XX轴的UG自动编程设计毕业论文

1、苏州大学本科生毕业设计（论文）XX轴的UG自动编程设计摘要本文基于UG软件对某轴类零件的自动编程过程进行介绍。从零件的图纸分析，设定工艺，建模，刀具选择，方法创建，后处理等方面对UG软件的功能入手，使之功能可以清楚的表现出来。在本零件的设计过程中以日常生产中的工艺设定方法为主，参考专业资料为辅，将UG的使用方法和功能的使用进行介绍。关键词：UG，自动编程，工艺ABSTRACTThis paper based on UG software to one of shaft parts automatic programming process was introduced. The drawing

2、s from parts, setting process, modeling analysis, tools selection, ways to create, post-treatment aspects of the functions of UG software，in order to make clear the function can show. In this part of the design process to daily the manufacturing process set methods mainly, reference professional mat

3、erial is complementary, will UG use method and function of the use of presentation.Keywords：UG, automatic programming, process前言随着现代加工业的发展，实际生产过程中，比较复杂的二维零件、具有曲线轮廓和三维复杂零件越来越多，手工编程已满足不了实际生产的要求。如何在较短的时间内编制出高效、快速、合格的加工程序，在这种需求推动下，数控自动编程得到了很大的发展。随着微电子技术和CAD技术的发展，自动编程系统已逐渐过渡到以图形交互为基础，与CAD相集成的CAD/CAM一体化的编

4、程方法。与以前的APT等语言型的自动编程系统相比，CAD/CAM集成系统可以提供单一准确的产品几何模型，几何模型的产生和处理手段灵活、多样、方便，可以实现设计、制造一体化。采用CAD/CAM数控编程系统进行自动编程已经成为数控编程的主要方式。UG作为目前工程领域流行的工程应用软件代表，在进行三维设计及数控自动编程加工仿真方面有着强大的功能。它可以提供本文章所需的各种生成曲线功能、编辑曲线功能、实体建模功能和数控自动编程与加工仿真功能。第1章 UG简介Unigraphics（UG）是美国EDS公司出品的一套集CAD/CAE/CAM于一体的三位参数化系统，是当今世界上最先进的计算机辅助设计、分析和

5、制造软件之一。它功能强大，覆盖了从概念设计到产品生产的整个过程，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。目前已经在航空航天、汽车、通用机械、工业设备、医疗器械及其他高科技应用领域的机械设计和模具加工自动化的市场上得到了广泛的应用。第1.1节 UG自动编程介绍自动编程(AutomaticProgramming)也称为计算机编程。将输入计算机的零件设计和加工信息自动转 换成为数控装置能够读取和执行的指令(或信息)的过程就是自动编程。它是借助计算机及其外围设备装置自动完成从零件图构造、零件加工程序编制到控制介质制 作等工作的一种编程方法。它的一般过程：首先将被加工零件的几何图形及有关工艺过程用计算机能

6、够识别的形式输入计算机，利用计算机内的数控编程系统对输入信息进行翻译，形成机内零件的几何数据与拓扑数据；然后进行工艺处理，确定加工方法、加工路线和工艺参数；通过数学处理计算刀具的运动轨迹，并将其离散成为一系列的刀位数据；根据某一具体数控系统所要求的指令格式，将生成的刀位数据通过后置处理生成最终加工所需的NC指令集；对NC指令集进行校验及修改；通过通讯接口将计算机内的NC指令集送入机床的控制系统。整个数控自动编程系统分为前置处理和后置处理两大模块。第1.2节 基于UG数控车自动编程与传统手工编程的比较手工编程指由人工来完成数控编程中各个阶段的工作，如图1.1所示。一般对几何形状不太复杂的零件（平

7、面轮廓类型），所需的加工程序短，计算比较简单，用手工编程比较合适。但手工编程方法的特点是耗费时间较长，容易出现错误，无法胜任复杂形状零件的编程。据国外资料统计，当采用手工编程时，一段程序的编写时间与其在机床上运行加工的实际时间之比平均约为30:1，而数控机床不能开动的原因中有20%-30%是由于程序编写困难，编写时间较长。图1.1 手工编程机算机自动编程是指编程过程中，除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外，其余均由计算机辅助完成。采用计算机自动编程时，数学处理、编写程序、校验程序等工作由计算机自动完成的，由于计算机可自动绘制出刀具中心运动轨迹，所以编程人员可及时检查程序是否正确，及时修改

8、，以获得正确的程序。又由计算机自动编程代替程序编制人员完成了繁琐的数值计算，可提高编程效率几十乃至于上百倍，因此解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。因而，自动编程的特点就在于编程工作效率高，可解决复杂形状零件的编程难题。第1.3节 UG数控车削模块简介UG车削模块提供粗车、多次走刀精车、车退刀槽、车螺纹和钻中心孔、控制进给量、主轴转速和加工余量等参数、在屏幕模拟显示刀具路径，可检测参数设置是否正确、生成刀位源文件（CLS）等功能。该模块提供高质量生产车削零件所需的能力，模块以在零件几何体和刀轨间全相关为特征，可以自动更新以减少高成本，结果证明是令人满意的，该应用包括粗车，多刀路精车

