第16章+UG数控加工实例
第16章UG数控加工实例
【内容提要】
本章通过平面铣、面铣、型腔铣、固定轮廓铣4个实例，对UG数控编程的主要功能进行练习。
【学习提示】
读者在学习中应注意结合实际，举一反三，灵活运用所学知识理解本章内容。
16.1实例一平面铣
平面铣是铣削加工中最常用的加工类型之一，一般用来对直壁、水平底面二维零件的粗加工与精加工。平面铣削加工时刀具轴线方向相对工件不发生变化，属于固定轴铣，只能对侧面与底面垂直的加工部件进行加工。
平面铣以边界来定义零件的几何体，这些边界通常是曲线，通过所指定的边界和底面的高度差来定义总的切削深度；刀具始终在边界的内侧或外侧。
16.1.1实例介绍
通过对图16.1所示零件的平面铣削加工，介绍平面铣削加工方法和步骤，主要包括部件几何体定义、刀具创建、切削参数设置、刀轨生成与仿真等内容。
图16.1 平面铣加工实例
16.1.2 操作步骤
1. 启动软件
在桌面上双击UG NX 6.0图标，启动UG NX 6.0软件。
2．打开文件。
单击【标准】工具条中的【打开】图标按钮，弹出【打开】对话框，选择随书光盘中的文件16-1-Plannar_Mill.prt，单击【OK】按钮打开文件。
3．设置加工环境
单击【标准】工具条中的图标按钮，打开系统应用模块菜单，在菜单中选择
【加工】应用模块，如图16.2所示，（或直接单击“应用”工具条中的【加工】图标按钮，或使用快捷键Ctrl+Alt+M），启动“加工”应用模块，此时弹出如图16.3所示【加工环境】对话框，在对话框中的【要创建的CAM设置】列表框中列出了所有的操作模板类型，常用的主要有mill _ planar(平面铣)、mill _ contour(轮廓铣)和mill _ multi _ axis(多轴铣)。这里选择【mill _ planar】，然后单击【确定】按钮完成加工环境的设置。
对于已建模的零件，当第一次启动加工模块时会弹出【加工环境】对话框。一旦指定了被加工零件的加工环境后，以后再次启动该零件的加工模块时，系统将进入先前所
指定的加工环境中，不再显示“加工环境”对话框。
图16.2 加工模块图16.3 “加工环境”对话框
4．创建刀具
单击【插入】工具条中的【创建刀具】图标按钮，弹出【创建刀具】对话框，按图16.4所示设置加工类型、刀具子类型等参数后，单击【确定】按钮，弹出【铣刀-5参数】对话框，按图16.5所示设定参数后，单击【确定】按钮，完成刀具创建。
5．创建加工坐标系
将操作导航器切换到【几何视图】模式，双击【MCS_MILL】（或者右击【MCS_MILL】，然后在弹出的快捷菜单中选择【编辑】），弹出【Mill Orient】对话框，如图16.6所示步骤设置加工坐标系后，单击【Mill Orient】对话框中的【确定】按钮完成加工坐标系创建。
6．创建几何体
将操作导航器切换到【几何视图】模式，左键双击【WORKPIECE】（或者右击
【WORKPIECE】，然后在弹出的快捷菜单中选择【编辑】），弹出【铣削几何体】对话框，
如图16.7所示。单击该对话框【几何体】中的【指定部件】图标按钮，打开【部件几何体】对话框，按图16.8所示步骤操作，完成部件几何体的选择；再单击图16.7对
话框【几何体】中的【指定毛坯】图标按钮，打开如图16.9所示的【毛坯几何体】对话框，选择该对话框【选择选项】中的【自动块】，单击该对话框中的【确定】按钮，完成工件切削仿真毛坯几何体的创建。然后单击图16.7所示【铣削几何体】对话框中的【确定】按钮，完成铣削几何体的创建。
图16.4 “创建刀具”对话框图16.5 “铣刀-5参数”设置对话框
图16.6 创建加工坐标系
图16.7 “铣削几何体”对话框
图16.8 部件几何体
图16.9 毛坯几何体
7．创建加工方法
将操作导航器切换到【加工方法视图】模式，双击【粗铣加工】（或者右键单击，然后在弹出的快捷菜单中选择【编辑】），弹出【铣削方法】对话框，在该对话框中按图16.10所示设置余量、公差等加工工艺参数后单击【确定】按钮完成加工方法的创建。
图16.10 “铣削方法”对话框
8．创建操作
单击【插入】工具条中的【创建操作】图标按钮，打开【创建操作】对话框，按图16.11所示设置各项参数后单击【确定】按钮，打开图16.12所示【平面铣】对话框。在【创建操作】对话框【操作子类型】中有多种不同的操作子类型，如表16.1所示。
图16.11 “创建操作”对话框图16.12 “平面铣”对话框
表16.1mill_planar(平面铣)主要操作子类型
（1）【指定部件边界】
