UG鼠标加工教程

东北大学

研究生考试试卷

考试科目：现代数控技术实践课程

课程编号：

阅卷人：

考试日期：

姓名：陈勇

学号：1170071

注意事项

1．考前研究生将上述项目填写清楚

2．字迹要清楚，保持卷面清洁

3．交卷时请将本试卷和题签一起上交

东北大学研究生院

鼠标模型加工UG自动编程

上图为鼠标零件UG建模后图形，从图中可以看出图形并不是有简单直线和圆弧组成，而是含有若干不规则形状曲面，所以采用UG数控自动编程。初步考虑应用型腔铣和固定轴曲面轮廓铣，粗精加工相互配合达到要求。型腔铣具有如下优点：

刀轨为层状，切削层垂直于刀具轴，即在切削过程中机床两轴联动。

切削效率高，但会在零件表面留下层状余料，因此主要用于粗加工，但固定轴曲面轮廓铣可以用于精加工。

采用边界、面、曲线或实体定义刀具切削运动的区域，在实际应用中多采用实体。

刀位轨迹创建容易，只要指定零件几何体与毛坯几何体，即可生成刀轨。 可适用于带有倾斜侧壁、陡峭曲面及底面为曲面的工件的粗加工。

1．鼠标模型加工UG自动编程基本操作

1.1坐标系，零件几何体及刀具的创建。

基本操作，首先点击UG起始菜单选择加工模块，进入UGCAM。点击创建几何体按钮创建加工坐标系及零件几何体和毛坯，如图1.1.1所示。或者直接点

击操作导航器，选择几何视图，在其中选择MCS_MILL，设置加工坐标系，选择MCS_MILL其下的WORKPIECE图标，创建零件几何体和毛坯。如图1.1.2所示。

图1.1.1 图1.1.2

完成了加工坐标系及零件和毛坯的创立，开始建立加工所用刀具。点击创建

刀具图标，弹出创建刀具对话框，如图所示，考虑到本零件加工的工艺要

求，分别创建粗加工刀具D8R4（刀具号01，补偿号01），半精加工刀具D6R3（刀具号02，补偿号02），固定轴曲面刀具D4R2（刀具号03，补偿号03）和D2R1（刀具号04，补偿号04）。具体操作如图1.1.3和1.1.4所示。

图1.1.3 图1.1.4

完成对刀具的创建，开始进行型腔铣粗加工操作。

1.2型腔铣粗加工

点击创建操作图标，弹出创建操作菜单，在下拉菜单中选择

，子类型选择CAVITY_MILL ，使用几何体WORKPIECE，使用刀具D8R4,使用方法MILL_ROUGH,点击确定。生成如图1.2.1

所示对话框。选择切削方式为跟随周边方式，步进为刀具直径，百分比50。每一刀深度1.0mm。

图1.2.1 图1.2.2

设定此菜单中的其他参数，点击如图1.2.2所示进刀/退刀中的方法按钮设定传送方式为安全平面，防止撞刀现象发生，其余自动。点击进刀/退刀中的自动按钮，设定进刀和退刀方式为螺旋的，斜角3度。点击切削按钮生成如图1.2.3所示菜单，选择策略按钮中的切削顺序为层优先，切削方向为順铣切削，激活岛清理，毛坯按钮中的部件余量为1mm，内外公差分别为0.03mm，连接选择区域优化连接方式，点击如图 1.2.2中的避让按钮，在弹出的对话框中点击

，在弹出的安全平面对话框中点击指定按钮，

在弹出的如图1.2.4所示的平面构造器中选择xy-yc平面，偏置设置为5mm的安全平面，设置角中的的圆周进给补偿的补偿因子为2和0.5mm，圆角为全部刀路，半径为系统默认。点击图1.2.2中的进给率按钮，设置速度和进给菜单中的选项为从表格中重置，系统自动设置了主轴转速，进给速度等选项。

图1.2.3 图1.2.4 点击确认刀轨按钮，生成刀轨。图1.2.5为鼠标零件建模图形生成的刀轨，选择2D动态播放进行仿真，如图1.2.6所示为仿真后的加工零件形状。

