型腔數控加工工藝論文范文

本站小編為你精心準備了型腔數控加工工藝論文參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

1編程設計

NXCAM是UG軟件的計算機輔助制造模塊，其功能強大，可以實現對復雜零件和特殊零件的加工，此編程工具易于使用。NXCAM已成為現代相關企業和工程師的首選[1]。進入NX8.0CAM模塊，初始化加工環境，先建立型腔三維模型與毛坯，根據前述的工藝分析進行刀具組的創建，按NX/CAM的通用過程創建幾何體，定義加工坐標系（根據裝夾進行安全平面的設置）；為后續的刀軌能實現3D動態模擬，在這里同時也進行了部件與毛壞的定義。由不同的加工要求，分別設置相應的加工方法。

1.1創建上表面3D平面銑工序平面銑（planarmilling）主要用于平面輪廓、平面區域或平面孤島的一種銑削方式。它通過逐層切削工件來創建刀具路徑，可用于零件的粗、精加工[2]。

1.1.1創建上表面粗加工平面銑工序通過單擊工具條上的圖標，在出現的“創建工序”對話框中選【類型】為【mill_planar】，【子類型】為【FACE-MILLING】，并按加工方案選用刀具與加工方法，點擊“確定”，在出現的【面銑】對話框中以“曲線/邊”模式選擇毛坯上表面的4條邊完成邊界幾何體的設置，在【機床控制】下分別進行“開始刀軌事件”和“結束刀軌事件”的相應設置。同時設【切削方式】為（往復走刀），行距為刀具直徑的75%，按工藝安排表中的參數分別進行“進給率和速度”等參數設置，然后點擊“生成刀具軌跡”圖標，生成刀軌，完成上表面的粗加工工序的創建。

1.1.2創建上表面精加工工序與上述創建上表面的粗加工工序方法類似進行設置，但要選用不同的刀具和加工方法，同時要在“進給率與速度”中將“主軸轉速”更改為2,000。由于是精加工，在刀軌設置時將行距優化為刀具直徑的50%，得到的精加工型腔上表面刀軌如圖2所示。

1.2創建4個側面3D平面銑工序4個側面的加工沒有分粗、精加工，而是一步到位。選【類型】為【mill_planar】，【子類型】為【PLANAR-MILL】，其余如同上表面加工工序方法類似設置，以【曲線/邊】模式定義部件與毛坯邊界，以“指定底面”進行加工底面設置。在“切削層”對話框中設置“每刀深度”為4，與前述方法類似，分別完成“進給率和速度”與“機床控制”欄下的相應設置與刀軌設置，然后點擊“生成刀具軌跡”圖標，生成刀軌如圖3所示。

1.3型腔的內腔加工型腔的內腔是成型塑件產品的工作面，表面質量要求較高，在這里采用型腔銑開粗、固定軸輪廓銑半精加工、區域銑精加工3步完成其加工。

1.3.1創建內腔的型腔銑粗加工工序型腔銑主要用于加工型腔或型芯，屬多層切削，可以加工側壁與底面不垂直的工件[3]。通過【插入】/【工序】,在“創建工序”對話框中選類型為“mill_contour”，“子類型”為“”，由加工工藝方案選用相應的刀具、加工方法、“進給率和速度”等參數設置。驅動方法對刀軌的影響較大，在UG軟件中對數控加工提供了多種類型的驅動方法，驅動方法的選擇與被加工零件表面的形狀及其復雜程度有關，本型腔銑粗加工以“邊界”驅動方式[4]。選擇好切削區域，生成刀軌，如圖4所示。

1.3.2創建內腔的固定軸輪廓銑半精加工工序固定軸輪廓銑是三坐標聯動加工，主要用來加工自由曲面等特征，如模具等，刀具沿復雜曲面輪廓運動，適用于半精加工與精加工。在“mill_contour”類型下選子類型“FIXED-CONTOUR”，進入“固定軸輪廓銑”，選“邊界”驅動。邊界驅動方式可指定以邊界或環路來定義切削區域，其刀具路徑沿著復雜的曲面輪廓而產生。點圖標工具，選內腔邊緣為“驅動幾何體”。與前述方法類似，分別完成“進給率和速度”（“主軸轉速”輸15,000轉/min）“、機床控制”欄及刀軌的相應設置，然后點擊“生成刀具軌跡”圖標，生成刀軌如圖5所示。根據加工的弧面形狀，選用球刀進行半精加工，主軸轉速達6,000轉/min，從模擬仿真的結果來看，得到的刀軌較優。

1.3.3創建內腔輪廓曲面區域銑精加工工序輪廓銑是三坐標聯動加工，常用于精加工，主要用來加工模具的自由曲面等特征[5]。模具型腔的內腔表面的精加工采用曲面區域銑，類型為MILL-CONTOUR，子類型為“CONTOUR_AREA”，刀具為B5球頭銑刀。在“驅動設置”中將“切削模式”設置為“跟隨周邊”。由于是精加工，將“步距”設為刀具平直百分比的30%，部件的內公差及外公差均設為O。選內腔所有曲面為切削區域，并與前述方法類似，分別完成“進給率和速度”（“主軸轉速”輸20,000轉/min）“、機床控制”欄及刀軌的相應設置，然后點擊“生成刀具軌跡”圖標，生成刀軌如圖6所示。

1.3.4創建型腔的孔系加工工序為保證孔系定位精度，先對所有孔統一安排了一道中心鉆工序。在“創建刀具”對話框通過改變“類型”為“DRILL”，“子類型”選擇“SPOTDRILLINGTOOL”，創建中心鉆刀。進入“定心鉆”對話框后進行循環類型的設置、各孔的選擇及各循環參數的設置，然后生成所有孔的中心鉆刀軌，如圖7所示。同理，完成其余所有孔的鉆削加工刀軌生成與動態仿真驗證。進行所有工序的刀軌生成，如圖8所示，動態仿真驗證如圖9所示。

1.4后處理作為NXCAM模塊中的一個重要組成部分，后置處理的主要任務是將NXCAM軟件生成的加工刀位軌跡源文件轉成數控機床可接受的代碼（NC）文件[6]。型腔產品的加工刀軌生成后通過3D模擬，驗證其不存在打刀、過切等情況，并且刀軌路徑是較優化的，則可以點，進行后置處理，生成數控加工程序單，得到可用于實際生產的程序。

2結束語

UGNX軟件CAD/CAM功能具有較完美的結合，在零件編程設計的過程中可以人機對話，隨時修改模型，并對結果進行實際工況的加工刀軌仿真，由過程仿真，可以對打刀、過切、加工不到位等不良現象進行監控，保證了加工質量[7]。利用UG軟件建立零件的幾何模型,可以交互式地模擬演示材料按數控刀軌數據被去除的過程,可迅速自動生成數控代碼,縮短編程人員的編程時間,提高程序的正確性和安全性,降低生產成本,提高工作效率[8]。本文所介紹的應用案例對其他曲面加工也有很好的借鑒作用。

作者：劉勇郭晟劉存平賴嘯單位：宜賓職業技術學院