UG-CAM多轴铣削加工教程

目的：本课讲述多轴加工中可变轴曲面轮廓铣和顺序铣功能目标：完成本节课程后，能够：•掌握更好的通用加工技巧•正确选择变轴轮廓铣和顺序铣类型•正确选择在多轴加工中的刀轴控制方式•具有更好的UG多轴加工编程技巧UDS多轴铣削加工多轴铣削加工多轴加工的优点多轴加工的优点1.减少零件的装夹次数，缩短辅助时间，提高定位精度2.可以加工三轴无法加工的斜角和倒勾等区域3.用更短的刀具从不同的方位去接近零件，增加刀具刚性4.让刀具沿零件面法向倾斜，改善切削条件，避免球头切削5.使用侧刃切削，获得较好表面，提高加工效率6.可用锥度刀代替圆柱刀，柱面铣刀代替球头刀加工m_axis.avi多轴加工的关键因素多轴加工的关键因素•机床：不同的结构的机床具有不同的优缺点，应跟据特定的任务选取合适的机床•控制系统：多数有名的控制系统都提供了很好的功能，但也有其特定领域的强项•CAM系统：NX是最好的系统之一,以丰富的功能满足不同的需要,尤其是刀轴控制选项•人员：具备必要的知识和经验XZBCXZ多轴加工的方式多轴加工的方式用固定轴功能实行定位加工：机床的旋转轴先转到一固定的方位后加工，转轴不与ＸＹＺ联动，ＮＸ各固定轴加工方式都可指定刀具轴实现多轴加工用可变轴曲面铣实行联动加工：在实际切削过程中，至少有一个旋转轴同时参加ＸＹＺ的运动，ＮＸ提供强大的刀轴控制，走刀方式选择，刀路驱动用顺序铣实行多轴联动清根：适用于需要完全控制刀路生成过程的每一步骤的情况，支持２－５轴的铣削编程，交互地一段段生成刀路曲面轮廓铣原理曲面轮廓铣原理曲面轮廓铣：刀具跟随零件的表面形状进行加工，有效的清除其它刀具加工后的残余，完成零件的精加工刀轨创建需要2个步骤:第1步从驱动几何体上产生驱动点第2步将驱动点沿投射方向投射到零件几何体上,刀具跟随这些点进行加工ＮＸ多轴编程的注意点ＮＸ多轴编程的注意点1.编制刀路时总需指定刀轴方向，默认为加工座标系的Ｚ轴2.在固定轴编程中将刀轴设定为非Ｚ轴可实现多轴定位加工3.可变轴编程中，大多情况下，刀轴是非(0,0,1)4.利用可变轴功能，一定要正确设定刀具轴方向5.多轴加工时需确保在刀具或工作台旋转中不发生干涉6.建议在每一操作结束时，将刀轴回复到(0,0,1)旋转中心的设定旋转中心的设定旋转轴中心相对于加工坐标系可以用两种方式定义：•把加工坐标系ＭＣＳ放置在旋转轴中心即第４或５轴的旋转中心•指定加工坐标系ＭＣＳ为加工编程父节点组，加工坐标系由主加工坐标系和局部加工坐标系构成，可把相关的信息数据传给后处理变轴轮廓铣的驱动方法变轴轮廓铣的驱动方法与固定轴轮廓铣相比：•AreaMilling和FlowCut驱动方法不能使用•增加了ContourProfile的驱动方法边界驱动方法比曲面区域方法更快捷生成刀轨，但曲面区域方法中可以使用更多的刀轴控制方法边界驱动方法适合于粗加工，曲面区域方法更适合于精加工，因为对于复杂零件，其计算方法更精确ContourProfile可以灵活地应用加工零件的侧壁变轴轮廓铣的投影方法变轴轮廓铣的投影方法投影矢量允许定义驱动点投影到部件表面的方式和刀具接触的部件表面侧选择投影矢量时应小心,避免出现投影矢量平行于刀轴矢量或垂直于部件表面法向的情况.这些情况可能引起刀轨的竖直波使用“远离点”或“远离直线”作为投影矢量时，从部件表面到矢量焦点或聚焦线的最小距离必须大于刀具的半径变轴轮廓铣的投影方法变轴轮廓铣的投影方法可用的投影矢量类型取决于驱动方式，曲面区域驱动方法提供二个附加选项，即垂直于和指向驱动体，其他驱动方法不提供该选项，对swarfdrive刀轴还增加swarfruling投射方式NormaltodriveTowardtodrive投影方法的选择投影方法的选择驱动曲线模式本身不是刀轨,必须将它投影到部件上以创建刀轨。