本例是一个比较典型的型芯零件。通过该零件加工程序的编制,可以看到在CAM自动编程中,对不同特征的加工区域应该采用不同的加工方法进行加工,而不能简单地进行一个步骤或两个步骤的精加工来完成所有曲面的精加工。选择加工刀轨形式的一个主要依据是控制残余高度。控制残余高度是指在数控加工中相邻刀轨间所残留的未加工区域的高度,它的大小决定了加工表面的粗糙度并对精度造成很大的影响,是评价加工质量的一个重要指标,是造成加工误差的最大影响因素。控制残余高度,保证达到足够的精度和粗糙度标准的前提下,以最大的行间距生成数控刀轨,是高效率数控加工所追求的目标。残余高度的控制与刀具类型、刀轨形式、刀轨行间距等多种因素有关,因此其控制主要依赖于程序员的经验,具有一定的复杂性。
为了达到一定的加工精度,同时能保证加工效率,对于残余高度的控制,重点在于尽量使所有曲面上的残余高度相对一致,也就是使面内行距在曲面的不同区域保持基本一致。对于曲面的精加工而言,在实际编程中控制残余高度是通过改变刀轨形式和调整行距来完成的。编程人员应根据不同加工区域的不同情况采用不同的刀轨形式并对行距大小进行灵活调整。
一般来说,当加工倾斜角度较大的曲面时,采用等高方式切削,以设定切削深度方式能较有效地控制残余高度;而对倾斜角度较小的曲面或者曲面部位进行加工时,以曲面加工方式加工并设定行间距的方式能更为有效地控制残余高度。
对于同一个零件,应该按其不同部位的特征将加工表面分割成不同的区域进行加工,不同区域采用不同的刀轨形式或者采用不同的刀轨行距。
8.3.1 零件分析与工艺规划
1)零件分析
图8-74所示为某款式的摩托车头盔注塑模具的型芯。头盔的沿口是有起伏的,因而型芯的分型面在沿头盔的沿口有小波浪形,而不是在一个平面上,其分型面之外为一周的楔形,用于锁模,楔形以外为平面的外分型面。模具的毛坯为六面光滑的立方形,材料为锻打45#钢。已经完成此零件的曲面造型,文件名为toukui.prt。
图8-74 摩托车头盔注塑模具型芯
2)加工坐标原点
X:模板中心;Y:模板中心;Z:模型的最高点。
坐标系设定在G54。
3)工件安装
将工件固定在工艺板上,再将工艺板在工作台压紧。
4)工步安排
(1)由于该凸模零件加工余量较大,首先要进行粗加工。根据工件的大小,粗加工选用直径为φ63、镶有4个R6刀片的四刃可转位刀具进行加工。粗加工采用型腔铣环切的方法,每层切深为1.5 mm,水平刀间距则取48 mm。根据刀具供应商提供的推荐切削参数νc和f z计算并取整,可以得到主轴转速为1 000 r/min,机床进给为1 200 mm/min。
(2)进行粗加工后,在局部区域还存在较大的加工余量,并存在应力变形等因素。为保证精加工的加工质量,对该型芯进行半精加工,以使零件的周边保留均匀的加工余量。半精加工采用等高轮廓铣的方式进行加工。选用直径为φ32、刀角半径为R6的二刃可转位刀具进行加工,每层切深取1 mm。根据刀具供应商提供的推荐切削参数νc和f z计算并取整,可以得到主轴转速为1 800 r/min,机床进给为1 200 mm/min。
(3)该模具的侧面多数属于陡峭曲面,因此选用等高外形加工方法进行侧面的精加工,精加工使用φ25R5的二刃可转位刀具进行加工,每层切深取0.5 mm。根据刀具供应商提供的推荐切削参数νc和f z计算并取整,可以得到主轴转速为2 500 r/min,机床进给为1 200 mm/min。
(4)头盔模具的凸模在楔形以外为平面的外分型面,并且其内侧与型芯的成型部分还有一定的距离。使用型腔铣的方式加工,直接以该平面为加工部件几何体和毛坯几何体在该平面所在高度进行单层加工。该模具的外分型面精加工使用φ25R5的可转位刀具进行加工,做平面上的一层加工,由外向内环绕方式走刀。因为是做精加工,所以采取相对较高的转速和相对较低的进给,以取得较好的表面加工质量。主轴转速为2 500 r/min,机床进给为1 000 mm/min。
