第一章UG編程入門與工藝介紹

制作：求實(shí)工作室UGNX8數(shù)控編程基本功特訓(xùn)第一章UG編程入門與工藝介紹

11.1學(xué)習(xí)目標(biāo)與課時(shí)安排（1）熟悉UG編程界面及其特點(diǎn)。（2）掌握編程加工工藝知識(shí)。（3）掌握一定的模具結(jié)構(gòu)知識(shí)。（4）學(xué)會(huì)進(jìn)入編程界面。（5）學(xué)會(huì)創(chuàng)建刀具、加工幾何體和創(chuàng)建操作等。（6）學(xué)會(huì)創(chuàng)建加工模板和導(dǎo)入模型到模板中。1.1學(xué)習(xí)目標(biāo)與課時(shí)安排（1）熟悉UG編程界面及其特點(diǎn)。21.2UG編程簡(jiǎn)介UG是當(dāng)前世界最先進(jìn)的、面向先進(jìn)制造行業(yè)的、緊密集成的CAID/CAD/CAE/CAM軟件系統(tǒng)，提供了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、仿真、數(shù)控程序生成等一整套解決方案。UG-CAM是整個(gè)UG系統(tǒng)的一部分，它以三維主模型為基礎(chǔ)，具有強(qiáng)大可靠的刀具軌跡生成方法，可以完成銑削（2.5軸~5軸）、車削、線切割等的編程。UG-CAM是模具數(shù)控行業(yè)最具代表性的數(shù)控編程軟件，其最大的特點(diǎn)就是生成的刀具軌跡合理、切削負(fù)載均勻、適合高速加工。另外，在加工過(guò)程中的模型、加工工藝和刀具管理，均與主模型相關(guān)聯(lián)，主模型更改設(shè)計(jì)后，編程只需重新計(jì)算即可，所以UG編程的效率非常高。UG-CAM主要由5個(gè)模塊組成，即交互工藝參數(shù)輸入模塊、刀具軌跡生成模塊、刀具軌跡編輯模塊、三維加工動(dòng)態(tài)仿真模塊和后置處理模塊，下面對(duì)這5個(gè)模塊作簡(jiǎn)單的介紹。1.2UG編程簡(jiǎn)介UG是當(dāng)前世界最先進(jìn)的、面向先進(jìn)制造行3交互工藝參數(shù)輸入模塊：通過(guò)人機(jī)交互的方式，用對(duì)話框和過(guò)程向?qū)У男问捷斎氲毒摺A具、編程原點(diǎn)、毛坯、零件等工藝參數(shù)。刀具軌跡生成模塊：具有非常豐富的刀具軌跡生成方法，主要包括銑削（2.5軸~5軸）、車削、線切割等加工方法。本書主要講解2.5軸和3軸數(shù)控銑加工。刀具軌跡編輯模塊：刀具軌跡編輯器可用于觀察刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，并提供延伸、縮短或修改刀具軌跡的功能。同時(shí)，能夠通過(guò)控制圖形的和文本的信息編輯刀軌。交互工藝參數(shù)輸入模塊：通過(guò)人機(jī)交互的方式，用對(duì)話框和過(guò)程向?qū)?多媒體信息傳播模式（4）三維加工動(dòng)態(tài)仿真模塊：是一個(gè)無(wú)需利用機(jī)床，成本低，高效率的測(cè)試NC加工的方法，可以檢驗(yàn)刀具與零件和夾具是否發(fā)生碰撞、是否過(guò)切、以及加工余量分布等情況，以便在編程過(guò)程中及時(shí)解決。（5）后處理模塊：包括一個(gè)通用的后置處理器(GPM)，用戶可以方便地建立用戶定制的后置處理。通過(guò)使用加工數(shù)據(jù)文件生成器(MDFG)，一系列交互選項(xiàng)提示用戶選擇定義特定機(jī)床和控制器特性的參數(shù)，包括：控制器和機(jī)床規(guī)格和類型、插補(bǔ)方式、標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)等等。

多媒體信息傳播模式（4）三維加工動(dòng)態(tài)仿真模塊：是一個(gè)無(wú)需利用51.3.1數(shù)控加工的優(yōu)點(diǎn)先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)是一個(gè)國(guó)家制造業(yè)發(fā)達(dá)的標(biāo)志，利用數(shù)控加工技術(shù)可以加工很多普通機(jī)床不能加工的復(fù)雜曲面零件或模具，而且加工的穩(wěn)定性和精度都會(huì)得到很大的保證。總體上說(shuō)，數(shù)控加工比傳統(tǒng)的加工具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.加工效率高：利用數(shù)字化的控制手段可以加工復(fù)雜的曲面，而加工過(guò)程是由計(jì)算機(jī)控制，所以零件的互換性強(qiáng)，加工的速度快。2.加工精度高：同傳統(tǒng)的加工設(shè)備相比，數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)化了傳動(dòng)裝置，提高分辨率，減少了人為和機(jī)械誤差，因此加工的效率得到很大的提高。3.勞動(dòng)強(qiáng)度低：由于采用了自動(dòng)控制方式，也就是說(shuō)切削過(guò)程是由數(shù)控系統(tǒng)在數(shù)控程序的控制下完成，不像傳統(tǒng)加工手段那樣利用手工操作機(jī)床完成加工。在數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，操作者只需要監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，所以勞動(dòng)強(qiáng)度低。4.適應(yīng)能力強(qiáng)：數(shù)控機(jī)床在程序的控制下運(yùn)行，通過(guò)改變程序即可改變所加工產(chǎn)品，產(chǎn)品的改型快且成本低，因此加工的柔性非常高、適應(yīng)能力強(qiáng)。5.加工環(huán)境好：數(shù)控加工機(jī)床是機(jī)械控制、強(qiáng)電控制、弱電控制為一體高科技產(chǎn)物，通常都有很好的保護(hù)措施，工人的操作環(huán)境相對(duì)較好。1.3編程加工工藝知識(shí)1.3.1數(shù)控加工的優(yōu)點(diǎn)1.3編程加工工藝知識(shí)6用數(shù)控機(jī)床加工模具或零件時(shí)，首先應(yīng)該編出零件的加工程序作為數(shù)控機(jī)床的工作指令，將加工程序送到數(shù)控裝置，由數(shù)控裝置控制數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)的變速、起停、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向、速度和位移量、以及其他（如刀具的選擇交換、工件的夾緊與松開(kāi)、冷卻和潤(rùn)滑的開(kāi)關(guān)等）動(dòng)作，使刀具與工件及其他輔助裝置嚴(yán)格地按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)有條不紊地工作，從而加工出合乎要求的工作。數(shù)控加工主要步驟如下圖所示。1.3.2數(shù)控機(jī)床介紹用數(shù)控機(jī)床加工模具或零件時(shí)，首先應(yīng)該編出零件的加工程序作為數(shù)7ug-多軸加工-第一章解析課件8010203一.夾具與裝夾在數(shù)控銑床或加工中心上常用的夾具主要有通用夾具、組合夾具、專用夾具和成組夾具，在選擇夾具時(shí)要綜合考慮各種因素，選擇最經(jīng)濟(jì)、合理的夾具。1.螺釘壓板利用T形槽螺栓和壓板將工件固定在機(jī)床工作臺(tái)上即可。裝夾工件時(shí)，需根據(jù)工件裝夾精度要求，使用百分表較正工件。2.虎鉗（平口鉗）形狀比較規(guī)則的零件銑削時(shí)常用虎鉗進(jìn)行裝夾，方便靈活，適應(yīng)性廣。當(dāng)加工精度要求較高時(shí)，需要較大的夾緊力時(shí)，則需要使用較高精度的機(jī)械式或液壓式虎鉗。虎鉗在數(shù)控銑床工作臺(tái)上的安裝要根據(jù)加工精度控制鉗口與X軸或Y軸的平行度，且零件夾緊時(shí)要注意控制工件變形和一端鉗口上翹。