9、，车沟槽，螺旋切削和中心转等子程序，输出时可以直接进行后置处理产生机床可读的输出源文件。本文将以一个零件的车削加工过程来研究UG软件在数控车削加工中的应用。第2章 UG车削编程前的准备第2.1节 零件图纸分析通过CAD部分将零件的模型部分创建完成。图2.1 零件图 如图2.1所示为本文所选轴类工件的零件图。该零件材料为45钢，毛坯选择82*138圆钢。根据图2.1所示，该零件需要加工的外表面有圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧以及螺纹等表面，内加工面有内台阶、内圆、椭圆、内螺纹和内槽，几乎包含车削加工中的各种加工情况，所以该零件的加工基本上能够将数控车削加工的功能反映出来。该零件外圆轮廓轴表面有圆柱面

10、、锥面、倒角、螺纹、退刀槽等，内部轮廓有ø40、ø46的孔及倒圆、椭圆、沟槽、螺纹等。盲孔长度为60mm。由零件图可知，与A平面有同轴度要求的部分需在一次装夹完成。加工时，第一道工序为车端面圆，钻中心孔，钻ø23*60盲孔，预车ø70.4长的30的台阶方便装夹，使用三爪卡盘夹住ø70的轴，进行车削。根据图纸要求，先车零件端面，保证零件总长。然后粗车零件外圆（精加工余量0.4），加工尺寸见工序图。接着将零件反向装夹在ø40.4,伸出长度为100，即距离ø56台阶边处6mm，先粗加工内孔，然后精加工外圆至ø70，精加工

11、内孔，接着加工退刀槽及螺纹，为保证同轴度，下面用左向车刀精加工ø56至ø80外圆部分。最后再次反身工件加工外退刀槽及外螺纹。根据以上车削加工工艺分析，我将该零件的加工路线分为四个工序，如下：(1) 工序一三爪卡盘夹持1. 车端面2. 钻中心孔3. 钻ø23孔，长度604. 粗车ø70外圆，长度30至80长度8（2）工序二反身三爪卡盘夹持ø70外径，装夹长度301. 车端面，保证零件总长2. 粗车右外圆，精加工余量为0.4（3）工序三反身三爪卡盘夹持ø42.2外径，装夹长度341. 粗车内圆（倒圆、椭圆、内台阶）2. 内退刀槽ø

12、;36×53. 精车内圆4. 车M30×1.5-6H内螺纹，5. 精车外圆ø706. 精车外圆，ø56至ø80外圆部分（外圆左向刀）（4）工序四反身零件，用开口夹具ø70外径，三爪卡盘夹住夹具1. 加工外退刀槽2. 车M40×3-7e外螺纹第2.2节建立数控加工工序卡按照零件图纸及加工工艺建立数控加工工序卡，根据4个工序分别建立工序卡,其中参数设定根据在工序卡之后附。根据以上工序一，建立表2.1：数控加工工序卡片（一），表2.1 数控加工工序卡片（一）单位产品名称或代号零件名称零件图号车间使用设备工艺序号程序序号1夹具名称夹

13、具编号三爪卡盘工步号工步作业内容刀具号刀柄规格主轴转速进给量背吃刀量备注1车端面T0120*20600r/min0.2mm/r2mm2定中心孔ø53钻ø23内孔ø234粗车外圆T0220*20600r/min0.2mm/r2mm零件过程图根据以上工序二，建立表2.2：数控加工工序卡片（二），表2.2 数控加工工序卡片（二）单位产品名称或代号零件名称零件图号车间使用设备数控车SK200？工艺序号程序序号2夹具名称夹具编号三爪卡盘工步号工步作业内容刀具号刀柄规格主轴转速进给量背吃刀量备注1车端面T01600r/min0.2mm/r2mm2粗车外圆T0220*20600

14、r/mim0.2mm/r2mm3零件过程图根据以上工序三，建立表2.3：数控加工工序卡片（三）。表2.3 数控加工工序卡片（三）单位产品名称或代号零件名称零件图号车间使用设备工艺序号程序序号3夹具名称夹具编号三爪卡盘工步号工步作业内容刀具号刀柄规格主轴转速进给量背吃刀量备注1粗车内圆T0620*20400r/min0.1mm/r1mm2退刀槽T08400r/min0.08mm/r2mm3精车内圆T0620*20400r/min0.08mm/r0.3mm4内螺纹T09600r/min5外圆精车T0320*20800r/min0.1r/min0.3mm左向车刀6外圆精车70T0220*20800r

