学会UG画图建模后该如何进行下一步呢?看了这篇文章你就知道了
UG编程生成刀路的原理:根据工件的外形轮廓,依次往外或者往内按照一定步进距离一圈一圈的偏置。比如一个平面中心有个8字形的凸起(也叫岛屿),那么我们生成的开粗刀路就是8字形,然后8字形的刀路一圈一圈往外扩。
优点:可以加工任何形状规则或者不规则的产品,自动生成最优的切削路径,对工件整体开粗,快速去掉大量的余料。效率高(对比跟随周边模式)。缺点:抬刀较多(很多时候可以接受),只适合粗加工和半精加工。
需要特别注意设置的参数:
1切削—连接---打开刀路—变换切削方向(进一步减少抬刀次数)
2 方法—传送方式:如果选择先前平面模式,则进给率选项--横越值一定要赋予一个数值,比如6000.或8000
清角:用于型腔开粗后,换刀加工的必要步骤,大直径刀具开粗后,小直径刀具中光之前,一定要用小刀对大刀加工过的部位进行清角,以防止小刀中光加工时撞刀发生。所以一般型腔产品的加工步骤举例如下:
清角方法:使用3D 基于层 参考刀具
实际加工中清角最常用的方法是参考刀具,我们重点掌握此种方法即可。
参考刀具:如果准备用D4的刀具清理上一把D12开粗后留下的残料,那么D12就是参考刀具,选择参考刀具的原则是 大于等于上一把开粗刀具的直径,例如以上可以选择D12或者D14。
注意事项:余量的设置,D4清角时为了不碰到工件侧壁,留的余量值应该大于等于D12开粗时留得余量,比如D12开粗余量0.3,那么D4清角余量可以留0.4
参考刀具的使用一般用在型腔铣中。
如果当前刀具小于参考刀具的二分之一,比如D4对D12,切削模式选跟随工件
如果当前刀具大于等于参考刀具二分之一,比如D6对D12,切削模式可选配置文件
跟随周边(不建议使用):适合简单外形轮廓的零件,原理是根据最大外形轮廓和最大内形轮廓共同生成刀路。可以灵活改变切削的方向,因为不抬刀所以效率较低。
参数设置:切削—切削方向 向内(加工岛屿)或者向外(加工形腔侧壁)
清壁:补刀的意思,即加工完成后 对零件的外形轮廓再走一刀,保证完全切削。
比如常用加工思路:跟随工件粗加工---配置文件精加工。
小结:实际编程工作中 用到的切削方式 只需熟记三种 跟随工件(开粗、铣带侧壁的平面)、配置文件(精加工侧壁)、往复(铣无侧壁平面)、足够用。
几何体:
不一定每次加工都要指定毛坯体,判别何时指定毛坯体,方法也很简单,读者只需记住:我要准备对零件进行粗加工的时候,这时就要指定毛坯体即隐藏体,也就是说要告诉电脑,我的毛坯体有多大,刀具从哪里开始去除残料。如果不指定毛坯体,电脑无法得知毛坯,就无法计算刀路,或者错误指定毛坯体与实际毛坯的尺寸不符合,就会出现扎刀或者撞刀的风险。比如 开粗常用的型腔铣,初学者一般要指定毛坯体(当然以后会知道,也可以不指定毛坯体)。
一般不用指定,指定情况:
1加工时有重要的地方不能碰到,可以将其设置成检查体或者检查面。
2,不让刀路在此生成,可以画一个实体,当做检查体,阻止刀路生成。
平面铣中的两个几何体参数
步进:刀具切削时,水平方向进刀的距离,即控制刀路的疏密程度,步进小表面度光滑,加工时间变长。
最常见用:刀具直径百分比来控制:
开粗不求表面质量,要求效率,步进给大 75%-85%左右,精加工要求表面质量步进给小45%--60%。
恒定:给定固定的进刀数值,不常用
残余波峰高度:两此走刀,之间的残料高度,适合精加工球刀使用 0.0008mm,不常用
可变的:适合精加工侧壁,在走最后一刀路径之前,附加一条或者多条刀路,附加刀路的距离和刀路数量则由步距大小和刀路数来控制。
举例说明:加工直径100的圆柱,圆柱单边0.3MM的余量,用D10的刀具,一次光刀,吃刀量太大,则可以附加刀路:步进选择可变的—步进大小0.1,刀路数2,这样就多附加了两条刀路,加上最后走出原有的精加工刀路,总共是三条刀路,0.3的余量分三刀加工完成。每次加工0.1mm。非常适合2D精加工程序。
小结:步进是针对粗加工。也就是水平方向有多条刀路,而精加工只沿工件轮廓加工,水平方向只有一条刀路,所以步进不起作用。想产生步进多个刀路,只能用到可变的步进方式。
控制点:
切削区域起点:控制每一层刀路的进刀位置,给定一点后,电脑会尽量将进刀位置放在你指定的点位,生成整个刀路。优点:可以将进刀点统一,使刀路整洁,对刀路本身没有影响。缺点:系统并不会完全按照你的指定,取决于你的点位是否合理。
小结:开粗刀路较乱,使用控制点可以统一进刀位置,相对整洁一下刀路。因为精加工刀路本身就很整洁,指定进刀点,一般用来控制下刀位置,比如从工件左侧还是右侧下刀。
预钻孔进刀点:一般不使用,不必掌握。
切削参数:顾名思义,里面的所有参数都是控制切削加工的要素,任何改动都将会改变刀路的最终生成和工件最终尺寸大小,请读者注意。不过也不用担心,要熟练掌握的参数只有一半左右,但是切削参数必须要重点熟练掌握。(只能反复练习)
策略:选择切削方式(比如跟随工件)之后,进一步设置切削方式的具体参数。
切削顺序:深度优先和层优先两种,深度优先效率高,专注加工一个区域到位后,再抬刀移动到下一个区域加工,很少抬刀,适合加工一般常规零件。层优先安全,整体一层一层往下加工,如果有多个区域则同时加工,抬刀较多,适合复杂多型腔岛屿零件。
小结:如果工件只有一个型腔或者一个加工岛屿,那么两者切削顺序没有区别。
切削方向:统一选择顺铣即可。
毛坯:翻译问题即工件加工后余量的设置。余量分为侧壁余量和底部余量,粗加工必须留余量,给精加工准备,精加工余量设置为零即可。一般侧壁余量大一点,底部余量小一点。
内外公差:系统生成刀路的精细程度,粗加工公差初始0.03 精加工可以改成0.01,不改问题也不大。
连接:只需要将 打开刀路—变换切削方向,提高效率,其它默认。
切削参数需要重点掌握的参数就以上这些,很简单。注意 这是切削方式为跟随工件的切削参数设置,而如果换成 往复等其它的切削方式,则切削参数的设置略有不同,但大体都差不多。以后会具体讲到其它的。
方法:即更高版本UG里的非切削参数命令。顾名思义,这里面的参数设置不会改变工件实际切削尺寸,它只改变进刀 退刀,快速进给等非切削刀路的轨迹。
水平:进刀参数,刀具进刀时离工件水平的距离,通常设置成大于等于刀具半径的一半。
竖直:进刀参数,刀具进刀时离工件竖直的距离,通常设置成1-3mm即可,
最小值:与竖直一致。
初始进刀:第一条刀路的进刀方式 内部进刀:除了第一刀剩下的进刀方式,全部默认自动(自动参数另外设置)即可。如果想取消进刀,选择刀轴,就没有水平进刀。
初始退刀和内部退刀:同进刀一样。略。
传送方式:可以理解为,刀具由上一层到下一层的进刀方式,一般有三种:
一、安全平面 刀具走完一层后,立即返回参考平面,然后再继续切下一层;
二、先前平面,刀具走完一层后,只向上抬高竖直高度的距离,然后继续切第二层,由此可见,第二种的抬刀距离小所以效率高;
三、直接,刀具走完第一层直接进入第二层,严重不推荐这种传送方式,容易撞刀。只在特殊加工方法中使用,2D经典刀路中会讲到。
补充:选择传送方式的方法:其实很简单,2D刀路 传送方式选择安全平面,这样更安全,(等编程经验丰富以后,可随意);3D刀路 因为刀路层数较多,选择 先前平面,这样效率更高,正常情况,这种传送方式也很安全,唯一要注意的是:如果选择先前平面传送,那么在进给率设置中,一定要给横越选项一个数值,比如6000,防止机床快速移刀不走直线,这点记住即可。
自动进退刀:如果方法中的初始进刀和内部进刀的方式选择自动,那么我们需要进一步设置自动进退刀的一些参数,重点掌握两个要素
1、倾斜类型:选择沿外形
2、自动类型:选择圆弧(即进刀时刀具走圆弧路线)
小结:此段内容想象理解较多,读者可能有些理解吃力,推荐给你一个方法,因为非切削参数并不影响加工尺寸,所以读者可以把各个非切参数的安全设置数值先背下来,每次编程直接填。速度快而且安全,然后在根据空闲时间自己慢慢更改参数,观察进退刀路的变化,慢慢掌握。
切削层:控制总的切削深度和每一层切削的深度。
上图从顶层到底层,有3大层,第一层每刀深度20比较稀疏,第二层每刀深度10,目前黄亮显示第二层的信息,比如第二层的每刀深度,第三层也就是最后一层每刀深度3,所以看着很密,加工出来的曲面表面质量也好。
机床:
刀轴:根据三轴加工中心的刀轴方向,立式机床刀轴选择Z+,卧式机床刀轴选择X+或Y+,而如果机床安装万能转向头,那么也可以指定矢量,自定义刀轴的方向,注意刀轴方向与刀尖指向相反即可。补充:一旦刀轴方向改变,应立刻重新选择安全平面(间隙),选择的平面应该垂直于新的刀轴方向。