3.銑床用卡盤當(dāng)需要在數(shù)控銑床上加工回轉(zhuǎn)體零件時(shí)，可以使用三爪卡盤裝夾，對(duì)于非回轉(zhuǎn)零件可使用四爪卡盤裝夾。1.3.3銑床與加工中心的操作010203一.夾具與裝夾1.3.3銑床與加工中心的操9二.裝夾注意事項(xiàng)在裝夾工件時(shí)，應(yīng)該注意以下問(wèn)題：(1)安裝工件時(shí)，應(yīng)保證工件在本次定位裝夾中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，以方便加工。同時(shí)，也應(yīng)考慮機(jī)床主軸與工作臺(tái)面之間的最小距離和刀具的裝夾長(zhǎng)度，確保在主軸的行程范圍內(nèi)能使工件的加工范圍能使工件的加工內(nèi)容全部完成。(2)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上的安裝位置必須給刀具運(yùn)動(dòng)軌跡留有空間，不能和各工步刀具軌跡發(fā)生干涉。三.對(duì)刀對(duì)刀的目的是通過(guò)刀具或?qū)Φ豆ぞ叽_定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間的空間位置關(guān)系，并將對(duì)刀數(shù)據(jù)輸入到相應(yīng)的存儲(chǔ)器中。它是數(shù)控加工中最重要的操作內(nèi)容，其準(zhǔn)確性將直接影響零件的加工精度。對(duì)刀分為X、Y向?qū)Φ逗蚙向?qū)Φ丁６?裝夾注意事項(xiàng)101。對(duì)刀方法根據(jù)現(xiàn)有條件和加工精度要求選擇對(duì)刀方法，可采用試切法、尋邊器對(duì)刀、對(duì)刀儀對(duì)刀和自動(dòng)對(duì)刀等。其中試切法精度較低，加工中常用尋邊器和Z軸設(shè)定器對(duì)刀，效率高且保證加工精度。2。對(duì)刀注意事項(xiàng)在對(duì)刀操作過(guò)程中應(yīng)注意以下問(wèn)題：根據(jù)加工要求選擇合適的對(duì)刀工具，控制對(duì)刀誤差。在對(duì)刀過(guò)程中，可通過(guò)改變微調(diào)進(jìn)給量來(lái)提高對(duì)刀精度。對(duì)刀時(shí)需謹(jǐn)慎操作，防止刀具在移動(dòng)的過(guò)程中碰撞工件。對(duì)刀數(shù)據(jù)一定要存儲(chǔ)在與程序?qū)?yīng)的存儲(chǔ)地址中，防止因調(diào)用錯(cuò)誤而產(chǎn)生嚴(yán)重后果。1。對(duì)刀方法11一、刀具的介紹數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，一般包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。數(shù)控刀具的分類有多種方法。根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：①整體式；②鑲嵌式，采用焊接或機(jī)夾式聯(lián)接，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種；③特殊型式，如復(fù)合式刀具、減震式刀具等。根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：①高速鋼刀具；②硬質(zhì)合金刀具；③金剛石刀具；④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具耐用、穩(wěn)定、易調(diào)、可換等的要求，近幾年機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用，在使用數(shù)量上達(dá)到整個(gè)數(shù)控刀具的30%～40%，金屬切除量占總數(shù)的80%～90%。數(shù)控銑刀從形狀上主要分為平底刀（端銑刀）、圓鼻刀和球刀，如圖1-3所示，從刀具使用性能上分為白鋼刀、飛刀和合金刀。在工廠實(shí)際加工中，最常用的刀具有D63R6，D50R5，D35R5，D32R5，D30R5，D25R5，D20R0.8，D17R0.8，D13R0.8，D12，D10，D8，D6，D4，R5，R3，R2.5，R2，R1.5，R1和R0.5等。1.3.4數(shù)控刀具介紹以及使用一、刀具的介紹1.3.4數(shù)控刀具介紹以及使用121）平底刀：主要用于粗加工、平面精加工、外形精加工和清角加工。其缺點(diǎn)是刀尖容易磨損，影響加工精度。2）圓鼻刀：主要用于模胚的粗加工、平面粗精加工，特別適用于材料硬度高的模具開(kāi)粗加工。3）球刀：主要用于非平面的半精加工和精加工。

1）平底刀：主要用于粗加工、平面精加工、外形精加工和清角加工13數(shù)控刀具與普通機(jī)床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有以下特點(diǎn)：剛性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及熱變形小。互換性好，便于快速換刀。壽命高，切削性能穩(wěn)定、可靠。刀具的尺寸便于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時(shí)間。刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇迹岳谇行嫉呐懦Ｏ盗谢?biāo)準(zhǔn)化，以利于編程和刀具管理。數(shù)控刀具與普通機(jī)床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有14二、刀具的使用在數(shù)控加工中，刀具的選擇直接關(guān)系到加工精度的高低、加工表面質(zhì)量的優(yōu)劣和加工效率的高低。選擇合適的刀具并設(shè)置合理的切削參數(shù)，將可以使數(shù)控加工以最低的成本和最短的時(shí)間達(dá)到最佳的加工質(zhì)量。總之，刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。選擇刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與模胚的加工尺寸相適應(yīng)。如模腔的尺寸是80×80，則應(yīng)該選擇D25R5或D16R0.8等刀具進(jìn)行開(kāi)粗；如模腔的尺寸大于100×100，則應(yīng)該選擇D30R5、D32R5或D35R5的飛刀進(jìn)行開(kāi)粗；如模腔的尺寸大于300×300，那應(yīng)該選擇直徑大于D35R5的飛刀進(jìn)行開(kāi)粗，如D50R5或D63R6等。另外，刀具的選擇由機(jī)床的功率所決定，如功率小的數(shù)控銑床或加工中心，則不能使用大于D50R5的刀具。在實(shí)際加工中，常選擇立銑刀加工平面零件輪廓的周邊、凸臺(tái)、凹槽等；選擇鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀加工毛坯的表面、側(cè)面及型腔開(kāi)粗；選擇球頭銑刀、圓鼻刀、錐形銑刀和盤形銑刀加工一些立體型面和變斜角輪廓外形，如下圖所示。二、刀具的使用15ug-多軸加工-第一章解析課件16三、刀具參數(shù)的設(shè)置合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。具體要考慮以下5個(gè)因素：切削深度ap(mm)——在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下，ap就等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床。切削寬度L(mm)——L與刀具直徑D成正比，與切削深度成反比。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程中，一般L的取值范圍為：L=(0.6～0.9)D。切削速度(m/min)——提高也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)措施，但與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。隨著的增大，切削熱升高，刀具耐用度急劇下降，故的選擇主要取決于刀具耐用度。另外，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系，例如用立銑刀銑削合金剛30CRNi2MoVA時(shí)，可采用8m/min左右；而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時(shí)，可選200m/min以上。三、刀具參數(shù)的設(shè)置17主軸轉(zhuǎn)速n(R/min)——主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度來(lái)選定。計(jì)算公式為：=πnD/1000(D——刀具直徑，單位mm)。數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)(倍率)開(kāi)關(guān)，可在加工過(guò)程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)給速度f(wàn)（mm/min）——f應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來(lái)選擇。f的增加也可以提高生產(chǎn)效率。加工表面粗糙度要求低時(shí)，f可選擇得大些。在加工過(guò)程中，f也可通過(guò)機(jī)床控制面板上的修調(diào)開(kāi)關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。隨著數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)實(shí)際中的廣泛應(yīng)用，數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問(wèn)題之一。在數(shù)控程序的編制過(guò)程中，要在人機(jī)交互狀態(tài)下即時(shí)選擇刀具和確定切削用量。因此，編程人員必須熟悉刀具的選擇方法和切削用量的確定原則，從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)水平。主軸轉(zhuǎn)速n(R/min)——主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度來(lái)選定。18編程時(shí)，應(yīng)該遵守編程的工藝流程，否則極容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。首先需要分析圖紙、編寫工藝卡等，接著需要編寫模具的加工程序，然后將程序輸入到數(shù)控機(jī)床，最后進(jìn)行程序檢驗(yàn)和進(jìn)行切試。(1)分析圖紙?jiān)跀?shù)控機(jī)床上加工模具，編程人員拿到的原始資料是零件圖。根據(jù)零件圖，可以對(duì)零件的形狀、尺寸精度、表面粗糙度、工件材料、毛坯種類和熱處理狀況等進(jìn)行分析，然后選擇機(jī)床、刀具，確定定位夾緊裝置、加工方法、加工順序及切削用量的大小。在確定工藝過(guò)程中，應(yīng)充分考慮所用數(shù)控機(jī)床的性能，充分發(fā)揮其功能，做到加工路線合理、走刀次數(shù)少和加工工時(shí)短等。此外，還應(yīng)填寫有關(guān)的工藝技術(shù)文件，如數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控刀具卡片、走刀路線圖等。(2)編制程序編程人員應(yīng)根據(jù)工藝分析的結(jié)果和編程軟件的特點(diǎn)，選擇合理的加工方法及切削參數(shù)，編制高效的程序。如本書使用UG軟件進(jìn)行編程，則應(yīng)要熟悉UG的各種編程方法及各項(xiàng)參數(shù)的意義。1.3.5編程的工藝流程編程時(shí)，應(yīng)該遵守編程的工藝流程，否則極容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。首先需要19(3)輸入程序

