多軸銑制造課件

多軸銑制造課件第1頁(yè)/共65頁(yè)課程綜述課程描述

本課程主要介紹怎么使用UG的加工模塊來建立4軸和5軸的銑削加工刀軌。通過學(xué)習(xí)本課程，將學(xué)習(xí)到專用于多軸加工的變軸輪廓銑和順序銑，同時(shí)學(xué)習(xí)變軸輪廓銑和順序銑中刀具軸變化的各種控制方式。目的學(xué)習(xí)完本課程后，你將具有以下能力：正確選擇變軸輪廓銑和順序銑加工類型正確選擇在多軸加工中的刀具軸控制方式掌握更好的通用加工技巧具有更好的UG多軸加工編程技巧第2頁(yè)/共65頁(yè)第一課4軸和5軸加工的介紹目的本課主要介紹利用4軸和5軸加工原理來加工零件的方法。目標(biāo)

通過本課的學(xué)習(xí)，你可以掌握以下內(nèi)容：創(chuàng)建4軸定位和輪廓銑的刀軌為多軸加工建立合適的加工坐標(biāo)系

第3頁(yè)/共65頁(yè)第一課4軸和5軸加工的介紹多軸加工的基本概念大多數(shù)的NC/CNC編程人員認(rèn)為多軸加工事實(shí)上可以看作平面或固定軸加工。在有些加工情況下，主軸并不同于標(biāo)準(zhǔn)加工刀具的Z軸方向。如果掌握了多軸加工的基本概念，這種加工模式的編程是相當(dāng)簡(jiǎn)單的。需要注意的一些概念：UG總要求有刀具軸，沒有特殊設(shè)定，系統(tǒng)默認(rèn)為MCS的Z軸（0，0，1）刀具軸不是（0，0，1）的固定軸加工需要設(shè)定刀具軸的適當(dāng)方向UG中的絕大多數(shù)多軸加工的刀具軸不是（0，0，1）多軸加工過程中，要確保刀具軸的適當(dāng)設(shè)置方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)轉(zhuǎn)到新位置之前，要檢查刀具的位置以保證零件或夾具的安全操作結(jié)束后，建議把刀具軸設(shè)回（0，0，1）第4頁(yè)/共65頁(yè)第一課4軸和5軸加工的介紹練習(xí)：不同于（0，0，1）方向刀具軸的加工操作

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第5頁(yè)/共65頁(yè)第一課4軸和5軸加工的介紹角度面的加工第6頁(yè)/共65頁(yè)第一課4軸和5軸加工的介紹選擇基準(zhǔn)面通過觀察刀軌的形成及動(dòng)畫操作第7頁(yè)/共65頁(yè)第一課4軸和5軸加工的介紹為旋轉(zhuǎn)軸定義旋轉(zhuǎn)中心有兩種定義方法：將加工坐標(biāo)系（MCS)設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸的中心

優(yōu)點(diǎn)：使用和配置十分簡(jiǎn)單為NC/CNC編程人員減輕工作量缺點(diǎn)：程序輸出和零件尺寸的打印輸出不匹配夾具的調(diào)整可能要求某些程序的重新編制將MCS設(shè)定為一個(gè)幾何體組，包括主坐標(biāo)和局部坐標(biāo)優(yōu)點(diǎn)：程序輸出與零件的打印相符夾具的調(diào)整可以通過主坐標(biāo)和局部坐標(biāo)來解決缺點(diǎn)：編程人員要充分掌握主坐標(biāo)和局部坐標(biāo)的使用加工的操作相對(duì)復(fù)雜加工刀具的后置處理必須保證獲得正確的輸出

第8頁(yè)/共65頁(yè)第一課4軸和5軸加工的介紹小結(jié)有些加工的主軸方向不同于加工刀具的Z軸方向，這種情況下，刀具軸和加工坐標(biāo)系（MCS）的設(shè)置是十分重要的。在本課中，主要講到了以下內(nèi)容:不同于（0，0，1）刀具軸的平面加工方法多軸加工中將MCS設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸心加工過程中為了解決夾具沖突等問題將MCS移動(dòng)到合適的位置