15、/min0.1r/min0.3mm7零件过程图根据以上工序四，建立表2.4：数控加工工序卡片（四）。表2.4：数控加工工序卡片（四）单位产品名称或代号零件名称零件图号车间使用设备工艺序号程序序号4夹具名称夹具编号开口夹具工步号工步作业内容刀具号刀柄规格主轴转速进给量背吃刀量备注1退刀槽T04400r/min0.08mm/r3mm2外螺纹T05600r/min3零件过程图附：以上四个工序卡中参数根据以下内容设定：主轴转速：常规车削时主轴转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。切削速度除了计算和查表选取外，还可根据实践经验确定。根据确定的切削速

16、度可以计算出主轴转速。n=1000V/d（主轴转速n、切削速度V、工件的回转直径d）。进给量：进给量是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求，以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统性能的限制。确定进给速度的的原则是当工件的质量要求得到保证时，为提高生产效率，可选取较高的进给速度。一般在100200mm/min范围内选取。在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在2050mm/min范围选取；当加工精度表，面粗糙度要求高时，进给速度应选小些，一般在2050mm/min范围内选取；刀具空行程时，特别是远距离“回零”时，可

17、以采用该机床系统设定的最高进给速度。背吃刀量：背吃刀量根据加工余量确定，粗加工（Ra50 Ra12.5）时，一次走刀应尽可能切除全部余量，在中等功率的机床上，背吃刀量可达810mm；半精加工（表面粗糙度Ra6.3 Ra3.2）：背吃刀量取0.52mm；精加工（表面粗糙度Ra1.6 Ra0.8）时，背吃刀量取0.10.4mm。1车右端面：刀具为55°硬质合金车刀。根据表：硬质合金外圆车刀切削速度的参考值,取切削速度v=150m/min。主轴转速n597r/min。 取主轴转速n=600r/min。根据表：数控车削用量推荐表，取进给量f=0.2mm/r。2.粗车外圆：刀具为55°

18、;硬质合金外圆车刀。同上 取主轴转速n=600r/min。根据表：数控车削用量推荐表，取进给量f=0.2mm/r。由于工件未规定粗车表面粗糙度Ra的值,取背吃刀量ap=2mm。3.精车外圆：刀具为55°硬质合金外圆车刀。取主轴转速n= 800r/min。根据表：数控车削用量推荐表，取进给量f=0.1mm/r。由于工件规定的表面粗糙度Ra的上限值为1.6，取背吃刀量ap=0.3mm。4.粗镗内孔：刀具为硬质合金镗孔刀。取主轴转速n=400r/min。取进给量f=0.15mm/r。由于工件规定的表面粗糙度Ra的上限值为3.2，取背吃刀量ap=1mm。5.精镗内孔：刀具为硬质合金镗孔刀。取

19、主轴转速n=400r/min。取进给量f=0.08mm/r。由于工件规定的表面粗糙度Ra的上限值为1.6，取背吃刀量ap=0.3mm。6.切槽：刀具为硬质合金切槽刀。取主轴转速n=400r/min。取进给量f=0.1mm/r。取背吃刀量ap=2mm。7.车螺纹：刀具为硬质合金螺纹刀。根据公式n（1200/p）k （p工件螺纹的螺距或导程，mm；k保险系数，一般取80。）取n=600r/min。8.钻中心孔：根据表：数控车削用量推荐表,切削速度为500800r/min表2.5 数控车削用量推荐表第2.3节 建立数控加工刀具卡数控编程时，正确选择刀具是数控加工工艺中的重要步骤。选择刀具通常考虑的因

20、素有：工件材料、加工型面类型、切削用量，以及其他相关因素。刀具选择总的原则是安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。根据所要加工的材料为45钢的工件建立表2.5：数控刀具卡如下：表2.5：数控刀具卡零件名称零件图号序号刀具号道具规格名称加工表面数量1T0145°硬质合金车刀车端面，粗车外圆12T0245°硬质合金圆头车刀自右向左精车外圆13T0245°硬质合金圆头车刀自左向右精车外圆14T03硬质合金切断刀切退刀槽15T0460°硬质合金螺纹车刀M40*3外螺纹16T05硬质合金镗刀内孔粗车1

21、7T05硬质合金镗刀内孔精车18T06硬质合金内切断刀切内退刀槽19T0760°硬质合金内螺纹车刀M30*1.5内螺纹11023麻花钻钻钻孔1115中心钻钻中心孔1刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度和韧性，还需具有高的耐热性（红硬性），即在高温下仍能保持足够硬度的性能。常用刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、硬质合金涂层材料、其它新型材料等。(1) 碳素工具钢（如T10、T12A）及合金工具钢（如9SiCr） ，其特点是淬火硬度较高，价廉。但耐热性能较差，淬火时易产生变形，通常只用于手工工具及形状较简单、切削速度较低的刀具。 (2) 高速钢是含有较多W、Mo