(5)由于凸模的顶部是较为平缓的曲面,所以在使用等高外形精加工后在顶部区域的残余量还是比较大,需要对凸模的顶部进行补充的精加工。使用区域铣削驱动方式进行加工,并限定陡峭角度只对倾斜角度小于45°的区域进行精加工。选用φ16 mm的球头刀,设置主轴转速为3 000 r/min,机床进给为1 000 mm/min。
(6)摩托车头盔凸模的分型面是一个环形的曲面,并且曲面是起伏的,并非一个平面,所以在侧面精加工后在分型面部分还有较大的残余量。对该区域进行精加工时使用放射状加工进行,以模型的中心为放射中心,以分型面的边线为边界生成刀具轨迹。该模具的内分型面是沿头盔沿口线所创建的,其面不是平的,有一定的波折,所以选用球头刀来进行加工,选择φ16 mm的球头刀,设置主轴转速为3 000 r/min,机床进给为1 000 mm/min。
(7)由于前面使用球头刀进行分型面的精加工,所以在分型面与斜楔相交部位不可避免地留有圆角,本例对斜楔的底部进行清角加工。对于这一残余部分的加工以轮廓边界线确定加工位置,并进行多刀加工以清除残料。清角加工使用φ10 mm的平底刀,设置主轴转速为4 000 r/min,机床进给为1 000 mm/min。
(8)在该摩托车头盔凸模上做一个此头盔材料的标记“﹥ABS﹤”,此标记的字为反向的阴文,深度为1.5 mm。标记文字绘制在平面上,使用曲线驱动方式的固定轴曲面轮廓铣加工,设定加工曲面的预留量为-1.5 mm,选择文字标记曲线进行投影加工。模具标记的刻字加工使用φ3的球头刀进行加工,主轴转速为4 500 r/min,机床进给为300 mm/min。
表8-1 头盔注塑模凸模加工工步
8.3.2 初始设置
1)打开图形并检视
下面以NX8.5为例,打开零件模型toukui.prt。对图形进行动态旋转、平移、缩放,从不同角度和局部进行检查,确认没有明显不正常的图形,并确认工作坐标系原点在顶平面的中心。
2)进入加工模块并设置
选择“开始”→“加工”命令,进入加工模块,以进行加工程序的编制操作。
进入加工模块后,系统会弹出“加工环境”对话框,如图8-75所示,“CAM会话配置”选择cam_general,“要创建的CAM设置”选择mill_contour。单击确定。
3)创建刀具
图8-75 加工环境设置
(1)创建新刀具D63R6。在进入加工模块后,工具栏中将出现加工模块的专用图标,单击工具栏上的“创建刀具”按钮,开始进行新刀具的建立。系统弹出“创建刀具”对话框,如图8-76所示。在“类型”下拉列表中选择mill_contour,“刀具子类型”选择mill,在“名称”中输入D63R6,单击“应用”按钮进入铣刀建立对话框。
系统默认新建铣刀-5参数铣刀,如图8-77所示设置刀具参数。
设定直径D为63,下半径R1位6,刀具号为1;其余按照默认值设定。在设定完毕时,单击“确定”按钮,以结束铣刀D63R6的创建。
图8-76 创建刀具组
图8-77 刀具参数设置
(2)依次创建新刀具D32R6、D25R5、D10、B16、B3。B16、B3为球头铣刀,类型为BALL_MILL。
(3)检视刀具。单击屏幕右边的“工序导航器”,打开工序导航器,在窗口空白处,单击鼠标右键,系统弹出快捷菜单,选择“机床刀具视图”命令。工序导航器显示为加工刀具次序,如图8-78所示,显示当前已经创建的6个刀具。
4)创建几何体
(1)单击创建工具栏中的“创建几何体”按钮,弹出“创建几何体”对话框,如图8-79所示。选择“几何体子类型”为坐标系MCS,父本组几何体为GEOMETRY,名称为MCS,单击“确定”按钮进行坐标系几何体建立。