第9頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑目的順序銑操作可以通過一個(gè)表面到另一個(gè)表面的連續(xù)銑削曲加工零件輪廓，這一系列銑削運(yùn)動(dòng)稱為子操作，這些子操作允許對(duì)刀具的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行靈活的控制。目標(biāo)通過本課的學(xué)習(xí)，可以掌握以下內(nèi)容：運(yùn)用順序銑操作創(chuàng)建變軸刀軌路徑運(yùn)用順序銑操作創(chuàng)建粗加工和精加工程序第10頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑概論順序銑可以用于固定軸輪廓銑，也可以用于可變軸曲面輪廓銑，可以在3、4或5軸機(jī)床上精加工零件。順序銑操作可以運(yùn)用“線性”刀具運(yùn)動(dòng)來完成零件邊沿的精加工。可以用順序銑來定義加工區(qū)域。順序銑可以提供一些特殊的刀具軸的控制方式，還可辨別多個(gè)檢查面。一些術(shù)語（1）零件面、驅(qū)動(dòng)面和檢查面零件面：控制刀具底部驅(qū)動(dòng)面：控制刀具側(cè)刃檢查面：控制刀具停止位置第11頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑（2）停止位置在指定零件幾何體、驅(qū)動(dòng)幾何體和檢查幾何體之前，必須指明刀具相對(duì)于所指定幾何體的停止位置。有4種選擇：NearSide當(dāng)前位置相對(duì)于幾何體最近側(cè)時(shí)的停止位置FarSide當(dāng)前位置相對(duì)于幾何體最遠(yuǎn)側(cè)時(shí)的停止位置On刀具中心軸到達(dá)幾何體時(shí)的停止位置Ds－CsTangency和Ps－CsTangency刀具在驅(qū)動(dòng)面（或零件面）和檢查面相切的位置時(shí)停止（3）參考點(diǎn)（ReferencePoint）和近側(cè)（NearSide）/遠(yuǎn)側(cè)（FarSide)

參考點(diǎn)位置是用來建立零件幾何的方向指定參考點(diǎn)就可以確定刀具的起始位置參考點(diǎn)第12頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑順序銑對(duì)話框

控制表面內(nèi)、外公差和刀具軸公差控制保留在驅(qū)動(dòng)面和零件面剩余材料的數(shù)量控制避讓幾何體、顯示、后置命令和更換選項(xiàng)生成多軸輸出和刀軌動(dòng)作第13頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑四個(gè)不同的子操作:第14頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)對(duì)話框

插入或修改子操作子操作列表

改變進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給速度相對(duì)刀具位置

指定幾何體指定新的刀具軸在當(dāng)前位置顯示刀具

第15頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑連續(xù)進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)對(duì)話框指定刀具的方向必須指定檢查面的數(shù)目