22、、Cr、V 等元素的高合金工具钢。高速钢具有较高的硬度（热处理硬度可达HRC62-67）和耐热性（切削温度可达500-600°C）。它可以加工铁碳合金、非铁金属、高温合金等广泛的材料。高速钢具有高的强度和韧性，抗冲击振动的能力较强，适宜制造各类刀具。但因耐热温度较硬质合金低，故不能用于高速切削。（3）硬质合金是在高温下烧结而成的粉末冶金制品。具有较的硬度(70175HRC)，能耐8501000的高温，具有良好的耐磨性和耐热性以及高硬度。因而其切削速度比高速钢刀锯提高2到3倍，主要用于高速切削，但其强度、韧性和工艺性不如高速钢，因此通常将硬质合金焊接或机械夹固在刀体（刀柄）上使用（如硬

23、质合金车刀）。常用的硬质合金有钨钴类（YG类）、钨钛钴类（YT类）和钨钛钽（铌）类硬质合金（YW类）三类。其中的：钨钴类  主要适用于加工脆性材料如铸铁和有色金属及非金属材料等；其中含钴量多，韧性较好，适用粗加工；相反则适宜精加工；钨钴钛类  适用于高速切削塑性材料及好钢等。之中含碳化钛量少而含钴量多适宜粗加工；相反则适宜精加工；钨钛钽（或鈮）类  主要适用于加工难切削材料和连续表面；碳化钛基类  主要适用于加工合金钢、工具钢、淬硬钢等连续精加工。（4）随着科学技术的发展在不断研制出新型刀具材料。如陶瓷、金属陶瓷、聚晶金刚石、立方氮化硼等超硬材料，用这些

24、材料制成的刀片（粒），用于精加工、半精加工或对特殊材料进行加工，其生产效率和加工质量都很高。（5）硬质合金涂层材料 由于重型切削的特点(切削深度大，余量不均，表面有硬化层)，刀具在粗加工阶段的磨损形式主要是磨粒磨损。由于切削温度高，尽管切削速度处于积屑瘤发生区，但高温可以使切屑与前刀面的接触部位处于液态，减小了摩擦力工业自动化网版权所有，抑制了积屑瘤的生成，所以刀具材料的选择应要求耐磨损、抗冲击，刀具涂层后硬度可达80HRC，具有高的抗氧化性能和抗粘结性能，因而有较高的耐磨性和抗月牙洼磨损能力。硬质合金涂层具有较低的摩擦系数，可降低切削时的切削力及切削温度，可以大大提高刀具耐用度(涂层硬质合金

25、刀片的耐用度至少可提高1倍)等优点，但由于涂层刀片的锋利性、韧性、抗剥落和抗崩刃性能均不及未涂层刀片，故不适用高硬度材料和重载切削的粗加工。陶瓷类刀具硬度高，但抗弯强度低，冲击韧性差，不适用于余量不均的重型切削，CBN刀具同样也存在这个问题。综合以上分析，只有硬质合金刀具适合于重型切削的粗加工。硬质合金分为钨钴类(YG)、钨钴钛类(YT)和碳化钨类(YW)。加工钢料时，由于金属塑性变形大，摩擦剧烈，切削温度高YG类硬质合金虽然强度和韧性较好，但高温硬度和高温韧性较差，因此在重型切削中很少应用。与之相比，YT类硬质合金刀具适于加工钢料，由于YT类合金具有较高的硬度和耐磨性，尤其是具有高的耐热性，

26、抗粘结扩散能力和抗氧化能力也很好，在加工钢料时刀具磨损较小，刀具耐用度较高，因此YT类硬质合金是重型加工时较常用的刀具材料。然而在低速切削钢料时，由于切削过程不太平稳，YT类合金的韧性较差，容易产生崩刃，而且在加工一些高强度合金材料时，它的耐用度下降很快，无法满足使用要求。而一些高硬度轧辊,表面硬度在淬火后可达Hs90，YT类刀具在加工此类产品时就无法胜任，在这种情况下应选用YW类刀具或细晶粒、超细晶粒合金刀具(如643等)。细晶粒合金的耐磨性好，更适用于加工冷硬铸铁类产品，效率较YW类刀具可提高一倍以上。 精加工阶段同样要求刀具耐磨损，但是精加工阶段的磨损形式是以粘蚀磨损为主，这时的切削速度

27、虽然有了很大提高(可达到40m/r)，但由于工件材质等原因，仍然会产生积屑瘤，当积屑瘤增长到一定高度时会从刀具上剥离，将接触部位的刀具材料带走一部分，形成刀具的磨损。同时，剥离的积屑瘤会扎进工件表面，形成硬点，降低加工表面质量。因此，如果精加工时仍然采用普通硬质合金刀具，则刀具磨损非常快，换刀次数增多，不仅影响加工效率，也易在工件表面形成接刀痕迹，影响外观质量。解决这个问题的办法就是改变刀具材料。在实际加工中发现涂层刀具比较适合重型切削的精加工，刀具的涂层减小了切屑与刀面间的摩擦，减少了积屑瘤的发生，降低了刀具的磨损，延长了刀具的寿命。本零件材料为45#钢，故选择刀具材料为硬质合金的钨钛钴类（

