CADCAM应用电子教案第八章NXCAM课件

1、姜海军 编著CAD CAM 软件UG NX 8.0实用教程第1页，共146页。项目3 NX CAM学习目标学习本项目后，掌握 NX加工模块中多种加工操作（ 型腔铣、等高轮廓铣、 平面铣、固定轴曲面轮廓铣） 的刀具路径生成方法，并对刀轨进行后置处理，生成驱动数控机床的 NC程序，用于产品及模具的实际加工。 掌握型腔铣加工操作 掌握二次开粗的方法 掌握等高轮廓铣加工操作 掌握平面铣加工操作 掌握固定轴曲面轮廓铣加工操作第2页，共146页。项目3 NX CAM工作任务首先，在 NX 建模模块中完成工件的建模，然后在 NX 加工模块中按照粗加工半精加工 精加工的加工工艺顺序创建加工操作， 最后作通用三

2、轴铣加工后处理，生成驱动数控机床的 NC 程序。第3页，共146页。型腔铣加工创建1IPW 二次开粗的定义2平面铣创建3等高轮廓铣创建4固定轴曲面轮廓铣创建5清根驱动6螺旋式驱动7径向切削8项目3 NX CAM第4页，共146页。学习本模块知识后，掌握 NX 加工模块型腔铣（ Cavity Mill） 加工操作， 完成工件的粗加工并合理定义各加工参数。（ ） 掌握型腔铣加工特点（ ） 熟悉加工前的准备工作（ ） 掌握 MCS（ 加工坐标系） 的创建（ ） 掌握加工几何体、刀具组、加工方法组的创建（ ） 掌握型腔铣加工参数的定义（ ） 掌握刀具路径模拟及后处理模块一型腔 铣加工创建一、 学习目标

3、第5页，共146页。（ ） 选择加工模板（ ） 创建 MCS（ 加工坐标系）（ ） 创建加工几何体（ 加工零件几何体及毛坯几何体）（ ） 创建刀具组（ 刀具类型及参数定义）（ ） 创建加工方法组（ 加工余量定义）（ ） 创建型腔铣加工操作（ ） 了解加工操作导航器（ ） 模拟刀具路径（ ） 对刀具路径进行后处理模块一型腔 铣加工创建二、 工作任务第6页，共146页。本项目通过具体实例，由浅至深逐步掌握 NX CAM的应用。 在项目开展前，要求学生已掌握以下课程的相关内容：NX CAD建模数控铣加工工艺数控编程数控铣床的操作刀具、材料的相关知识模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识第7页，共1

4、46页。 创建文档启动 NX 8.0，新建文件，文件名为“ Demo CAM” ， 文件夹设为“ d:/project” ， 单位为“ 毫米” ，单击“ 确定” 按钮，进入 NX建模模块。 工件建模在 NX建模模块中完成工件实体建模。 建模步骤如下：（ ） 在第 21层建立草图，草图位于 XC YC 平面。 再把第 1 层作为工作层拉伸草图截面，拉伸距离 140 。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 一） 建立工件实体模型第8页，共146页。 工件建模（ ） 在第 22层建立右视图草图并拉伸，利用右侧斜面上的边建立修剪工具平面完成实体的修剪。（ ） 在第41层建立 20 105的矩形曲

5、线，把第1层设置为工作层，拉伸曲线建立实体， 并作布尔“ 求差” 操作。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 一） 建立工件实体模型第9页，共146页。 工件建模（ ） 将前侧圆弧边在弧面上偏置距离 46 ， 利用偏置线分割曲面， 然后对分割的小曲面拔模24。（ ） 对型腔四侧壁进行 15 和 5 的拔模（ 如图纸尺寸） 。（ ） 完成 SR14球体的创建并进行布尔“ 求差” 操作。（ ） 利用“ 腔体” 命令在曲面上完成深度为 4的型腔建立。（ ） 完成实体倒圆角，结束建模。 创建毛坯做出 154140 46的立方体作为毛坯， 或者将工件底面拉伸高度 46， 得到立方体作为毛坯。 将建

6、立的毛坯隐藏备用。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 一） 建立工件实体模型第10页，共146页。 进入加工模块单击“ 标准” 工具条中图标按钮 ，选择“ 加工” 选项，即由建模模块进入加工模块。 选择加工模板选择“ CAM 会话配置” 中的“ cam_general（ 通用加工配置文件） ” ，选择“ 要创建的 CAM设置” 中的“ mill_contour（ 轮廓铣加工模板） ” ，单击“ 确定” 按钮， 进入 NX加工环境。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 二） NX 加工模块应用第11页，共146页。 了解NX加工环境NX的加工环境包括“ 刀片（ 加工创建） ” 、

7、“ 加工操作” 、 “ 编辑操作” 及“ 工序（ 操作） 导航器” 四个工具条。 所产生的每个加工操作在左侧的“ 工序导航器” 窗口中都有显示。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 二） NX 加工模块应用第12页，共146页。 建立 MCS（ 加工坐标系）默认的 MCS（ 加工坐标系 XM YYM ZM） 与绝对坐标系 ACS （ XY Z） 是重合的， 该模型在建模时采用了工作坐标系 WCS与绝对坐标系 ACS重合。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 三） NX CAM 前的准备工作第13页，共146页。 建立 MCS（ 加工坐标系）选择“ 加工创建” 工具条中“ 创建几何体

8、” 命令图标按钮 ，弹出“ 创建几何体” 对话框。“ 几何体子类型” 组中第一项为 MCS 创建，在名称栏内输入“ MCS001” ， 几何体按默认（ GEOMETRY） 。 单击“ 确认” 后进入“ MCS” 对话框。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 三） NX CAM 前的准备工作第14页，共146页。 建立 MCS（ 加工坐标系）单击“ CSYS对话框” 图标按钮 ， 通过动态坐标系将 MCS调整到工件左上角。此时 XM、YM、 ZM的方 向与机床的坐 标系方向一致， 单击“ 确定” 按钮退出。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 三） NX CAM 前的准备工作第15页