图8-78 工序导航器-加工刀具
(2)系统将弹出MCS对话框,如图8-80所示。在“安全设置”中选择平面,单击“指定平面”对话框中的“平面”对话框,弹出平面对话框,如图8-81所示。在“类型”中选择,XC-YC平面,在“偏置和参考”中,选择WCS,并距离设置为50。单击“确定”,完成MCS坐标的创建。图8-82所示为坐标与安全平面。
图8-79 “创建几何体”对话框
图8-80 MCS坐标创建
图8-81 “平面”对话框
图8-82 坐标系与安全平面
8.3.3 头盔型芯的粗加工
1)创建型腔铣操作
在工具栏上,单击“创建工序”按钮,弹出如图8-83所示“创建工序”对话框。在“类型”选择mill_contour;“工序子类型”中选择第一个图标型腔铣,“程序”中选择NC_PROGRAM,“刀具”选择D63R6,“几何体”选择MCS,“方法”选择METHOD,“名称”输入为D63R6C1。单击“确定”完成创建型腔铣,并弹出“型腔铣”参数设置,如图8-84所示。“几何体”选择MCS,单击“指定部件”弹出“部件几何体”对话框,筛选方法设定为片体,选择所有片体,并确定。单击“指定修剪边界”弹出修剪边界对话框,如图8-85所示。选择忽略孔,修剪侧为外部,单击“类选择”弹出类选择对话框,筛选方法设定为平面,选择外平面,如图8-86所示。
图8-83 “创建工序”对话框
图8-84 “型腔铣”对话框
图8-85 “修剪边界”对话框
图8-86 拾取边界
2)设置操作参数
(1)设置常用参数。“刀轨设置”中,“切削模式”设置为跟随周边,“步距”设置为恒定,“最大距离”设置为48,“每刀的公共深度”设置为恒定,“最大距离”设置为1.5。
(2)设定非切削移动。单击“非切削移动”弹出对话框,如图8-87所示,“进刀”中设置封闭区域,进刀类型为螺旋,直径为90%刀具,斜坡角为10,其余默认,开放区域中进刀类型为圆弧,高度为3 mm,最小安全距离为50%刀具,勾选修剪至最小安全距离和忽略修剪侧的毛坯,其余默认。单击“确认”,退出非切削移动的设置。
图8-87 “非切削移动”对话框
图8-88 “切削参数”对话框
(3)设置切削参数。单击“切削参数”,弹出“切削参数”对话框,如图8-88所示。在策略中,设置切削方向为“顺铣”,切削顺序为“深度优先”,其他默认设置;在余量中,设置部件侧面余量为1,内公差为0.03,外公差为0.1,其余默认,如图8-89所示。
图8-89 余量参数设置
图8-90 进给率和速度设置
(4)设置进给率。单击“进给率和速度”弹出对话框,如图8-90所示,进行进给率和速度的设置。勾选“主轴速度”复选框,并设置主轴转速为900 rpm,“进给率”中,单位都设置为mmpm,设置切削为250,进刀为300,其余为默认。单击“确定”,完成设置。
图8-91 显示切削区域
3)生成刀路轨迹并检视
完成所有参数设置后,单击“操作”下的生成,开始生成刀路轨迹。在计算完成后,将在图形区显示预铣切第一层的边界,如图8-91所示。在“刀轨生成”对话框中,如图8-92所示,取消选中“显示后暂停”和“显示前刷新”复选框,以能够连续显示刀路轨迹,单击“确定”按钮进行刀路轨迹的产生。显示程序的最后会出现警告信息,提示刀具不能到哪一层,单击“确定”按钮即可。完整的刀路轨迹显示如图8-93所示。确认生成的刀轨轨迹正确后,单击“确定”,接受刀路轨迹,完成设置。
图8-92 “刀轨生成”对话框
图8-93 完整的刀路轨迹
8.3.4 头盔凸模侧面半精加工
1)创建等高轮廓铣操作