运动输出:一旦改变刀轴方向,大部分机床不会识别I J K圆弧插补,机床会报警,这里圆弧输出改成:仅线性的,这样后处理出来的程序将全部是G01代码,不过对程序加工本身并没有任何影响,程序稍显变多,对在线加工无影响。
刀具补偿:如果要让后处理生成的程序,G01带G41刀补代码,选择刀具补偿--半径补偿--选择进退刀—一般默认参数—最小移动2.5,最小角度10°。注意最小移动2.5要小于 方法里面的水平数值(默认刀半径),这样补偿加工才能安全。
刀具号T0:指定刀具编号
补偿寄存器H0:指定刀具长度补偿的编号,与G43配合
半径补偿寄存器D0:指定半径补偿的编号,与G41配合
以上默认是0,如果指定尽量指定同一数字,比如1号刀具,可指定T01 H01 D01,后处理的程序,自动改变刀号。
进给率:
主轴速度S:比如D10直径的钨钢铣刀,转速S2500-3000
进给F:即 剪切 F值,
进刀 退刀等参数 默认0与剪切速度一致
横越即快速移刀,默认0,机床自带快速移刀,移动轨迹为X轴Y轴 ,一旦给定数值,引动轨迹为最近直线。注意区别,因为机床自动移刀,可能会撞到工件,最安全的方法是给定数值,例如6000或者8000
面铣:
几何体:必须选择部件和部件上准备加工的面
切削方式:单一的凸面选择往复,有外侧壁或者内岛屿的面选择跟随部件,走单线选择配置文件。
百分比:开粗75%左右 精光50%左右
毛坯距离:要切削掉的厚度
每刀深度:每次切削的深度
最终底面余量:开粗留0.1,精光为0
切削:
策略--毛坯延展百分比--70%-100%
余量:开粗留余量 精光 为0 无法设置负余量
方法:水平大于等于刀具半径
竖直:1-3
最小值:1
进退刀:自动
传送方式:先前平面
自动进退刀:倾斜类型:沿外形, 斜角:3°
自动类型:圆
圆弧半径:等于水平值
激活区间:默认3
重叠距离:1
退刀间距:1
。
平面铣:
几何体:必须选择部件和底面
部件:选择曲线或边
底面:部件下方的某一平面,直接选择现有的底面,没有底面 想办法在建模中做出
切削方式:主要用配置文件,开粗时用到跟随工件。
步进:默认直径百分比(略) 重点学会 可变:最后一刀之前附加一个或多个刀路,需给定两个值:两条刀路的距离和附加刀路的数量。比如 0.1 5 即最后一条刀路往外偏置0.1 共偏置10条刀路算上最后一条 总共11条刀路
方法:
水平:大于等于刀具半径
竖直:1-3
最小值:1
进退刀:自动
传送方式:安全平面
自动进退刀:倾斜类型:沿外形,斜角 3°
自动类型:圆
圆弧半径:水平值
激活区间:默认3
重叠距离:1
退刀间距:1
切削:
策略:
切削顺序:深度优先
毛坯:开粗留余量,精光给0 或者尺寸没到位 余量继续给负值。
切削深度:用户自定义:开粗每次下刀深度 比如D12 刀深0.25左右,仅底面:只精光底面。
机床:刀具补偿:半径补偿:进退刀:2.5 ; 半径补偿寄存器:1
形腔铣:
几何体:
部件:工件体
隐藏:毛坯体
检查:压板体或者不选
修剪:线框剪掉多余刀路,或者不选
切削方式:开粗常用 跟随工件,中粗会用到配置文件
百分比:85%左右
每一刀的全局深度:每次下刀深度,
方法:
水平:大于等于刀半径
竖直:1-3
最小值:1
进退刀:自动
传送方式:先前平面
自动进退刀:
倾斜类型:沿外形 斜角 3°
自动类型:圆
半径:水平值
激活区间:默认3
重叠距离:1
退刀间距:1
切削层:
顶层:工件最上表面 默认
底层:要加工的最深深度
切削:
策略:切削顺序:一般简单工件深度优先
毛坯:开粗侧壁留0.1-0.3的余量 底面留0.1 精加工:改0
连接:打开刀路:更改切削方向
包容:平时不选,清角程序时会用到:参考刀具:选择大于等于当前刀具半径一倍的刀具。
深度轮廓/等高铣:
几何体:必选部件和切削区域 读者可类比面铣
部件:工件体
切削区域:工件体上要加工的面,一般较陡峭
合并距离:默认3
最小切削深度:默认1
每一刀全局深度:刀具每次下刀深度
切削层:
同型腔铣一样
方法:
水平:刀半径
竖直:1-3
最小值:1
进退刀:自动
