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UG NX教程资料:
第37部分  顺序铣
 
    顺序铣是利用部件表面控制刀具底部,驱动面控制刀具侧刃,检查面控制刀具停止位置
的加工形式。刀具在切削过程中,侧刃沿着驱动面运动且保证底部与部件面相切,直至刀具
接触到检查面。该操作适合切削有角度的侧壁。
UG NX 8.0 8.5 数控加工技巧 第37部分 顺序铣
课堂讲解
    顺序铣操作由4种类型的子操作组成:点到点运动、进刀运动、连续轨迹运动和退刀运
动,如图7-46所示。
图746顺序铣示意图
    一旦使用平面铣或型腔铣对曲面进行了粗加工,就可以使用顺序铣对曲面进行精加工。
通过使用3, 4或5个刀轴运动,顺序铣可以使刀具准确地沿曲面轮廓运动,如图7-47所示.
图7-47  3轴和5轴刀具运动
    多轴数控加工中,特别是铣削加工,为减少接刀痕迹、保证轮廓表面质量,铣刀切入工
件时,应避免沿零件外廓的法向切入,而应沿外廓曲线延长线的切向切入,以保证零件曲线
平滑过渡。在切离工件时,也应避免在工件轮廓处直接退刀,而应沿零件轮廓延长线的切向
逐渐切离工件。另外,为提高铣削加工质量,精加工时应尽量采用顺铣。
 
课时区间1 :选择刀具
 
    在顺序铣操作中,若用户事先没有定义加工刀具,则在【创建操作】对话框中选择【顺
序铣】操作子类型,并单击【确定】按钮,弹出【选择刀具】对话框,如图7-48所示。
 
    通过该对话框,可以重新选择【方法】、【几何体】和【刀具】父组对象。单击【编辑】
按钮,可对选择的对象进行编辑;单击【选择】按钮,则重新选择对象,事先没有创建父组
对象的,可以新建对象;单击【显示】按钮,则显示编辑或选择的对象。
    选择或新建刀具后.弹出【顺序铣】对话框,如图7-49所示。
图7-48【选择刀具】对话框
课时区间2:参数设置
 