在工具栏上,单击“创建工序”按钮,弹出如图8-94所示“创建工序”对话框。在“类型”中选择mill_contour;“工序子类型”中选择第五个图标等高轮廓铣(ZLEVEL_PROFILE);“程序”中选择NC_PROGRAM;“刀具”中选择D32R6;“几何体”中选择MCS;“方法”中选择METHOD;“名称”中输入为D32R6B。单击“确定”按钮开始等高轮廓铣操作的创建,并弹出等高轮廓铣的参数设置。“几何体”选择MCS,单击“指定部件”弹出“部件几何体”对话框,筛选方法设定为片体,选择所有片体,并确定。
2)设置操作参数
(1)设置常用参数。在等高轮廓铣对话框中,如图8-95所示进行参数确认或设置。“陡峭空间范围”中选择仅陡峭的,“角度”设置为0.1;“合并距离”为3;“最小切削长度”为1;“每刀的公共深度”为恒定,“最大距离”为1。
(2)设置切削参数。在等高轮廓铣对话框中,单击“切削”按钮进行切削参数设置。
图8-94 创建操作
图8-95 等高轮廓铣
系统弹出“切削参数”对话框,选择“策略”,进行参数设置。“切削方向”为顺铣,“切削顺序”为深度优先,如图8-96所示。
选择“余量”,进行参数设置。勾选使底面余量与侧面余量一致,“部件侧面余量”为0.2,“检查余量”和“修剪余量”设置为0,设定“内公差”为0.03,“外公差”为0.1,如图8-97所示。
选择“连接”,进行参数设置。“层到层”选择直接对部件进刀,勾选在层之间切削,“步距”设定为恒定,“最大距离”设定为5 mm,勾选短距离移动上的进给,“最大移刀距离”设置为25.4 mm,如图8-98所示。
图8-96 策略设置
图8-97 余量参数设置
图8-98 连接参数设置
(3)设定非切削移动。在等高轮廓铣对话框中(图8-99),单击“非切削移动”,弹出对话框,选择“进刀”设置。在封闭区域中,“进刀类型”为螺旋,其余选项均按默认值。在开放区域中,“进刀类型”为圆弧,勾选修剪至最小安全距离,其余选项均按默认值,如图8-100所示。在“退刀”设置中,“退刀类型”选择为与进刀相同,如图8-101所示。
图8-99 “等高轮廓铣”对话框
图8-100 进刀设置
图8-101 退刀设置
(4)设置进给率。在等高轮廓铣对话框中,单击“进给率和速度”按钮进行进给率设置。“主轴速度”设置为1800 rpm,“进给率”中切削设置为600 mmpm,其余均按默认设置。确定,并完成深度轮廓加工设置。
3)生成刀路轨迹并检视
完成所有参数设置后,单击“操作”下的生成,开始生成刀路轨迹。在计算完成后,将在图形区显示预铣切第一层的边界,在“刀轨生成”对话框中,取消选中“显示后暂停”和“显示前刷新”复选框,以能够连续显示刀路轨迹,单击“确定”按钮进行刀路轨迹的产生。
8.3.5 头盔凸模陡峭侧面精加工
1)创建等高轮廓铣操作
在工具栏上,单击“创建工序”按钮,弹出如图8-102所示“创建工序”对话框。在“类型”中选择mill_contour;“工序子类型”中选择第五个图标等高轮廓铣(ZLEVEL_PROFILE),“程序”中选择NC_PROGRAM,“刀具”中选择D25R5,“几何体”中选择MCS,“方法”中选择METHOD,“名称”中输入为D25R5J1。单击“确定”按钮开始等高轮廓铣操作的创建,并弹出等高轮廓铣的参数设置。“几何体”中选择MCS,单击“指定部件”弹出“部件几何体”对话框,筛选方法设定为片体,选择所有片体,并确定。
2)设置操作参数
(1)设置常用参数。在等高轮廓铣对话框中,如图8-103所示进行参数确认或设置。“陡峭空间范围”中选择仅陡峭的,“角度”设置为45;“合并距离”为3;“最小切削长度”为0;“每刀的公共深度”为恒定,“最大距离”为0.5。
图8-102 创建操作
图8-103 等高轮廓铣参数设置
(2)设置切削参数。在等高轮廓铣对话框中,单击“切削”按钮进行切削参数设置。
系统弹出“切削参数”对话框,选择“策略”,进行参数设置。“切削方向”为顺铣,“切削顺序”为深度优先,如图8-104所示。
