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UG NX教程资料:
第2部分 可变轴曲面轮廓铣
 
    可变轴曲面轮廓铣(VARIABLEes CONTOUR)是相对固定轴加工而言的,在加工过程中
刀轴的轴线方向是可变的,可随着加工表面的法线方向的改变而相应地改变,从而改善加工
过程中刀具的受力情况,放宽对加工表面复杂性的限制,使得原来用固定轴曲面加工时陡峭
的表面变成非陡峭表面而可一次加工完成。
UG NX 8.0 8.5 数控加工技巧 第36部分 可变轴曲面轮廓铣
课堂讲解
    可变轴曲面轮廓铣的驱动方法包括边界驱动、曲面区域驱动、螺旋线驱动、曲线/点驱动、
刀具轨迹驱动和径向切削驱动。这些驱动方法的定义与固定轴曲面铣一致。值得注意的是,
可变轴曲面轮廓铣没有区域驱动与清根切削驱动,而UG NX 8.0将经常使用的曲面区域驱动
和边界驱动作为主要驱动方式在菜单中显示。如图7-13所示为使用驱动曲面的可变轮廓铣。
图7-13使用驭动曲面的可变轮廓铣
课时区间1:几何体的创建方法
    在【创建工序】对话框中选择VARIABLE_CONTOUR操作子类型,并单击【确定】按
钮,程序将弹出[可变轮廓铣I对话框,其中,如图7-14所示为[几何体1选项区。
 图7-14【几何体】选项区
    【几何体】选项区中包括3种几何体:部件几何体、检查几何体和切削区域几何体。
    1.部件几何体
    可变轴曲面轮廓铣并不总是需要指定部件几何体的。如果不指定,那么驱动几何体就是
部件几何体。部件几何体如图7-15所示。
    2.检查几何体
    可变轴曲面轮廓铣不需要检查几何体。如果指定了检查几何体,则其一般是用来阻止碰
掩和过切的。
    3.切削区域几何体
    可变轴曲面轮廓铣中切削区域几何体的指定,取决于所选择的驱动方法。可以通过选择
曲面、片体或面进行定义.区域铣削驱动方法所指定的切削区域几何体如图7-16所示。
图7-15部件几何体
课时区间2:UG NX8.0加工界面
 
    驱动方法用于定义创建刀具路径的驱动点。UG NX 8.0曲面加工提供了多种类型的驱动
方法。其中有些驱动方法允许曲线创建驱动点集,而另外的一些驱动方法则允许在一个区域
中创建点阵列,实际就是将驱动方法归纳为边界驱动和区域驱动两大类。
    可变轴曲面轮廓铣的驱动方法和固定轴曲面轮廓铣的驱动方法大都相同,只是可变轴曲
面轮廓铣中没有【区域切削】、【文本】和【清根】驱动方法,但添加了【外形轮廓加工】驱
动方法。可变轴曲面轮廓铣的驱动方法选项如图7-17所示,固定轴曲面轮廓铣的驱动方法选
项如图7-18所示。
图7-17可变轴曲面轮廓铣
 课时区间3: 投影矢量
 
