UG NX4中用空档铣刀加工三维轮廓的数控编程

耐①斯I耐~=斯0769合-22模7070机29／7。飞~模 ． "076 好 9-22 帮 708 手 240 Htlp．．／／www．nicemachine．net E—mail：nice@nicemachIne．net ·UG 技 术 应 用 专 · U G NX4中用空档铣刀加工三维轮廓的数控编程 东风汽车模具有限公司(湖北十堰 442001) 张林浩 【摘要】对在使用UG NX4中几种空档铣刀的三维轮廓的加工程序的编制和技巧进行 了，对其在编程时间、程序的使用安全性等方面做出比较。并对三维轮廓偏置加工 · d· 《模具制造))2008年第 l2期 · UG 技 术 应 用 专 题 · 耐 斯 撬 。飞~模：076好9-22帮708手240 Http：／／www．nicemachine．net E-mail~nice@nicemachine．net 图3 加工轨迹的移动方法 图 4 现生产用刀的工艺参数 根据我公司目前生产用的刀具参数，在 UG NX4 加工环境中作如图 5所示设置。 簟 纛 | I 12so．oooo 倒FlUtD 矗脚。 厂j 蠢 (so)Sti*I~ Imr 图 5 UG NX4中刀具参数 的设置 这里需要说明的是 ，由于 UG NX4软件中对 R 和尺 有着特殊的要求(通过实践发现 D>!SD+R x2)， 因此在不影响加工程序轨迹的基础上仅把关键参数 作相应地设置即可：D=32mm，L=250mm，FL=34mm。 3 UG NX4中三维轮廓的加工方式 3．1 基于曲面几何轮廓铣削的加工 3．1．1 边界驱动方式(Boundary) 边界驱动固定轴轮廓铣是将由边界定义的切削 区域的驱动点沿指定方向(这里针对空档铣刀，要沿 刀轴的反方向)，投影到零件面上生成刀轨，这种方 式生成程序效率高，可跟随复杂的零件表面轮廓。但 采用标准驱动模式，由于其加工轨迹精确地跟随切削 区域的形状，刀具不会跨过 自身，容易对实体产生过 切【Jj。此种情况可通过选用轮廓模式，自动避免交叉刀 轨的产生。 其详细地JJH*步骤如图6所示。 需要说 明的问题 ： (1)图6a中加工几何体(part)要选择空刀处的型 面，并一定要光顺规整 ，保证边界驱动几何投影在有 效地三维型面上。 (2)如果产生的刀具轨迹有多处跳刀 ，这是因为 Boudary Stock数值太小，进而加强了对边界几何的要 求。可将其设置如图 6b所示即可。 图8 加工参数设置 偏置法是数控粗加工的主要方法之一，特别适合 实型铸件的加工。应用此方法，产生的加工轨迹清晰 不紊乱。由于在加工过程中刀具始终精确地跟随铸件 《模具制造))2008年第 12期 · 5 · 一 耐①斯 撬 。 翥磊 Http：#www．nicemachine．net E—mail：nice@nicemachine．net ·UG 技 术 应 用 专 题 · 三维实体形状，从而保证了刀具切削受力均匀，也避 免了产生较多的空行程 ，在一定程度上提高了铣削效 率，缩短了生产制造周期。 系 得 切 自 图l0 清根切 需要说明的是：只有刀具与零件表面同时有两个 接触点时，才能产生清根刀轨。若加工的曲面太小时， 需要修整并延长加工区域的片体，保证在型面上有轨 迹产生。一般延长一个刀具直径长度为宜。 由于加工几何实体和加工曲面都参与程序的生 成，所以可利用 UG NX4软件本身判断加工的过切问 题，较标准驱动方式更安全。但加工的型面复杂时，会 造成加工时间长，而且刀轨的编辑也需要一段时间。 因此，在型面比较规整时(见图 11)，推荐使用此种方 法。图 12为用清根方式生成的加工刀具轨迹。 3．2 基于三维线的轮廓铣削加工(Profile _ 3D) 这种加工方法所用的加工几何都基于边界几何， 虽然生成效率高，但是由于 UG NX4软件在刀路计算 过程中，没有三维实体因素的介人 ，因此此加工程序 仅适用于平缓的型面加工。对于用乎底刀加工复杂的 三维轮廓的情形，极易产生过切。因此，此种方式仅推 荐在实型泡沫加工铣削三维轮廓时使用。图 l3为使 用平底刀加工三维轮廓时的刀具轨迹过切的情形。 图 1l 形状规整的空开型面 图 12 采用清根方式 生成的加工轨迹 图 l3 采用平底刀加工三维轮廓时的刀具轨迹过切 4 空档铣刀三维轮廓加工方式比较 空档铣刀三维轮廓加工方式比较见表 1所示。 表 1 空档铣刀三维轮廓加工方式 比较 月工方式 边羿驱动7JI1 【 清根切削 三维轮廓铣 项目＼ (Boudary) (Flow Cut) (Profile 3D) 刀具轨迹计 时问长．对于 算 时间及效 时问短 复杂型面还需 很短 蜜 要进一步编辑 相对安全。标准模式有 危险 ， 对陡峭型 程序的特点 过切的风险性 。可生成 很安全 面极易产生过切 三维轮廓的偏置程序 一 般平缓型面几何和 一般平缓型面 平缓的加工区而 适用对象 几何和复杂型 仅推荐应用在泡 复杂 型面 曲 沫实型模型加工 加 工儿何体 基于型面及实 的类型 曲砥和三维轮廓线 仪三维轮廓线 体 5 结束语 通过将目前生产的空档铣刀数控程序编制方法 的要点和技巧进行分析总结，对相关加工条件进行对 比，分析出各种三维轮廓加工的优缺点及适用对象。 同时，针对空档刀的参数设置进行详细说明。这样，为 以后的程序编制作了范例，在一定程度上提高了今后 加工类似几何数控程序的编制效率。同时，对三维轮 廓偏置加工的方法进行了研究探索 ，为今后三维轮廓 偏置加工技术的推广应用打下基础。 6 参考文献 【1] 谢国明等．UC CAM实用教程[M]．清华大学出版社，2006． E · 6 · 《模具制造}2008年第 12期