选择“余量”,进行参数设置。勾选使底面余量与侧面余量一致,“部件侧面余量”为0,“检查余量”和“修剪余量”设置为0,设定“内公差”为0.003,“外公差”为0.003,如图8-105所示。
选择“连接”,进行参数设置。“层到层”选择沿部件交叉斜进刀,取消选中在层之间切削(图8-106)。
图8-104 策略设置
图8-105 余量参数设置
图8-106 连接参数设置
(3)设置非切削移动。在等高轮廓铣对话框中,如图8-107所示,单击“非切削移动”,弹出对话框,选择“进刀”设置。在封闭区域中,“进刀类型”为螺旋,其余选项均按默认值。在开放区域中,“进刀类型”为圆弧,勾选修剪至最小安全距离,其余选项均按默认值,如图8-108所示。在“退刀”设置中,“退刀类型”选择为与进刀相同,如图8-109所示。
(4)设置进给率。在等高轮廓铣对话框中,单击“进给率和速度”按钮进行进给率设置。“主轴速度”设置为2500rpm,“进给率”中切削设置为600 mmpm,其余均按默认设置。确定,并完成深度轮廓加工设置。
图8-107 “等高轮廓铣”对话框
图8-108 进刀设置
图8-109 退刀设置
图8-110 创建工序
3)生成刀路轨迹并检视
完成所有参数设置后,单击“操作”下的生成,开始生成刀路轨迹。在计算完成后,将在图形区显示预铣切第一层的边界,在“刀轨生成”对话框中,取消选中“显示后暂停”和“显示前刷新”复选框,以能够连续显示刀路轨迹,单击“确定”按钮进行刀路轨迹的产生。
8.3.6 头盔型芯的外分型面精加工
1)创建型腔铣操作
在工具栏上,单击“创建工序”按钮,弹出如图8-110所示“创建工序”对话框。在“类型”中选择mill_contour;“工序子类型”中选择第一个图标型腔铣(CAVITY_MILL),“程序”中选择NC_PROGRAM,“刀具”中选择D25R5,“几何体”中选择MCS,“方法”中选择METHOD,“名称”中输入为D25R5J2。单击“确定”按钮开始型腔铣操作的创建,并弹出型腔铣的参数设置。“几何体”选择MCS,单击“指定部件”弹出“部件几何体”对话框,筛选方法设定为片体,选择所有片体,并确定。单击“指定毛坯”弹出“毛坯几何体”对话框,筛选方法设定为平面,选择外平面,如图8-111所示,确定完成选取。
2)设置操作参数
图8-111 毛坯几何体
(1)设置常用参数。在型腔铣对话框中,进行参数确认或设置(图8-112)。“切削模式”中选择跟随周边,“步距”中选择刀具平直百分比,“平面直径百分比”设置为50,“每刀的公共深度”设置为恒定,“最大距离”为0.1,其余设置为默认。
(2)定义切削层。在型腔铣对话框中,单击“切削层”弹出切削层的对话框。在“范围类型”中选择单个,“切削层”设定为仅在范围底部,其余按默认设置,如图8-113所示。
图8-112 型腔铣参数设置
图8-113 切削层定义
(3)设置切削参数。在型腔铣对话框中,单击“切削参数”按钮进行切削参数设置。系统弹出“切削参数”对话框,选择“余量”,进行参数设置。勾选使底面余量与侧面余量一致,“毛坯余量”为1,“部件侧面余量”“检查余量”“修剪余量”设置均为0,设定“内公差”和“外公差”为0.01,其余“策略”和“连接”选项参数按默认设置。
(4)设置进给率。在型腔铣对话框中,单击“进给率和速度”按钮进行进给率设置。“主轴速度”设置为2 500 rpm,“进给率”中切削设置为600 mmpm,其余均按默认设置。确定,并完成深度轮廓加工设置。
图8-114 创建操作
3)生成刀路轨迹并检视
完成所有参数设置后,单击“操作”下的生成,开始生成刀路轨迹。在计算完成后,将在图形区显示预铣切第一层的边界,在“刀轨生成”对话框中,取消选中“显示后暂停”和“显示前刷新”复选框,以能够连续显示刀路轨迹,单击“确定”按钮进行刀路轨迹的产生。