28、YT类）。钨钛钴类（YT类）硬质合金主要由WC、TiC和Co组成，它里面加入了碳化钛后，增加了硬质合金的硬度、耐热性、抗粘结性和抗氧化能力。但由于YT类硬质合金的抗弯强度和冲击韧性较差，故主要用于切削普通碳钢及合金钢等塑性材料。常用的牌号有YT5、YT15、YT30等。其中数字表示TiC含量的百分比,TiC的含量越多，韧性越小，而耐磨性和耐热性越高。其中TY5一般用于粗加工，YT15和YT30用于半精加工和精加工。 车削45#钢一般情况下用YT15比较合适，YT5耐磨性差，YS8性脆易蹦刀。第3章 UG建模过程第3.1节 绘制零件草图UG 是一种复合建模工具， 它提供了多种建模方法。在建立零件

29、模型时， 既可以用基本体素建立简单的实体， 也可以通过对曲线、草图的拉伸、旋转建立各种扫描实体， 还可以用系统提供的特征创建各种特征体。对于同一零件模型，尽管可以用不同方法和不同的顺序建模，但是，不同建模方法所建立的实体模型， 其编辑性能不同。通过对零件图纸分析，本零件为轴类零件，可以通过对零件的轮廓图进行回转操作完成零件的模型。启动UG NX4程序，选择【文件】/【新建】命令，新建一个名为1的部件文件，单位设定为毫米，单击ok按钮进入UG的Gateway（基础环境）模块；然后选择【应用】/【建模】命令，进入Modeling（建模）模块。单击“草图”按钮，出现如图3.1所示【选择草图平面】工具

30、条，直接单击勾按钮，确定以XC-YC基准平面为草图平面；用【草图曲线】工具条上的【弧】命令与【直线】命令草绘图3.2所示的工件外轮廓。图3.1【选择草图平面】工具条图3.2工件外轮廓第3.2节 建立零件实体模型绘制工件外轮廓完成之后，点击【完成草图】，再利用【回转】生成零件实体模型，如图3.3：图3.3 零件实体模型按照零件图纸上的参数对实体模型进行倒角等操作。在设计特征中选择“特征操作”对模型进行边倒角操作。直至按照工件图纸上的要求完成对实体模型的建立，建立的完整的实体模型如图3.4所示。图3.4 实体模型 由于在实际加工过程中毛坯需要多次装夹，需设置零件的反向装夹后的模型。在UG软件中可以

31、通过图层的设置完成。图层设置方法如下：将模型选中后选择“编辑”菜单中的“变换”，单击“变换”对话框中的“绕点旋转”，在“点构造器”对话框中输入中心点坐标，单击确定，输入“角度”为“180”，点击确定，点击“复制”选项，旋转成功。然后选定新生成的模型，打开“格式”菜单，选择“移动至图层”，设置新图层2。在图层2中将模型中心移动至加工坐标中心，完成工件反向装夹时的模型。至此，工件的建模部分已经完成，它为后面工件进入加工环境，进行车削加工，生成刀路等操作做好了准备。第4章 UG车削编程的基本操作第4.1节 UG加工环境UG加工环境是指我们进入UG的制造模块后进行编程作业的软件环境。UG CAM可以为

32、数控铣、数控车、数控电火花线切割机编制加工程序。但是，每个编程者面对的加工对象可能比较固定，一般不会用到UG CAM的所有功能，对于用不到的编程功能编程者可以选择将之屏蔽。因此，UG给我们提供这样的一个手段，即可以定制和选择UG的编程环境。只将最适合具体工作要求的功能呈现在我们面前。本文所使用的加工环境为数控车的编程环境。在UG建模环境下完成零件模型的建立后，需要对所建立的模型进行创建操作、生成刀具轨迹、后置处理、生成数控程序和输出数控程序等基本操作，这些基本操作都需要在UG加工界面中完成。图4.1 【加工环境】对话框首先进入加工环境，打开需要加工的实体模型，在主菜单中选择【起始】/【加工】，

33、即可进入加工环境。当一个零件首次进入加工应用时，系统会弹出【加工环境】对话框，如图所示，要求选择加工配置和指定模板零件，以设置系统要调用的模板。在【CAM会话配置】中选择（车削加工配置）文件；在【CAM设置】中选择（车削加工CAM设置）。最后单击按钮，进入加工环境界面。如图4.1 这样就进入了UG加工环境。第4.2节 创建程序程序组用于组织各加工操作和排列各操作在程序中的次序。例如一个复杂零件如果需要在不同机床上完成各表面的加工，则应将可在同一机床上加工的操作组合成程序组，以便刀具路径的后置处理。合理地将各操作组成一个程序组，可在一次后置处理中按选择程序组的顺序输出多个操作。在操作导航工具的程