图1.2.5

图1.2.6

1.3型腔铣半精加工

选择机床视图，操作导航器中选择型腔铣粗加工程序复制，在刀具D6R3下点击右键选择内部粘贴。修改每一倒全局深度为0.2mm，步进百分比为20，点击如图1.2.2所示切削按钮，弹出如图1.2.3所示的切削参数对话框，选择包容菜

单，选择处理中的文件为3D，如图1.3.1所示，既设置IPW，可以减少空行程，节约加工时间。同时在此对话框中点击毛坯菜单，修改余量毛培余量为0.5mm，内外公差为0.03。

图1.3.1

因为采用内部粘贴，其余参数不变，点击生成刀轨，进行仿真。

刀轨和仿真分别如图1.3.2和图1.3.3所示。

图1.3.2

图1.3.3

1.4固定轴曲面轮廓铣

1.4.1鼠标模型上表面固定轴曲面轮廓铣削

点击创建操作按钮，弹出的对话框中选择固定轴轮廓铣削按钮，使用刀具D4R2,点击确定弹出如图1.4.1所示的区域铣削对话框，在几何体中点

击拾取曲面按钮，选择鼠标模型上表面除去银灰色的所有部分确定，选择

驱动方式为区域铣削，点击按钮，弹出菜单中选择步进为刀痕即参与波峰高度为0.001，点击更多驱动参数激活精加工道路，设置切削参数，激活移除边缘跟踪，毛坯余量0mm，内外公差0.01，其余自动默认，生成刀轨如图1.4.2所示，进行仿真，结果如图1.4.3所示。

图1.4.1

图1.4.2

图1.4.3

1.4.2鼠标上表面凹槽自动加工

点击机床视图，在操作导航器中选择1.4.1鼠标上表面固定轴曲面轮廓铣削生成的程序复制，点击D2R1刀具选择内部粘贴双击，选择几何体中的选择拾取

曲面按钮，拾取如图1.4.4中的鼠标上表面银灰色凹槽，其余参数不变，生成刀轨并进行仿真，仿真结果如图1.4.5所示。

图1.4.4

图1.4.5

1.4.3清根铣削

选择机床视图，在操作导航器中选择鼠标上表面凹槽固定轴曲面轮廓铣削生成的程序复制，在D2R1刀具中内部粘贴双击弹出对话框，点击铣削区域选择按钮，弹出铣削区域对话框，点击全部选择按钮，选择整个鼠标零件表面确定。选

择驱动方式为清根铣削，点击按钮打开清根铣削对话框，选择切削方向为混

合型，点击生成刀轨如图1.4.6所示，仿真结果如图1.4.7所示。

图1.4.6

图1.4.7

至此所有加工过程结束，最终加工仿真结果如图1.4.8所示。从仿真结果可以看出无过切现象，无过多余量，所以已经满足加工需求，接下来根据实际机床要求配置后处理操作，输出NC程序。