8.3.7 头盔型芯顶部精加工
1)创建轮廓区域铣操作
在工具栏上,单击“创建工序”按钮,弹出如图8-114所示“创建工序”对话框。在“类型”中选择mill_contour;“工序子类型”中选择轮廓区域(CONTOUR_AREA),“程序”中选择NC_PROGRAM,“刀具”中选择B16,“几何体”中选择MCS,“方法”中选择METHOD,“名称”输入为B16J1。单击“确定”按钮开始轮廓区域操作的创建,并弹出轮廓区域的参数设置。“几何体”中选择MCS,单击“指定部件”弹出“部件几何体”对话框,筛选方法设定为片体,选择凸模部分的曲面,如图8-115所示,确定完成选取。
2)设置操作参数
(1)设置驱动方法。在轮廓区域对话框中,“驱动方法”下的“方法”设置为区域铣削,并单击其后的编辑按钮,打开区域铣削驱动方法的设置。“方法”设置为非陡峭,“陡角”设置为45,“切削模式”设置为同心往复,“阵列中心”设置为自动,“刀路方向”设置为向内,“切削方向”设置为顺铣,“步距”设置为恒定,“最大距离”设置为0.4,如图8-116所示。
图8-115 几何体选择
图8-116 驱动方法设置
(2)设置切削参数。在轮廓区域对话框中,单击“切削参数”按钮进行切削参数设置。系统弹出“切削参数”对话框,选择“余量”,进行参数设置。“部件余量”“检查余量”“边界余量”设置均为0,设定“内公差”和“外公差”为0.003,“边界内公差”和“边界外公差”为0.03,其余“策略”和“连接”选项参数按默认设置。
(3)设置非切削移动。在轮廓区域对话框中,单击“非切削移动”,弹出对话框,“进刀”和“退刀”均按默认设置。
(4)设置进给率和速度。在轮廓区域对话框中,单击“进给率和速度”按钮进行进给率设置。“主轴速度”设置为3 000 rpm,“进给率”中切削设置为500 mmpm,其余均按默认设置。确定,并完成轮廓区域设置。
图8-117 创建操作
3)生成刀路轨迹并检视
完成所有参数设置后,单击“操作”下的生成,开始生成刀路轨迹。在计算完成后,将在图形区显示预铣切第一层的边界,在“刀轨生成”对话框中,取消选中“显示后暂停”和“显示前刷新”复选框,以能够连续显示刀路轨迹,单击“确定”按钮进行刀路轨迹的产生。
8.3.8 头盔型芯的分型面精加工
1)创建轮廓区域操作
在工具栏上,单击“创建工序”按钮,弹出如图8-117所示“创建工序”对话框。在“类型”选择mill_contour;“工序子类型”中选择轮廓区域(CONTOUR_AREA),“程序”中选择NC_PROGRAM,“刀具”中选择B16,“几何体”中选择MCS,“方法”中选择METHOD,“名称”输入为B16J2。单击“确定”按钮开始轮廓区域操作的创建,并弹出轮廓区域的参数设置。“几何体”中选择MCS,单击“指定部件”弹出“部件几何体”对话框,筛选方法设定为片体,选择所有片体,并确定。单击“指定切削区域”弹出“切削区域”对话框,筛选方法设定为面,选择凸模分型面部分的平面,如图8-118所示,确定完成选取。
2)设置操作参数
(1)设置驱动方法。在轮廓区域对话框中,“驱动方法”下的“方法”设置为区域铣削,并单击其后的编辑按钮,打开区域铣削驱动方法的设置。设置陡峭包含为“无”。“切削模式”设置为径向往复,“阵列中心”设置为自动,“刀路方向”设置为向内,“切削方向”设置为顺铣,“步距”设置为恒定,步进距离为0.6(图8-119)。
图8-118 切削区域选择
图8-119 驱动方法设置
(2)设置切削参数。在轮廓区域对话框中,单击“切削参数”按钮进行切削参数设置。系统弹出“切削参数”对话框,选择“余量”,进行参数设置。“部件余量”“检查余量”“边界余量”设置均为0,设定“内公差”和“外公差”为0.003,“边界内公差”和“边界外公差”为0.03,其余“策略”和“连接”选项参数按默认设置。
