UG_NX_数控编程教程2(孔加工)1

情境四点位加工项目要点1.点位加工概述4.点位加工几何体设置3.点位加工循环参数设置4.点位加工一般参数设置4.1点位加工概述点位加工是一种相当常见的机械加工方法，如图4-1所示的工件。点位加工包括钻孔、镗孔、扩孔、铰孔、点焊和铆接等，UGNX8可为各种点位加工操作创建刀具路径，如图4-2所示。点位加工的刀具运动由3部分组成：首先刀具快速定位在加工位置上，然后切入零件，完成切削后退回。图4-1点位加工工件图4-2点位加工刀轨4.1.1操作安全点在点位加工中，操作安全点是每个切削运动的起点和终点，也是进刀、退刀、避让、快速移刀等辅助运动的起点和终点。通常，刀具将以快速或进刀进给率向操作安全点运动，刀具从操作安全点向部件表面上的刀位点运动时，以及切削至指定深度的过程将使用切削进给率，如图4-3所示。但是，如果一个循环处于活动状态，系统将使用“循环参数”菜单中指定的循环进给率。图4-3最小安全距离及刀具运动速率4.1.2加工循环数控系统对典型加工中几个固定或连续动作用同一个指令来指定，完成本来要用多个程序段指令完成的加工动作，这个指令就是加工循环指令。为了满足不同类型孔的加工要求，UG在点位加工中提供了多种循环类型，控制刀具的切削运动过程。点位加工操作就是选择合理的加工循环并进行合理的参数设定的过程。点位加工操作循环也称作固定循环，通常包括的基本动作如下：1.精确定位。2.以快进或进刀速度移动至操作安全点。3.以切削速度运动至零件表面上的加工位置点。4.以切削速度或循环进给率加工至孔最深处。5.孔底动作（暂停、让刀等）。6.以退刀速度或快进速度退回操作安全点。4.快速运行至安全平面（安全平面被激活）。4.2点位加工几何体设置为了创建点位加工刀轨，需要定义点位加工几何体。点位加工几何的设置包括指定孔、部件表面和底面3种加工几何，其中孔为必选项，而部件表面和底面为可选项，如图4-4所示。操作安全点一般位于加工位置的正上方，但是如果刀具不垂直于零件表面，则该点沿刀轴方向。安全点到零件加工表面的距离是部件表面之上的最小安全距离。如果没有指定“最小安全距离”，操作安全点将位于部件表面上。图4-4点位加工几何体4.4.1指定加工位置在“钻”对话框几何体组中单击“指定孔”图标，系统弹出“点到点几何体”对话框，其中“选择”选项用于选择孔加工的点位几何对象（这些几何对象可以是一般点、圆弧、圆、椭圆以及实心体或片体上的孔），其余选项用于编辑已指定的点位，如图4-5所示。图4-5“点到点几何体”对话框单击“点到点几何体”对话框中的“选择”按钮，系统自动弹出孔选择对话框，用于选择孔、圆弧或点作为加工位置，各个选项含义如图4-6所示。选择圆柱形和圆锥形的孔、圆弧和点，作为钻孔位置在一组先前选定的点中附加新的点忽略先前选定的点显示“选择”、“附加”、“省略”或“优化”等完成后的各点位的最终加工顺序和相应编号重新排列点的钻孔顺序优化刀具路径定义刀具避让夹具或障碍的动作颠倒加工点位的排列顺序显示、反向先前选定的圆弧和片体孔的轴线正向设置快进偏置，即定义刀具快进速度切换成切削速度的切换点显示/校核每个参数集相关联的点完成点位定义，作用与“确定”按钮类似图4-6孔选择对话框在“点到点几何体”对话框中，单击“优化”按钮，系统自动弹出孔位优化对话框，如图4-7所示。使用此功能，可以重新安排刀轨中点的顺序。通常，对重新排列加工顺序是为了生成刀具运动最快的刀轨，提高加工效率。但是，由于其他加工约束条件（如夹具位置、机床行程限制、加工台大小等），还可将刀轨限定在水平或竖直区域（带）内。图4-7孔位优化对话框在孔位优化对话框中，单击ShortestPath按钮，系统自动弹出最短路径优化对话框，如图4-8所示。这种优化方式允许处理器根据最短加工时间来对加工点排序，该方法通常被用作首选方法，尤其是当点的数量很大（多于30个点）且需要使用可变刀轴时。但是，与其他优化方法相比，最短刀轨方法可能需要更多的处理时间。