9、，共146页。 创建加工几何体继续执行“ 加工创建” 工具条中“ 创建几何体” 命令， 选择“ 几何体子类型” 组中的第六项“ MILL_GEOM” 铣加工几何体。在“ 几何体” 下拉列表框中选择前一步骤所建立的“ MCS001” ，名称定义为“MILL_GEOM001” 。单击“ 确定” 按钮后进入“ 铣削几何体” 对话框。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 三） NX CAM 前的准备工作第16页，共146页。 创建刀具组单击“ 加工创建” 工具条中“ 创建刀具” 命令图标按钮 ，弹出“ 创建刀具” 对话框。刀具名称命名为“ MILL_D20R4 ” ，单击“ 确定” 按钮后进入“

10、 铣刀 -5参数” 对话框。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 三） NX CAM 前的准备工作第17页，共146页。 创建刀具组刀具直径设置为“ 20” ，刀具下半径设置为“ 4” 。 这是一把圆鼻刀（ 或称为牛鼻刀） ，适用于开粗。 用同样方法设置如表 示参数的刀具。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 三） NX CAM 前的准备工作第18页，共146页。 创建加工方法组单击“ 导航器” 工具条中“ 加工方法视图” 命令图标按钮 ， 或在“ 工序导航器” 窗口空白处单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“ 加工方法视图” 选项， 则左侧工序操作导航器中显示方式按加工方法显示。

11、模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 三） NX CAM 前的准备工作第19页，共146页。 创建加工方法组将光标置于“ MILL_ROUGH（ 粗加工） ” 上单击右键， 选择“ 编辑” 选项， 或者双击鼠标左键，出现 “ 铣削方法” 对话框。 将“ 部件余量” 的值设为“ 0.35” （ 粗加工过程余量） ， 单击“ 确定” 按钮后退出。用同样方法将“ MILL_SEMI_FINISH（ 半精加工） ” 中“ 部件余量” 的值设为“ 0.1” ，将“MILL_FINISH（ 精加工） ” 中“ 部件余量” 的值设为“0” 。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 三） NX CA

12、M 前的准备工作第20页，共146页。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 四） 建立型腔铣加工第21页，共146页。 进入 Cavity Mill（ 型腔铣） 加工单击“ 加工创建” 工具条中“ 创建工序” 命令图 标按钮 ，弹 出“ 创建工 序” 对 话框。 在类型中选择“ mill_contour” ，在子类型中选择“Cavity Mill” 。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 四） 建立型腔铣加工第22页，共146页。 进入 Cavity Mill（ 型腔铣） 加工“ 程序” 选项按默认、“ 刀具” 选择“ MILL_D20R44” 、“ 几何体” 选择“ MILL_G

13、EOM001” 、“ 方法”选择“ MILL_ROUGH” 、 名称命名为“CAVITY_MILL001” 。 单击“ 确定” 按钮， 进入“ 型腔铣” 对话框。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 四） 建立型腔铣加工第23页，共146页。 定义加工参数型腔铣加工参数定义如下：（ ） 定义刀具：在“ 刀具” 组的“ 刀具” 下拉列表框中选择MILL_D20R44” ， 单击“ 编辑 显示”图标按钮 ，可以显示当前刀具为直径20底角R4的圆鼻刀， 也可以对其进行编辑。 如果没有合适的刀具可选，也可以单击“ 新建” 图标按钮 ，定义一把新刀具。（ ） 定义加工部件与毛坯：在“ 几何体” 下

14、拉列表框中选择“MILL_GEOM001” ，则部件与毛坯已经由“MILL_GEOM001” 作了定义。 通过单击“ 指定部件”及“ 指定毛坯” 右侧的“ 显示” 按钮 ， 可以显示部件与毛坯以供观察是否正确。（ ） 定义切削模式：刀具在切削时的走刀方式有很多种，选择主界面“ 切削模式” 中“ 跟随周边” 走刀方式。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 四） 建立型腔铣加工第24页，共146页。 定义加工参数型腔铣加工参数定义如下：（ ） 定义步距：在“ 步距” 下拉列表框中选择“ 刀具直径百分比” 方式，在“ 平面直径百分比” 文本框中输入“ 65 ” ，即步进为当前刀具直径的 65。

15、（ ） 定义每层切削量（ 即层高） ： 单击主界面中“ 切削层”图标按钮 ，弹出“ 切削层” 对话框。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 四） 建立型腔铣加工第25页，共146页。 定义加工参数型腔铣加工参数定义如下：（ ） 确定加工余量： 单击主界面中“ 切削参数” 图标按钮 ， 弹出“ 切削参数” 对话框。 因为“ 方法” 选择了“ MILL_ROUGH” ， 则部件余量已经设置完成， 可以在“ 余量” 选项卡中看出。 用户也可以重新输入新值。 单击“ 确定” 按钮退出。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 四） 建立型腔铣加工第26页，共146页。 定义加工参数型腔铣加工参

16、数定义如下：（ ） 定义主轴转速 S及切削速度 F：单击主界面中“ 进给率和速度” 图标按钮 ，弹出“ 进给率和速度” 对话框。（ ） 其他选项的设置均按默认。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 四） 建立型腔铣加工第27页，共146页。 生成加工单击主界面中“ 生成” 图标按钮 ，NX CAM则针对上述设置生成型腔铣加工的刀轨。 生成时间的长短，跟计算机的配置相关。 在生成刀具路径的过程中会弹出 “ 刀轨生成” 消息框， 单击“ 确定” 按钮，会弹出如信息窗口给出说明。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 四） 建立型腔铣加工第28页，共146页。 生成加工生成的刀具轨迹中抬刀

