多軸加工項(xiàng)目化教程課件 項(xiàng)目四　任務(wù)4-1　陀螺儀基體加工

任務(wù)描述4-1-1陀螺儀芯裝配圖4-1-2陀螺基體零件圖

本次加工任務(wù)裝配圖、零件圖分別如圖4?1?1、4?1?2所示，是典型的多軸加工工件，需要在圓形毛坯的基礎(chǔ)上利用包括五軸聯(lián)動(dòng)刀路在內(nèi)的多種加工刀路加工出所有特征，其中加工最大的難點(diǎn)在于基體頂部凹面區(qū)域的粗精加工，需要繪制輔助面來創(chuàng)建刀路。由于基體兩端都有需要加工的區(qū)域，所以需要正反兩次裝夾來完成所有特征的加工，因此在UG中需要分別創(chuàng)建兩個(gè)MCS與WORKPIECE。任務(wù)描述任務(wù)實(shí)施零件圖樣分析加工方案設(shè)計(jì)參考操作步驟1．零件圖樣分析

分析圖4?1?2所示陀螺儀基體零件圖，發(fā)現(xiàn)陀螺儀基體包含內(nèi)凹球面、圓柱曲面、槽凸臺(tái)等特征，各特征分布在零件的各個(gè)方向，為確保零件加工完成后形位誤差在尺寸要求范圍之內(nèi)，需要安裝次數(shù)盡量減少，也就是一次裝夾后，盡可能多地完成零件部位的加工。所以選擇多軸加工中心，通過分別裝夾兩端來完成全部加工任務(wù)。4-1-2陀螺基體零件圖2．加工工藝方案陀螺儀基體加工工藝表3．操作步驟-加工基本環(huán)境設(shè)置（1）WCS位置設(shè)置

創(chuàng)建MCS-1坐標(biāo)系，選擇陀螺儀基體毛坯頂面為基準(zhǔn)坐標(biāo)系的位置。在【安全設(shè)置選項(xiàng)】的下拉列表中選擇【圓柱】，輸入距離數(shù)值70，保證加工過程中有足夠的抬刀高度?；鶞?zhǔn)坐標(biāo)系設(shè)置3．操作步驟-加工基本環(huán)境設(shè)置（2）創(chuàng)建工件和毛坯【工件創(chuàng)建】對(duì)話框【毛坯創(chuàng)建】對(duì)話框3．操作步驟-加工基本環(huán)境設(shè)置（3）創(chuàng)建刀具【刀具創(chuàng)建】對(duì)話框【銑刀參數(shù)】對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建1）創(chuàng)建工序

創(chuàng)建陀螺儀基體尾部粗加工工序，選擇【型腔銑】（1）陀螺儀基體尾部粗加工

【工序創(chuàng)建】對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建2）刀軸建立：展開【刀軸】下拉菜單，在【軸】的下拉列表中選擇【+ZM軸】。3）刀軌設(shè)置：確定【平面直徑百分比】為70，在【最大距離】文本框中輸入1，在【切削層】對(duì)話框中定義【范圍深度】為25。（1）陀螺儀基體尾部粗加工

【參數(shù)設(shè)置】對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建4）切削參數(shù)設(shè)置：在【策略】選擇文本框中依次選擇順銑、深度優(yōu)先、向內(nèi)，創(chuàng)建出粗加工程序。在【余量】對(duì)話框中分別設(shè)置側(cè)面與底面余量，在【拐角】對(duì)話框中設(shè)置刀路拐角大小，可以讓刀路平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)降低刀具負(fù)載。（1）陀螺儀基體尾部粗加工

【切削參數(shù)】設(shè)置對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建5）非切削移動(dòng)設(shè)置：在【開放區(qū)域】中選擇圓弧進(jìn)刀方式，圓弧半徑設(shè)為7，高度為3，最小安全距離為5。單擊【確定】完成【非切削移動(dòng)】的設(shè)置。6）進(jìn)給率和速度設(shè)置：【主軸速度】設(shè)為8000，【切削】設(shè)置為3000。（1）陀螺儀基體尾部粗加工

其余關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建7）刀路生成：生成陀螺儀基體尾部粗加工程序，（1）陀螺儀基體尾部粗加工