將加工程序輸入數(shù)控機(jī)床的方式有：光電閱讀機(jī)、鍵盤、磁盤、磁帶、存儲(chǔ)卡、RS232接口及網(wǎng)絡(luò)等。目前常用的方法有：通過(guò)鍵盤輸入程序；通過(guò)計(jì)算機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的通訊接口將加工程序傳送到數(shù)控機(jī)床的程序存儲(chǔ)器中（現(xiàn)在一些新型數(shù)控機(jī)床已經(jīng)配置大容量存儲(chǔ)卡存儲(chǔ)加工程序，作數(shù)控機(jī)床程序存儲(chǔ)器使用，因此數(shù)控程序可以事先存入存儲(chǔ)卡中）；還可以一邊由計(jì)算機(jī)給機(jī)床傳輸程序，一邊加工（這種方式一般稱作DNC，程序并不保存在機(jī)床存儲(chǔ)器中）。(4)檢驗(yàn)程序和進(jìn)行試切數(shù)控程序必須經(jīng)過(guò)校驗(yàn)和試切才能正式加工。一般可以利用數(shù)控軟件的仿真模塊，首先在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬加工，以判斷是否存在撞刀、少切及多切等情況。也可以在有圖形模擬功能的數(shù)控機(jī)床上，進(jìn)行圖形模擬加工，檢查刀具軌跡的正確性，對(duì)無(wú)此功能的數(shù)控機(jī)床可進(jìn)行空運(yùn)行檢驗(yàn)。但這種方法只能檢驗(yàn)出刀具運(yùn)動(dòng)軌跡是否正確，不能查出刀具及對(duì)刀誤差。由于刀具調(diào)整不當(dāng)或因某些計(jì)算誤差引起的加工誤差，所以有必要進(jìn)行首件試切的這一重要步驟。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有加工誤差不符合圖紙要求時(shí)，應(yīng)分析誤差產(chǎn)生的原因，以便修改加工程序或采取刀具尺寸補(bǔ)償?shù)却胧钡郊庸こ龊虾鯃D紙要求的模具為止。(3)輸入程序201.3.6模具結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)編程者必須對(duì)模具結(jié)構(gòu)有一定的認(rèn)識(shí)，如模具中的前模（型腔）、后模（型芯）、行位（滑塊）、斜頂、枕位、碰穿面、擦穿面和流道等。如一般情況下前模的加工要求比后模的加工要求高，所以前模面必須加工得非常準(zhǔn)確和光亮，該清的角一定要清；但后模的加工就有所不同，有時(shí)有些角不一定需要清得很干凈，表面也不需要很光亮。另外，模具中一些特殊的部位的加工工藝要求也不相同，如模具中的角位需要留0.02mm的余量待打磨師傅打磨；前模中的碰穿面、擦穿面需要留0.05mm的余量用于試模。1.3.6模具結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)編程者必須對(duì)模具結(jié)構(gòu)有一定的認(rèn)識(shí)，21ug-多軸加工-第一章解析課件221.4數(shù)控編程常遇到的問(wèn)題及解決方法

在數(shù)控編程中，常遇到的問(wèn)題有撞刀、彈刀、過(guò)切、漏加工、多余的加工、空刀過(guò)多、提刀過(guò)多和刀路凌亂等問(wèn)題，這也是編程初學(xué)者急需解決的重要問(wèn)題。1.4數(shù)控編程常遇到的問(wèn)題及解決方法

在數(shù)控編程中，常遇到的231.4.1撞刀撞刀即是指刀具的切削量過(guò)大，除了切削刃外刀桿也撞到了工件。造成撞刀的原因主要是安全高度設(shè)置不合理或根本沒(méi)設(shè)置安全高度、選擇的加工方式不當(dāng)、刀具使用不當(dāng)和二次開(kāi)粗時(shí)余量的設(shè)置比第一次開(kāi)粗設(shè)置的余量小等。

1.4.1撞刀撞刀即是指刀具的切削量過(guò)大，除了切削刃外刀24ug-多軸加工-第一章解析課件251.4.2彈刀1.4.2彈刀261.4.3過(guò)切過(guò)切即是指刀具把不能切削的部位也切削了，使工件受到了損壞。造成工件過(guò)切的原因有多種，主要有機(jī)床精度不高、撞刀、彈刀、編程時(shí)選擇小的刀具但實(shí)際加工時(shí)誤用大的刀具等。另外，如果操機(jī)師傅對(duì)刀不準(zhǔn)確，也可能會(huì)造成過(guò)切。

1.4.3過(guò)切過(guò)切即是指刀具把不能切削的部位也切削了，使271.4.4欠加工欠加工即是指模具中存在一些刀具能加工到的地方卻沒(méi)有加工，其中平面中的轉(zhuǎn)角處是最容易漏加工的。1.4.4欠加工欠加工即是指模具中存在一些刀具能加工到的281.4.5多余的加工多余的加工即是指對(duì)于刀具加工不到的地方或電火花加工的部位進(jìn)行加工，多余的加工多發(fā)生在精加工或半精加工。有些模具的重要部位或者普通數(shù)控加工不能加工的部位都需要進(jìn)行電火花加工，所以在開(kāi)粗或半精加工完成后，這些部位就無(wú)需再使用刀具進(jìn)行精加工了，否則就是浪費(fèi)時(shí)間或者造成刀具損壞。1.4.5多余的加工多余的加工即是指對(duì)于刀具加工不到的291.4.6提刀過(guò)多和刀路凌亂提刀在編程加工中是不可避免的，但當(dāng)提刀過(guò)多時(shí)就會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，大大地降低加工效率和提高加工成本。另外，提刀過(guò)多會(huì)造成刀路凌亂不美觀，而且會(huì)給檢查刀路的正確與否帶來(lái)麻煩。造成提刀過(guò)多的原因有模型本身復(fù)雜、加工參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、選擇不當(dāng)?shù)那邢髂Ｊ胶蜎](méi)有設(shè)置合理的進(jìn)刀點(diǎn)等。1.4.6提刀過(guò)多和刀路凌亂提刀在編程加工中是不可避免的30ug-多軸加工-第一章解析課件311.4.7空刀過(guò)多空刀即是指刀具在加工時(shí)沒(méi)有切削到工件，當(dāng)空刀過(guò)多時(shí)則浪費(fèi)時(shí)間。產(chǎn)生空刀的原因多是加工方式選擇不當(dāng)、加工參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、已加工的部位所剩的余量不明確和大面積進(jìn)行加工，其中選擇大面積的范圍進(jìn)行加工最容易產(chǎn)生空刀。為避免產(chǎn)生過(guò)多的空刀，在編程前應(yīng)詳細(xì)分析加工模型，確定多個(gè)加工區(qū)域。編程總脈絡(luò)是開(kāi)粗用銑腔型刀路，半精加工或精加工平面用平面銑刀路，陡峭的區(qū)域用等高輪廓銑刀路，平緩區(qū)域用固定軸輪廓銑刀路。1.4.7空刀過(guò)多空刀即是指刀具在加工時(shí)沒(méi)有切削到工件，321.4.8加工殘料的計(jì)算殘料的計(jì)算對(duì)于編程非常重要，因?yàn)橹挥星宄刂拦ぜ先魏尾课皇Ｓ嗟臍埩希拍艽_定下一工序使用的刀具以及何種加工方式。把刀具看作是圓柱體，則刀具在直角上留下的余量可以根據(jù)勾股定理進(jìn)行計(jì)算，如下圖所示。

