多軸銑制造技術(shù)

多軸銑制造技術(shù)第1頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月課程綜述課程描述

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。通過學習本課程，將學習到專用于多軸加工的變軸輪廓銑和順序銑，同時學習變軸輪廓銑和順序銑中刀具軸變化的各種控制方式。目的學習完本課程后，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，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第一課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

通過本課的學習，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系

第3頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第一課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編程人員認為多軸加工事實上可以看作平面或固定軸加工。在有些加工情況下，主軸并不同于標準加工刀具的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簡單的。需要注意的一些概念：UG總要求有刀具軸，沒有特殊設定，系統(tǒng)默認為MCS的Z軸（0，0，1）刀具軸不是（0，0，1）的固定軸加工需要設定刀具軸的適當方向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設置方向旋轉(zhuǎn)運動，工作臺轉(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，建議把刀具軸設回（0，0，1）第4頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第一課4軸和5軸加工的介紹練習：不同于（0，0，1）方向刀具軸的加工操作

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第5頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第一課4軸和5軸加工的介紹角度面的加工第6頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第一課4軸和5軸加工的介紹選擇基準面通過觀察刀軌的形成及動畫操作第7頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第一課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：將加工坐標系（MCS)設在旋轉(zhuǎn)軸的中心

優(yōu)點：使用和配置十分簡單為NC/CNC編程人員減輕工作量缺點：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設定為一個幾何體組，包括主坐標和局部坐標優(yōu)點：程序輸出與零件的打印相符夾具的調(diào)整可以通過主坐標和局部坐標來解決缺點：編程人員要充分掌握主坐標和局部坐標的使用加工的操作相對復雜加工刀具的后置處理必須保證獲得正確的輸出

第8頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第一課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，刀具軸和加工坐標系（MCS）的設置是十分重要的。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移動到合適的位置

第9頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑目的順序銑操作可以通過一個表面到另一個表面的連續(xù)銑削曲加工零件輪廓，這一系列銑削運動稱為子操作，這些子操作允許對刀具的運動進行靈活的控制。目標通過本課的學習，可以掌握以下內(nèi)容：運用順序銑操作創(chuàng)建變軸刀軌路徑運用順序銑操作創(chuàng)建粗加工和精加工程序第10頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月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軸機床上精加工零件。順序銑操作可以運用“線性”刀具運動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，還可辨別多個檢查面。一些術(shù)語（1）零件面、驅(qū)動面和檢查面零件面：控制刀具底部驅(qū)動面：控制刀具側(cè)刃檢查面：控制刀具停止位置第11頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑（2）停止位置在指定零件幾何體、驅(qū)動幾何體和檢查幾何體之前，必須指明刀具相對于所指定幾何體的停止位置。有4種選擇：NearSide當前位置相對于幾何體最近側(cè)時的停止位置FarSide當前位置相對于幾何體最遠側(cè)時的停止位置On刀具中心軸到達幾何體時的停止位置Ds－CsTangency和Ps－CsTangency刀具在驅(qū)動面（或零件面）和檢查面相切的位置時停止（3）參考點（ReferencePoint）和近側(cè)（NearSide）/遠側(cè)（FarSide)

參考點位置是用來建立零件幾何的方向指定參考點就可以確定刀具的起始位置參考點第12頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑順序銑對話框

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生成多軸輸出和刀軌動作第13頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑第14頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑進刀運動對話框

插入或修改子操作子操作列表

改變進刀運動的進給速度相對刀具位置

指定幾何體指定新的刀具軸在當前位置顯示刀具

第15頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑連續(xù)進刀運動對話框指定刀具的方向必須指定檢查面的數(shù)目