   投影矢量用于指定驱动点投影到零件几何上,以及零件与刀具接触的一侧。一般情况下,
驱动点沿投影矢量方向投影到零件几何上生成投影点。有时当驱动点重驱动曲面向部件表面
投影时,可能会沿着投影矢量的相反方向投影,但不管如何投影,刀具总是能沿投影矢量与
部件表面的一侧接触。系统提供了多种指定投影矢量的方法,如刀轴、两点、远离点、远离
直线等,而可以选用的投影矢量方法却取决于驱动方式。
课时区间4: 刀轴
可变曲面轮廓铣的刀轴选项如图7-19所示,各选项含义如下。
●  远离点:定义偏离焦点的可变刀轴,可通过点构造器来确定点。使用往复切削类型
    的【远离点】的刀轴如图7-20所示。
 图7-19刀轴选项图7-20  I【远离点】的刀轴   
●  朝向点:定义向焦点收敛的可变刀轴.刀轴矢量指向定义的焦点,并指向刀具夹持
    器,如图7-21所示。
图7-21 【朝向点】的刀轴
●  相对于矢量:定义相对于带有指定的前倾角和侧倾角的矢量的可变刀轴。前倾角定
    义了刀具沿刀轨前倾或后倾的角度。侧倾角定义了刀具从一侧到另一侧的角度。如
    图7-23所示.a, b点宁义了矢量。
图7-23【相对于矢量】的刀轴
●  垂直于部件:定义在每个接触点处垂直于部件表面的刀轴,如图7-24所示。
左视困
 图7-24刀轴垂直于部件表面
●  相对于部件:定义一个可变刀轴,它相对于部件表面的另一垂直刀轴向前、向后、
    向左或向右倾斜,如图7-25所示。
●  4轴,垂直于部件:定义使用4轴旋转角度的刀轴。4轴方向使刀具绕着所定义的
    旋转轴旋转,同时始终保持刀具和旋转轴垂直。旋转角度使刀轴相对于部件表面的
    另一垂直轴向前或向后倾斜。与前倾角不同,4轴旋转角始终向垂直轴的同一侧倾
    斜,与刀具运动方向无关,如图7-26所示。
图7-25相对于部件的前倾和后倾
●  4轴,相对于部件:此工作方式与【4轴,垂直于部件1基本相同。此外,它还可
    以定义一个前倾角和一个侧倾角。由于是4轴加工方法,侧倾角通常保留其默认值
    0度。
●  双4轴在部件上:与【4轴,相对于部件】的工作方式基本相同,应指定一个4轴
    旋转角、一个前倾角和一个侧倾角。4轴旋转角将有效地绕一个轴旋转部件,如同
    部件在带有单个旋转台的机床上旋转。但在[【双4轴在部件上】中.可以分别为单
    向运动和回转运动定义参数。【双4轴在部件上】仅在使用往复切削类型时可用.
    旋转轴定义了单向和回转平面,刀具将在这两个平面间运动,如图7-27所示。
图7-27双4轴在部件上
  培训师提醒
   当单向刀路的旋转轴与回转刀路的旋转轴不同时,,系统将生成一个5轴操作。
课堂任务
    目标
    完成课堂任务后,你将熟练掌握可变轴曲面轮廓铣的操作步骤及使用技巧。
    任务:创建可变轴曲面轮廓铣工序
    可变轴曲面轮廓铣可以使原来用固定轴曲面加工时陡峭的表面变成非陡峭表面,从而一
次加工完成,使工件表面更光顺。本任务将以实例的操作演示来说明可变轴曲面轮廓铣编程
的方法。
    本任务的加工模型如图7-28所示。利用可变轴曲面轮廓铣分别对模型上的2个部位进行
加工:倒圆角面和弧形面。
图7-28加工模型
    面类型不同,所选用的驱动方法也会不同。根据曲面的类型不同,整个加工操作将分2
个部分进行:加工倒圆角面和加工弧形面。
    1.加工倒圆角面
    圆弧面加工时要保证表面光顺,且不能使刀具每切削一层就走一个大范围,因此可使用
【径向驱动】方法。刀具则必须使用球刀。
    1)加载模型并加工环境初始化
     Step1  打开光盘文件“7-I .prt”.
     Step2  在标准工具条上选择【开始】|【加工】命令,弹出【加工环境】对话框,在
【要创建的CAM设置】列表中选择mill multi axis(多轴铣削),并单击【确定】按钮,进
入多轴铣削加工环境,如图7-29所示。
图7-29选择铣削类型
    2)创建刀具
    Step3  在【插入】上具条上单击【创建刀具】按钮,弹出【创建刀具】对话框,选择
BALL-MILL(球头铣刀),并命名为D2,如图7-30所示。
    Step4  单击【应用】按钮,在随后弹出的【铣刀一球头铣】对话框中设置刀具直径
为2mm,长度为75mm,刀刃长度为50mm,最后单击[【确定】按钮,完成刀具的创建,
如图7-31所示。
图7-31设置刀具参数
    3)创建操作并指定几何体
    Step1 在【插入】工具条上单击【创建工序】按钮,弹出【创建工序】对话框。
    Step2 在该对话框中选择VARIABLE CONTOUR(可变轴曲面轮廓铣)操作子类型,
并选择【程序】为PROGRAM,【刀具】为D2,【几何体】为WORKPIECE,【方法】为
MILL FINISH,单击【确定】按钮,如图7-32所示。
    Step3 在弹出的【可变轮廓铣】对话框的【几何体】选项区中,指定模型为部件几何
体,指定倒圆角面为切削区域几何体,如图7-33所示。
   图7-32创建操作图7-33指定部件、切削区域几何体         
    Step4 在【驱动方法】选项区选择【径向切削】方法,然后在弹出的【径向切削驱动
方法】对话框中单击【选择或编辑驱动几何体】按钮UG NX 8.0 8.5 数控加工技巧 第36部分 可变轴曲面轮廓铣3,然后在图形区中选择如图7-34所示
的模型边缘作为驱动几何体。
    Step15 在【径向切削驱动方法】对话框的【驱动设置】选项区中设置【平面直径百分
比】为【15】,【材料侧的条带】为【100】,【另一侧的条带】为【10】,如图7-35所示。
图7-34选择驱动几何体
    Step6  在【可变轮廓铣】对话框的【投影矢量】选项区中选择投影矢量为【朝向点】,
并在随后弹出的【点】对话框中输入朝向点的相对坐标值【50, 43, 40】,如图7-36所示。
 
