告诉你UG编程模具零件数控铣削加工

通过图形分析可知：

（1）零件涉及曲面、钻孔等造型方法。

（2）零件可以通过建立草图、拉伸、修剪体、镜像、扫掠等常用命令进行造型

（3）为了保证加工精度，所以在三轴数控铣床上分两次次装夹完成，采用四边分中进行对刀。

（4）该零件包括曲面、孔、型腔等结构，形状比较复杂，但是工序相对容易，表面质量和精度要求不高，所以综合考虑，工序安排比较关键。

（5）为了保证加工精度和表面质量，分析采用两次定位装夹加工完成，按照先主后次、先近后远、先里后外、先粗加工后精加工的原则依次划分工序加工.。

零件的实体三维造型

零件的实体造型如图2-2。

建模

（1）打开UG NX6，创建建模文件“mujulingjian.prt”。

（4）按照上面的方法依次向上进行垫块操作，放置78*78*5和70*70*10两个长方体，如图2-6。

（11）单击插入菜单选择扫掠子菜单中的扫掠。选择一条草图绘制的圆弧作为扫掠边，并选择引导边进行扫掠。用同样方法对另一条圆弧进行扫掠。完成如图2-17。

（12）利用修剪体将扫掠面的上面部分修剪掉，并将扫掠面和草图隐藏，完成零件三维造型的建立。如图2-18。

零件分析

如图3-1所示，为一个模具零件实体模型，材料为45钢，毛坯为100mm*100mm*30mm的方形毛坯料。选择三轴数控铣床XK713A加工。其周边为四个台阶，上面三个台阶的侧为圆角。上表面为曲面，中间为型腔。底部还有四个同样的沉孔。

加工工艺分析

此零件为一个模具类零件，在加工时，先加工反面的孔，然后再加工正面的轮廓。在加工过程中需要两次装夹，故在编程时需要建立两个坐标系。如果将坐标原点分别置于零件的顶面，则会因为毛坯高度尺寸不一致，导致基准台高度尺寸不准确。为保证基准台的高度值准确，应将两个加工坐标系原点都置于基准台上，采用四边分中方式进行对刀。这样，只要毛坯高度大于零件的高度，多余材料会在加工过程中被自动切除。

合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。具体要考虑以下几个因素：

切削深度ap。在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，ap就等于加工余量，这是提高生产率的一个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。

切削宽度L。一般L与刀具直径d成正比，与切削深度成反比。经济型数控机床的加工过程中，一般L的取值范围为：L=(0.6～0.9)d。 切削速度V。提高V也是提高生产率的一个措施，但v与刀具耐用度的关系比较密切。随着v的增大，刀具耐用度急剧下降，故v的选择主要取决于刀具耐用度。主轴转速n(r/min)。主轴转速一般根据切削速度v来选定。计算公式为：V=pnd/1000。数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调(倍率)开关，可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。

主要根据允许的切削速度Vc(m/min)选取：

设置加工环境

打开零件图，单击开始图标，选择“加工”选项，如图4-1设置加工环境。

创建孔的加工工序

设置加工方法

（1）单击“加工方法视图”图标，操作导航器自动显示加工方法视图，如图4-2，双击“mill-rough”选项，弹出“铣削方法”对话框，如图4-3设置部件余量为0.35，其他为默认值。