第16頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑點到點運動指定進給率刀具定義移動到下退刀類型一個位置的路徑退刀運動第17頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑定義檢查面在創(chuàng)建一個連續(xù)刀軌運動子操作時，必須定義一個或多個檢查面。第18頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑多個檢查面有多個檢查面，刀具將在第一個可能的位置停下。每個連續(xù)刀軌運動子操作中，最多可定義5個檢查面。第19頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑練習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，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑練習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，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月指定進刀運動第二課順序銑第22頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑指定連續(xù)刀軌運動第23頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑指定連續(xù)刀軌運動第24頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑練習2－3非實體幾何對象的順序銑打開mam_wireframe_mfg.prt第25頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑標準循環(huán)和嵌套循環(huán)循環(huán)功能在所有的運動對話框（進刀、退刀、連續(xù)刀軌或點到點）中都會有，單擊Option鍵就會出現(xiàn)。循環(huán)控制的對話框第26頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑嵌套循環(huán)指在同一個或下一個子操作中的驅(qū)動面循環(huán)和零件面循環(huán)。嵌套狀態(tài)選項（NestingStatus)功能只能在Ds（驅(qū)動面）和Ps（零件面）的參數(shù)全部定義好后才起作用。第27頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑練習2－4循環(huán)操作打開mam_sq_3_loop.prt第28頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月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軸或沿一個固定矢量。4軸指定刀具軸垂直一個固定矢量。第29頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑5軸可以使刀軸按以下的方式進行控制第30頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑NormaltoPS(DS)ParalleltoPS(DS)AtAngletoPS(DS)ThruFixedPtTangenttoPS(DS)第31頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑Fun第32頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑其它順序銑選項刀軌生成（PathGeneration)和多軸輸出（MultiaxisOutput)多軸輸出只有在4軸或5軸上才會用到。默認為“on”全程替代幾何體（ReplaceGeometryGlobally)第33頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑其它選項（OtherOptions)CustomSurfaceTolerances:指定內(nèi)外公差值。只有在進刀或連續(xù)刀軌運動時被激活。CustomToolAxisTolerance:指定刀軸公差CustomCornerControl:指定拐角處刀具的進給速度、減速和圓角半徑。MaximumStep:刀具每步移動的最大長度。MaximumPoints:最多的點數(shù)。OutputCLPoints:暫時延緩輸出點到刀位源文件中。AutomaticRedefinition:在刀具的最終位置自動建立一個檢查平面。第34頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑AutomaticReposition:當起始位置超出了驅(qū)動面和零件面的公差時起作用。DisplayOptions:設置刀具、模式和刀軌顯示功能。LoopControl:為驅(qū)動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。進刀運動參考點的選擇最好接近起始幾何體若刀軸運動為Fan，最好用TangenttoDrive的方法當?shù)毒哒_地運動到多于一個位置或沒有接近曲面時，用進刀幾何體對話框中的DriectionMove選項注意DriectionMove中首先選擇驅(qū)動，然后是零件，最后是一個或多個檢查面第35頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑當?shù)毒咴谇婊虼罱忧嫔蠒r，用進刀幾何體對話框中的SideIndication選項連續(xù)刀軌運動若驅(qū)動面和零件面都比較平直，可以減少MaximumStep(在OtherOptions對話框中）若刀軸運動為Fan，可以減少MaximumStep(在OtherOptions對話框中）若刀軸運動為Fan，可以限制刀軸在60度以內(nèi)運動循環(huán)在進刀運動或點到點運動子操作中開始循環(huán)。連續(xù)刀軌運動子操作中開始循環(huán)會導致刀具超出公差。通常在退刀運動或點到點運動子操作中結(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)刀軌運動子操作中結(jié)束循環(huán)。刀具的位置和刀軸的方向應與循環(huán)開始時相同。第36頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑在給檢查幾何體增加余量時應小心。在循環(huán)中，可以選擇None使檢查面不作為下一步的驅(qū)動面或零件面。