第16頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)指定進(jìn)給率刀具定義移動(dòng)到下退刀類型一個(gè)位置的路徑退刀運(yùn)動(dòng)第17頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑定義檢查面在創(chuàng)建一個(gè)連續(xù)刀軌運(yùn)動(dòng)子操作時(shí)，必須定義一個(gè)或多個(gè)檢查面。第18頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑多個(gè)檢查面有多個(gè)檢查面，刀具將在第一個(gè)可能的位置停下。每個(gè)連續(xù)刀軌運(yùn)動(dòng)子操作中，最多可定義5個(gè)檢查面。第19頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑練習(xí)2-1：順序銑操作打開已有文件mam_box_mfg.prt形成的刀軌第20頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑練習(xí)2－2多底面順序銑打開文件mam_sq_3.prtReplyDOME操作創(chuàng)建順序銑操作第21頁(yè)/共65頁(yè)指定進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)第二課順序銑第22頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑指定連續(xù)刀軌運(yùn)動(dòng)第23頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑指定連續(xù)刀軌運(yùn)動(dòng)第24頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑練習(xí)2－3非實(shí)體幾何對(duì)象的順序銑打開mam_wireframe_mfg.prt第25頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)和嵌套循環(huán)循環(huán)功能在所有的運(yùn)動(dòng)對(duì)話框（進(jìn)刀、退刀、連續(xù)刀軌或點(diǎn)到點(diǎn)）中都會(huì)有，單擊Option鍵就會(huì)出現(xiàn)。循環(huán)控制的對(duì)話框第26頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑嵌套循環(huán)指在同一個(gè)或下一個(gè)子操作中的驅(qū)動(dòng)面循環(huán)和零件面循環(huán)。嵌套狀態(tài)選項(xiàng)（NestingStatus)功能只能在Ds（驅(qū)動(dòng)面）和Ps（零件面）的參數(shù)全部定義好后才起作用。第27頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑練習(xí)2－4循環(huán)操作打開mam_sq_3_loop.prt第28頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑刀軸控制在順序銑里，必須先指定刀具軸為3軸、4軸或5軸。3軸指定刀具軸為ZM軸或沿一個(gè)固定矢量。4軸指定刀具軸垂直一個(gè)固定矢量。第29頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑5軸可以使刀軸按以下的方式進(jìn)行控制第30頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑NormaltoPS(DS)ParalleltoPS(DS)AtAngletoPS(DS)