    【顺序铣】对话框提供的选项可确定每个操作的刀轨动作、显示设置和公差。这些参数
适用于每个子操作。下面对该对话框的选项设置作详细介绍。
    1.默认公差
    默认公差是为顺序铣操作指定曲面内公差、曲面外公差和刀轴(度)。在以后的子操作
中可指定定制曲面公差(使用【连续刀轨参数】对话框中的选项)来替换默认公差值。
    ●  曲面内公差:曲面内公差在进刀或连续刀轨子操作中指定驱动曲面、部件表面和检
        查曲面的内公差。此公差是刀具所能穿透曲面的最大距离,其值不能为负。
    ●  曲面外公差:可在进刀或连续刀轨子操作中指定驱动曲面、部件表面和检查曲面的
        内公差。此公差是刀具所不能穿透曲面的最大距离,其值不能为负。
    ●  刀轴(度):可指定多轴运动中刀轴的角度公差(按度测量)。此公差是实际的刀轴
        在任何输出点可与正确刀轴偏离的最大角度,其值必须为正。
    2.全局余量
    全局余量为操作指定驱动曲面、部件表面和检查曲面上剩余的多余材料量。全局余量可
以指定正值、负值或零值。
    3.最小安全距离
    当进刀和退刀子操作中的【安全移动】选项设置为【最小安全距离】时,最小安全距离
值将用于这些子操作中。
    4.避让几何体
    【避让几何体】选项允许创建一些空间位置,在这些位置中,刀具可安全地清理部件。
【出发点】或【起点】仅用在刀轨的起点,【返回点】或【回零点】仅用在刀轨的末端。任
何进刀或退刀子操作中都可以使用安全平面。
    单击此按钮,可弹出避让控制对话框,如图7-50所示。该对话框的选项含义及设置方法
与钻削操作的避让控制对话框相同,这里不再重复叙述了。
    5.其余选项设置
    在【顺序铣】对话框中还包括其他一些选项,介绍如下。
    ●  默认进给率:通过打开【进给率和速度】对话框来指定进给率和主轴转速,如图7-51
        所示。
   图7-50避让控制对话框
   ●  默认拐角控制:通过打开【拐角和进给率控制】对话框来指定圆弧进给率和拐角减
       速,如图7-52所示。
   ●  全局替换几何体:在整个操作中用其他面、曲线和临时平面来替换面、曲线和临时
      平面。
   ●  结束操作:单击此按钮,弹出【结束操作】对话框,如图7-53所示。单击该对话框
     中的【生成刀轨】按钮,可生成操作的完整刀轨。
图7-53【结束操作】对话枢
课时区间3:进刀运动
    在【顺序铣】对话框中设置了操作参数后,单击【确定】按钮,弹出【进刀运动】对话
框,如图7-54所示.进刀运动是子操作序列中的第一个运动,需要定义进刀位置和进刀方法.
进刀位置定义刀具在何处初次接触部件,进刀方法定义刀具该如何到达进刀位置。
图7-54【进刀运动】对话框
    下面对【进刀运动】对话框中的选项设置进行介绍。
    1.刀片/修改
    【刀片/修改】下拉列表中包括【刀片】和【修改】选项。【刀片】选项用于添加或更改
子操作。仅当定义了进刀子操作之后,此按钮才可选,并且【修改】选项被激活,允许更改
现有的子操作序列。
    2.子操作类型
    子操作类型下拉列表中包括4个子操作:进刀、连续刀轨、退刀和点到点.选择其中一
个子操作将显示相应的设置对话框,这4个对话框允许创建顺序铣所需的所有刀具运动。
    ●  进刀:是从避让几何体到部件上初始切削位置的移动。
    ●  连续刀轨:创建从一个驱动曲面到下一个驱动曲面的切削运动序列。大多数顺序铣
        子操作都是使用此选项创建的。
    ●  退刀:创建从部件返回到避让几何体或定义的退刀点的非切削移动。
    ●  点到点:用于将刀具快速移动到另一区域,以便连续刀轨运动在此区域继续进行。
    3.子操作列表
    此列表可显示当前的操作名称和所有子操作。各个子操作列出为Eng(进刀)、Cpm(连
续刀轨)、ptp(点到点)或Ret(退刀)运动,如图7-55所示。用户还可以通过双击此窗口
上显示的子操作名称来编辑该子操作。子操作列表下面的3个选项按钮含义如下。
    ●  重播:当修改子操作时,单击【重播】按钮可显示t【信息】窗口中当前高亮显示的
        所有子操作的刀轨。
    ●  列表:单击此按钮,可弹出子操作列表,列表中列出了创建的顺序铣刀轨,如图7-56
       所示。
    ●  删除:单击【删除】按钮,将从子操作列表中移除选定的子操作或子操作范围。
                  图7-55   [信息]窗口
     4.进刀方法
    进刀方法是指刀具向初始切削位置移动的方法。单击【进刀方法】按钮,弹出【进刀方
法】对话框,如图7-57所示。
图7-57【进刀方法I对话框
该对话框中各选项含义如下。
●  方法:定义刀具如何从进刀点(由所选的进刀方法确定)移动到最初切削位置。其
    下拉列表中包含多种进刀方法。【无】表示没有进刀移动,刀具将从定义的避让儿
    何体或进刀点直线移动到最初切削位置:【仅矢量】指定沿指定的单位矢量从指定
    的平面到最初切削位置来测量进刀移动;【角度,角度,平面】可根据两个角度和
    一个平面来指定移动,两角决定进刀矢量方向,平面确定了进刀平面至初始切削位
    置的距离,该距离为进刀矢量长度,如图7-58所示;【角度,角度,距离】可根据
    两个角度和一个距离来指定移动,角度确定进刀运动的方向,距离值确定长度;【刀
    轴】指定沿刀轴进行进刀移动。【从一点】可指定一个点,进刀移动将从该点开始。
 