(3)设置非切削移动。在轮廓区域对话框中,单击“非切削移动”,弹出对话框,“进刀”和“退刀”均按默认设置。
(4)设置进给率和速度。在轮廓区域对话框中,单击“进给率和速度”按钮进行进给率设置。“主轴速度”设置为3 000 rpm,“进给率”中切削设置为500 mmpm,其余均按默认设置。确定,并完成轮廓区域设置。
3)生成刀路轨迹并检视
完成所有参数设置后,单击“操作”下的生成,开始生成刀路轨迹。在计算完成后,将在图形区显示预铣切第一层的边界,在“刀轨生成”对话框中,取消选中“显示后暂停”和“显示前刷新”复选框,以能够连续显示刀路轨迹,单击“确定”按钮进行刀路轨迹的产生。
图8-120 创建操作
8.3.9 清角加工
1)创建固定轮廓铣操作
在工具栏上,单击“创建工序”按钮,弹出如图8-120所示“创建工序”对话框。在“类型”中选择mill_contour;“工序子类型”中选择固定轮廓铣(FIXED_CONTOUR),“程序”中选择NC_PROGRAM,“刀具”选择D10,“几何体”中选择MCS,“方法”中选择METHOD,“名称”输入为D10J1。单击“确定”按钮开始固定轮廓铣操作的创建,并弹出固定轮廓铣的参数设置。“几何体”选择MCS,单击“指定部件”弹出“部件几何体”对话框,筛选方法设定为片体,选择所有片体,确定完成选取。
2)设置操作参数
(1)设置驱动方法。在固定轮廓铣对话框中,“驱动方法”下的“方法”设置为边界,并单击其后的编辑按钮,打开边界驱动方法的设置。单击“指定驱动几何体”后的按钮,弹出边界几何体对话框,“模式”选择为“曲线/边界”方式,如图8-121所示,系统弹出“创建边界对话框”,如图8-122所示,“类型”设置为封闭的,“平面”设置为自动,“材料侧”设置为外部,“刀具位置”设置为相切。
图8-121 边界几何体
图8-122 创建边界
图8-123 驱动边界
在图形上依次选择分型面与斜楔面的交线,完成边界选择后,单击确定,系统以亮色的颜色显示所选取的边界曲线,如图8-123所示。显示的边界线以箭头表示其方向,圆圈表示起始点。如确定设定的边界无误后,确定并回到“边界驱动方法对话框”。
在“边界驱动方法对话框”中设置参数(图8-124),“公差”中边界内外公差设置为0.01,“空间范围”设置为最大的环,“驱动设置”中切削模式设置为轮廓加工,“切削方向”设置为顺铣,“步距”设置为恒定,“步进距离”设置为0.5,“附加刀路”设置为10。
图8-124 边界驱动方法设置
(2)设置切削参数。在固定轮廓铣对话框中,单击“切削参数”按钮进行切削参数设置。系统弹出“切削参数”对话框,选择“余量”,进行参数设置。“部件余量”“检查余量”“边界余量”设置均为0,设定“内公差”和“外公差”为0.003,“边界内公差”和“边界外公差”为0.03,其余“策略”和“连接”选项参数按默认设置。
(3)设置非切削移动。在固定轮廓铣对话框中,单击“非切削移动”,弹出对话框,“进刀”和“退刀”均按默认设置。
(4)设置进给率和速度。在固定轮廓铣对话框中,单击“进给率和速度”按钮进行进给率设置。“主轴速度”设置为3 000 rpm,“进给率”中切削设置为500 mmpm,其余均按默认设置。确定,并完成轮廓区域设置。
3)生成刀路轨迹并检视
完成所有参数设置后,单击“操作”下的生成,开始生成刀路轨迹。在计算完成后,将在图形区显示预铣切第一层的边界,在“刀轨生成”对话框中,取消选中“显示后暂停”和“显示前刷新”复选框,以能够连续显示刀路轨迹,单击“确定”按钮进行刀路轨迹的产生。
8.3.10 头盔注塑模具型芯标记加工
1)创建固定轮廓铣操作