图1.4.8

2.鼠标模型加工UG后处理生成程序

进入UG后处理构造器根据要求对后处理模块进行必要设置，操作导航器中

选择要输出的NC程序，点击按钮，弹出如图2.1.1所示对话框，选择MILL_3_AXIS三轴铣削，设置合适的程序名，确定输出。部分程序如下所示：

图2.1.1

%

N0010 G40 G17 G90 G70

N0020 G91 G28 Z0.0

N0030 T01 M06

N0040 G0 G90 X.1009 Y-.147 S1814 M03

N0050 G43 Z.1969 H01

N0060 Z.1575

N0070 G3 X.1009 Y-.147 Z.1108 I-.1007 J.0998 K.0074 F6.5 N0080 X.1009 Y-.147 Z.0641 I-.1007 J.0998 K.0074

N0090 X.1009 Y-.147 Z.0175 I-.1007 J.0998 K.0074

N0100 X.0002 Y.0945 Z0.0 I-.1007 J.0998 K.0074

N0110 G1 X0.0 F4.4 M08

…………

N8960 G1 X1.5781 Y1.5352 F7.3

N8970 G2 X2.87 Y.5341 I-.0031 J-1.3382 F8.2

N8980 G3 X2.9684 Y.4468 I.1143 J.0298 F3.1

N8990 X2.9854 Y.4799 I.0027 J.0195 F.8

N9000 G1 X2.8898 Y.5809 F7.3

N9010 Y1.1935

N9020 G0 Z.1969

N9030 M02

%

%

N0010 G40 G17 G90 G70

N0020 G91 G28 Z0.0

N0030 T02 M06

N0040 G0 G90 X-.0846 Y-.2322 S3226 M03 N0050 G43 Z.1969 H02

N0060 Z.1489

N0070 Z.1293

N0080 G1 Z.0112 F5.8 M08

N0090 X.1039 Y.0291

N0100 G2 X.1119 Y.098 I6.9043 J-.7701 F6.3 N0110 G3 X.1044 Y.1407 I-.0738 J.009 F12.9 N0120 G2 X.1019 Y.1956 I.0596 J.0303 F2.3 N0130 X.1031 Y.1982 I.0183 J-.0073 F.9

N0140 G3 Y.3093 I-.0963 J.0555 F12.9

N0150 G2 X.1005 Y.318 I.017 J.0098 F.9

N0160 X.1007 Y.3259 I.0459 J.0027 F1.8

N0170 X.1047 Y.3358 I.0195 J-.0022 F.9

N0180 X.1384 Y.3666 I.1098 J-.0863 F3.5 ……

区域铣削程序

%

N0010 G40 G17 G90 G70

N0020 G91 G28 Z0.0

N0030 T03 M06

N0040 G0 G90 X-.2029 Y-1.4559 S4838 M03 N0050 G43 Z.3458 H03

N0060 G1 Z-.6737 F8.7 M08

N0070 X-.2168 Z-.6762 F5.8

N0080 X-.2307 Z-.6788

N0090 X-.2863 Z-.6897

N0100 X-.3419 Z-.7011

N0110 X-.3975 Z-.713

N0120 X-.4531 Z-.7254

N0130 X-.5504 Z-.7479

N0140 X-.5643 Z-.7512

N0150 X-.5782 Z-.7545

N0160 X-.6755 Z-.7781

N0170 X-.7868 Z-.806

N0180 X-.898 Z-.8346

N0190 X-1.0092 Z-.8638

……

%

N0010 G40 G17 G90 G70

N0020 G91 G28 Z0.0

N0040 G0 G90 X.3308 Y0.0 S9677 M03 N0050 G43 Z.3458 H04

N0060 G1 Z-.0601 F17.4 M08

N0070 Y.0047 Z-.0604 F11.6

N0080 Y.0094 Z-.0606

N0090 X.3307 Y.0102

N0100 X.3306 Y.0149 Z-.0603

N0110 X.3304 Y.0196

N0120 X.3302 Y.0243

N0130 X.33 Y.029 Z-.0607

N0140 X.3299 Y.0298

N0150 X.3296 Y.0344 Z-.0605

N0160 X.3292 Y.0391 Z-.0604

N0170 X.3288 Y.0438 Z-.0605

N0180 X.3285 Y.0485 Z-.061

N0190 X.3284 Y.0494

N0200 X.3277 Y.0541 Z-.0604

………

清根程序

%

N0010 G40 G17 G90 G70

N0020 G91 G28 Z0.0

N0040 G0 G90 X-2.7455 Y-.6832 S9677 M03 N0050 G43 Z.3458 H04

N0060 Z-1.0493

N0070 G1 Z-1.1735 F17.4 M08

N0080 X-2.749 Y-.6788 Z-1.1714 F19.4

N0090 X-2.7523 Y-.6743 Z-1.1681

N0100 X-2.7555 Y-.6701 Z-1.1641

N0110 X-2.7584 Y-.6658 Z-1.1583

N0120 X-2.7613 Y-.6614 Z-1.1501

N0130 X-2.7641 Y-.657 Z-1.1374

N0140 G0 Z.3458

N0150 X-2.7181 Y-.7123

N0160 Z-.9076

N0170 G1 Z-1.143 F17.4

N0180 X-2.6981 Y-.7293 Z-1.0981 F19.4

N0190 X-2.6906 Y-.7351 Z-1.0826

……