ThruFixedPtTangenttoPS(DS)第31頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑Fun第32頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑其它順序銑選項(xiàng)刀軌生成（PathGeneration)和多軸輸出（MultiaxisOutput)多軸輸出只有在4軸或5軸上才會(huì)用到。默認(rèn)為“on”全程替代幾何體（ReplaceGeometryGlobally)第33頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑其它選項(xiàng)（OtherOptions)CustomSurfaceTolerances:指定內(nèi)外公差值。只有在進(jìn)刀或連續(xù)刀軌運(yùn)動(dòng)時(shí)被激活。CustomToolAxisTolerance:指定刀軸公差CustomCornerControl:指定拐角處刀具的進(jìn)給速度、減速和圓角半徑。MaximumStep:刀具每步移動(dòng)的最大長(zhǎng)度。MaximumPoints:最多的點(diǎn)數(shù)。OutputCLPoints:暫時(shí)延緩輸出點(diǎn)到刀位源文件中。AutomaticRedefinition:在刀具的最終位置自動(dòng)建立一個(gè)檢查平面。第34頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑AutomaticReposition:當(dāng)起始位置超出了驅(qū)動(dòng)面和零件面的公差時(shí)起作用。DisplayOptions:設(shè)置刀具、模式和刀軌顯示功能。LoopControl:為驅(qū)動(dòng)幾何體和零件幾何體的清根指定循環(huán)規(guī)則。順序銑的技巧順序銑中的大部分錯(cuò)誤信息是由于刀具超出了幾何體的公差。以下有些避免這些問題的方法。進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)參考點(diǎn)的選擇最好接近起始幾何體若刀軸運(yùn)動(dòng)為Fan，最好用TangenttoDrive的方法當(dāng)?shù)毒哒_地運(yùn)動(dòng)到多于一個(gè)位置或沒有接近曲面時(shí)，用進(jìn)刀幾何體對(duì)話框中的DriectionMove選項(xiàng)注意DriectionMove中首先選擇驅(qū)動(dòng)，然后是零件，最后是一個(gè)或多個(gè)檢查面第35頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑當(dāng)?shù)毒咴谇婊虼罱忧嫔蠒r(shí)，用進(jìn)刀幾何體對(duì)話框中的SideIndication選項(xiàng)連續(xù)刀軌運(yùn)動(dòng)若驅(qū)動(dòng)面和零件面都比較平直，可以減少M(fèi)aximumStep(在OtherOptions對(duì)話框中）若刀軸運(yùn)動(dòng)為Fan，可以減少M(fèi)aximumStep(在OtherOptions對(duì)話框中）若刀軸運(yùn)動(dòng)為Fan，可以限制刀軸在60度以內(nèi)運(yùn)動(dòng)循環(huán)在進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)或點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)子操作中開始循環(huán)。連續(xù)刀軌運(yùn)動(dòng)子操作中開始循環(huán)會(huì)導(dǎo)致刀具超出公差。通常在退刀運(yùn)動(dòng)或點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)子操作中結(jié)束循環(huán)。如果不想讓刀具在循環(huán)中退刀，可以在連續(xù)刀軌運(yùn)動(dòng)子操作中結(jié)束循環(huán)。刀具的位置和刀軸的方向應(yīng)與循環(huán)開始時(shí)相同。第36頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑在給檢查幾何體增加余量時(shí)應(yīng)小心。在循環(huán)中，可以選擇None使檢查面不作為下一步的驅(qū)動(dòng)面或零件面。給檢查幾何體增加余量第37頁(yè)/共65頁(yè)第二課順序銑小結(jié)順序銑操作允許刀具的完全控制，特別適用于一些復(fù)雜零件加工的完工部分，比如機(jī)身和醫(yī)療器械的加工方面。有經(jīng)驗(yàn)的編程人員會(huì)使用順序銑在多軸加工的應(yīng)用中簡(jiǎn)化復(fù)雜刀軌的創(chuàng)建。在順序銑操作中，以下的功能經(jīng)常使用：設(shè)置一個(gè)很精確的刀具軸。根據(jù)零件面、驅(qū)動(dòng)面和檢查面設(shè)置刀具的起始點(diǎn)和停止點(diǎn)。第38頁(yè)/共65頁(yè)第三課可變軸曲面輪廓銑目的本課介紹可變軸輪廓銑的一些概念及特殊的刀軸控制方式和驅(qū)動(dòng)方法?？勺冚S輪廓銑一般用于零件的精加工。目標(biāo)通過本課的學(xué)習(xí)，可以掌握：通過適當(dāng)選擇零件幾何體的刀軸生成多軸加工的刀軌多軸加工的編程技巧第39頁(yè)/共65頁(yè)第三課可變軸曲面輪廓銑基本概念刀軌創(chuàng)建的兩個(gè)步驟:(1)從驅(qū)動(dòng)幾何體上產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)點(diǎn)(2)將驅(qū)動(dòng)點(diǎn)沿投射方向投射到零件幾何體上。