17、及快速转移过程较多，可以进一步约束切削区域。单击主界面中“ 选择或编辑修剪边界” 图标按钮 ， 弹出“ 修剪边界” 对话框。修剪侧定义为“ 外部” ，过滤器类型为“ 面边界” ， 其他按默认， 选择工件的最底面，确定后单击“ 显示” 按钮 ，可以看到黄色的“ 修剪边界” 。单击主界面中“ 生成” 图标按钮 ， 生成的刀具轨迹如图 所示。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 四） 建立型腔铣加工第29页，共146页。生成程序后单击主界面中“ 确认” 图标按钮 ，在“ 刀轨可视化” 对话框中选择“2D动态” 方式， 单击“ 播放” 按钮 ， 则进行模拟加工，加工结果如图 所示。对生成的刀具轨

18、迹确认无误后，单击“ 确定” 按钮退出“ 型腔铣” 对话框。 这时在左侧的“ 工序导航器” 窗口中即有名称为“ CAVITY_MILL01” 的加工操作。模块一型腔 铣加工创建三、 相关实践知识（ 五） 刀具轨迹动态模拟（ 六） 刀具轨迹后处理第30页，共146页。（ ） 完成三维 CAD 模型的创建。（ ） 加工前工件模型质量分析：在具体实施 CAM 前对待加工件的分析主要包括：拔模角、最小凹圆角及曲面质量的分析。（ ） 了解工件的具体加工要求：首先明确该工件的材料为 45 钢，在提交 CAM 前已由普通机床将底面、四周侧面及最高顶面加工到位，即待加工的毛坯就是 1544 140 46 的方

19、坯。（ ） 工件（ 毛坯） 的装夹准备：在加工前还需要对待加工工件在机床上的装夹情况有十分清楚的认识。 从而在编程过程中可以使刀具作有效的避让。模块一型腔 铣加工创建四、 相关理论知识（ 一） 加工前的准备工作第31页，共146页。 MCS（ 加工坐标系） 的准备通常情况下，在建模过程中不考虑加工坐标系的方位与方向， 这样就要求在加工前做好以下准备工作：观察当前 WCS（ 工作坐标系） 的 ZC 轴是否与将来加工时刀轴的方向一致。 如果不一致，则旋转 WCS使 ZC 轴的方向与刀轴的方向一致。进入加工环境后，观察 MCS（ 加工坐标系） 的 ZM 轴方向是否为将来加工时的刀轴方向。 几何体创建

20、定义几何体参数， 如零件、毛坯等。 刀具创建在创建加工操作时，首先确定加工所需的刀具。 如用户具有丰富的加工经验，或对当前数控加工车间所具备的各种刀具参数十分熟悉，可以在加工前在“ 加工创建” 工具条中利用“ 创建刀具” 命令， 将加工该工件所需的各种刀具一同创建，然后在创建加工操作时， “ 刀具”选项选择所需刀具名称即可。模块一型腔 铣加工创建四、 相关理论知识（ 二） NX CAM 前期准备工作第32页，共146页。 “ 加工方法” 参数确定一般来说， 数控铣加工都要经过粗加工半精加工 精加工的加工工艺过程，那么就可以统一设置各过程的加工余量及刀具进给率等参数。NX CAM默认的加工方法包

21、括“ MILL_ROUGH（ 粗加工） ” 、 “ MILL_SEMI_FINISH（ 半精加工） ” 和“ MILL_FINISH（ 精加工） ” 。“ 铣削方法” 对话框对三种加工方法可以分别设置其加工操作中的“ 进给率” 、“ 刀轨显示颜色” 及“ 刀轨显示方式” 通过工序导航器中对加工方法的显示，可以很明确详尽地看到每个加工工艺过程所包含的加工操作，便于对全部的加工操作做出准确的判断和分析。模块一型腔 铣加工创建四、 相关理论知识（ 二） NX CAM 前期准备工作第33页，共146页。 型腔铣加工的特点型腔铣主要用于任意形状的型腔或型芯的粗加工。型腔铣通过刀轴固定（ 垂直切削层） ，

22、 以逐层切削的方式来创建加工刀具路径。 对于斜壁或者曲面会留下层加工余量。型腔铣中通过部件几何体与毛坯几何体确定默认的切削范围与深度。与平面铣相比较，型腔铣可以加工底面是曲面以及侧壁不垂直于底面的部件。模块一型腔 铣加工创建四、 相关理论知识（ 三） 型腔铣加工操作的创建第34页，共146页。 型腔铣加工界面介绍“ 几何体” 、 “ 刀具” 、“ 加工方法” 、 “ 程序” 四个加工父节点组对话框， 主要用来选择、编辑和显示在进入加工前所定义的“ 几何体” 、“ 刀具” 、“ 加工方法” 和“ 程序” 。 如果在进入加工前没有定义“ 几何体” 和“ 刀具” ， 那么在独立的型腔铣加工操作中，

23、可以单独定义只属于该型腔铣加工的“ 几何体” 和刀具。模块一型腔 铣加工创建四、 相关理论知识（ 三） 型腔铣加工操作的创建第35页，共146页。 型腔铣加工界面介绍每一类参数的定义都是为更加有效地完成本次加工操作，但并不是每个参数项都必须定义，按 NX CAM的默认值往往就能得到理想的刀具轨迹， 这需要在实际加工中摸索。对于已经定义了各项参数的加工就可以“ 生成” 刀具轨迹， 生成轨迹的计算过程可能比较慢， 如果希望再次观察刀具轨迹时， 可以选择“ 回放” 重新显示一遍，而不是重新“ 生成” 计算刀具轨迹。 对完成的轨迹可以在“ 确认” 中进行逐步的分析和 2D模拟加工。 在“ 列表” 中所

24、列的为刀具轨迹源文件内容， 即记录了刀具刀位点在加工中的确切轨迹。模块一型腔 铣加工创建四、 相关理论知识（ 三） 型腔铣加工操作的创建第36页，共146页。 型腔铣加工界面介绍模块一型腔 铣加工创建四、 相关理论知识（ 三） 型腔铣加工操作的创建第37页，共146页。学习本模块知识后，掌握在型腔铣加工操作中，利用 IPW（ 残余毛坯） 完成模块一腔体工件的二次粗加工，并合理定义各加工参数。（ ） 掌握 IPW（ 残余毛坯） 的概念（ ） 掌握型腔铣二次开粗的方法（ ） 掌握安全平面的设置（ ） 掌握参考刀具的概念（ ） 掌握毛坯边界（ Blank Boundary） 的定义（ ） 掌握拐角余