1.4.8加工殘料的計(jì)算殘料的計(jì)算對(duì)于編程非常重要，因?yàn)?3ug-多軸加工-第一章解析課件341.5編程界面及加工環(huán)境的介紹1.5.1加工環(huán)境介紹1.5編程界面及加工環(huán)境的介紹1.5.1加工環(huán)境介紹351.5.2編程界面簡(jiǎn)介1.5.2編程界面簡(jiǎn)介361.5.3加工操作導(dǎo)航器的介紹在編程主界面中左側(cè)單擊〖操作導(dǎo)航器〗按鈕，即可在編程界面中顯示操作導(dǎo)航器，如圖1-20所示。在操作導(dǎo)航器中的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出右鍵菜單，如圖1-21所示，通過(guò)該菜單可以切換加工視圖或?qū)Τ绦蜻M(jìn)行編輯等。

1.5.3加工操作導(dǎo)航器的介紹在編程主界面中左側(cè)單擊〖操371.6編程前的參數(shù)設(shè)置UG編程時(shí)，應(yīng)遵循一定的編程順序和原則。在工廠里，編程師傅習(xí)慣首先創(chuàng)建加工所需要使用的刀具，接著設(shè)置加工坐標(biāo)和毛坯，然后設(shè)置加工公差等一些公共參數(shù)。所以，希望UG編程初學(xué)者能養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。1.6編程前的參數(shù)設(shè)置UG編程時(shí)，應(yīng)遵循一定的編程順序和381.6.1創(chuàng)建刀具打開(kāi)需要編程的模型并進(jìn)入編程界面后，第一步要做的工作就是分析模型，確定加工方法和加工刀具。在〖加工創(chuàng)建〗工具條中單擊〖創(chuàng)建刀具〗按鈕，彈出〖創(chuàng)建刀具〗對(duì)話框，如圖1-22所示。在〖名稱〗輸入框中輸入刀具的名稱，接著單擊按鈕，彈出〖刀具參數(shù)〗對(duì)話框。輸入刀具直徑和底圓角半徑，如圖1-23所示，最后單擊按鈕。

1.6.1創(chuàng)建刀具打開(kāi)需要編程的模型并進(jìn)入編程界面后，第一391.6.2創(chuàng)建幾何體幾何體包括機(jī)床坐標(biāo)、部件和毛坯，其中機(jī)床坐標(biāo)屬于父級(jí)，部件和毛坯屬于子級(jí)。在〖加工創(chuàng)建〗工具條中單擊〖創(chuàng)建幾何體〗按鈕，彈出〖創(chuàng)建幾何體〗對(duì)話框，如圖1-24所示。在〖創(chuàng)建幾何體〗對(duì)話框中選擇幾何體和輸入名稱，然后單擊按鈕即可創(chuàng)建幾何體。1.6.2創(chuàng)建幾何體幾何體包括機(jī)床坐標(biāo)、部件和毛坯，其中機(jī)401、創(chuàng)建機(jī)床坐標(biāo)（1）首先，在編程界面的左側(cè)單擊〖操作導(dǎo)航器〗按鈕，使操作導(dǎo)航器顯示在界面中。（2）在操作導(dǎo)航器中的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，然后在彈出的菜單中選擇〖幾何視圖〗命令，如圖1-25所示。（3）在操作導(dǎo)航器中雙擊圖標(biāo)，如圖1-26所示，彈出〖機(jī)床坐標(biāo)〗對(duì)話框，接著設(shè)置安全距離，如圖1-27所示，然后單擊〖CSYS對(duì)話框〗按鈕，彈出〖CSYS〗對(duì)話框，如圖1-28所示，然后選擇當(dāng)前坐標(biāo)為機(jī)床坐標(biāo)或重新創(chuàng)建坐標(biāo)，最后單擊按鈕兩次。

1、創(chuàng)建機(jī)床坐標(biāo)41ug-多軸加工-第一章解析課件42二、指定部件雙擊圖標(biāo)，彈出〖MillGeom〗對(duì)話框，如圖1-29所示。在〖MillGeom〗對(duì)話框中單擊〖指定部件〗按鈕，彈出〖部件幾何體〗對(duì)話框，如圖1-30所示，然后選擇部件或單擊按鈕，最后單擊按鈕。二、指定部件43三、指定毛坯在〖MillGeom〗對(duì)話框中單擊〖指定毛坯〗按鈕，如圖1-31所示，彈出〖毛坯幾何體〗對(duì)話框，如圖1-32所示，然后選擇部件或單擊按鈕，最后單擊按鈕兩次。

三、指定毛坯441.6.3設(shè)置加工余量及公差（1）在操作導(dǎo)航器中單擊鼠標(biāo)右鍵，然后在彈出的菜單中選擇〖加工方法視圖〗命令，如圖1-33所示。

（2）在操作導(dǎo)航器中雙擊粗加工公差圖標(biāo)，彈出〖加工方法〗對(duì)話框，然后設(shè)置部件的余量為“0.5”，內(nèi)公差為“0.05”，外公差為“0.05”，如圖1-34所示，最后單擊按鈕。

1.6.3設(shè)置加工余量及公差（1）在操作導(dǎo)航器中單擊鼠標(biāo)45ug-多軸加工-第一章解析課件461.6.4創(chuàng)建操作創(chuàng)建操作包括創(chuàng)建加工方法、設(shè)置刀具、設(shè)置加工方法和參數(shù)等。在〖加工創(chuàng)建〗工具條中單擊〖創(chuàng)建操作〗按鈕，彈出〖創(chuàng)建操作〗對(duì)話框，如圖1-37所示。首先在〖創(chuàng)建操作〗對(duì)話框中選擇“類型”，接著選擇“子類型”，然后選擇程序名稱、刀具、幾何體和方法。1.6.4創(chuàng)建操作創(chuàng)建操作包括創(chuàng)建加工方法、設(shè)置刀具、設(shè)置47ug-多軸加工-第一章解析課件48ug-多軸加工-第一章解析課件491.7刀具路徑的顯示及檢驗(yàn)生成刀路時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)顯示刀具路徑的軌跡。當(dāng)進(jìn)行其他的操作時(shí)，這些刀路軌跡就會(huì)消失，如想再次查看，則可先選中該程序，接著單擊鼠標(biāo)右鍵，然后在彈出的菜單中選擇〖重播〗命令，即可重新顯示刀路軌跡，如圖1-38所示。

編程初學(xué)者往往不能根據(jù)顯示的刀路軌跡判別刀路的好壞，而需要進(jìn)行實(shí)體模擬驗(yàn)證。在〖加工操作〗工具條中單擊〖校驗(yàn)刀軌〗按鈕，彈出〖刀軌可視化〗對(duì)話框，接著選擇〖2D動(dòng)態(tài)〗選項(xiàng)，然后單擊〖播放〗按鈕，系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行實(shí)體模擬驗(yàn)證，如圖1-39所示。