（2）重复上面的步骤，设置“mill-semi-finish”的部件余量为0.18，设置“mill-finish”的部件余量为0。

定义加工坐标系和安全平面

（1）单击“几何试图”图标，操作导航器显示几何视图。

（2）右键单击“mcs-mill”重命名为“mcs-mill-1”，同样将“workpiece”改为“workpiece-1”。

创建程序AC1

（1）单击“机床视图”图标将操作导航器切换至机床视图。再单击“创建程序”图标，弹出“创建程序”对话框，如图4-10。

（2）如图完成创建程序的操作。

创建刀具

（1）单击“创建刀具”图标，弹出相应的对话框，如图4-11设置，确定后弹出相应刀具参数设置对话框，如图4-12设置。

（2）重复上述步骤，创建D4.3，D4.7的钻头。创建D4，D16的平刀。创建D20R4，D16R0.8牛鼻刀。创建D6R3，D3R1.5的球刀。

3.5.6创建操作DR1

（1）单击“创建操作”图标，弹出相应对话框，如图4-13设置。

（2）设置完成之后点击确定退出设置。双击导航条中的“DR1”选项，弹出对话框，如图4-14。

创建程序AC2并创建操作DR2

（1）单击创建程序按钮，如图4-19设置。

（2）单击创建操作按钮，弹出相应对话框，如图4-20设置，点击确定返回，弹出“啄钻”界面如图4-21。

6）生成导轨，并确认刀轨。

创建程序AC4并创建操作DR4

（1）点击创建程序按钮，创建程序为AC4。

（2）单击创建操作按钮，弹出相应对话框，如图4-24设置，点击确定返回，弹出“啄钻”界面如图4-25。

（8）生成导轨，并且确认导轨。

（9）阵列刀具路径，生成加工其它3个孔，如图4-28。

图4-28 刀轨和仿真

创建面的加工工序

定义新的加工坐标系、安全平面和工件

（1）单击“几何视图”图标，操作导航器显示几何视图。

（2）单击“创建几何体”图标，弹出相应的对话框，如图4-29设置，确定后弹出“MCS”对话框，如图4-30。

（2）单击“自动判断”按钮选择基准面，加工坐标系会自动定位到此面中心。

（3）设置安全设置选项为“平面”，单击 按钮，设置偏置值为30，并确定返回。

（4）进入“建模”模式，将图层复制进15号图层，并设置为工作图层。用“删除面”功能将四个沉孔删去，结果如图4-31所示。

（5）双击“workpiece-2”，弹出工件对话框，如图4-32所示，选择工件为制定部件。单击“制定毛坯”图标，弹出相应对话框，如图4-33设置。

创建程序NC1并创建操作AS1

（1）单击“创建程序”按钮，弹出对话框，如图4-34设置。

（2）单击“创建操作”按钮，弹出相应的对话框，如图4-35设置，确定后，弹出型腔铣对话框，如图4-35。

（3）点击确定后，操作导航器下会显示AS1。

（4）双击“AS1”选项，弹出型腔铣对话框，同图4-36设置。

（5）单击切削层按钮，使范围6成为当前范围，并删除范围6.

（6）单击切削参数按钮，在“策略”选项下，设置如图4-37。余量中将底部余量设置为0.15，确定返回。

（7）单击非切削移动按钮，如图4-38设置。

（8）单击进给和速度按钮，设置主轴速度为2200，进给率为500，进刀为500，点击确定返回。

（9）生成刀轨，并确认刀轨，确定返回，如图4-39。

创建程序NC2并创建操作AS2

（1）点击创建程序按钮，创建新的程序NC2。

（2）点击创建操作按钮，弹出相应的对话框，如图4-40设置，点击确定。

（3）双击“AS2”选项，弹出对话框，如图4-41设置。

（4）点击指定切削区域按钮，选择零件的基准面以上的表面为指定切削区域。

（5）单击切削参数按钮，弹出对话框，在策略选项下，设置如图4-42。连接下，选择直接对部件进刀，确定返回。

（6）单击非切削移动按钮，弹出相应的对话框，如图4-43设置，并确定返回。

（7）单击进给和速度按钮，设置主轴转速为2200，进给速度为2000，进刀为800，并确定返回。

（8）生成刀轨，并确认导轨，确定退出，如图4-44。

（1）单击创建操作按钮，弹出相应的对话框，如图4-45设置，确定后返回。

（2）双击导航条中的的“AS3”按钮，，弹出“固定轮廓铣”对话框，如图4-46设置，选择区域切削，会弹出“区域切削驱动方法”对话框，如图4-47设置，并确定返回。