图7-58 【角度,角度,平面】进刀方法
    ●  角度1:指如图7-58所示的角度a。指向第一刀方向的矢量尾部将按角度I(如果
        为正)在启动位置处与部件几何体相切的平面内,从驱动几何体开始旋转。
    ●  角度2:得到的矢量尾部将按角度2(如果为正)在垂直于切面的平面内,从部件
        几何体开始旋转。
    ●  距离:进刀运动的长度。
    ●  安全移动:创建额外的刀具移动来逼近起点或进刀点。移动的方向可以垂直于安全
        平面,也可以沿刀轴。【安全移动】包括【无】、【安全平面】和【最小安全距离】3
        个选项。【无】表示没有安全移动;【安全平面】将使刀具沿垂直于安全平面的矢量
        从安全平面移动到起点或进刀点;【最小安全距离】将使刀具沿刀轴移动到起点或
        进刀点,此距离由在【顺序铣】对话框中指定的【最小安全距离】值来定义。
    5.定制进刀速率
    勾选此复选框,可以输入特定的进给率给当前子操作。
    6.参考点
    参考点位置可定义驱动曲面、部件表面和检查曲面的近侧,如图7-59所示。刀具进刀时
需要区分每个曲面的近侧和远侧.当使用【几何体】选项来使刀具进刀时,必须指定一个与
三个曲面都相关的停止位置。可将此停止位置定义为所选曲面的近侧、远侧或与近侧相切.
图7-59参考点可定义曲面的近侧
【参考点】的选项含义如下。
●  位置:刀具进刀时需要的参考点位置。用户可以选择多个点选项来定义参考点位置。
●  未定义:表示未指定参考点。
●  点:通过点构造器来定义参考点。
●  出发点:表示先前在避让几何体中定义的【出发点】为当前的参考点。
●  起点:表示先前在避让几何体中定义的【起点】为当前的参考点。
●  进刀点:表示先前在【进刀方法I对话框(使用【方法】下拉列表中的【从一点】)
    中定义的【进刀点】是当前的参考点。
●  从上一刀其末端:表示上一次执行的子操作中所到达的最后刀具位置是当前的参
    考点。
●  刀轴:用以指定进刀刀轴矢量。
  培训师提醒:
  由于顺序铣操作使用参考点和刀轴来确定刀具向材料进刀的点,因此如果参考点
则处理器可能无法计算所需的点.如果出现这种情况,用户必须在驱动曲
面、部件表面和检查曲面的同一侧在更接近所需启动.s的位五重新指定【参考点】.
有些情况下,对于进刀子操作中的一个或多个曲面,用户可能还需要使用【进刀几何
体】对话框中的【直接移动】或【侧面指示符】选项.
    7.几何体
    单击[几何体7按钮,弹出[进刀几何体I对话框,如图7-60所示。进刀运动设置前需
要先通过选择曲线或曲面来定义进刀几何体。
                            图7-60【进刀几何体】对话框
该对话框中各选项含义如下。
●  驱动/部件/检查:此3个单选按钮可在驱动曲面、部件曲面和检查曲面之间切换。
●  准线:是一个矢量,通过使用曲线来生成内部的表格化圆柱,将刀具定位到曲线上
    时需要表格化圆柱。表格化圆柱通常平行于刀轴。
●  停止位置:是指当前子操作相对于驱动曲面、部件表面或检查曲面的最终刀具位置。
    其下拉列表中包括【近侧】、【远侧】、【在曲面上】、【驱动曲面一检查表面相切】和【部
    件曲面一检查表面相切】等选项。
培训师提醒:
 
 在选择驱动曲面 、部件表面或检查曲面之前必须指定停止位里.
●  在曲面上:可定位刀具,以便刀具末端在指定几何体上直接停止。此选项不受参考
    点位置的影响。
   培训师提醒
   如果曲面的停止位里为【在曲面上】,则该曲面上不会留下余1(全局余量、环
余量或单独的表面余量).
                                                                                                                                              i
●  驱动曲面一检查表面相切:将刀具定位在驱动曲面与检查曲面的相切处。如果该相切
    条件存在,则必须选择此选项,如果该相切条件不存在,则切勿选择此选项,如
    图7-61所示。
●  部件曲面一检查表面相切:将刀具定位在部件表面与检查曲面的相切处。
 