    培训师提醒
    在可变轴曲面轮廓统中,投影矢量不能以刀轴方式来确定,因为刀轴的矢量始
终与ZM轴平行的,但多轴铣力口工中刀具的轴向是可变的.若选择此方式,则会弹
出【操作参峨之错误】警告信息,如图7-37所示.
 图7-36设置朝向点坐标系图7-37苦告信息
    4)设置刀轨并生成刀路
    Step1  在【刀轨设置】选项区单击【切削参数】按钮 图7-36设置朝向点坐标系图7-37苦告信息1,在弹出的【切削参数】对话
框的【策略】选项卡中勾选【在边缘滚动刀具】复选框,如图7-38所示。
    Step2  单击【进给率和速度】按钮 图7-36设置朝向点坐标系图7-37苦告信息2,在弹出的【进给率和速度】对话框中设置主轴
转速为【3000】,进给率为【150】,如图7-39所示。
 图7-40生成的径向切削刀路
  Step3 单击【生成】按钮UG NX 8.0 8.5 数控加工技巧 第36部分 可变轴曲面轮廓铣4,程序自动生成刀路,如图7-4。所示.
图7-40生成的径向切削刀路
    2.加工侧面
    侧面整体呈辐射状,因此可使用【流线驱动】方法.加工弧形面可复制到圆角面的加工,
仅对切削区域、驱动方法进行更改即可。
    Step1 创建一把直径为4、名称为D4的球头铣刀.
    Step2 在工序导航器中复制、内部粘贴并重命名操作为VARIABLE-CONTOUR-1,
如图7-41所示。
    Step3 双击复制的操作,弹出【可变轮廓铣】对话框.在【几何体】选项区单击【选
择或编辑切削区域几何体】按钮UG NX 8.0 8.5 数控加工技巧 第36部分 可变轴曲面轮廓铣4,通过弹出的【切削区域】对话框将原来的切削区域移除,
然后按信息提示选择模型中的弧形面作为新的切削区域几何体,如图7-42所示。
图7-42选择切削区域几何体
    Step4  在【驱动方法】选项区的【方法】下拉列表中选择【流线】选项,弹出【流线
驱动方法】对话框
    Step5  保留默认的驱动曲线选择方法,在【驱动设置】选项区选择切削模式为【往复
上升】,步距为【恒定】,最大距离为【1】,程序自动在模型中显示流曲线,如图7-43、图7-44
所示。
图7-43设置驱动参数
    Step6  在【可变轮廓铣】对话框中单击【生成】按钮国,程序自动生成流线驱动刀路,
如图7-45所示。最后单击【确定】按钮,完成本例模型的可变轴曲面轮廓铣加工。
图745生成的流线驱动刀路
任务总结
通过本部分的学习与任务的顺利完成,你将学会:
●   如何创建可变轴曲面轮廓铣加工工序。
●   创建可变轴曲面轮廓铣的注意事项与操作技巧。
●   利用可变轴曲面轮廓铣加工成型模具。
 
 
 

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