陀螺儀基體尾部粗加工刀路3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建

1）創(chuàng)建工序：在【工序子類型】中選擇【深度輪廓銑】，定義下列參數(shù)，如圖所示。

（2）陀螺儀基體尾部精加工

深度輪廓銑加工工序創(chuàng)建3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建

2）指定切削區(qū)域：點(diǎn)擊【指定切削區(qū)域】圖標(biāo)，進(jìn)入【切削區(qū)域】對(duì)話框，選擇需要加工的區(qū)域，如圖所示。（2）陀螺儀基體尾部精加工

深度輪廓銑切削區(qū)域指定3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建

3）刀軸設(shè)置：展開【刀軸】下拉菜單，在【軸】的下拉列表中選擇【+ZM軸】。

4）刀軌設(shè)置：展開【刀軌設(shè)置】對(duì)話框，【公共每刀切削深度】選擇“恒定”，在【最大距離】文本框中輸人0.05，其余參數(shù)數(shù)值的確定按圖進(jìn)行設(shè)置。（2）陀螺儀基體尾部精加工

深度輪廓銑【刀軌設(shè)置】對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建5）切削參數(shù)設(shè)置：在【切削參數(shù)】對(duì)話框【策略】中選擇“混合”、“深度優(yōu)先”。在【連接】對(duì)話框“層到層”中選擇“直接對(duì)部件進(jìn)刀”，如圖所示。（2）陀螺儀基體尾部精加工

【切削參數(shù)設(shè)置】對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建

6）非切削移動(dòng)設(shè)置：設(shè)置圓弧進(jìn)刀方式，圓弧半徑設(shè)為7，高度為3，最小安全距離為5。7）刀路生成：?jiǎn)螕簟静僮鳌繖谥械摹旧伞堪粹o，生成陀螺儀基體尾部曲面精加工程序，生成的刀軌如圖所示。（2）陀螺儀基體尾部精加工

陀螺儀基體尾部曲面精加工刀路3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建

1）創(chuàng)建工序：選擇【可變輪廓銑】，彈出【可變輪廓銑】對(duì)話框。（3）陀螺儀基體底部圓弧面精加工

可變輪廓銑【工序創(chuàng)建】對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建

2）幾何體設(shè)置：選擇如圖4-1-3所示模型作為工件，單擊【指定切削區(qū)域】按鈕，選擇如圖4-1-4所示部分為切削區(qū)域。（3）陀螺儀基體底部圓弧面精加工

4-1-3：部件幾何體創(chuàng)建對(duì)話框4-1-4：可變輪廓銑加工區(qū)域的選擇3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建3）驅(qū)動(dòng)設(shè)置：在【曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法】對(duì)話框中選擇整個(gè)陀螺儀基體底部表面作為驅(qū)動(dòng)幾何體，如圖4-1-5所示。定義【切削模式】為“螺旋”，【步距】為“數(shù)量”，【步距數(shù)】為“50”，如圖4-1-6所示。（3）陀螺儀基體底部圓弧面精加工

4-1-5【幾何體選擇】對(duì)話框圖4-1-6【曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法】對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建4）投影矢量設(shè)置：在【投影矢量】中選擇“刀軸”作為刀路的投影方向。在【刀軸】選項(xiàng)中選擇“4軸相對(duì)于驅(qū)動(dòng)體”命令，選擇陀螺儀基體中心的軸線作為矢量，如圖所示。（3）陀螺儀基體底部圓弧面精加工

4軸，相對(duì)于驅(qū)動(dòng)體刀軸選擇對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建5）非切削移動(dòng)設(shè)置：將進(jìn)刀方式設(shè)為“圓弧平行于刀軸”，其余參數(shù)按圖4-1-7所示進(jìn)行設(shè)置。6）進(jìn)給率和速度設(shè)置：設(shè)置【主軸速度】為10000，設(shè)置【切削】為1000，如圖4-1-8所示。（3）陀螺儀基體底部圓弧面精加工

4-1-7【非切削移動(dòng)】進(jìn)刀對(duì)話框圖4-1-8【進(jìn)給率和速度】對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建7）刀路生成：?jiǎn)螕簟旧伞堪粹o，生成陀螺儀基體底部精加工程序。（3）陀螺儀基體底部圓弧面精加工