图7-61驱动曲面一检查曲面相切
●  余量:在进刀移动末端的驱动曲面、部件表面和检查曲面上留下的余量.
●  添加的余量:指定是否将为驱动曲面和部件表面指定的全局余量和环余量添加到为
检查曲面指定的余量值中。该选项仅适用于检查曲面,包括【无】、【驱动】和【部
件】选项。
   》无:表示只有余量值会留在检查曲面上,不会添加额外的全局余量或环余量。
    当刀具跨过检查曲面的边缘时,此选项非常有用,如图7-62所示。
  图7-62仅将指定的余量应用于检查曲面                      
    》驱动:表示将为驱动曲面指定的全局余量和当前驱动曲面的环余量添加到检查
        曲面的余量值中。如果将当前检查曲面用做下一子操作的驱动曲面,则应将【添
        加的余量】选项设置为【部件】。
    》部件:表示将为部件表面指定的全局余量和当前部件表面的环余量添加到检查
        曲面的余量值中。
●  方向移动:辅助刀具定位在部件上。按大致方向指定点或矢量,刀具将沿此方向移
    动以到达最初切削位置。当可能存在一个以上停止位置或当刀具远离部件时,此选
    项很有用。
    ●  侧面指示符:当刀具位于曲面上或与曲面重叠时,使用该选项可辨清关于驱动曲面、
        部件表面或检查曲面的近侧和远侧。
    ●  重新选择所有几何体:重新定义进刀几何体。
    8.刀轴
    【刀轴】选项用于根据正在加工的曲面来指定刀具方向。一般控制刀轴的方法有三种:
3轴、4轴和5轴。
    ●  3轴:可使刀轴数据的输出相当于具有固定刀轴的输出。选择此选项可打开【三轴
        选项】对话框,如图7-63所示.该对话框包含3种可用于定义刀轴的选项。
    ●  4轴:可通过强制刀轴保持与指定矢量垂直来控制刀轴数据。选择此选项可打开【四
        轴选项]对话框,如图7-64所示.
    ●  5轴:可通过强制刀轴保持与指定矢量垂直来控制刀轴数据。选择此选项可打开【五
        轴选项I对话框,如图7-65所示。
图7-63【三轴选项】对话框
9.其余选项
在【进刀运动】对话框中还包括【显示刀具】、【后处理】、【选项】和【结束操作】等选
含义如下。
●  显示刀具:单击此按钮,第一个子操作后的所有子操作在刀具的当前位置显示刀具
    的实体。
●  后处理:单击此按钮,将启动后处理器命令对话窗口。
●  选项:单击此按钮,则弹出【其他选项】对话框。用以编辑或定义表面公差、刀轴
    公差等。
●  结束操作:完成参数的设置操作。
课时区间4:退刀运动
    当定义了进刀运动和连续刀轨运动后,程序自动弹出【退刀运动】对话框,如图7-66
所示。
    【退刀运动】对话框中的选项设置与【进刀运动】对话框类似,【退刀方法】对话框如
图7-67所示。