1.7刀具路徑的顯示及檢驗(yàn)生成刀路時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)顯示刀具50ug-多軸加工-第一章解析課件511.8創(chuàng)建UG編程模板創(chuàng)建的模板內(nèi)容主要包括了常用刀具的創(chuàng)建和常用加工方法的創(chuàng)建。在電腦桌面上雙擊圖標(biāo)打開(kāi)UGNX8進(jìn)入開(kāi)始界面，接著在標(biāo)準(zhǔn)工具條中單擊〖新建〗按鈕，彈出〖新建〗對(duì)話框。設(shè)置名稱為“moban”和文件路徑，如圖1-40所示，并單擊按鈕進(jìn)入建模界面。在鍵盤上按CtRl+Alt+M組合鍵，彈出〖加工環(huán)境〗對(duì)話框，選擇“mill_contouR”并單擊按鈕進(jìn)入編程界面。

1.8創(chuàng)建UG編程模板創(chuàng)建的模板內(nèi)容主要包括了常用刀具52（1）首先創(chuàng)建刀具庫(kù)，如工廠常用的刀具有D50R5、D35R5、D30R5、D20R4、D17R0.8、D13R0.8、D12、D10、D8、D6、D4、R5、R4、R3、R2.5、R2、R1.5和R1等刀具，然后在〖操作導(dǎo)航器〗中單擊鼠標(biāo)右鍵，并在彈出的〖右鍵〗菜單中選擇“機(jī)床視圖”選項(xiàng)，結(jié)果如圖1-41所示。（1）首先創(chuàng)建刀具庫(kù)，如工廠常用的刀具有D50R5、D35R53（2）接著創(chuàng)建UGNX8編程常用的加工方法，如型腔銑、等高輪廓銑、平面銑和固定輪廓銑，并設(shè)置好相應(yīng)的加工參數(shù)，結(jié)果如圖1-42所示。（3）在操作導(dǎo)航器中單擊鼠標(biāo)右鍵，接著在彈出的〖右鍵〗菜單中選擇“加工方法視圖”，然后設(shè)置粗加工、半精加工、精加工的余量和公差。

（2）接著創(chuàng)建UGNX8編程常用的加工方法，如型腔銑、等高輪541.9工程師經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)評(píng)（1）本章內(nèi)容是全書的基礎(chǔ)，須認(rèn)真掌握數(shù)控編程加工的工藝知識(shí)，如刀具的選擇、機(jī)床的選擇等。（2）要對(duì)撞刀、彈刀和過(guò)切等常見(jiàn)的加工問(wèn)題有足夠的認(rèn)識(shí)，這樣才能通過(guò)后面的學(xué)習(xí)達(dá)到一名合格的編程人員。（3）要想爭(zhēng)得工廠企業(yè)里編程的職位，則必須要有較快的編程速度，這樣的話必須要掌握如何創(chuàng)建適合工廠需求的編程模板，即調(diào)入模板即可設(shè)置想要刀路。

1.9工程師經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)評(píng)（1）本章內(nèi)容是全書的基礎(chǔ)，須認(rèn)真掌551.10練習(xí)題1.數(shù)控加工的優(yōu)點(diǎn)主要有哪些，常使用哪些數(shù)控設(shè)備？2.如何創(chuàng)建加工幾何體？加工幾何包括哪幾部分？

3.如何設(shè)置加工余量及公差？4.如何判斷刀具的類型？選擇刀具加工時(shí)最主要需要設(shè)置哪些刀具參數(shù)？

1.10練習(xí)題1.數(shù)控加工的優(yōu)點(diǎn)主要有哪些，常使用哪些數(shù)控56ThankYou!ThankYou!57第一章UG編程入門與工藝介紹

制作：求實(shí)工作室UGNX8數(shù)控編程基本功特訓(xùn)第一章UG編程入門與工藝介紹

581.1學(xué)習(xí)目標(biāo)與課時(shí)安排（1）熟悉UG編程界面及其特點(diǎn)。（2）掌握編程加工工藝知識(shí)。（3）掌握一定的模具結(jié)構(gòu)知識(shí)。（4）學(xué)會(huì)進(jìn)入編程界面。（5）學(xué)會(huì)創(chuàng)建刀具、加工幾何體和創(chuàng)建操作等。（6）學(xué)會(huì)創(chuàng)建加工模板和導(dǎo)入模型到模板中。1.1學(xué)習(xí)目標(biāo)與課時(shí)安排（1）熟悉UG編程界面及其特點(diǎn)。591.2UG編程簡(jiǎn)介UG是當(dāng)前世界最先進(jìn)的、面向先進(jìn)制造行業(yè)的、緊密集成的CAID/CAD/CAE/CAM軟件系統(tǒng)，提供了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、仿真、數(shù)控程序生成等一整套解決方案。UG-CAM是整個(gè)UG系統(tǒng)的一部分，它以三維主模型為基礎(chǔ)，具有強(qiáng)大可靠的刀具軌跡生成方法，可以完成銑削（2.5軸~5軸）、車削、線切割等的編程。UG-CAM是模具數(shù)控行業(yè)最具代表性的數(shù)控編程軟件，其最大的特點(diǎn)就是生成的刀具軌跡合理、切削負(fù)載均勻、適合高速加工。另外，在加工過(guò)程中的模型、加工工藝和刀具管理，均與主模型相關(guān)聯(lián)，主模型更改設(shè)計(jì)后，編程只需重新計(jì)算即可，所以UG編程的效率非常高。UG-CAM主要由5個(gè)模塊組成，即交互工藝參數(shù)輸入模塊、刀具軌跡生成模塊、刀具軌跡編輯模塊、三維加工動(dòng)態(tài)仿真模塊和后置處理模塊，下面對(duì)這5個(gè)模塊作簡(jiǎn)單的介紹。1.2UG編程簡(jiǎn)介UG是當(dāng)前世界最先進(jìn)的、面向先進(jìn)制造行60交互工藝參數(shù)輸入模塊：通過(guò)人機(jī)交互的方式，用對(duì)話框和過(guò)程向?qū)У男问捷斎氲毒摺A具、編程原點(diǎn)、毛坯、零件等工藝參數(shù)。刀具軌跡生成模塊：具有非常豐富的刀具軌跡生成方法，主要包括銑削（2.5軸~5軸）、車削、線切割等加工方法。本書主要講解2.5軸和3軸數(shù)控銑加工。刀具軌跡編輯模塊：刀具軌跡編輯器可用于觀察刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，并提供延伸、縮短或修改刀具軌跡的功能。同時(shí)，能夠通過(guò)控制圖形的和文本的信息編輯刀軌。交互工藝參數(shù)輸入模塊：通過(guò)人機(jī)交互的方式，用對(duì)話框和過(guò)程向?qū)?1多媒體信息傳播模式（4）三維加工動(dòng)態(tài)仿真模塊：是一個(gè)無(wú)需利用機(jī)床，成本低，高效率的測(cè)試NC加工的方法，可以檢驗(yàn)刀具與零件和夾具是否發(fā)生碰撞、是否過(guò)切、以及加工余量分布等情況，以便在編程過(guò)程中及時(shí)解決。（5）后處理模塊：包括一個(gè)通用的后置處理器(GPM)，用戶可以方便地建立用戶定制的后置處理。通過(guò)使用加工數(shù)據(jù)文件生成器(MDFG)，一系列交互選項(xiàng)提示用戶選擇定義特定機(jī)床和控制器特性的參數(shù)，包括：控制器和機(jī)床規(guī)格和類型、插補(bǔ)方式、標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)等等。