最短路径使用水平带状区域划分点位使用垂直带状区域划分点位“重新绘制点”在“是”和“否”之间切换，设置为“是”时，优化后系统将重新显示各点的序号指定要将哪一个“循环参数组”与下一个点或下一组点相关联使用点构造器指定加工点位选择任何先前成组的点、圆弧选择表面上所有孔作为加工点位使用分类过滤器选择加工点位调用在“平面铣”或“型腔铣”操作中生成的预钻进刀点指定最大、最小直径值，限定“面上所有孔”选项选择的孔的范围完成选择，重新显示“点到点几何体”对话框用于分组、类选择或鼠标选择单个对象时，控制“仅点”、“仅圆弧”、“仅孔”、“点和圆弧”和“全部”的选择图4-8最短路径优化对话框在最短优化路径对话框中，可以选择优化级别（Level），包括标准和高级，还可以为刀轨选择起点/终点或起始/终止刀轴。在使用过程中，一般只单击“优化”按钮即可，即可实现对路径的优化。在孔位优化对话框中，单击HorizontalBands按钮，可以定义一系列水平带，以包含和引导刀具沿平行于工作坐标XC轴的方向往复运动。每个条带由一对水平直线定义，系统按照定义顺序来对这些条带进行排序，如图4-9所示。它们是：升序-如果选择此选项，系统将按照从最小XC值到最大XC值的顺序对第一个条带中和随后的所有奇数编号的条带（1、3、5等）中的点进行排序。在第二和所有后续偶数带（2、4、6等）中的点按照从最大XC值到最小XC值的顺序排序。降序-如果您选择此选项，系统对奇数带（1、3、5等）中的点按照从最大XC值到最小XC值的顺序排序，对偶数带（2、4、6等）中的点按照从最小XC值到最大XC值的顺序排序。图4-9刀位点的升序和降序排列定义第一个条带的顺序后，使用屏幕光标在屏幕上选择一个位置，该水平带的第一条线应经过该位置。系统将显示一条经过该点且平行于工作坐标XC轴的直线。接下来，为第二条水平直线选择一个点以定义第一个条带。重复为每个条带定义两条直线的过程直至定义优化功能将舍弃任何先前定义的避让运动。因此，应在使用“优化”功能后使用避让选项。表示处理器在确定最短刀轨时应使用的时间，有标准和高级两个选项，单击该按钮可以切换启动优化过程，将出现“优化结果”对话框，显示优化之前及之后的结果对于固定轴刀轨，只有一个选项，指刀轨点之间的距离，通过计算沿刀轴方向在垂直于刀轴的平面上的移刀时间来确定最短刀轨所有的条带，然后选择“确定”。系统对刀位点排序并返回“点到点几何体”菜单。由水平带优化的点及生成的刀轨，如图4-10所示。图4-10由水平带优化的点竖直带（VerticalBands）与通过水平带优化类似，区别只是条带与工作坐标YC轴平行，且每个条带中的点根据YC坐标进行排序。系统将省略那些虽然选中但未包含在任何条带中的刀位点。4.4.2指定部件表面部件表面是指刀具开始切入材料的位置，可以为实体上存在的面，也可以是一般平面。一个操作只能指定一个部件表面，因此系统认为所有加工点的孔入口高度位置相同。如果没有指定部件表面，则各点的部件表面为通过该点并垂直于刀具轴的平面。在“钻”对话框几何体组中单击“指定部件表面”图标，弹出部件表面设置对话框，如图4-11所示。图4-11“部件表面”对话框4.4.3指定底面底面指定钻孔的最低极限深度，可以为实体上存在的面，也可以是一般平面。当选择钻孔深度的方法为“至底面”或“穿过底面”时，需要指定底面。在“钻”对话框几何体组中单击“指定底面”图标，弹出底面设置对话框，如图4-12所示。“无”，移除先前指定的部件表面显示选项可使系统重新显示平面符号或表示“部件表面”的实体面指示符“ZC平面”，定义一个垂直于ZC轴，并距XC-YC平面有一定距离的平面作为部件表面“一般平面”，使用平面构造器定义部件表面“面”，选择部件上的某个表面作为部件表面以文本方式列出部件表面相关信息图4-12“底面”对话框其设置方法与部件表面的设置方法相同，有关选择底面后各选项的描述，请参考部件表面。