34、序顺序视图中，显示每个操作所属的程序组以及各操作在机床上的执行顺序。单击【创建程序】，打开【创建程序】对话框，如图4.2所示，其中：【类型】，指定操作模板类型turning。【父本组】，指定将要创建的程序节点的父节点，在【父本组】下拉表框中选择NC_PROGRAM【名称】，名称直接使用系统自动产生的程序名PROGRAM_1最后单击“应用”按钮，完成程序“PROGRAM_1”的创建。然后多次点击“应用”，创建多个程序。图4.3 程序程序顺序视图图4.2 【创建程序】对话框 完成上述程序的创建后，可以在操作导航器的【程序顺序视图】中观察所创建的新程序的位置。单击【程序顺序视图】，在操作导航器中可以

35、看到如图4.3所示的程序顺序视图。第4.3节 创建刀具组在加工过程中，刀具是从工件上切除材料的工具。在建立铣削、车削和点位加工操作时，必须创建刀具或从刀库中选取刀具。创建和选取刀具时，应考虑加工类型、加工表面的形状和加工部位的尺寸大小等因素创建刀具。根据刀具卡创建刀具，打开如图4.4所示的【创建刀具】对话框，图4.4 【创建刀具】对话框 如图4.4所示：操作模板【类型】指定为turning，再在【子类型】区域中选择刀具模板，并在【名称】对话框中指定刀具名称，最后单击确定按钮。系统则根据选择的刀具模板弹出相应对话框，供用户进行刀具参数的具体定义。在后续对话框中输入刀具参数后，单击确定按钮，创建所

36、选择类型的新刀具，并显示在操作导航工具的刀具视图中。创建外圆粗车刀单击【创建刀具】对话框，【类型】指定为turning，【父级组】选择GENERIC_MACHINE，【子类型】中选择OD_55_L车刀，【名称】改为out-cuche，在【Turning Tool_Standard】对话框中根据刀具卡及工件轮廓设置相关参数，如图4.5所示图4.5 创建粗车刀对话框 这样外圆粗车刀的创建就完成了。下面再创建一把外圆精车车刀，方法如下：创建外圆精车车刀图4.6 创建外圆精车刀对话框 【子类型】中选择OD_GROOVE_L车刀，【名称】改为Out-jingche，在【Grooving Tool_Sta

37、ndar】对话框中设置刀片形状为“尖角半径”，其他参数根据道具表及工艺设置如图4.6所示（3） 创建中心孔钻在【子类型】中选择SPOTDRILLING_TOOL，刀具【名称】输入zhongxinzuan，然后点击应用，在弹出的【钻刀】对话框中设置相关参数，如图4.7所示图4.7 【钻刀】对话框图4.6 创建外圆精车刀对话框图4.8 【钻刀】对话框 再创建直径23mm的钻孔刀，方法如下：在【子类型】中选择DRILLING_TOOL，刀具【名称】输入zuantou，然后确定，在【钻刀】对话框中根据工序要求把直径设为23，如图4.8所示（4）创建镗孔刀【子类型】中选择ID_55_L刀具，【名称】改为

38、In-tangdao，弹出对话框中参数根据工序卡片填写,刀尖半径为“0.4”，如图4.9所示图4.9 镗刀对话框 （5）创建外切槽刀【子类型】中选择OD_GROOVE_L刀具，【名称】改为Out_cao，在弹出的【Grooving Tool-Standard】对话框中设置刀片宽度为“4”。（6）创建外螺纹刀【子类型】中选择OD_THREAD_L车刀，【名称】改为Out_luowen，【Threading Tool-Standard】对话框中设置刀片半径为0。（7）创建内切槽刀在【子类型】中选择ID_GROOVE_L刀具，【名称】改为In_cao，在弹出的【Grooving Tool-Stand

39、ard】对话框中，刀片宽度改为“5”。（8）创建内螺纹刀在【子类型】中选择ID_THREAD_L刀具，【名称】改为In_luowen，在弹出的【Threading Tool-Standard】对话框中，刀尖半径改为0。图4.10操作导航器-机床窗口 此时，在【机床视图】界面，单击【操作导航器】，能看到所创建的刀具，如图4.10所示至此，本文的刀具创建部分完成。第4.4节 创建几何体创建几何主要是在零件上定义要加工的几何对象和指定零件在机床上的加工方位。创建几何包括定义加工坐标系、工件、边界和切削区域等。创建几何建立的几何对象，可指定为相关操作的加工对象。实际上，在各加工类型的操作对话框中，也可

40、用几何图标指定操作的加工对象。但是，在操作对话框中指定的加工对象，只能为本操作使用，而用创建几何创建的几何对象，可以在对多个操作中使用。为了更方便、直观的创建几何体，在创建几何体前先创建工件的车加工横截面，单击【工具】/【车加工横截面】，左击实体模型，点击鼠标中键，然后点击确定，如图4.11图4.11 车加工横截面最后右击实体模型，单击【隐藏体】，得到隐藏实体后的零件二维截面图，如图4.12所示：图4. 12 二维截面图 工件的车加工横截面生成后，接着创建几何体。打开【创建几何体】对话框，如图4.13所示。由于不同模板零件包含的几何模板不同，因此，当在操作模板【类型】下拉列表框中选取不同模板零