多媒體信息傳播模式（4）三維加工動(dòng)態(tài)仿真模塊：是一個(gè)無(wú)需利用621.3.1數(shù)控加工的優(yōu)點(diǎn)先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)是一個(gè)國(guó)家制造業(yè)發(fā)達(dá)的標(biāo)志，利用數(shù)控加工技術(shù)可以加工很多普通機(jī)床不能加工的復(fù)雜曲面零件或模具，而且加工的穩(wěn)定性和精度都會(huì)得到很大的保證。總體上說(shuō)，數(shù)控加工比傳統(tǒng)的加工具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.加工效率高：利用數(shù)字化的控制手段可以加工復(fù)雜的曲面，而加工過(guò)程是由計(jì)算機(jī)控制，所以零件的互換性強(qiáng)，加工的速度快。2.加工精度高：同傳統(tǒng)的加工設(shè)備相比，數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)化了傳動(dòng)裝置，提高分辨率，減少了人為和機(jī)械誤差，因此加工的效率得到很大的提高。3.勞動(dòng)強(qiáng)度低：由于采用了自動(dòng)控制方式，也就是說(shuō)切削過(guò)程是由數(shù)控系統(tǒng)在數(shù)控程序的控制下完成，不像傳統(tǒng)加工手段那樣利用手工操作機(jī)床完成加工。在數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，操作者只需要監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，所以勞動(dòng)強(qiáng)度低。4.適應(yīng)能力強(qiáng)：數(shù)控機(jī)床在程序的控制下運(yùn)行，通過(guò)改變程序即可改變所加工產(chǎn)品，產(chǎn)品的改型快且成本低，因此加工的柔性非常高、適應(yīng)能力強(qiáng)。5.加工環(huán)境好：數(shù)控加工機(jī)床是機(jī)械控制、強(qiáng)電控制、弱電控制為一體高科技產(chǎn)物，通常都有很好的保護(hù)措施，工人的操作環(huán)境相對(duì)較好。1.3編程加工工藝知識(shí)1.3.1數(shù)控加工的優(yōu)點(diǎn)1.3編程加工工藝知識(shí)63用數(shù)控機(jī)床加工模具或零件時(shí)，首先應(yīng)該編出零件的加工程序作為數(shù)控機(jī)床的工作指令，將加工程序送到數(shù)控裝置，由數(shù)控裝置控制數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)的變速、起停、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向、速度和位移量、以及其他（如刀具的選擇交換、工件的夾緊與松開(kāi)、冷卻和潤(rùn)滑的開(kāi)關(guān)等）動(dòng)作，使刀具與工件及其他輔助裝置嚴(yán)格地按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)有條不紊地工作，從而加工出合乎要求的工作。數(shù)控加工主要步驟如下圖所示。1.3.2數(shù)控機(jī)床介紹用數(shù)控機(jī)床加工模具或零件時(shí)，首先應(yīng)該編出零件的加工程序作為數(shù)64ug-多軸加工-第一章解析課件65010203一.夾具與裝夾在數(shù)控銑床或加工中心上常用的夾具主要有通用夾具、組合夾具、專用夾具和成組夾具，在選擇夾具時(shí)要綜合考慮各種因素，選擇最經(jīng)濟(jì)、合理的夾具。1.螺釘壓板利用T形槽螺栓和壓板將工件固定在機(jī)床工作臺(tái)上即可。裝夾工件時(shí)，需根據(jù)工件裝夾精度要求，使用百分表較正工件。2.虎鉗（平口鉗）形狀比較規(guī)則的零件銑削時(shí)常用虎鉗進(jìn)行裝夾，方便靈活，適應(yīng)性廣。當(dāng)加工精度要求較高時(shí)，需要較大的夾緊力時(shí)，則需要使用較高精度的機(jī)械式或液壓式虎鉗。虎鉗在數(shù)控銑床工作臺(tái)上的安裝要根據(jù)加工精度控制鉗口與X軸或Y軸的平行度，且零件夾緊時(shí)要注意控制工件變形和一端鉗口上翹。

3.銑床用卡盤當(dāng)需要在數(shù)控銑床上加工回轉(zhuǎn)體零件時(shí)，可以使用三爪卡盤裝夾，對(duì)于非回轉(zhuǎn)零件可使用四爪卡盤裝夾。1.3.3銑床與加工中心的操作010203一.夾具與裝夾1.3.3銑床與加工中心的操66二.裝夾注意事項(xiàng)在裝夾工件時(shí)，應(yīng)該注意以下問(wèn)題：(1)安裝工件時(shí)，應(yīng)保證工件在本次定位裝夾中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，以方便加工。同時(shí)，也應(yīng)考慮機(jī)床主軸與工作臺(tái)面之間的最小距離和刀具的裝夾長(zhǎng)度，確保在主軸的行程范圍內(nèi)能使工件的加工范圍能使工件的加工內(nèi)容全部完成。(2)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上的安裝位置必須給刀具運(yùn)動(dòng)軌跡留有空間，不能和各工步刀具軌跡發(fā)生干涉。三.對(duì)刀對(duì)刀的目的是通過(guò)刀具或?qū)Φ豆ぞ叽_定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間的空間位置關(guān)系，并將對(duì)刀數(shù)據(jù)輸入到相應(yīng)的存儲(chǔ)器中。它是數(shù)控加工中最重要的操作內(nèi)容，其準(zhǔn)確性將直接影響零件的加工精度。對(duì)刀分為X、Y向?qū)Φ逗蚙向?qū)Φ丁６?裝夾注意事項(xiàng)671。對(duì)刀方法根據(jù)現(xiàn)有條件和加工精度要求選擇對(duì)刀方法，可采用試切法、尋邊器對(duì)刀、對(duì)刀儀對(duì)刀和自動(dòng)對(duì)刀等。其中試切法精度較低，加工中常用尋邊器和Z軸設(shè)定器對(duì)刀，效率高且保證加工精度。2。對(duì)刀注意事項(xiàng)在對(duì)刀操作過(guò)程中應(yīng)注意以下問(wèn)題：根據(jù)加工要求選擇合適的對(duì)刀工具，控制對(duì)刀誤差。在對(duì)刀過(guò)程中，可通過(guò)改變微調(diào)進(jìn)給量來(lái)提高對(duì)刀精度。對(duì)刀時(shí)需謹(jǐn)慎操作，防止刀具在移動(dòng)的過(guò)程中碰撞工件。對(duì)刀數(shù)據(jù)一定要存儲(chǔ)在與程序?qū)?yīng)的存儲(chǔ)地址中，防止因調(diào)用錯(cuò)誤而產(chǎn)生嚴(yán)重后果。1。對(duì)刀方法68一、刀具的介紹數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，一般包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。數(shù)控刀具的分類有多種方法。根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：①整體式；②鑲嵌式，采用焊接或機(jī)夾式聯(lián)接，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種；③特殊型式，如復(fù)合式刀具、減震式刀具等。根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：①高速鋼刀具；②硬質(zhì)合金刀具；③金剛石刀具；④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具耐用、穩(wěn)定、易調(diào)、可換等的要求，近幾年機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用，在使用數(shù)量上達(dá)到整個(gè)數(shù)控刀具的30%～40%，金屬切除量占總數(shù)的80%～90%。數(shù)控銑刀從形狀上主要分為平底刀（端銑刀）、圓鼻刀和球刀，如圖1-3所示，從刀具使用性能上分為白鋼刀、飛刀和合金刀。在工廠實(shí)際加工中，最常用的刀具有D63R6，D50R5，D35R5，D32R5，D30R5，D25R5，D20R0.8，D17R0.8，D13R0.8，D12，D10，D8，D6，D4，R5，R3，R2.5，R2，R1.5，R1和R0.5等。1.3.4數(shù)控刀具介紹以及使用一、刀具的介紹1.3.4數(shù)控刀具介紹以及使用691）平底刀：主要用于粗加工、平面精加工、外形精加工和清角加工。其缺點(diǎn)是刀尖容易磨損，影響加工精度。2）圓鼻刀：主要用于模胚的粗加工、平面粗精加工，特別適用于材料硬度高的模具開(kāi)粗加工。3）球刀：主要用于非平面的半精加工和精加工。