25、量（ CORNTER_ROUGH） 粗加工方法（ ） 在型腔铣中定义IPW，完成二次开粗（ ） 用参考刀具法去除拐角余量（ ） 用毛坯边界法做局部型腔铣（ ） 定义非切削参数模块二IPW 二次开粗的定义一、 学习目标二、 工作任务第38页，共146页。模块二IPW 二次开粗的定义三、 相关实践知识第39页，共146页。模块二IPW 二次开粗的定义三、 相关实践知识第40页，共146页。模块二IPW 二次开粗的定义三、 相关实践知识 “ 安全平面” 的设置步骤在型腔铣刀具路径显示中，蓝色线为区域内转移过程， 即刀具由当前层加工完成后转移到下一层的路径；红色线为区域之间快速移动过程， 即刀具由当切

26、削区域加工完成后转移到下一切削区域的路径；“ 二次开粗” 中为安全起见，定义这个转移过程在适当的高度会十分安全。首先单击型腔铣主界面中“ 非切削移动” 图标按钮 ， 弹出 “ 非切削移动” 对话 框。第41页，共146页。模块二IPW 二次开粗的定义三、 相关实践知识 “ 安全平面” 的设置步骤然后单击“ 转移 快速” 选项卡， 进入“ 转移 快速” 设置界面。选择“ 安全设置选项” 下拉列表框中的“ 平面” 选项，定义一个与工件顶面距离为 15的平面，即为“ 安全平面” 位置。区域之间转移类型按默认，区域内转移类型选择“ 前一平面” ， 设置安全距离为1。第42页，共146页。模块二IPW

27、二次开粗的定义三、 相关实践知识 多个加工操作的模拟切削型腔铣“ 二次开粗” 加工完成后，可以与前一步型腔铣共同完成模拟切削。 在工序导航器中选择“ CAVITY_MILL001” 加工操作， 然后按住键盘的“ Ctrl” 键再选择“CAVITY_MILL002” ， 此时选中了两个加工操作，单击“ 加工操作” 工具条中“ 确认刀轨” 命令图标按钮 。第43页，共146页。模块二IPW 二次开粗的定义四、 相关理论知识（ 一） IPW 概念型腔铣“ 二次开粗” 中并没有定义毛坯，此时的毛坯是由系统计算给出的， 即前一步型腔铣加工中，用“ MILL_D20R4” 刀具加工毛坯， 保留偏置 0.3

28、5mm加工余量的部件后所剩余的实体形状， 则将前一加工所剩余的过程毛坯称为 IPW， 即残余毛坯。得到“ 残余毛坯” 需分两步进行：步骤一：前一加 工操作与 本次加工 操作在同 一“ 几何 体” 下， 例如 “ CAVITY_MILL001” 与“CAVITY_MILL002” 的几何体都是“ MILL_GEOM001” 。步骤二：在本次加工操作中单击“ 切削参数” 图标按钮 ， 然后将“ 切削参数” 对话框中“ 处理中的工件” 选项设置为“ 使用 3D” 。第44页，共146页。模块二IPW 二次开粗的定义四、 相关理论知识（ 一） IPW 概念做出如上定 义后， 主 界面 的“ 操 作”

29、组 中增 加了 “ 显示 所得 的 IPW” 图标 按钮。单击“ 显示所得的 IPW” 图标按钮 ， 本次型腔铣加工操作中针对该毛坯进行加工。第45页，共146页。模块二IPW 二次开粗的定义四、 相关理论知识（ 二） 拐角余量（ CORNER_ROUGH） 粗加工为了提高切削效率，通常选择直径大的刀具进行开粗加工，那么在小于刀具半径的拐角处必然会留下未加工区域。要单独去除拐角处所剩余的余量，可以采用 NX CAM提供的“CORNER_ROUGH” 拐角余量粗加工操作。 步骤如下：首先单击“ 加工创建” 工具条中“ 创建工序” 命令图标按钮 ， 类型选择“ mill_contour” ， 子类

30、型选择第三项“ CORNER_ROUGH” （ 拐角余量粗加工） 。然后在“ 拐角粗加工” 对话框中设置如图 所示。第46页，共146页。模块二IPW 二次开粗的定义四、 相关理论知识（ 三） 毛坯边界（ Blank Boundary ） 的定义对于复杂模具的加工，往往在初刀切削后会有大量不规则的未加工区域， 对这些局部区域的粗加工非常难以把握。如果采用 IPW（ 残余毛坯） 来定义， 计算量很大， 时间也很长。 有经验的加工人员在做初刀模拟加工后就可以初步判断哪些区域未加工，以及对所剩余的毛坯形状有一定的掌握，这时就可以针对局部区域采用直径小的刀具做二次开粗。 调用“ 边界几何体” 选项在“

31、 选项” 组中单击“ 定制对话框” 图标按钮 ， 弹出“ 定制对话框” 。在“ 要添加的项” 列表框中选择“ 边界几何体” ，单击“ 添加至对话框” 图标按钮 ， 则在“ 已用项”列表框顶部会出现“ 边界几何体” 项，单击按钮 可以调整位置，单击“ 确定” 按钮后主界面增加了“ 边界几何体” 选项。第47页，共146页。模块二IPW 二次开粗的定义四、 相关理论知识（ 三） 毛坯边界（ Blank Boundary ） 的定义 “ 边界毛坯” 的定义方法：（ ） 单击“ 选择或编辑边界几何体” 图标按钮 ， 进入“ 边界几何体” 对话框，在“ 几何体类型” 中选择“ 毛坯” ，“ 材料侧” 定