41、件时，对话框的【子类型】区域会显示所选模板零件包含的几何模板图图4. 13 创建几何体对话框 在操作导航工具的几何视图中，各几何组的相对位置决定它们之间的参数继承关系，下一级几何组继承上一级几何组的参数。当几何组的位置发生变化时，其继承的参数随位置变化而改变。因此，可在操作导航工具中用剪切和粘贴方式，修改几何组的参数继承关系。在创建几何时，选择的几何父组确定了新建几何组与存在几何组的参数继承关系。如图4.14所示对话框，【父本组】下拉列表框列出了当前加工类型适合继承其参数的几何组名称，选择某个几何组作为父组后，则新建的几何组将包含在所选父组内，同时继承父组中的所有参数。例如，如果用户先前创建一

42、个工件几何组，并在其中指定了零件几何和毛坯几何，当在零件上创建几何边界时，选择工件几何组作为父组，则新建的边界将继承工件几何中的零件属性和毛坯属性。查看几何体信息。单击【操作导航器】工具条中的【几何视图】，单击【操作导航器】，打开【操作导航器-几何体】窗口，从中可见到，系统已经预先创建了【MCS_SPINDLE】节点和他的子节点【WORKPIECE】。下面开始创建几何。单击【创建几何体】图标，弹出【创建几何体】对话框，如图4.14所示，【类型】中选择turning，【子类型】中选择WORKPIECE图标，其余选择如图4.14所示。图4. 14 创建几何体 单击应用按钮打开【工件】对话框，如图4

43、.15所示，单击【部件】图标图4. 15 【工件】对话框 单击选择按钮，弹出【工件几何体】对话框，如图4.16所示。单击确定按钮，再次单击确定按钮，返回【创建几何体】对话框，单击确定按钮关闭【创建几何体】对话框。图4. 16 【工件几何体】对话框 查看操作导航器里的几何视图，在【操作导航器-几何体】窗口中可以看到，在节点WORKPIECE之下有了一个子节点，如图4.17所示。图4. 17 【操作导航器-几何体】窗口 图4. 19 【工件边界】对话框 图4. 18 【TURN_BND】对话框 双击【操作导航器-几何体】中的TURNING_WORKPIECE，弹出【TURN_BND】对话框，如图4

44、.18所示单击部件，单击选择按钮，弹出【工件边界】对话框，如图4.19所示从图形区选取要加工的零件模型边界，选取工件边界之后点击确定，弹出【TURN_BND】对话框，如图4.20所示图4.20 【TURN_BND】对话框单击显示按钮，显示出所选取的工件外轮廓车削边界，如图4.21所示。图4.21 工件车削边界图4.22 【TURN_BND】对话框在【TURN_BND】对话框中【边界几何体】中选择隐藏图标，单击选择按钮，弹出【选择毛坯】对话框，如图4.22所示 。选择棒料图标，单击选择按钮，弹出【点构造器】对话框，在其中设置基点，将XC改为-134。单击确定，在弹出的【选择毛坯】对话框中设置长度

45、和直径，如图4.23所示图4.23【选择毛坯】对话框单击确定，得到毛坯外轮廓如图4.24所示。图4.24毛坯外轮廓创建几何体内轮廓，在【操作导航器-几何体】中复制TURNING_WORKPIECE，粘贴得到如图4.25所示TURNING_WORKPIECE_COPY。图4.25【几何体】对话框图4.26 TURNING_WORKPIECE_COPY双击TURNING_WORKPIECE_COPY，弹出【TURN_BND】对话框，然后重复上面创建几何体外轮廓时的操作，在【工件边界】对话框中的材料侧选择右，所创建的工件内轮廓车削边界如图4.26所示。按上述相同步骤，得到的毛坯外轮廓TURNING_

46、WORKPIECE_2,如图4.27所示。图4.27 TURNING_WORKPIECE_COPY_2工件反向装夹后，按上述相同步骤，得到的毛坯外轮廓TURNING_WORKPIECE_1如图4.28所示。图4.28 TURNING_WORKPIECE_COPY_1第4.5节 创建方法零件在加工过程中，为保证加工精度，往往需要进行粗精加工。创建加工方法是为粗加工、半精加工和精加工指定统一的加工公差、加工余量、进给量等参数。在建立各加工操作时，可以引用已创建的加工方法，当修改加工方法中某参数时，相关操作自动更新。创建加工方法。查看操作导航工具加工方法视图。单击【操作导航器】工具条中的【加工方法视