1）平底刀：主要用于粗加工、平面精加工、外形精加工和清角加工70數(shù)控刀具與普通機(jī)床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有以下特點(diǎn)：剛性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及熱變形小。互換性好，便于快速換刀。壽命高，切削性能穩(wěn)定、可靠。刀具的尺寸便于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時(shí)間。刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇迹岳谇行嫉呐懦Ｏ盗谢?biāo)準(zhǔn)化，以利于編程和刀具管理。數(shù)控刀具與普通機(jī)床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有71二、刀具的使用在數(shù)控加工中，刀具的選擇直接關(guān)系到加工精度的高低、加工表面質(zhì)量的優(yōu)劣和加工效率的高低。選擇合適的刀具并設(shè)置合理的切削參數(shù)，將可以使數(shù)控加工以最低的成本和最短的時(shí)間達(dá)到最佳的加工質(zhì)量。總之，刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。選擇刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與模胚的加工尺寸相適應(yīng)。如模腔的尺寸是80×80，則應(yīng)該選擇D25R5或D16R0.8等刀具進(jìn)行開(kāi)粗；如模腔的尺寸大于100×100，則應(yīng)該選擇D30R5、D32R5或D35R5的飛刀進(jìn)行開(kāi)粗；如模腔的尺寸大于300×300，那應(yīng)該選擇直徑大于D35R5的飛刀進(jìn)行開(kāi)粗，如D50R5或D63R6等。另外，刀具的選擇由機(jī)床的功率所決定，如功率小的數(shù)控銑床或加工中心，則不能使用大于D50R5的刀具。在實(shí)際加工中，常選擇立銑刀加工平面零件輪廓的周邊、凸臺(tái)、凹槽等；選擇鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀加工毛坯的表面、側(cè)面及型腔開(kāi)粗；選擇球頭銑刀、圓鼻刀、錐形銑刀和盤形銑刀加工一些立體型面和變斜角輪廓外形，如下圖所示。二、刀具的使用72ug-多軸加工-第一章解析課件73三、刀具參數(shù)的設(shè)置合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。具體要考慮以下5個(gè)因素：切削深度ap(mm)——在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下，ap就等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床。切削寬度L(mm)——L與刀具直徑D成正比，與切削深度成反比。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程中，一般L的取值范圍為：L=(0.6～0.9)D。切削速度(m/min)——提高也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)措施，但與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。隨著的增大，切削熱升高，刀具耐用度急劇下降，故的選擇主要取決于刀具耐用度。另外，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系，例如用立銑刀銑削合金剛30CRNi2MoVA時(shí)，可采用8m/min左右；而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時(shí)，可選200m/min以上。三、刀具參數(shù)的設(shè)置74主軸轉(zhuǎn)速n(R/min)——主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度來(lái)選定。計(jì)算公式為：=πnD/1000(D——刀具直徑，單位mm)。數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)(倍率)開(kāi)關(guān)，可在加工過(guò)程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)給速度f(wàn)（mm/min）——f應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來(lái)選擇。f的增加也可以提高生產(chǎn)效率。加工表面粗糙度要求低時(shí)，f可選擇得大些。在加工過(guò)程中，f也可通過(guò)機(jī)床控制面板上的修調(diào)開(kāi)關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。隨著數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)實(shí)際中的廣泛應(yīng)用，數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問(wèn)題之一。在數(shù)控程序的編制過(guò)程中，要在人機(jī)交互狀態(tài)下即時(shí)選擇刀具和確定切削用量。因此，編程人員必須熟悉刀具的選擇方法和切削用量的確定原則，從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)水平。主軸轉(zhuǎn)速n(R/min)——主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度來(lái)選定。75編程時(shí)，應(yīng)該遵守編程的工藝流程，否則極容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。首先需要分析圖紙、編寫工藝卡等，接著需要編寫模具的加工程序，然后將程序輸入到數(shù)控機(jī)床，最后進(jìn)行程序檢驗(yàn)和進(jìn)行切試。(1)分析圖紙?jiān)跀?shù)控機(jī)床上加工模具，編程人員拿到的原始資料是零件圖。根據(jù)零件圖，可以對(duì)零件的形狀、尺寸精度、表面粗糙度、工件材料、毛坯種類和熱處理狀況等進(jìn)行分析，然后選擇機(jī)床、刀具，確定定位夾緊裝置、加工方法、加工順序及切削用量的大小。在確定工藝過(guò)程中，應(yīng)充分考慮所用數(shù)控機(jī)床的性能，充分發(fā)揮其功能，做到加工路線合理、走刀次數(shù)少和加工工時(shí)短等。此外，還應(yīng)填寫有關(guān)的工藝技術(shù)文件，如數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控刀具卡片、走刀路線圖等。(2)編制程序編程人員應(yīng)根據(jù)工藝分析的結(jié)果和編程軟件的特點(diǎn)，選擇合理的加工方法及切削參數(shù)，編制高效的程序。如本書使用UG軟件進(jìn)行編程，則應(yīng)要熟悉UG的各種編程方法及各項(xiàng)參數(shù)的意義。1.3.5編程的工藝流程編程時(shí)，應(yīng)該遵守編程的工藝流程，否則極容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。首先需要76(3)輸入程序

將加工程序輸入數(shù)控機(jī)床的方式有：光電閱讀機(jī)、鍵盤、磁盤、磁帶、存儲(chǔ)卡、RS232接口及網(wǎng)絡(luò)等。目前常用的方法有：通過(guò)鍵盤輸入程序；通過(guò)計(jì)算機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的通訊接口將加工程序傳送到數(shù)控機(jī)床的程序存儲(chǔ)器中（現(xiàn)在一些新型數(shù)控機(jī)床已經(jīng)配置大容量存儲(chǔ)卡存儲(chǔ)加工程序，作數(shù)控機(jī)床程序存儲(chǔ)器使用，因此數(shù)控程序可以事先存入存儲(chǔ)卡中）；還可以一邊由計(jì)算機(jī)給機(jī)床傳輸程序，一邊加工（這種方式一般稱作DNC，程序并不保存在機(jī)床存儲(chǔ)器中）。(4)檢驗(yàn)程序和進(jìn)行試切數(shù)控程序必須經(jīng)過(guò)校驗(yàn)和試切才能正式加工。一般可以利用數(shù)控軟件的仿真模塊，首先在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬加工，以判斷是否存在撞刀、少切及多切等情況。也可以在有圖形模擬功能的數(shù)控機(jī)床上，進(jìn)行圖形模擬加工，檢查刀具軌跡的正確性，對(duì)無(wú)此功能的數(shù)控機(jī)床可進(jìn)行空運(yùn)行檢驗(yàn)。但這種方法只能檢驗(yàn)出刀具運(yùn)動(dòng)軌跡是否正確，不能查出刀具及對(duì)刀誤差。由于刀具調(diào)整不當(dāng)或因某些計(jì)算誤差引起的加工誤差，所以有必要進(jìn)行首件試切的這一重要步驟。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有加工誤差不符合圖紙要求時(shí)，應(yīng)分析誤差產(chǎn)生的原因，以便修改加工程序或采取刀具尺寸補(bǔ)償?shù)却胧钡郊庸こ龊虾鯃D紙要求的模具為止。(3)輸入程序771.3.6模具結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)編程者必須對(duì)模具結(jié)構(gòu)有一定的認(rèn)識(shí)，如模具中的前模（型腔）、后模（型芯）、行位（滑塊）、斜頂、枕位、碰穿面、擦穿面和流道等。如一般情況下前模的加工要求比后模的加工要求高，所以前模面必須加工得非常準(zhǔn)確和光亮，該清的角一定要清；但后模的加工就有所不同，有時(shí)有些角不一定需要清得很干凈，表面也不需要很光亮。另外，模具中一些特殊的部位的加工工藝要求也不相同，如模具中的角位需要留0.02mm的余量待打磨師傅打磨；前模中的碰穿面、擦穿面需要留0.05mm的余量用于試模。1.3.6模具結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)編程者必須對(duì)模具結(jié)構(gòu)有一定的認(rèn)識(shí)，78ug-多軸加工-第一章解析課件791.4數(shù)控編程常遇到的問(wèn)題及解決方法