32、义为“ 内部” 。（ ） 在“ 模式” 中选择“ 曲线 边”选项，选择自定义线框（ 可先用 Curve 画好） ， 或者选择实体边作为边界，确定后退出。第48页，共146页。模块二IPW 二次开粗的定义四、 相关理论知识（ 三） 毛坯边界（ Blank Boundary ） 的定义 “ 边界毛坯” 的定义方法：按照图定义 “ 边界毛 坯” ， 其他按一般型腔铣加工定义参数， 生成的刀轨如图所示。第49页，共146页。模块二IPW 二次开粗的定义四、 相关理论知识（ 四） 切削层型腔铣加工操作是 2.5轴运动方式，即在每一层中刀具都作平面切削运动。“ 切削 层” 就是 为多 层切 削指 定平 行

33、 的切 削平 面与 切削 范围。为了使型腔铣切削后的余量均匀，可以定义多个切削范围，每个切削范围的每刀的深度可以不同。第50页，共146页。模块二IPW 二次开粗的定义四、 相关理论知识（ 五） 非切削移动 起点 钻点使用区域起点和预钻起点可实现对单个和多个切削区域中切削起点的控制。（ ） 切削区域起点：切削区域的起点可以在多区域型腔加工中，为每个区域指定切削起点，避免圆弧进刀时，在型腔的拐角处进刀。（ ） 预钻孔进刀点：通常做型腔铣粗加工时，控制刀具移向型腔或型芯的方式是通过进退刀设置，采用斜线或螺旋下刀。 对于腔体的初始加工往往采用预钻孔方式，即在加工工序中预先在合适的位置钻出大于铣刀直径

34、的孔，然后在孔中心下刀，进而进行平面切削。第51页，共146页。模块二IPW 二次开粗的定义四、 相关理论知识（ 五） 非切削移动 转移 快速转移 快速指定如何从一条切削刀路移动到另一条刀路。第52页，共146页。模块二IPW 二次开粗的定义四、 相关理论知识（ 六） 切削参数 公差公差定义了刀具偏离实际零件的允许范围，公差值越小，切削越准确，产生的轮廓越光顺。设置刀具切入零件时的最大偏距，称为切入公差（ 或内公差） ； 设置刀具切削零件时离开零件的最大偏距，称为切出公差（ 或外公差） 。实际加工时应根据工艺要求给定加工精度。 例如在进行粗加工时，加工误差可以设置得稍大， 以便系统加快运算速度

35、， 程序长度也较短，从而缩短加工时间， 一般可以设定到加工余量的10 30； 而进行精加工时， 为了达到加工精度，则应减少加工误差， 一般来说， 加工精度的误差应控制在小于标注尺寸公差的 15 到 110 范围内。第53页，共146页。模块二IPW 二次开粗的定义四、 相关理论知识（ 六） 切削参数 加工余量“ 余量” 选项设置了当前操作后材料的保留量，或者是各种边界的偏移量。（ ） 部件余量：是指完成当前粗加工（ 或半精加工） 操作后， 留在零件周壁上的余量。 这部分材料通常经过后续的精加工操作来移除。 可以分别为工件侧面和底面指定不同的余量。第54页，共146页。模块二IPW 二次开粗的定

36、义四、 相关理论知识（ 六） 切削参数 加工余量“ 余量” 选项设置了当前操作后材料的保留量，或者是各种边界的偏移量。（ ） 毛坯余量：切削时刀具离开毛坯几何体的距离。 它将应用于那些有着相切情形的毛坯边界。（ ） 毛坯距离：为了形成毛坯几何体，在零件的边界上或零件几何形体上设置的偏置距离，也称为铸造毛坯。第55页，共146页。模块二IPW 二次开粗的定义四、 相关理论知识（ 六） 切削参数 加工余量“ 余量” 选项设置了当前操作后材料的保留量，或者是各种边界的偏移量。（ ） 检查余量：是指刀具与已定义的检查边界之间的余量。（ ） 修剪余量：是指刀具与已定义的修剪边界之间的余量。第56页，共1

37、46页。模块三平面铣创建一、 学习目标学习本模块的知识后，掌握 加工模块平面铣（ mill_planar） 加工操作， 完成工件平面部分的半精加工，并合理定义各加工参数。（ ） 了解平面铣加工的特点（ ） 掌握平面铣加工参数的定义（ ） 掌握切削模式的定义（ ） 掌握切削步距的定义（ ） 掌握非切削参数的定义（ ） 掌握刀具路径的显示的定义（ ） 掌握进刀 退刀方式的定义第57页，共146页。模块三平面铣创建二、 工作任务（ ） 创建平面铣加工操作（ ） 定义切削模式（ 走刀方式）（ ） 定义切削步距（ ） 定义非切削参数（ ） 定义刀具路径显示方式（ ） 定义进刀 退刀方式第58页，共146

38、页。模块三平面铣创建三、 相关实践知识第59页，共146页。模块三平面铣创建三、 相关实践知识第60页，共146页。模块三平面铣创建三、 相关实践知识平面铣加工的创建步骤如下： 进入平面铣加工单击“ 加工创建” 工具条中“ 创建工序” 命令 ，弹出“ 创建工序” 对话框， 在“ 类型” 中选择“ mill_planar” ， 在“ 工序子类型” 中选择第二项“ FACE_MILLING（ 面铣削） ”命令图标按钮 。“ 程序” 选项按默认、 “ 刀具” 选 择“ MILL_D16R2” 、 “ 几何 体” 选 择“MILL_GEOM001” 、“方法 ” 选 择 “ MILL_SEMI_FIN