47、图】图标，单击【操作导航器】图标，打开【操作导航器-加工方法】窗口。如图4.29所示。图4.29 【操作导航器-加工方法】窗口由此可见，系统已经预先创建了多个加工方法节点。图4.30 创建方法对话框单击【创建方法】图标，弹出【创建方法】对话框，如图4.30所示，操作模板【类型】选取turning，在【名称】文本框中输入加工方法名out-cu，在【父级组】处指定根节点METHOD作为out-cu的父节点。单击应用按钮，打开【LATHE_METHOD】对话框，如图4.31所示，在其中指定各种参数。（1）内公差和外公差：内外公差定义了刀具在加工过程中偏离零件表面的最大距离。指定的值越小，则加工的精度

48、越高。内公差限制刀具在加工过程中越过零件表面的最大过切量；外公差限制刀具在切削过程中没有切至零件表面的最大间隙。（2）部件余量：部件余量是零件加工后没有切除的材料量。这些材料在后续加工操作中被切除，余量的大小应根据加工精度要求的高低来确定，如果是最终加工工序，则零件余量为零。引用该加工方法的所有操作都具有相同的部件余量。单击进给图标，弹出【进给率】对话框，根据数控加工工序卡设置相关数据，如图4.31所示, 将“第一刀切削”、“步进”、“侧面切削”置零。图4.31 LATHE METHOD参数设定对话框按照上述步骤创建外圆精加工方法，将图4.31中的名称改为Out-jing，面和径向部件余量设为

49、0，“第一刀切削”、“步进”、“侧面切削”置零。创建的内孔粗加工，将图4.31中的名称改为In-cu，部件面余量设为0.1径向设为0.2，“第一刀切削”、“步进”、“侧面切削”置零。创建的内孔精加工方法，将图4.31中的名称改为In-jing，面和径向部件余量设为0，“第一刀切削”、“步进”、“侧面切削”置零。再次查看操作导航器里的加工方法视图。在【操作导航器-加工方法】窗口中可以看到，如图4.32所示，在根节点【METHOD】下增加了的子节点。图4.32 【操作导航器-加工方法】第4.6节 创建操作及生成刀轨操作是一个专门的概念。从数据的角度看，它是一个数据集，包含一个单一的刀轨以及生成这个

50、刀轨所需要的所有信息。而这些生成刀轨所需要的所有信息就称为操作参数。比如在创建操作的过程中生成刀轨所指定的被加工零件的几何模型、毛坯模型、刀具、进给量、主轴转速等都是这个操作的参数。用户在根据零件加工要求建立程序、几何、刀具和加工方法后，可在指定的程序组下用合适的刀具对已建立的几何对象用合适的加工方法建立加工操作。根据第2章中所建立的4个工序及工序表对工件进行创建加工操作：第4.6.1节 工序一1.创建车端面加工操作对毛坯圆钢，82X136进行平端面。选择【加工创建】工具条中的“创建操作”，在【创建操作】对话框中选择【类型】为turning，【子类型】为FACING，设置【程序】为PROGRA

51、M_1、【使用几何体】为TURN_WORKPIECE、【使用刀具】为OUT、【使用方法】为OUT_CU、【名称】为FACEING，如图4.33所示。图4.33 【创建操作】对话框单击应用，弹出【FACING】对话框，设置刀具切削轨迹方式，选择主界面选项，设置切削方式为“单向线性切削”，如图4.34所示 。图4.34 【FACEING】对话框设置【切削深度】参数为“可变最大”，最大值为“1”，最小值为“0”，【交变模式】为“反置”，【层角度】为“270”，如图4.35所示。图4.35 【FACEING】对话框设置【进刀/退刀】，设置进刀方法为“层/工件”和自动线性进刀，设置退刀方法为“层/工件”

52、和自动线性退刀，如图4.36所示。图4.36 【进刀/退刀】对话框设置轮廓加工选项，在【轮廓加工】对话框中选择“仅面”,如图4.37所示。图4.37 【轮廓加工选项】对话框设置进给率选项，在【进给和速度】对话框中设置主轴输出模式为“RPM”，主轴速度根据工序表设置为“600”。如图4.38所示。图4.38 【进给和速度】对话框设置避让选项，在【避让参数】对话框中选择从点（FR）和运动到起点（ST），返回点（RT）、回零点（GH），如图4.39所示。图4.39 【避让】对话框设置刀轨选项，在【显示选项】对话框中设置刀具显示为“2D”。再选择生成刀位轨迹选项，创建车削端面操作，端面车削刀轨如图4.40所示。图4.40 端面车削刀轨2.创建钻中心孔加工操作选择【加工创建】工具条中的“创建操作”，在【创建操作】对话框中选择【类型】为turning，【子类型】为CENTERLINE_SPOTDRILL，设置【程序】为PROGRAM_2、【使用几何体】为TURNING_WORKPIECE、【使用刀具】为ZHONGXINZUAN、【使用方法】为LATHE_CENTERLINE、【名称