（3）单击切削参数按钮，选择“在边上延伸”复选框，距离输入2，并确定返回。

（4）单击非切削移动按钮，进刀类型选择“线性”，长度设置为3，并确定返回。

（5）单击进给和速度按钮，设置主轴转速为2200，进给率为2500，进刀为800。确定返回。

（6）生成刀轨并确认刀轨，确认退出，如图4-48。

创建程序NC3并创建操作AS4

（1）点击“创建程序”按钮，弹出对话框，如图4-49设置。

（2）点击“创建操作”按钮，弹出对话框，如图4-50设置，确定返回。

（3）双击导航条中的“AS4”选项，弹出平面铣对话框，如图4-51设置。

（4）点击“面边界”图标，选择底面为面边界，并确定返回。

（5）单击“切削参数”按钮，弹出对话框，如图4-52设置。在余量选项中将壁余量设置为0.5，确认返回。

（6）点击“非切削移动”按钮在，在“进刀”选项中设置封闭区域为“螺旋”，直径为85，高度为2.确定返回。

（7）点击“进刀和速度”按钮，将主轴转速设置为3500，进给率为500，进刀为500，并确定返回。

（8）生成刀轨，并确认刀轨，确定退出，如图4-53。

创建程序NC4并创建操作AS5

（1）参照4.2.8的方法创建程序NC4，复制操作AS2。内部粘贴在NC4程序组下，并重命名为AS5，精加工外侧面。完成后，操作导航器如图4-54所示。

（2）双击“AS5”选项，弹出相应对话框，如图4-55设置。

（3）单击“指定切削区域”，点击“全重选”，选择外表面。

（4）单击“切削参数”按钮，如图4-56设置。

（5）单击“进给和速度”按钮，设置主轴转速为3500，进给率为1000，进刀为800，确定返回。

（6）生成刀轨，并确认刀轨，确定退出，如图4-57。

创建操作AS6

（1）点击“创建操作”按钮，弹出对话框，如图4-58设置。

（2）双击导航条中的“AS6”选项，弹出相应对话框，如图4-59设置。

（3）点击“指定切削区域”为零件的内表面。方法为“表面积”。

（4）点击“非切削移动”按钮，弹出对话框，如图4-60,设置。

（5）点击“进给和速度”按钮，弹出对话框，如图4-61设置。

（6）生成刀轨，并确认导轨，确定退出，如图4-62。

创建程序NC5并创建操作AS7

（1）参照4.2.8的方法创建程序NC5，复制操作AS5。内部粘贴在NC4程序组下，并重命名为AS7，外侧清根加工。

（2）双击导航条中的“AS7”选项，弹出相应对话框，如图4-63设置。

（3）单击“切削参数”按钮，如图4-64设置。

（4）生成刀轨，并确定刀轨，确定退出，如图4-65。

创建操作AS8

（1）参照4.2.8的方法复制操作AS7。内部粘贴在NC5程序组下，并重命名为AS8，内侧清根加工。

（2）双击导航条中的“AS8”选项，弹出相应对话框，如图4-66设置。

（3）点击“指定切削区域”按钮，选择型腔的表面。

（5）点击“点构造器”按钮，弹出对话框，如图4-68设置，选择型腔圆心。确定返回。

（6）生成刀轨，并确认刀轨，确定退出，如图4-69。

创建程序NC6并创建操作AS9

（1）点击“创建程序”按钮，创建程序NC6。

（2）点击“创建操作”按钮，弹出对话框，如图4-70设置，确定返回。

（3）双击导航条中的“AS9”选项，弹出相应对话框，如图4-71设置。

（4）单击“指定切削区域”按钮，选择零件顶面为切削区域。

（5）方法选择“区域铣削”，弹出相应的对话框，如图4-72设置。选择型腔圆弧中心为阵列中心，确定退出。

（6）单击“非切削移动”按钮，弹出对话框，如图4-73设置。

（7）单击“进给和速度”按钮，设置主轴转速为3500，进给率为1200，进刀为600，确定退出。

（8）生成刀轨，并确认导轨，确定退出，如下图4-74。

创建程序NC7并创建操作AS10

（1）点击“创建程序”按钮，创建程序NC7。

（2）点击“创建操作”按钮，弹出对话框，如图4-75设置，确定返回。

（3）双击导航条中的“AS10”选项，弹出相应对话框，如图4-76设置。

（4）单击“非切削移动”按钮，弹出对话框，如图4-77设置。

（5）单击“进给和速度”按钮，如图4-78设置主轴转速为4000，进给率为300，进刀为200，确定退出。

（6）生成刀轨，并确认导轨，确定退出，如图4-79。

 后处理生成程序

后处理

在“PROGRAM”上右键弹出菜单，选择“后处理”选项，弹出后处理器，在其中选择后处理文件，如图5-1。

这里选择已经编辑设置好的MILL-3- AXIS系统后处理文件，指定存放位置，确认输出，生成G代码，至此，加工完成。如图5-2。

生成程序

由于生成的程序太多，在此只截取部分程序，如图5-3.

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