39、ISH” 、 名 称 命 名 为 “ FACE_MILLING01 ” 。 单击“ 确定” 按钮后弹 出“ 面铣” 对话框。第61页，共146页。模块三平面铣创建三、 相关实践知识 平面铣加工参数的定义平面铣加工参数的定义有很多项与型腔铣加工相同，但在本质上却有着较大的区别。首先，切削范围除了部件决定外， 还可以通过单击“ 选择或编辑面几何体” 图标按钮 选择特定的加工表面。其次， 切削深度的定义是通过“ 毛坯距离” 来完成的，即假想待加工平面上有指定数值的毛坯待加工。 因为三个待加工平面上方的余量在 0.35左右，可以输入数值“ 0.4 ” 。 “ 每刀深度” 与“ 最终底面余量” 分别设置

40、为“ 0.25” 与“0.1” 。 刀具分两层就可完成加工， 加工结束后，表面余量为0.1。第62页，共146页。模块三平面铣创建四、 相关理论知识（ 一） 平面铣加工的特点（ 二） 切削模式平面铣用于平面轮廓、平面区域或平面孤岛的粗精加工，它平行于零件底面进行多层切削。底面和每个切削层都与刀具轴线垂直，各加工部位的侧壁与工件底面垂直，但不能加工底面和侧壁不垂直的部位。切削模式定义了在切削区域中刀位的移动轨迹， 按形式可以分三类。第63页，共146页。模块三平面铣创建四、 相关理论知识（ 二） 切削模式 往复切削（ Zig-Zag）往复式切削模式定义刀具在切削过程中保持连续的进给运动，很少有抬

41、刀动作，是一种效率比较高的切削方式。第64页，共146页。模块三平面铣创建四、 相关理论知识（ 二） 切削模式 单向切削（ Zig）单向切削模式是建立平行且单向的刀位轨迹，它能始终维持一致的顺铣或者逆铣切削，并且在连续的刀具轨迹之间没有沿轮廓的切削。刀具在切削轨迹的起点进刀，切削到切削轨迹的终点，然后刀具回退至转移平面高度，转移到下一行轨迹 的起点， 刀 具开始以同样的 方向进行下 一行切削。 第65页，共146页。模块三平面铣创建四、 相关理论知识（ 二） 切削模式 单向轮廓切削（ Zig With Contour）单向轮廓切削产生平行的、 单向的、沿着轮廓的刀位轨迹，始终保持顺铣或者逆铣的

42、状态。 它与单向切削类似，但是在下刀时将下刀在前一行的起始点位置， 然后沿轮廓切削到当前行的起点进行当前行的切削。 切削到当前行终点后， 沿轮廓切削到前一行的终点，然后抬刀至转移平面， 再返回到当前行的起点下刀， 进行下一行的切削。第66页，共146页。模块三平面铣创建四、 相关理论知识（ 二） 切削模式 跟随周边（ Follow Periphery）跟随周边也称为沿外轮廓切削，用于创建一条沿着轮廓顺序的、同心的刀位轨迹，它是通过对外围轮廓区域的偏置得到的。 当内部偏置的形状产生重叠时，它们将被合并为一条轨迹后，再重新进行偏置，从而产生下一条轨迹。 所有的轨迹在加工区域中都以封闭的形式呈现。第

43、67页，共146页。模块三平面铣创建四、 相关理论知识（ 二） 切削模式 跟随部件（Follow Part）跟随部件也称为沿零件切削，是通过对所指定的零件几何体进行偏置，从而产生刀具轨迹。跟随周边切削只从外围的环进行偏置，而跟随部件是从零件几何体所定义的所有外围环（ 包括岛屿、内腔） 进行偏置创建刀具轨迹。第68页，共146页。模块三平面铣创建四、 相关理论知识（ 二） 切削模式 摆线切削（ Trochoidal）摆线加工通过产生一个小的回转圆圈， 从而避免在切削时发生全刀切入而导致切削的材料量过大。 摆线加工可用于高速加工， 以较低且相对均匀的切削负荷进行 粗加 工。第69页，共146页。模

44、块三平面铣创建四、 相关理论知识（ 二） 切削模式 轮廓加工切削（ Profile）轮廓加工切削可以产生一条或者指定数量的刀具轨迹来完成零件侧壁或轮廓的切削。 可以使用“ 附加刀路” 选项创建切向零件几何体的附加刀具轨迹。 所创建的刀具轨迹沿着零件壁， 且为同心连续的切削。第70页，共146页。模块三平面铣创建四、 相关理论知识（ 二） 切削模式 标准驱动切削（ Standard Drive）标准驱动切削是一种轮廓切削方法， 它严格地沿着边界驱动刀具运动，在轮廓切削中排除了自动边界修剪的功能。 使用这种切削模式时，可以允许刀具轨迹自相交。 每一个外形生成的轨迹不依赖于任何其他外形，只由本身的区

45、域决定，在两个外形之间不执行布尔操作。 这种切削模式非常适合于雕花、刻字等轨迹重叠或者相交的加工操作。第71页，共146页。模块三平面铣创建四、 相关理论知识（ 三） 切削步距步距也称为行间距，是两个切削路径之间的间隔距离。 在平行切削模式下，步距是指两行间的间距，而在跟随周边切削模式下， 步距是指两环间的间距。步距的设置需要考虑刀具的承受能力、加工后的残余材料量及切削负荷等因素。 在粗加工时， 步距最大可以设置为刀具有效直径的 。 第72页，共146页。模块三平面铣创建四、 相关理论知识（ 三） 切削步距NX 提供了以下几种设定步距的方法：恒定：指定相邻的刀具轨迹间隔为固定的距离。残余高度：

46、根据在指定的间隔刀具轨迹之间， 刀具在工件上造成的残料高度来计算刀具轨迹的间隔距离刀具平直百分比：指定相邻的刀具轨迹间隔为刀具直径的百分比。变量平均值： 通过指定步距的最大、 最小值，系统会在设定的范围内计算出能够均匀填充平行于往复刀路的壁之间的合适行距与最少的走刀次数，且保证刀具沿着外形切削而不会留下残料。第73页，共146页。模块三平面铣创建四、 相关理论知识（ 三） 切削步距NX 提供了以下几种设定步距的方法：多个：指定多个步距距离和相应的刀路数。 刀路列表中的第一行对应于最靠近边界的刀路， 随后的行朝着腔体中心行进，所有刀路的总数不等于要加工的区域时，软件会从切削区域中心加上或减去刀路