在數(shù)控編程中，常遇到的問(wèn)題有撞刀、彈刀、過(guò)切、漏加工、多余的加工、空刀過(guò)多、提刀過(guò)多和刀路凌亂等問(wèn)題，這也是編程初學(xué)者急需解決的重要問(wèn)題。1.4數(shù)控編程常遇到的問(wèn)題及解決方法

在數(shù)控編程中，常遇到的801.4.1撞刀撞刀即是指刀具的切削量過(guò)大，除了切削刃外刀桿也撞到了工件。造成撞刀的原因主要是安全高度設(shè)置不合理或根本沒(méi)設(shè)置安全高度、選擇的加工方式不當(dāng)、刀具使用不當(dāng)和二次開(kāi)粗時(shí)余量的設(shè)置比第一次開(kāi)粗設(shè)置的余量小等。

1.4.1撞刀撞刀即是指刀具的切削量過(guò)大，除了切削刃外刀81ug-多軸加工-第一章解析課件821.4.2彈刀1.4.2彈刀831.4.3過(guò)切過(guò)切即是指刀具把不能切削的部位也切削了，使工件受到了損壞。造成工件過(guò)切的原因有多種，主要有機(jī)床精度不高、撞刀、彈刀、編程時(shí)選擇小的刀具但實(shí)際加工時(shí)誤用大的刀具等。另外，如果操機(jī)師傅對(duì)刀不準(zhǔn)確，也可能會(huì)造成過(guò)切。

1.4.3過(guò)切過(guò)切即是指刀具把不能切削的部位也切削了，使841.4.4欠加工欠加工即是指模具中存在一些刀具能加工到的地方卻沒(méi)有加工，其中平面中的轉(zhuǎn)角處是最容易漏加工的。1.4.4欠加工欠加工即是指模具中存在一些刀具能加工到的851.4.5多余的加工多余的加工即是指對(duì)于刀具加工不到的地方或電火花加工的部位進(jìn)行加工，多余的加工多發(fā)生在精加工或半精加工。有些模具的重要部位或者普通數(shù)控加工不能加工的部位都需要進(jìn)行電火花加工，所以在開(kāi)粗或半精加工完成后，這些部位就無(wú)需再使用刀具進(jìn)行精加工了，否則就是浪費(fèi)時(shí)間或者造成刀具損壞。1.4.5多余的加工多余的加工即是指對(duì)于刀具加工不到的861.4.6提刀過(guò)多和刀路凌亂提刀在編程加工中是不可避免的，但當(dāng)提刀過(guò)多時(shí)就會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，大大地降低加工效率和提高加工成本。另外，提刀過(guò)多會(huì)造成刀路凌亂不美觀，而且會(huì)給檢查刀路的正確與否帶來(lái)麻煩。造成提刀過(guò)多的原因有模型本身復(fù)雜、加工參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、選擇不當(dāng)?shù)那邢髂Ｊ胶蜎](méi)有設(shè)置合理的進(jìn)刀點(diǎn)等。1.4.6提刀過(guò)多和刀路凌亂提刀在編程加工中是不可避免的87ug-多軸加工-第一章解析課件881.4.7空刀過(guò)多空刀即是指刀具在加工時(shí)沒(méi)有切削到工件，當(dāng)空刀過(guò)多時(shí)則浪費(fèi)時(shí)間。產(chǎn)生空刀的原因多是加工方式選擇不當(dāng)、加工參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、已加工的部位所剩的余量不明確和大面積進(jìn)行加工，其中選擇大面積的范圍進(jìn)行加工最容易產(chǎn)生空刀。為避免產(chǎn)生過(guò)多的空刀，在編程前應(yīng)詳細(xì)分析加工模型，確定多個(gè)加工區(qū)域。編程總脈絡(luò)是開(kāi)粗用銑腔型刀路，半精加工或精加工平面用平面銑刀路，陡峭的區(qū)域用等高輪廓銑刀路，平緩區(qū)域用固定軸輪廓銑刀路。1.4.7空刀過(guò)多空刀即是指刀具在加工時(shí)沒(méi)有切削到工件，891.4.8加工殘料的計(jì)算殘料的計(jì)算對(duì)于編程非常重要，因?yàn)橹挥星宄刂拦ぜ先魏尾课皇Ｓ嗟臍埩希拍艽_定下一工序使用的刀具以及何種加工方式。把刀具看作是圓柱體，則刀具在直角上留下的余量可以根據(jù)勾股定理進(jìn)行計(jì)算，如下圖所示。

1.4.8加工殘料的計(jì)算殘料的計(jì)算對(duì)于編程非常重要，因?yàn)?0ug-多軸加工-第一章解析課件911.5編程界面及加工環(huán)境的介紹1.5.1加工環(huán)境介紹1.5編程界面及加工環(huán)境的介紹1.5.1加工環(huán)境介紹921.5.2編程界面簡(jiǎn)介1.5.2編程界面簡(jiǎn)介931.5.3加工操作導(dǎo)航器的介紹在編程主界面中左側(cè)單擊〖操作導(dǎo)航器〗按鈕，即可在編程界面中顯示操作導(dǎo)航器，如圖1-20所示。在操作導(dǎo)航器中的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出右鍵菜單，如圖1-21所示，通過(guò)該菜單可以切換加工視圖或?qū)Τ绦蜻M(jìn)行編輯等。

1.5.3加工操作導(dǎo)航器的介紹在編程主界面中左側(cè)單擊〖操941.6編程前的參數(shù)設(shè)置UG編程時(shí)，應(yīng)遵循一定的編程順序和原則。在工廠里，編程師傅習(xí)慣首先創(chuàng)建加工所需要使用的刀具，接著設(shè)置加工坐標(biāo)和毛坯，然后設(shè)置加工公差等一些公共參數(shù)。所以，希望UG編程初學(xué)者能養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。1.6編程前的參數(shù)設(shè)置UG編程時(shí)，應(yīng)遵循一定的編程順序和951.6.1創(chuàng)建刀具打開(kāi)需要編程的模型并進(jìn)入編程界面后，第一步要做的工作就是分析模型，確定加工方法和加工刀具。在〖加工創(chuàng)建〗工具條中單擊〖創(chuàng)建刀具〗按鈕，彈出〖創(chuàng)建刀具〗對(duì)話框，如圖1-22所示。在〖名稱〗輸入框中輸入刀具的名稱，接著單擊按鈕，彈出〖刀具參數(shù)〗對(duì)話框。輸入刀具直徑和底圓角半徑，如圖1-23所示，最后單擊按鈕。

1.6.1創(chuàng)建刀具打開(kāi)需要編程的模型并進(jìn)入編程界面后，第一961.6.2創(chuàng)建幾何體幾何體包括機(jī)床坐標(biāo)、部件和毛坯，其中機(jī)床坐標(biāo)屬于父級(jí)，部件和毛坯屬于子級(jí)。在〖加工創(chuàng)建〗工具條中單擊〖創(chuàng)建幾何體〗按鈕，彈出〖創(chuàng)建幾何體〗對(duì)話框，如圖1-24所示。在〖創(chuàng)建幾何體〗對(duì)話框中選擇幾何體和輸入名稱，然后單擊按鈕即可創(chuàng)建幾何體。1.6.2創(chuàng)建幾何體幾何體包括機(jī)床坐標(biāo)、部件和毛坯，其中機(jī)971、創(chuàng)建機(jī)床坐標(biāo)（1）首先，在編程界面的左側(cè)單擊〖操作導(dǎo)航器〗按鈕，使操作導(dǎo)航器顯示在界面中。（2）在操作導(dǎo)航器中的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，然后在彈出的菜單中選擇〖幾何視圖〗命令，如圖1-25所示。（3）在操作導(dǎo)航器中雙擊圖標(biāo)，如圖1-26所示，彈出〖機(jī)