陀螺儀基體底部精加工刀路3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建1）創(chuàng)建工序：在【工序子類型】中選擇【型腔銑】，在【位置】中，定義參數(shù)，如圖所示。（4）陀螺儀基體頭部粗加工

型腔銑加工工序創(chuàng)建3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建

2）刀軸設(shè)置：選擇與工件坐標(biāo)系Z軸平行方向作為刀軸方向，完成對(duì)【刀軸】的設(shè)置，如圖所示。（4）陀螺儀基體頭部粗加工

陀螺儀基體頭部粗加工刀軸方向選擇3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建3）刀軌設(shè)置：在【平面直徑百分比】文本框中輸人70，在【最大距離】文本框中輸入1，如圖4-1-9所示。單擊【切削層】中的按鈕，在【范圍定義】中的【范圍深度】文本一框中輸人61，如圖4-1-10所示。（4）陀螺儀基體頭部粗加工

圖4-1-9型腔銑參數(shù)設(shè)置對(duì)話框圖圖4-1-10型腔銑切削層參數(shù)設(shè)置對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建

4）切削參數(shù)設(shè)置：在【策略】選擇文本框中依次選擇順銑、深度優(yōu)先、向內(nèi)，創(chuàng)建出粗加工程序，如圖4-1-11所示。在【余量】對(duì)話框中分別設(shè)置側(cè)面與底面余量，在【拐角】對(duì)話框中設(shè)置刀路拐角大小，設(shè)置步驟如圖4-1-12所示。（4）陀螺儀基體頭部粗加工

圖4-1-11型腔銑策略設(shè)置對(duì)話框圖圖4-1-12型腔銑余量參數(shù)設(shè)置對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建7）刀路生成：?jiǎn)螕簟旧伞堪粹o，生成陀螺儀基體頭部粗加工程序，生成的刀軌如圖所示。（4）陀螺儀基體頭部粗加工

陀螺儀基體頭部粗加工刀路3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建1）創(chuàng)建工序：在【工序子類型】中選擇【固定輪廓銑】圖標(biāo)，在【位置】中定義參數(shù)，如圖所示。（5）陀螺儀基體頂部圓球精加工程序

固定輪廓銑工序創(chuàng)建對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建2）幾何體設(shè)置：進(jìn)入【可變輪廓銑】對(duì)話框中，選擇陀螺儀基體為幾何部件，如圖所示。（5）陀螺儀基體頂部圓球精加工程序

部件幾何體選擇對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建3）驅(qū)動(dòng)方法設(shè)置：在【曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法】對(duì)話框中選擇陀螺儀基體頂部球面，如圖4-1-13所示。定義【切削模式】為“往復(fù)”，【步距】為“數(shù)量”，【步距數(shù)】為“80”，如圖4-1-14所示。（5）陀螺儀基體頂部圓球精加工程序

圖4-1-13驅(qū)動(dòng)幾何體創(chuàng)建對(duì)話框圖4-1-14曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建

4）刀軸設(shè)置：在【投影矢量】中選擇“刀軸”作為刀路的投影方向。在【刀軸】選項(xiàng)中選擇“+ZM軸”作為刀軸的方向。

5）非切削移動(dòng)設(shè)置：，將進(jìn)刀方式設(shè)為如圖所示內(nèi)容。

6）進(jìn)給率和速度設(shè)置：設(shè)置【主軸速度】為10000，設(shè)置【切削】為1000。（5）陀螺儀基體頂部圓球精加工程序

非切削移動(dòng)對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建

7）刀路生成：?jiǎn)螕簟旧伞堪粹o，生成陀螺儀基體頂部精加工程序。生成的加工刀軌如圖所示。（5）陀螺儀基體頂部圓球精加工程序

陀螺儀基體頂部精加工刀路3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建

1）輔助直線建立：?jiǎn)螕簟緫?yīng)用模塊】-【建?！窟M(jìn)入到建模環(huán)境當(dāng)中。點(diǎn)擊進(jìn)入到【直線】命令，連接如圖所示兩點(diǎn)建立直線，幫助創(chuàng)建輔助草圖的坐標(biāo)系。（6）陀螺儀基體頭部凹面粗加工