47、。第74页，共146页。模块三平面铣创建四、 相关理论知识（ 三） 切削步距NX 提供了以下几种设定步距的方法：附加刀路（ Additional Passes） ： 附加刀路只在轮廓加工模式或者标准驱动模式下才能激活。 在轮廓加工时，刀具轨迹紧贴加工边界，使用“ 附加刀路” 选项可以创建切向零件几何体的附加刀具轨迹。 所创建的刀具轨迹沿着零件壁等距离偏移，偏移距离为步距值。第75页，共146页。模块三平面铣创建四、 相关理论知识（ 四） 非切削移动非切削移动指定在切削移动之前、 之后以及之间对刀具进行定位的移动以避免与部件或夹具设备发生碰撞。NX CAM 中刀具的非切削移动与切削过程以及各阶段

48、的运动形式如图 所示。第76页，共146页。模块三平面铣创建四、 相关理论知识（ 四） 非切削移动 避让用于定义非切削移动刀轨的几何对象称为避让几何，主要目的是避免切入冲击和撞刀。 进刀 退刀使用进刀选项可指定刀具从进刀点到初始切削位置的运动。（ ） 封闭区域：封闭区域指刀具到达当前切削层之前必须切入部件材料中的区域。（ ） 开放区域：开放区域指刀具可悬空进入当前切削层的区域。如果进刀移动处于最小安全距离偏置值范围内， 则延续移动以确保进刀位置与部件几何体的距离为最小安全距离。（ ） 初始封闭区域：控制工序的初始移动到第一个封闭区域切削区域 层。（ ） 初始开放区域：控制工序的初始移动到第一个

49、开放区域切削区域 层。第77页，共146页。模块四等高轮廓铣创建一、 学习目标二、 工作任务学习本模块的知识后，掌握 XN软件加工模块 ZLEVEL_PROFILE_STEEP（ 陡峭壁等高轮廓铣） 加工操作，完成工件型腔陡峭壁的半精加工，并合理定义各加工参数。（ ） 掌握陡峭角度的概念（ ） 掌握切削区域的定义（ ） 掌握“ 在边缘滚动刀具” 的概念（ ） 掌握“ 层到层” 的设置（ ） 创建等高轮廓铣加工操作（ ） 定义切削区域（ ） 定义“ 在边缘滚动刀具” 切削项（ ） 优化刀路第78页，共146页。模块四等高轮廓铣创建三、 相关实践知识第79页，共146页。模块四等高轮廓铣创建三、

50、相关实践知识第80页，共146页。模块四等高轮廓铣创建三、 相关实践知识等高轮廓铣加工的创建步骤如下： 进入等高轮廓铣加工单击“ 加工创建” 工具条中“ 创建工序” 命令图标按钮 ，在类型中选择“ mill_contour” 。 工序子类型选择“ ZLEVEL_PROFILE_STEEP（ 陡峭壁等高轮廓铣） ” 。“ 程序” 选项按默认、“ 刀具” 选择“ MILL_D12R2” 、“ 几何体” 选择“ MILL_GEOM001” 、“ 方法”选择“ MILL_SEME_FINISH” 、名称命名为“ZLEVEL_PROFILE_STEEP001” 。 单击“ 确定” 按钮后进入“ 深度加工

51、拐角” 对话框。第81页，共146页。模块四等高轮廓铣创建三、 相关实践知识 等高轮廓铣加工参数定义等高轮廓铣是型腔铣加工中的特殊形式，它只针对符合陡角条件的侧壁生成加工轨迹。 在“ 切削区域” 选项中选择两处型腔侧壁作为待加工侧壁，“ 合并距离” 与“ 最小切削长度” 按默认值， “ 每刀的公共深度” 选择“ 恒定” ， “ 最大距离” 设置为 0.2。第82页，共146页。模块四等高轮廓铣创建四、 相关理论知识（ 一） 等高轮廓铣加工的特点等高轮廓铣主要用于陡峭壁的半精加工和精加工， 它不需要毛坯几何体。 通过指定的陡峭角度能将切削区域分为“ 陡峭区域” 与“ 非陡峭区域” 。“ZLEVE

52、L_CORNER” 与“ CLEVEL_PROFILE” 的区别在于是否使用了“ 陡峭空间范围” 控制。 设置为“ 仅陡峭的” 时， 只有陡峭角度大于指定 “ 角度 （ 陡角） ” 的区域才会被加工；设置为“ 无” 时，则整个部件均是加工区域。其中陡峭角度由刀轴与部件表面法向间的夹角定义。第83页，共146页。模块四等高轮廓铣创建四、 相关理论知识（ 二） 切削区域使用“ 切削区域几何体” 指定要加工的部件的区域。 可以选择零件的某个面或面域作为切削区域。切削区域常用于模具和冲模加工。 许多模具型腔都需要应用分区域加工策略， 这时型腔被分割成独立的可管理的区域， 随后可以针对不同区域（ 如较宽

53、的开放区域或较深的复杂区域） 应用不同的策略，这一点在进行高速硬铣削加工时显得尤其重要。指定切削区域之前，必须指定部件几何体。 选定用于定义切削区域的几何体必须包含在部件几何体中。 如果未指定切削区域几何体，软件将切削刀具可触及的所有已定义的部件几何体。第84页，共146页。模块四等高轮廓铣创建四、 相关理论知识（ 三） 主要切削参数（ ） 合并距离：指定不连续刀具轨迹被连接的最小距离。 它可以消除刀具轨迹中较小的间隙， 使轨迹更加连续。（ ） 最小切削长度：定义生成刀具轨迹时的最小段长度值。 合适的最小切削长度可以消除部件岛屿区域内较小的刀具路径，当切削运动距离比指定的最小切削长度值小时，系