传送方式:先前平面
自动进退刀:全部同上 斜角3°
注意:此处请结合视频学习 等高铣里的 方法和自动进退刀 作用很小。
切削:
切削方向:顺铣(封闭区域)混合(开放区域)
在边上延伸:开放区域加工时勾选,目的是加工完全,封闭区域,不勾选
移除边缘跟踪:勾选
毛坯:略
连接:层到层:如果加工封闭区域:选择对部件的交叉倾斜,如果是开放区域:选择直接对部件。
曲面铣/等宽铣
几何体:必须选择部件和切削区域
部件:工件体
切削区域:工件体上要加工的面,一般较平缓
编辑参数:图样:刀路的整体外形,一般选择平行线,平行线下,再选择往复切削。
定义切削角度,平行于X轴为0度
应用:在平面上
切削区域选项:用来设置进刀点。
几何试图:
是按几何体来分类:几何体分成坐标系mcs-mill和工作体workpiece,它们的关系很简单 原则上二者之间可以互相从属,但是请读者只记住常用的一个从属关系:
一个坐标系下可以插入多个工作体,几何体下不要再插入坐标系,所以一般的情况是,几何视图中有多个并列坐标系,然后每个坐标系下面都有工作体。如下
坐标系MCS-MILL:即加工坐标系XM-YM-ZM,M(manufacture代表加工的意思),每一个加工程序都必须是在加工坐标系下产生,这样才能跟机床工件重合。
这样加工视图中会有两个坐标系XC-YC-ZC和XM-YM-ZM 建议初学者尽量将两个坐标系设置重合在一起。重合的方法为:双击mcs-mill选择第二个图标-构造器,再直接选择确定。
加工坐标系位置摆正后,紧接着在就要设置安全平面:
安全平面:在工件的最高点往上再提高某一距离产生的平面。刀具快速抬刀进给时候的平移,都会在这个平面进行,目的就是防止撞刀。
设置方法:勾选间隙选项,然后选择指定 指定平面或者平面相对距离即可
加工坐标系的旋转和工作坐标系旋转的方法完全一致。
工作体(workpiece):提前设置好工件和毛坯,这样在接下来的加工程序(之前讲到的型腔铣,等高轮廓铣等)我们在编写操作的时候就不需要再指定几何体(加工工件)这一选项。
注意:坐标系必须设置好,而工作体可以不用设置,我们完全可以在每个加工程序中单独指定几何体,这一点和书本上就不一样,可见实际生产与书本有一定差别。
进入加工模块后,一般初始的几何试图设置顺序如下:
1、双击MCS-MILL,根据实际工件在机床的摆放位置,在视图中设置好加工坐标系的方向
2、设置安全平面,高出工件最高平面一定距离。
3、双击workpiece 设置工件和毛坯(这一步最好不设置)
4、右键单击mcs-mill插入-操作-编写加工程序
以上应熟练掌握。
补充:坐标系下也不要插入另一个坐标系,新建另一个坐标系最好的方法:复制现有坐标系,然后在现有坐标系上粘贴,这样两坐标系就没有从属关系。
程序视图:
利用PROGRAM文件夹将各种程序分类,比如使用直径D12刀具的程序放在一个文件夹,将D10刀具的程序放在另一个文件夹,这样方便后处理,程序试图本身并不像几何视图那样每个程序之间会有关联,这里面的加工程序没有关联位置随意放置。程序视图只做为程序后处理分类使用,也很常用。
右键单击PROGRAM插入多个程序组PROGRAM1 PROGRAM2 PROGRAM3等,将已经编制好的程序按刀具名称分别拖入其中。
常见的程序视图:
补充:这里右键单击空白出,菜单栏里有全部展开,经常会用到。
上图中显示的路径名称 表示刀路生成完毕显示对号,刀路受到更改还没有重新生成则显示叉号。
刀具则表示当前程序使用的刀具信息。
机床视图:显示已经创建的刀具信息
在对一条程序进行编程时,仅需用到:编辑程序(双击程序)、生成导轨、重播导轨(再次检查导轨的细节)、确认导轨(模拟导轨,直观的查看走刀情况)、后处理(将导轨转化成机床代码)
刀路的认识:一组完整的刀路包含:快速进给(深蓝)—进刀(黄色)—切削(淡蓝)—步进(绿色)--切削(淡蓝)--退刀(淡粉)—快速进给(深蓝)。进刀、切削、步进的进给量由F控制,退刀和快速进给的进给量默认是零根据实际机床给定(虚线),也可以指定与切削F一样,此时变实线,不用担心很好理解,结合刀路图学习。
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