投影矢量的选择对于生成高质量的刀轨非常重要。建议如下：刀轴或指定矢量矢量与目标平面不平行时使用这些选项。远离点、朝向点和远离直线、指向直线拥有一组曲面，但其中的单一矢量角度不足以代表所有曲面时，使用这些选项。离开或指向指定的点或直线进行投影时，请确保选择的点或直线所在的位置可保证刀可以抵达整个要切削的区域。使用离开时，请确保刀尖位于点或直线上时刀具不会过切部件。加工型腔时使用远离点或远离直线。加工型芯时使用朝向点或指向直线。这些选项不依赖于驱动曲面法线，并且非常适用于处理刀具半径大于部件特征（圆角半径、拐角等等）的部件。垂直于驱动体和朝向驱动体驱动曲面法线已进行适当定义并且变化非常平滑时使用这些选项。使用朝向驱动体加工型腔，使用垂直于驱动体加工型芯。在刀具半径大于部件特征（圆角半径、拐角等等）的情况下，它们可能不适用。变轴轮廓铣刀轴控制（1）变轴轮廓铣刀轴控制（1）刀轴的定义：刀尖方向指向刀柄方向的矢量刀轴的选项依赖于驱动方法，曲面区域驱动方法中的许多4轴和5轴刀轴控制方法，在其它驱动方法中则不能使用变轴轮廓铣刀轴控制（2）变轴轮廓铣刀轴控制（2）刀轴控制方式刀轴控制方式指向点离开点指向线离开线垂直于零件面垂直于驱动面相对刀轴控制相对刀轴控制相对于矢量刀具轴在相对刀轴控制中需定义引导角：刀具沿刀轨方向向前（正）或向后（负）的摆角倾角：沿刀具运动的方向的左（负）或右（正）的摆角4轴控制方式4轴控制方式４轴方式：使刀具绕所定义的旋转轴转一定角度（旋转角），同时保持刀具和旋转轴垂直。与倾角不同，旋转角始终向垂直轴的同一侧倾斜，与运动方向无关。插补刀轴方式插补刀轴方式Swarf刀轴Swarf刀轴优化刀轴方式优化刀轴方式一种先进的刀轴控制方式，可根据加工曲面的曲度自动调整刀轴以确保最佳的材料切除，并在刀头连续的切削中防止过切零件，具有节省加工时间和延长刀具寿命，提高表面质量优点124为避免最大的引导角和最小跟部距离的冲突，需输入较大的引导角和较小的跟部距离，而且引导角的值必须在2至88度，要防止刀轴震荡，可勾选Applysmoothing其它刀轴其它刀轴ContourProfileContourProfile可变轴等高可变轴等高避免刀柄碰撞，并允许使用更短的刀具精加工陡峭壁和拐角切削参数切削参数顺序铣的概念顺序铣的概念通过一个表面到另一个表面的连续铣削（子操作）去加工零件的轮廓，允许对刀具的运动进行灵活控制。顺序铣提供了一些特殊的刀轴控制方式，用来保持刀具与驱动几何体和零件几何体的相对位置，还可以辩别多个检查面子操作子操作顺序铣对话框顺序铣对话框PathGeneration:可在接受每个子操作时为该子操作创建刀轨，否则在结束操作生成刀轨MultiaxisOutput:可使系统输出刀轴矢量的I、J和K的分量，并显示子操作中生成的每个点EndOperation:完成操作，并允许从顺序铣中退出ReplaceGeometryGlobally:允许在整个操作中用其它面、临时平面来替换零件面、驱动面、检查面子操作对话框（1）子操作对话框（1）子操作对话框（2）子操作对话框（2）刀轴控制（1）刀轴控制（1）刀轴控制（2）刀轴控制（2）循环控制循环控制循环是原始刀具的拷贝，能重复去除多余的余量嵌套循环是指同一个或下个子操作中驱动面或零件面循环