在如图16.12所示的【平面铣】加工操作对话框中，单击【几何体】中的【指定部件边界】图标按钮后，打开【边界几何体】对话框，在绘图区中分别选择凸轮上表面和长方体上表面，然后单击【确定】按钮，完成部件边界指定。
（2）【毛坯边界】
在如图16.12所示的【平面铣】加工操作对话框中，单击【几何体】中的【指定毛坯边界】图标按钮后，打开【边界几何体】对话框，按图16.13所示步骤操作，完成毛坯边界指定。
（3）【指定底面】
在如图16.12所示的【平面铣】加工操作对话框中，单击【几何体】中的【指定底面】图标按钮后，打开【平面构造器】对话框，按图16.14所示步骤操作，完成底面指定。
（4）刀轨生成
【几何体】中各项设置完成后，系统返回到图16.12所示【平面铣】对话框。在此可以设置刀轨参数，如加工方法、切削模式、切削参数、进给率，以及主轴转速等。参数设置完后，单击该对话框【操作】中的【生成】图标按钮，即可生成该零件的刀具运动轨迹。如图16.15所示。
（5）刀轨仿真
在图16.12所示【平面铣】对话框中，单击【操作】中的【确认】图标按钮，弹
出图16.16所示【刀轨可视化】对话框，在此可对刀具轨迹进行仿真加工。
单击【刀轨可视化】对话框中的【2D动态】选项卡，然后单击【播放】按钮进行切削仿真，结果如图16.17所示。
9．后处理生成零件的NC加工程序。
在操作导航器中选中，单击【操作】工具条中的【后处理】按钮图标，打开如图16.18所示的“后处理”对话框，在该对话框【后处理器】选项中选择“FANUC”，输入文件名称，其它按默认设置，单击【确定】按钮，即可生成如图16.19所示NC加工程序。
图16.13 毛坯边界设置
图16.14 指定底面
图16.15 刀具运动轨迹
图16.16 刀轨可视化对话框图16.17 仿真结果
图16.18 后处理图16.19 FANUC系统NC程序
16.2实例二面铣
面铣是平面铣的特例，常用于多个平面底面的精加工，也可用于粗加工。面铣所加工工件的侧壁可以是不垂直的，如复杂型芯和型腔上多个平面的精加工。面铣操作中包括【混合】切削模式，该模式允许用户在不同的切削区域采用不同的切削模式。
16.2.1实例介绍
零件如图16.20所示，利用面铣削加工方法对零件进行精加工，通过该例介绍面铣削加工方法和步骤，主要包括部件几何体定义、刀具创建、切削参数设置、刀轨生成与仿真等内容。
图16.20 面铣加工实例
16.2.2 操作步骤
1.启动软件
在桌面上双击UG NX 6.0图标，启动UG NX 6.0软件。
2．打开文件
单击【标准】工具条中的【打开】图标按钮，弹出【打开】对话框，选择随书光盘中的文件16-2-Face_Milling.prt，单击【OK】按钮打开文件。
3．设置加工环境
单击【标准】工具条中的图标按钮，打开系统应用模块菜单，在菜单中选择
【加工】应用模块，如图16.21所示，（或直接单击“应用”工具条中的【加工】图标按钮，或使用快捷键Ctrl+Alt+M），启动“加工”应用模块，此时弹出如图16.22所
示【加工环境】对话框，在对话框中的【要创建的CAM设置】列表框中选择【mill _ planar】，然后单击【确定】按钮完成加工环境的设置。
4．创建刀具
单击【插入】工具条中的【创建刀具】图标按钮，弹出【创建刀具】对话框，按图16.23所示设置加工类型、刀具子类型等参数后，单击【确定】按钮，弹出【铣刀-5参数】对话框，按图16.24所示设定参数后，单击【确定】按钮，完成刀具创建。
5．创建加工坐标系?
将操作导航器切换到【几何视图】模式，双击【MCS_MILL】（或者右击【MCS_MILL】，然后在弹出的快捷菜单中选择【编辑】），弹出【Mill Orient】对话框，如图16.25所示步骤设置加工坐标系后，单击【Mill Orient】对话框中的【确定】按钮完成加工坐标系创建。
图16.21 加工模块图16.22 “加工环境”对话框6．创建几何体
将操作导航器切换到【几何视图】模式，左键双击【WORKPIECE】（或者右击【WORKPIECE】，然后在弹出的快捷菜单中选择【编辑】），弹出【铣削几何体】对话框，
如图16.26所示。单击该对话框【几何体】中的【指定部件】图标按钮，打开【部件几何体】对话框，用鼠标在绘图区中选取整个零件，单击该对话框中的【确定】按钮，
完成部件几何体的设置；再单击图16.26对话框【几何体】中的【指定毛坯】图标按钮，打开【毛坯几何体】对话框，选择该对话框【选择选项】中的【自动块】，按图16.27所示设置后，单击该对话框中的【确定】按钮，完成工件切削仿真毛坯几何体的创建。然后单击图16.26所示【铣削几何体】对话框中的【确定】按钮，完成铣削几何体的创建。
图16.23 “创建刀具”对话框图16.24 “铣刀-5参数”设置对话框