輔助直線創(chuàng)建3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建2）輔助草圖坐標(biāo)系建立：點(diǎn)擊【插入】-【在任務(wù)環(huán)境中繪制草圖】命令，進(jìn)入到創(chuàng)建草圖對(duì)話框，按照如圖所示命令，以上一步創(chuàng)建的直線的中點(diǎn)為原點(diǎn)創(chuàng)建出輔助草圖的坐標(biāo)系。（6）陀螺儀基體頭部凹面粗加工

輔助草圖坐標(biāo)系創(chuàng)建

3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建3）輔助草圖創(chuàng)建：按照?qǐng)D所示繪制輔助草圖，點(diǎn)擊完成草圖退出草圖創(chuàng)建。（6）陀螺儀基體頭部凹面粗加工

輔助草圖3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建4）刀路創(chuàng)建：利用型腔銑命令分三次對(duì)凹面區(qū)域進(jìn)行粗加工刀路的創(chuàng)建，三次刀路的刀軸分別按照?qǐng)D所示進(jìn)行選取。（6）陀螺儀基體頭部凹面粗加工

型腔銑刀軸指定3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建

5）導(dǎo)軌設(shè)置：在【平面直徑百分比】文本框中輸人70，在【最大距離】文本框中輸入1。單擊【切削層】中的按鈕，分別定義三者的切削深度。如圖所示。（6）陀螺儀基體頭部凹面粗加工

型腔銑切削層參數(shù)設(shè)置對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建6）切削參數(shù)設(shè)置：在【策略】選擇文本框中依次選擇順銑、深度優(yōu)先、向內(nèi)，創(chuàng)建出粗加工程序。在【余量】對(duì)話框中分別設(shè)置側(cè)面與底面余量。在【拐角】對(duì)話框中設(shè)置刀路拐角大小。（6）陀螺儀基體頭部凹面粗加工

3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建7）非切削移動(dòng)設(shè)置：在【開放區(qū)域】中選擇圓弧進(jìn)刀方式，圓弧半徑設(shè)為7，高度為3，最小安全距離為5。8）進(jìn)給率和速度設(shè)置：設(shè)置【主軸速度】為8000，設(shè)置【切削】為3000。9）刀路生成：?jiǎn)螕簟旧伞堪粹o，生成陀螺儀基體頭部凹面粗加工程序，生成的刀軌如圖所示。（6）陀螺儀基體頭部凹面粗加工

陀螺儀基體頭部凹面粗加工刀路3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建1）輔助面建立：?jiǎn)螕簟緫?yīng)用模塊】-【建?！窟M(jìn)入建模環(huán)境當(dāng)中，單擊進(jìn)入到【旋轉(zhuǎn)】命令對(duì)話框，按照?qǐng)D所示分別選擇截面線與旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)360。生成輔助曲面。（7）陀螺儀基體頭部凹面精加工

凹面精加工刀路輔助面創(chuàng)建3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建

2）創(chuàng)建工序：返回加工環(huán)境中，在【工序子類型】中選擇【可變輪廓銑】圖標(biāo)，在【位置】中，定義參數(shù)，如圖所示。（7）陀螺儀基體頭部凹面精加工

可變輪廓銑【工序創(chuàng)建】對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建

3）驅(qū)動(dòng)方法設(shè)置：在【驅(qū)動(dòng)方法】中選擇“曲面”命令，點(diǎn)擊進(jìn)入到【曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法】對(duì)話框，選擇創(chuàng)建完成的輔助面作為驅(qū)動(dòng)幾何體。選擇【切削方向】，定義【切削模式】為“螺旋”，【步距】為“數(shù)量”，【步距數(shù)】為“50”，如圖所示。（7）陀螺儀基體頭部凹面精加工

【曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法選擇】對(duì)話框3．操作步驟-陀螺儀基體加工程序創(chuàng)建4）刀軸設(shè)置：在【投影矢量】中選擇“刀軸”作為刀路的投影方向。在【刀軸】選項(xiàng)中選擇“朝向點(diǎn)”命令，選取如圖所示點(diǎn)作為