給檢查幾何體增加余量第37頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第二課順序銑小結(jié)順序銑操作允許刀具的完全控制，特別適用于一些復雜零件加工的完工部分，比如機身和醫(yī)療器械的加工方面。有經(jīng)驗的編程人員會使用順序銑在多軸加工的應用中簡化復雜刀軌的創(chuàng)建。在順序銑操作中，以下的功能經(jīng)常使用：設置一個很精確的刀具軸。根據(jù)零件面、驅(qū)動面和檢查面設置刀具的起始點和停止點。第38頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月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)動方法。可變軸輪廓銑一般用于零件的精加工。目標通過本課的學習，可以掌握：通過適當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，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第三課可變軸曲面輪廓銑基本概念刀軌創(chuàng)建的兩個步驟:(1)從驅(qū)動幾何體上產(chǎn)生驅(qū)動點(2)將驅(qū)動點沿投射方向投射到零件幾何體上。驅(qū)動點可以從零件幾何體的局部或整個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。刀軌輸出時將刀具從驅(qū)動點沿投射方向移動，直到接觸零件幾何體。投射驅(qū)動點第40頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第三課可變軸曲面輪廓銑刀軌的精確性有多種選項以確保刀軌的精確性：用于停止刀具運動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刀軌不能在零件幾何體的延長部分產(chǎn)生可變軸曲面輪廓銑對話框第41頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月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):用于停止刀具運動的幾何體。驅(qū)動幾何體（DriveGeometry):用于產(chǎn)生驅(qū)動點的幾何體。驅(qū)動點（DrivePoint）:從驅(qū)動幾何體上產(chǎn)生的，將投射到零件幾何體上的點。驅(qū)動方法（DriveMethod):驅(qū)動點產(chǎn)生的方法。投射矢量（ProjectVector):指引驅(qū)動點投射的方向，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)動方法曲線/點驅(qū)動方法通過選擇曲線和點定義驅(qū)動幾何體?？梢岳蔑@示驅(qū)動軌跡選項預覽驅(qū)動點的位置。第42頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第三課可變軸曲面輪廓銑邊界驅(qū)動方法使用多個邊界（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)動點，沿指定的投射矢量方向線性地投射到零件上。邊界驅(qū)動方法更適合粗加工。第43頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第三課可變軸曲面輪廓銑邊界選項用于逐步定義邊界，每個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，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月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，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月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、徑向切削模式時用戶自定義或系統(tǒng)自動計算出切削中心點。切削角度使用平行線切削模式時定義刀軌旋轉(zhuǎn)角度。行距定義連續(xù)切削的刀軌間的距離更多的驅(qū)動參數(shù)第46頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第三課可變軸曲面輪廓銑螺旋驅(qū)動方法通過從一個指定的中心點向外作螺旋移動來得到驅(qū)動點。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。第47頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第三課可變軸曲面輪廓銑曲面區(qū)域驅(qū)動方法用于在選擇的驅(qū)動面上創(chuàng)建陣列分布的驅(qū)動點。適合加工非常復雜的曲面。提供了對刀具軸和投射矢量的附加控制。第48頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第三課可變軸曲面輪廓銑刀軌驅(qū)動方法沿著刀位源文件產(chǎn)生驅(qū)動點，用于生成類似原刀位軌跡的方法。徑向切削驅(qū)動方法第49頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月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：雙向往復和單向切削。第50頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第三課可變軸曲面輪廓銑用戶函數(shù)驅(qū)動方法采用用戶利用開發(fā)工具UserFunction開發(fā)的特殊驅(qū)動方式來創(chuàng)建刀軌。CAM退出名字可以輸入一個操作系統(tǒng)環(huán)境變量的名字。用戶參數(shù)（UserParameters）存取一個用戶出口，以對驅(qū)動軌跡交互地指定參數(shù)。第51頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第三課可變軸曲面輪廓銑練習3－1可變軸曲面輪廓銑選項打開mam_vx_0.prtDisplaycontactpointsGenerate刀軌第52頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第三課可變軸曲面輪廓銑刀具軸控制可以根據(jù)定義對刀具軸進行分類。定義刀具軸依賴于驅(qū)動方法。第53頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第三課可變軸曲面輪廓銑點和線刀具軸用聚焦一個點或一條線的方