图7-66【退刀运动】对话框
   课堂任务
   目标
   完成课堂任务后,你将熟练掌握创建顺序铣工序的操作步骤及操作技巧。
   任务:创建顺序
 
    顺序铣主要加工具有倾斜角度的侧壁。本任务以一个斜度侧壁零件的精加工来演示顺序
铣的整个操作过程。加工模型如图7-68所示。
                                        图7-68加工模型
    本例加工操作分两部分完成:‘首先进行加工前准备,包括加工环境初始化、创建刀具等:
然后创建顺序铣加工操作,包括选择切削操作子类型、指定几何体、切削参数设置,以及生
成刀路等。
    1.加工前期准备
    与可变曲面轮廓铣的操作类似,加工环境初始化时,用户除了可选择多轴铣削直接进入
加工环境外,还可选择任何铣削模板类型进入加工环境,但在创建刀具和创建操作时需要另
行选择铣削模板。
    1)加工环境初始化
    Step1 从光盘中打开部件文件“7-2.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。
    2)创建刀具并设置MCS
    Step1 在【插入】工具条上单击【创建刀具】按钮UG NX 8.0 8.5 数控加工技巧 第37部分 顺序铣,弹出I创建刀具】对话框,选
择BALL_MILL(球头铣刀),并命名为D6,如图7-69所示。
    Step2 单击【确定】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
6mm,长度为90mm,其余参数保留默认值,最后关闭该对话框,完成刀具的创建,如图7-70
所示。
                    图7-69选择刀具类型图7-70设置刀具参数
    Step3 在操作导航器切换视图为【机床视图】,然后双击MCS项目,弹出【Mill
Orient】对话框,单击按钮UG NX 8.0 8.5 数控加工技巧 第37部分 顺序铣6,通过弹出的【CSYS】对话框将MCS向ZM正方向移动35mm,
如图7-71所示。

    2.创建顺序铁操作
    顺序铣操作包括设置切削参数和设置进Va刀运动。
    1)设置切削参数
    Step1 在【插入】工具条上单击【创建工序】按UG NX 8.0 8.5 数控加工技巧 第37部分 顺序铣4,弹出【创建工序】对话框,选
择SEQUENTIAL_MILL(顺序铣)切削子类型,然后在【位置】选项区依次选择程序为
PROGRAM,刀具为D6,几何体为WORKPJECE,方法为MILL FINISH,单击[确定]按
钮,如图7-72所示。
    Step2 随后弹出【顺序铣】对话框,单击【默认进给率】按钮,弹出【进给率和速度】
对话框,如图7-73所示。
图7-72选择工序子类型
   Step3  在【进给率和速度】对话框中输入主轴转速为3000,进给率为250,单击【确
定】按钮,如图7-74所示。
 
图7-74设置速度和进给率
    2)设置进刀运动
    Step1  在【顺序铣】对话框中单击【确定】按钮,弹出【进刀运动】对话框,如
图7-75所示。
    Step2  在该对话框中单击【进刀方法】按钮,弹出【进刀方法】对话框,如图7-76
所示。
图7-75 【进刀运动】对话框
   Step3 从【方法】下拉列表中选择【仅矢量】选项,弹出【矢量】对话框,选择zc
轴,如图7-77所示。
   Step4 在【进刀方法】对话框中输入距离值【0.5】,如图7-78所示·图7-77选择zc轴
   Step5 单击【进刀方法】对话框的【确定】按钮,完成进刀方法的设置.在【进刀运
动】对话框中勾选【定制进刀速率]复选框,并输入进给率为【50】,
   培训师提醒:
   后续的连续运动刀轨的进给率统一为【50】.
 
