曲线数据都来自于车加工横截面。

具体步骤如下:

Ao

12.3.12粗车左台阶面

•本小节使用粗车外圆操作加工左边区域,加工时左手刀具换成右手刀具。

具体步骤如下:

•1・创建操作

•2.刀轨设置

•3・操作

12.3.13精车左台阶面

・精车左台阶面与粗车左台阶面车削边界一样,因此可以直接使用左车加工边界。

具体的步骤如下

•1・创建操作

•2•刀轨设置

•3・操作1:

12.3.14刀轨模拟

外轮廓轴加工所有操作创建完毕,为了保证所编制程序没有差错,接下来进行刀轨模拟验证。

具体步骤如下:

(1)单击WORKPIECE或者其它操作的父节点。

(2)单击【操作工具条】丨【确认】按钮,弹出【刀轨可视化】对话框

动画速度滑块到3,如图12.85所示。

(4)

(5)

(6)

单击【2D材料移除】复选按钮,开启2D材料移除命令。

鼠标拖动单击播放图标,刀轨模拟开始,如图12.84所示。

观察刀具轨迹是否有异常情况出现。

¥土▼你宀s皿如宀出泊山r-nMiTrr->m/lz1山4千框。

动画速度

10

0

to

12.4内轮廓轴加工实例

•如图12.86所示,为典型内轮廓轴类零件,材料为45#钢。

毛坯为圆柱体尺寸为76X185o轴外表面不需要加工,要加工的内容为内轮廓。

9

C

940

图12.86内轮廓轴

12.4.1加工工艺分析

・内轮廓轴毛坯为实心材料,车刀无法进入。

因此先使用麻花钻加工出足够的空间之后,再用车刀做精加工。

内轮廓轴直径为46的孔使用需要镇或车的方法加工,直径为20的孔采用钻加工。

具体的加工路线为:

打中心孔一钻宜径10引导孔一钻直径20孔一车内轮廓。

具体的加工工序如表12.3o

表12.3加工工序卩

序号Q

刀具号Q

刀具规格。

粗加工内容乜

转速"

进给空

背吃刀量"

120°中心钻卩

钻中心孔卩

65"

30S

2心

T02p

直径10麻花钻。

钻直径10引导孔「

700p

400p

—P

3“

TO3j

直径20麻花钻卩

扩直径20孔心

400门

300^

4

TO4

55°右手车刀「

车内轮廓q

800p

550p

2

12.4.2CAM设置

内轮廓轴为回转体,加工需耍的设备是数控车床,使用的模板为车加工(Turning)模板。

具体步骤如下:

(1)启动NX6.0,打开内轮廓轴实例文件(光

盘\Example\chl2\12.4\nlk.prt)。

(2)单齊【开始】丨【加工】按钮,进入【加工环境】对话框,如图12.87所示。

(3)单击【CAM会话配置】下拉列表框,选择车床(Lathe),单击【要创建的CAM设置】下拉列表框,选择为车加工(Turning)模板。

(4)单击【确定】按钮,进入加工环境界面。

12.4.3机床坐标系

机床坐标系需设置在内轮廓轴的右端而圆心上。

具体步骤如K:

(1)右键在导航器内,切导航器换视图为几何视图。

(2)双击操作导航器内【MCS—MILL]按钮,弹出【MCS主轴】对话框。

(3)单击坐标系设置图标。

弹出CSYS对话框。

如图12.88所示。

(4)单击【确定】按钮,默认为动态模式。

单击零件右端而圆心。

(5)单击【确定】按钮,完成退出CSYS对话框。

_(6)单击【确定】按钮,完成退出【MCS主轴】对话框,如图12.89所刀IO

图12.88CSYS对话框

图12.89坐标系位置门

12.4.4创建刀具

按照内轮廓轴加工工艺,内轮廓轴加工需要4把刀具。

具体内容如下:

1.创建120°中心钻

2.创建直径10麻花钻

3.创建55°内孔车刀

 

为提咼钻

具体步骤如下:

4・操作

工件

逼近点运动到

1起点

出发点

1

1

■■

离开刀轨

-

=

-

-

-□一

到点

一■动零

•一■■

图12.104非切削移动轨迹.

12.106刀具轨迹a

12.4.5钻中心孔

本小节使用中心钻加工岀右端中心孔,直径10孔的定位精度。

1.创建操作

2•起点和深度设置

3.刀轨设置

12.4.6钻直径10引导孔

•本节要加工的内容是钻直径10引导孔,考虑孔比较深采用的操作是断屑钻。

图12.111起点和深度位置卩

图12.112刀具轨迹“

12.4.7扩直径20孔

・扩直径20孔的步骤,请参照钻直径10引导孔步骤完成,也可以直接复制钻直径10引导孔操作,修改刀具和进给率等完成,具体步骤不在详述。

5对DI"加工

7TW

or启熙鬥

纟豪刀隱v

«»/mv

***

12.4.8车内轮廓

•内轮廓精度比较咼,因此车内轮廓包含了粗加工和精加工操作,可以使用粗加工一个操作完成,但是需要开启附加轮廓加工命令完成精加工。

•1・创建操作

•2.刀轨设置

•3・操作

赛磅L*«tycaQ也瞰1工L

用加伦■加工A

12.4.9刀轨模拟

•内轮廓轴加工所有操作创建完毕,为了保证所编制程序没有差错,接下来进行刀轨模拟验证。

具体步骤如下:

(1)单击WORKPIECE图标等父节点。

(2)鼠标移动到操作工具条,单击确认图标,弹出【刀轨可视化】对话框。

•(3)单击【3D动态】标签,弹出【3D动态】选项卡。

•(4)单击【选项】按钮,弹出【IPW碰撞检查】对话框,单击【碰撞时暂停】复选按钮,如图12.120所示。

•(5)单击【确定】按钮,完成退出【IPW碰撞检查】对话框。

•(6)单击播放图标,刀轨模拟开始。

观察刀具轨迹是否有异常情况出现

•°(7)刀轨模拟完毕,单击【确定】按钮,完成退出【刀轨可视化】对话

12.5练习题

•i.车削截面的制作步骤,在车加工中起何作用?

•2.简述车加工逼近和分离各点的位置含义?

•3•如图12.121所示模型(光

盘\Example\chl2\12.5\lx.prt)为典型外轮廓轴类零件,毛坯尺寸为20X180,材料为45#钢,中批量生产。

试对该零件进行数控车削工艺分析,编制加工程序。

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