在工具栏上,单击“创建工序”按钮,弹出如图8-125所示“创建工序”对话框。在“类型”选择mill_contour;“工序子类型”中选择固定轮廓铣(FIXED_CONTOUR),“程序”中选择NC_PROGRAM,“刀具”中选择B3,“几何体”中选择MCS,“方法”中选择METHOD,“名称”输入为B3。单击“确定”按钮开始固定轮廓铣操作的创建,并弹出固定轮廓铣的参数设置。“几何体”选择MCS,单击“指定部件”弹出“部件几何体”对话框,筛选方法设定为片体,选择顶部曲面,如图8-126所示。
图8-125 创建操作
图8-126 部件几何体
图8-127 曲线/点驱动方法
2)设置操作参数
(1)设置驱动方法。在固定轮廓铣对话框中,“驱动方法”下的“方法”设置为曲线/点,并单击其后的编辑按钮,打开曲线/点驱动方法的设置。在绘图区的图形上选取欲加工的字符,逐个选择字母,按顺序选择组成字母的曲线,并使其形成连续曲线,并在每个字母的最后一笔点击增加到新集,如图8-127所示,并在“驱动设置”中切削步长选择为数量,数量为10。完成所有的线条选择后单击“确定”结束曲线选择,回到固定轮廓铣对话框。
(2)设置切削参数。在固定轮廓铣对话框中,单击“切削参数”按钮进行切削参数设置。系统弹出“切削参数”对话框,选择“余量”,进行参数设置。“部件余量”设置为-1.5,“检查余量”设置为0,设定“内公差”和“外公差”为0.03,其余“策略”和“连接”选项参数按默认设置。
(3)设置非切削移动。在固定轮廓铣对话框中,单击“非切削移动”,弹出对话框,“进刀”和“退刀”均按默认设置。
(4)设置进给率和速度。在固定轮廓铣对话框中,单击“进给率和速度”按钮进行进给率设置。“主轴速度”设置为4 500 rpm,“进给率”中切削设置为100 mmpm,其余均按默认设置。确定,并完成轮廓区域设置。
3)生成刀路轨迹并检视
完成所有参数设置后,单击“操作”下的生成,开始生成刀路轨迹。在计算完成后,将在图形区显示预铣切第一层的边界,在“刀轨生成”对话框中,取消选中“显示后暂停”和“显示前刷新”复选框,以能够连续显示刀路轨迹,单击“确定”按钮进行刀路轨迹的产生。
8.3.11 动态检视刀具轨迹
完成所有刀具轨迹的编制后,在操作管理器中选择所有的程序,或者选择程序组PROGRAM,再单击工具条上的“确认刀轨”按钮,进行程序的校核仿真切削。在绘图区中将显示所有的刀具轨迹,而同时还弹出“刀轨可视化”对话框,如图8-128所示,选择“2D动态”选项卡,如图8-129所示。
图8-128 刀轨可视化
图8-129 2D动态刀轨可视化轨迹
图8-130 没有毛坯提示
单击“播放”按钮,由于没有定义毛坯,系统将弹出如图8-130所示的警告窗口,单击“确定”按钮进行毛坯几何体的设置,如图8-131所示。在“毛坯几何体”对话框中不作偏置,直接单击“确定”按钮开始动态检视,切削模拟如图8-132所示。
图8-131 毛坯几何体设置
图8-132 切削模拟结果
思考与练习
1.完成如图8-133所示的零件建模。
图8-133 第1题图
2.完成如图8-134所示的装配建模,模型文件caster。
图8-134 第2题图
3.完成如图8-135所示的工程图的建模,模型文件为drafting_exercise.prt。
图8-135 第3题图
4.NX标准库的定制流程是什么?
5.NX创建自己的部件族如何添加到重用库中?
6.完成如图8-136所示零件(mouse_cavity.prt)的数控加工程序的编制,要求进行粗加工、半精加工、侧面精加工、顶面精加工、底面精加工和清角加工。
图8-136 第6题图
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