   Step6 在参考点的【位置】下拉列表中选择【点】选项,在弹出的【点】对话框中输
入点坐标【-35,-50, 20],如图7-79所示。
   Step7 单击【儿何体】按钮,随后弹出【进刀几何体】对话框,按信息提示在模型中
依次选择驱动曲面、部件表面和检查表面,如图7-80所示。
   Step8 在【进刀运动】对话框的【刀轴】下拉列表中选择(5轴】,并在弹出的【五
轴选项】对话框中选择方法为【扇形】,如图7-81所示.
   Step9 单击【进刀运动】对话框的【确定】按钮,程序自动切换至【连续运动刀轨】
对话框,同时生成进刀运动刀轨,如图7-82所示。
图7-79指定参考点
图7-81选择刀轴方法
    3)设置连续运动刀轨
    Step1 在【连续运动刀轨】对话框的【驱动曲面】下拉列表中选择【上一个驱动曲面】
选项。
    Step2 单击【检查曲面】按钮,弹出【检查曲面1】对话框,然后在模型上选择如
图7-83所示的面作为检查表面.并在该对话框选择停止位置为I驱动曲面一检查曲面相切】。
    Step3 单击【连续运动刀轨】对话框的【确定】按钮.完成第1个连续运动的设置,
同时生成连续运动刀轨,如图7-84所示。
              图7-83指定检查表面图7-84生成第1个连续运动刀轨
    Step4 同理,在进行第2个连续运动刀轨设置时,保留部件表面的默认指定,将驱动
曲面该为【上一个检查表面】,单击【检查曲面】按钮,在模型上指定如图7-85所示的面作
为检查表面。
    Step5 将刀轨运动方向设置为【向前】,然后单击【连续运动刀轨】对话框的【确定】
按钮,完成第2个连续运动的设置,同时生成连续运动刀轨,如图7-86所示。
可以单击对话框中的【反向】按妞,以此来检查刀轨运动方向,若发现单击一
运动方向非需要的方向(本例的方向始终向左),再单击一次该招对丑即可
    Step6 第3个连续刀轨的驱动曲面和部件表面保留默认指定的面,单击【检查曲面】
按钮,在模型上指定如图7-87所示的面作为检查表面,并在【检查曲面】对话框中选择停止
位置为【驱动曲面一检查曲面相切】。
图7-87指定检查表面
    Step7 在【连续运动刀轨】对话框的【刀轴】下拉列表中选择D轴】.并在弹出的
【三轴选项】对话框中选择刀轴方法为【ZM轴】,在【连续运动刀轨】对话框中单击【确定】
按钮,完成第3个连续运动的设置,生成第3个连续运动刀轨,如图7-88所示。
 图7-88生成第3个连续运动刀轨
培训师提醒:
    因为第2个连续刀轨运动的驱动曲面是垂直面,因此使用[3轴I的刀轴即
可加工。                                                                     
   Step8   在进行第4个连续运动刀轨设置时,运动刀轨方向设置为K【向前】,保留部件
表面和驱动曲面的默认指定,单击【检查曲面】按钮,在模型上指定如图7-89所示的面作为
检查表面。
    Step9 将第 4个连续运动刀轨的刀轴指定为【5轴】,其方法设为【平行于驱动曲面】,
单击【连续运动刀轨】对话框的【确定】按钮,完成第4个连续运动刀轨的设置。生成的第
4个连续刀轨如图7-90所示。
                图7-89指定检查表面图7-90生成第4个连续运动刀轨
    Step10 第5个连续运动刀轨的部件表面和驱动曲面保留默认指定,在选择检查表面
时,将对话框中的停止位置选为【近侧1,然后在模型上指定如图7-91所示的面作为检查
表面。
    Step11 最后单击【连续运动刀轨】对话框的【确定】按钮,完成第5个连续运动刀轨
的设置,生成的第5个连续刀轨如图7-92所示。
图7-91指定检查表面
    4)设置退刀运动
    Step1 在【连续刀轨运动】对话框的子操作类型列表中选择【退刀】,程序自动弹出
【退刀运动】对话框,如图7-93所示.
    Step2 单击【退刀方法】按钮,弹出【退刀方法】对话框,在【方法】下拉列表中选
择【仅矢量】选项,弹出【矢量】对话框,然后选择一xc轴,如图7-94所示。
图7-94选择矢量轴
   Step3  在【退刀方法】对话框中输入退刀距离值【201,如图7-95所示·
   Step4  勾选【定制退刀进给率】复选框,并输入【1000],最后单击【退刀运动】对
 话框的【确定】按钮,如图7-96所示。
                       图7-95设置退刀距离图7-%设置退刀进给率
   Step5  在随后弹出的【点到点的运动】对话框中单击【结束操作】按钮,随后程序自
动生成整个顺序铣的加工刀路,并弹出【结束操作】对话框,单击【确定】按钮,结束顺序
铣加工操作,如图7-97所示.
 图7-97生成完整刀路并结束操作
任务总结
通过本次任务的完成,你将学会:
●  如何创建顺序铣加工工序。
●  利用顺序铣加工成型模具。
 
 


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