驅(qū)動(dòng)點(diǎn)可以從零件幾何體的局部或整個(gè)零件幾何體或與加工零件不相關(guān)的其它幾何體上產(chǎn)生。刀軌輸出時(shí)將刀具從驅(qū)動(dòng)點(diǎn)沿投射方向移動(dòng)，直到接觸零件幾何體。投射驅(qū)動(dòng)點(diǎn)第40頁(yè)/共65頁(yè)第三課可變軸曲面輪廓銑刀軌的精確性有多種選項(xiàng)以確保刀軌的精確性：用于停止刀具運(yùn)動(dòng)的檢查幾何體防止零件過切的過切檢查多種誤差控制選項(xiàng)刀軌不能在零件幾何體的延長(zhǎng)部分產(chǎn)生可變軸曲面輪廓銑對(duì)話框第41頁(yè)/共65頁(yè)第三課可變軸曲面輪廓銑一些術(shù)語零件幾何體（PartGeometry):用于加工的幾何體。檢查幾何體（CheckGeometry):用于停止刀具運(yùn)動(dòng)的幾何體。驅(qū)動(dòng)幾何體（DriveGeometry):用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的幾何體。驅(qū)動(dòng)點(diǎn)（DrivePoint）:從驅(qū)動(dòng)幾何體上產(chǎn)生的，將投射到零件幾何體上的點(diǎn)。驅(qū)動(dòng)方法（DriveMethod):驅(qū)動(dòng)點(diǎn)產(chǎn)生的方法。投射矢量（ProjectVector):指引驅(qū)動(dòng)點(diǎn)投射的方向，決定刀具接觸零件的位置。投射矢量不一定要與刀具軸方向共線。驅(qū)動(dòng)方法曲線/點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方法通過選擇曲線和點(diǎn)定義驅(qū)動(dòng)幾何體。可以利用顯示驅(qū)動(dòng)軌跡選項(xiàng)預(yù)覽驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的位置。第42頁(yè)/共65頁(yè)第三課可變軸曲面輪廓銑邊界驅(qū)動(dòng)方法使用多個(gè)邊界（Boundary）和環(huán)（Loop）來定義加工區(qū)域。使用永久邊界、零件曲線或表面來產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)點(diǎn)，沿指定的投射矢量方向線性地投射到零件上。邊界驅(qū)動(dòng)方法更適合粗加工。第43頁(yè)/共65頁(yè)第三課可變軸曲面輪廓銑邊界選項(xiàng)用于逐步定義邊界，每個(gè)邊界成員可以分別定義刀具位置為On、Tanto或Contact切削模式用于指定刀軌的形狀。第44頁(yè)/共65頁(yè)第三課可變軸曲面輪廓銑平行線切削模式徑向切削模式同心圓切削模式第45頁(yè)/共65頁(yè)第三課可變軸曲面輪廓銑切削類型用于定義刀具從一段刀軌到下一段刀軌的移動(dòng)方式。切削模式中心在使用同心圓切削模式、徑向切削模式時(shí)用戶自定義或系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出切削中心點(diǎn)。切削角度使用平行線切削模式時(shí)定義刀軌旋轉(zhuǎn)角度。行距定義連續(xù)切削的刀軌間的距離更多的驅(qū)動(dòng)參數(shù)第46頁(yè)/共65頁(yè)第三課可變軸曲面輪廓銑螺旋驅(qū)動(dòng)方法通過從一個(gè)指定的中心點(diǎn)向外作螺旋移動(dòng)來得到驅(qū)動(dòng)點(diǎn)。行距：指定連續(xù)刀軌間的距離有Constant、ToolDiameter和最大螺旋半徑選項(xiàng)。第47頁(yè)/共65頁(yè)第三課可變軸曲面輪廓銑曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法用于在選擇的驅(qū)動(dòng)面上創(chuàng)建陣列分布的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)。適合加工非常復(fù)雜的曲面。提供了對(duì)刀具軸和投射矢量的附加控制。第48頁(yè)/共65頁(yè)第三課可變軸曲面輪廓銑刀軌驅(qū)動(dòng)方法沿著刀位源文件產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)點(diǎn)，用于生成類似原刀位軌跡的方法。徑向切削驅(qū)動(dòng)方法第49頁(yè)/共65頁(yè)第三課可變軸曲面輪廓銑帶寬用于在邊界平面內(nèi)定義加工區(qū)域總帶寬。切削類型有兩種方式：雙向往復(fù)和單向切削。第50頁(yè)/共65頁(yè)第三課可變軸曲面輪廓銑用戶函數(shù)驅(qū)動(dòng)方法采用用戶利用開發(fā)工具UserFunction開發(fā)的特殊驅(qū)動(dòng)方式來創(chuàng)建刀軌。CAM退出名字可以輸入一個(gè)操作系統(tǒng)環(huán)境變量的名字。用戶參數(shù)（UserParameters）存取一個(gè)用戶出口，以對(duì)驅(qū)動(dòng)軌跡交互地指定參數(shù)。第51頁(yè)/共65頁(yè)第三課可變軸曲面輪廓銑練習(xí)3－1可變軸曲面輪廓銑選項(xiàng)打開mam_vx_0.prtDisplaycontactpointsGenerate刀軌第52頁(yè)/共65頁(yè)第三課可變軸曲面輪廓銑刀具軸控制可以根據(jù)定義對(duì)刀具軸進(jìn)行分類。定義刀具軸依賴于驅(qū)動(dòng)方法。第53頁(yè)/共65頁(yè)第三課可