4.3参数设置4.3.1循环类型在点位加工中，实际的工件可能含有不同类型的孔，需要采用不同的加工方式，如标准钻、啄钻、深孔加工、攻螺纹和镗孔等。这些加工方式有的属于连续加工，有的属于断续加工，因此，它们的刀具切削运动不同。为了满足不同类型的孔的加工要求，UGNX8提供了多种点位加工的操作子类型，如图4-13所示。不同的操作子类型，对应着不同的钻孔循环方式。除了在创建操作时指定操作子类型外，还可以在“钻”对话框的循环类型组中，选择所需的钻孔循环类型，实现不同类型孔的加工，如图4-14所示。图4-13点位加工操作子类型扩孔中心钻标准钻啄钻断屑钻镗孔铰孔锪沉头孔锪锥形沉孔攻丝铣螺纹图4-14各种循环类型说明4.3.2循环参数组对于零件上类型相同且直径相同的孔，其加工方式虽然相同，但由于各孔的深度不同，或者为满足不同孔的加工精度要求，需要用不同的进给速度加工。在同一个钻孔循环中，通过循环参数组指定不同的循环参数，可以满足不同孔的加工要求。在每个循环参数组中可以指定加工深度、进给量、暂停时间和切削深度增量等循环参数。使用循环参数组可以将不同的“循环参数”值与刀轨中不同的点或点组相关联。从循环类型下拉列表中选择循环类型后，系统弹出“指定参数组”对话框，如图4-15所示，输入要定义的循环参数组的数量，每个钻孔循环可指定1-5个循环参数组。在同一个刀具路径中，若各孔的加工深度相同，则指定1个循环参数组；若有不同加工深度（例如3组）的孔，则应指定相应数量（3个）的循环参数组。根据后处理结果，孔加工可分为循环式和非循环式两种类型。循环式钻孔使用CYCLE/命令语句，而非循环式钻孔则使用GOTO/命令语句。非循环加工，取消任何活动的循环包含一系列以递增的中间增量钻入并退出孔的钻孔运动与标准钻不同，退刀是以切削速度退回与“标准钻，深度”不同，完成每个增量后不是退刀至孔外，而是退一较小距离，钻至最终深度后以快速进给率从孔中退刀。与标准镗不同，孔底主轴停止，以快速进给率从孔中退刀与标准钻不同，钻孔深度是根据埋头孔直径和刀尖角计算得出根据输入的APT命令和参数生成一个循环与标准钻不同，刀具间隙进给，即到达每个新的增量深度后以快速进给率从孔中退出，以利排屑完成每次的增量钻孔深度后，刀具退到距当前深度之上一定“距离”的点处刀具迅速移动到点位上方，接着以循环进给速度钻削至要求的孔深，最后快速退回至安全点，然后到下一个点位，进行新的循环与标准镗不同，孔底主轴停止和定向、横向让刀，快速从孔中退刀至安全点后，退回让刀值，主轴再次启动与标准镗不同，退刀时镗孔。包括主轴的停止和定向、垂直于刀轴的偏置运动、沿主轴定位方向的偏置运动、静止主轴送入孔中、返回孔中心的偏置运动、主轴启动和送出孔外与标准钻不同，孔底主轴停止，退刀主轴反转，以切削速度退回与标准镗不同，进给到指定深度，主轴停止和程序停止，以允许操作人员手工从孔中退出主轴等。图4-15“指定参数组”对话框指定循环参数组的数量后，系统弹出“Cycle参数”对话框，为每个循环参数组设置相应的循环参数，这些参数详细指定了刀具将如何执行所需的操作。通过选择适当的选项并输入合适的值，或选择“确定”接受显示的默认值，为循环参数组1指定参数。选择“确定”后，如果仅指定了一个参数组，系统将返回“钻”对话框。如果指定了多个参数组，系统将显示剩余的每个参数组的“Cycle参数”对话框。按照定义循环参数组1的方式定义参数组4-5，不更改、更改一个或更改所有循环参数。对于“参数组4-5”，选择“复制上一组参数组”（此刻将被激活）可以复制上一个参数组中的值并将其应用到当前参数组中。4.3.3循环参数设置不同的循环类型，有相应的循环参数，如图4-16所示为标准钻循环参数的说明。图4-16标准循环参数说明“深度”表示孔的总深度，即从部件表面到刀尖的距离，它出现在除“标准钻，埋头孔”外所有循环的“循环参数”对话框中。单击“Cycle参数”对话框中的“Depth”按钮，弹出“Cycle深度”对话框，如图4-17所示。可以根据需要选择确定钻削深度的方法。系统提供了6种确定