54、统不会在该处产生刀具轨迹。（ ） 切削顺序：用于处理多切削区域的加工顺序，它包括深度优先和层优先两个选项。第85页，共146页。模块四等高轮廓铣创建四、 相关理论知识（ 三） 主要切削参数（ ） 在边上延伸： 定义该 项可以避免刀具切削 外部边缘时停 留在边缘处。（ ） 在边缘滚动刀具：当驱动路径超出工件几何边缘时，刀具在边缘向下运动易过切工件。关闭该项可以控制刀具轨迹在工件边缘出现。（ ） 层到层：设置刀具在切削完一层后，如何进入下一切削层。第86页，共146页。模块五固定轴曲面轮廓铣创建一、 学习目标二、 工作任务学习本项目后，掌握 软件加工模块 Fixed_Contour（ 固定轴曲面轮

55、廓铣） 加工操作，利用区域铣削驱动完成小型腔曲面的半精加工， 并合理定义各加工参数。（ ） 了解固定轴曲面轮廓铣的特点（ ） 掌握刀轴与投影的概念（ ） 掌握区域铣削驱动的创建（ ） 掌握区域铣削的特点（ ） 掌握定向陡峭区域的概念（ ） 掌握主要切削参数的定义（ ） 创建区域铣削驱动（ ） 定义主要切削参数第87页，共146页。模块五固定轴曲面轮廓铣创建三、 相关实践知识第88页，共146页。模块五固定轴曲面轮廓铣创建三、 相关实践知识固定轴曲面轮廓铣加工的创建步骤如下： 进入固定轴曲面轮廓铣加工单击“ 加工创建” 工具条中“ 创建工序” 命令图标按钮 ，在类型中选择“ mill_conto

56、ur” ， 工序子类型中选择第七项“ FIXED_CONTOUR 固定轴曲面轮廓铣） ” 。“ 程序” 选项按默认、 “ 几何体” 选择“ MILL_GEOM001” 、 “ 使用刀具” 选择“ MILL_D10R5” 、“ 使用方法” 选择“ MILL_SEMI_FINISH” 、名称命名为“ AREA_MILLING01” 。 单击“ 确定” 按钮后进入“ 固定轮廓铣（ 固定轴曲面轮廓铣） ” 对话框。第89页，共146页。模块五固定轴曲面轮廓铣创建三、 相关实践知识 固定轴曲面轮廓铣参数定义固定轴曲面轮廓铣的创建过程并不复杂， 但一定要充分理解其内在的含义， 即“ 部件几何体” “ 驱动

57、方法” “ 切削区域” “ 部件余量” “ 部件余量偏置” 之间的关系。 下面以固定轴曲面轮廓铣中最为常用的驱动方法区域铣削，对小型腔曲面进行半精加工。选择驱动方法为“ 区域铣削” ，弹出消息框， 单击“ 确定” 按钮， 进入“ 区域铣削驱动方法” 对话框。第90页，共146页。模块五固定轴曲面轮廓铣创建三、 相关实践知识 固定轴曲面轮廓铣参数定义定义“ 切削模式” 为“ 跟随周边” ， “ 刀路方向” 为“ 向外” ， “ 步距” 为“ 恒定” ； “ 最大距离”输入 0.1。 单击“ 确定” 按钮后退出， 在主界面中单击“ 选择或编辑切削区域几何体” 图标按钮 ，选择图 示面为切削区域。第

58、91页，共146页。模块五固定轴曲面轮廓铣创建四、 相关理论知识（ 一） 固定轴曲面轮廓铣特点固定轴曲面轮廓铣主要用于曲面的半精加工和精加工，刀具轴始终为一固定矢量方向。 固定轴曲面轮廓铣是一种投影加工，创建固定轴曲面轮廓铣分为两个阶段：第一步：在指定的驱动几何体上（ 由曲面、曲线和点定义） 形成驱动点。第二步：按指定投射矢量投射驱动点到部件几何体上， 形成投射点。第92页，共146页。模块五固定轴曲面轮廓铣创建四、 相关理论知识（ 二） 驱动方法： 区域铣削区域铣削驱动是通过指定切削区域来定义一个固定轴铣操作。 它可以指定陡峭空间范围和修剪边界约束。 区域铣削驱动方法通常作为优先使用的驱动方

59、法来创建刀位轨迹。 可以用区域铣削驱动方法代替边界驱动方法。区域铣削驱动可以通过定义“ 陡角” 及“ 切削角” 来定向约束切削区域。第93页，共146页。模块五固定轴曲面轮廓铣创建四、 相关理论知识（ 三） 切削参数 切削方向切削方向（ 顺铣 逆铣） ：一般来讲数控机床加工通常采用顺铣方式， 有利于刀具切削条件改善以及获得相对较好的表面加工质量。第94页，共146页。模块五固定轴曲面轮廓铣创建四、 相关理论知识（ 三） 切削参数 切削方向刀路方向（ 向外 向内） ：切削模式选择“ 跟随周边” 时， 须定义加工走刀方式是沿轮廓向外还是向内。第95页，共146页。模块五固定轴曲面轮廓铣创建四、 相

60、关理论知识（ 三） 切削参数 切削方向切削角： 切削模式选择“ 平行” 方式时， 须定义切削角度数值。 数值以 轴逆时针方向为正值。第96页，共146页。模块五固定轴曲面轮廓铣创建四、 相关理论知识（ 三） 切削参数 延伸刀轨在凸角上延伸：该选项主要用于控制刀具路径， 避免刀具切削内部突出边缘时停留在凸角处。 打开该选项，刀具切削到凸角端点高度时，直接移动到凸角另一侧，从而避免退刀、跨越、进刀等非切削移动。在边上 延伸： 使 刀 具 超 出切 削 区 域 外 部 边 缘 以 加 工 部 件 周 围 的 多 余 材 料。 在边缘滚动刀具：控制刀轨超出部件表面边缘时，是否允许刀具在边缘滚动。第97