UG NX 12.0三维建模及自动编程项目教程 课件 任务3.4 L板零件孔加工编程

03020104在产品和模具加工中经常会遇到各种形式的通孔、沉头孔，盲孔、螺纹孔等各。通过对L形平板零件孔加工编程任务过程的实施，使得读者熟悉孔的各种加工方法、孔加工参数的设置。能够使用UGNX12.0中hole-making模块进行零件的孔加工。如图3-4-1所示L形平板零件，材料为铝合金6061-T6，要求加工零件上的孔特征。图3-4-1L型平板零件模型（1）知识目标孔加工操作。孔加工参数。（2）技能目标能合理选择孔加工方法。能合理定义孔切削参数。培养学生运用数控加工相关标准，准确把握零件图纸要求，正确分析被加工零件的特点，结合数控加工工艺和数控编程知识，制定加工工艺流程，合理使用UG

NX12.0孔加工的各种操作方法，完成L型平板零件各种类型孔加工刀路的生成和验证。养成独立思考，善于积累、乐于创新、精益求精的工匠精神。使用CAM软件进行钻孔程序编制，在孔的数量多、位置分布较为复杂的情况下有明显的优势。CAM软件能很方便的快速准确生成所有孔的加工轨迹，手工编程很难实现这样的目标。UGNX12.0钻孔加工可以创建钻孔、攻螺纹、镗孔、背面埋头钻孔和铣螺纹等操作的刀轨，这些操作，经过后处理可以生成G71-G89等多种不同钻孔固定循环指令。在UGNX12.0中，创建工序时通过选择“创建工序”对话框“类型”选项列表“hole-making”选项调出孔“工序子类型”工具列表进行孔加工编程，老版本“drill”选项默认状态下被隐藏。“hole-making”创建孔加工刀轨的优势在于能基于特征或IPW自动识别加工区域和加工深度，能自动根据孔轴识别刀轴方向（多轴），能自动检查特征间碰撞干涉和带自动提醒功能。“drill”多用于平面孔加工。在“创建工序”对话框的“类型”下拉列表中选择“hole-making”，如图3-4-2所示，“操作子类型”就会显示各种孔操作子类型，选择相应孔加工子类型按钮，系统弹出“孔”对话框，如图3-4-3所示。在“孔”对话框“循环类型”选项组“循环”列表中包含了UGNX中常用的孔加工循环类型，如表3-4-1所示。图3-4-2“钻孔”对话框图3-4-3孔加工子类型子类型中文含义说

明定心钻用于对选定的孔几何体手动定心钻孔。钻孔用于对选定的孔几何体手动钻孔。钻深孔用于手动钻深孔，啄钻。钻埋头孔用于钻孔顶埋头特征。背面埋头钻孔用于背面埋头钻孔或倒角。攻丝对选定的孔几何体手动攻丝。孔铣使用平面螺旋和/或螺旋切削模式来加工盲孔和通孔。凸台铣用于平面螺旋和/或螺旋切削模式来加工圆柱台。孔倒斜铣用于倒角刀使用圆弧模式对孔倒斜角。螺纹铣用于加工孔内螺纹。表3-4-1钻孔子类型所有孔加工操作都需要定义孔加工特征几何体，通过特征几何体，UGNX可以自动识别钻孔点位置与表面、底面及孔径等相关信息。在“钻孔-[DRILLING]”对话框中，单击“指定特征几何体”工具

，系统弹出“特征几何体”对话框，如图3-4-4所示，利用此对话框可以定义孔加工操作中几何特征的公共参数、切削参数、特征位置形状参数、加工顺序参数等。（1）指定特征几何体图3-4-4“特征几何体”对话框钻孔刀轨设置选项组可以控制孔加工的循环形式、切削参数、非切削参数、速度与进给、碰撞检查及后处理的代码形式。（2）刀轨设置表3-4-2循环类型与循环指令在UGNX12.0中，孔加工有着多种循环类型，这些循环类型既可以通过选择不同孔加工子类型进行确定，也可以在孔加工对话框，通过“刀轨设置”选项组“循环”选型进行设置，循环类型与后处理生成G代码循环指令对应关系如表3-4-2所示。1）孔加工循环类型序号选项输出循环指令序号选项输出循环指令1钻G81&G828钻，攻丝，深无对应循环指令2钻，文本无对应循环指令9钻，攻丝，断屑无对应循环指令3钻，埋头孔G81&G8210钻，镗G854钻，深孔G8311钻，镗，拖动G865钻，深孔，断屑G7312钻，镗，不拖动G766钻，攻丝G8413钻，镗，背镗G877钻，攻丝，浅无对应循环指令14钻，镗，手工G88图3-4-5循环参数循环参数对话框的内容与循环类型和运动输出类型有关。如图3-4-5为钻孔循环中“机床加工周期”运动输出类型“循环参数”对话框。“切削参数”选项在不同操作循环中，参数略有不同，常用参数含义如图3-4-6所示。2）切削参数图3-4-6切削参数对话框“非切削移动”选项，常用参数选项与含义如图3-4-7所示。3）非切削移动参数图3-4-7切削参数对话框经过分析，零件中孔特征有以下6种，它们的几何特征如图3-4-8所示，规格和尺寸如下：12个

10深20mm通孔。4个埋头盲孔，埋头直径12mm,埋头角度90°孔直径6mm,孔深10mm。2个沉头通孔，沉头直径18mm，沉头深度11mm，孔直径11，孔深11mm。4个M10*1.5螺纹孔,螺纹深度15mm。1个

35通孔。（1）L型平板零件加工工艺分析图3-4-8孔规格和尺寸（2）L型平板零件加工工艺方案编排——参考使用

10定心钻头为所有孔特征钻中心点，深度2.5mm。使用

10钻头创建加工12个

10通孔。使用

8.5钻头加工4个M10

1.5螺纹孔底孔。使用M10*1.5丝锥加工4-M10

1.5螺纹孔。使用

6钻头加工4个

6埋头盲孔。使用

18倒角刀加工孔埋头特征。使用

11钻头钻2个沉头通孔的中心孔使用

10平底立铣刀铣沉头孔沉头特征。使用

16钻头预钻

35通孔中心孔。使用

10平底立铣刀铣

35通孔。使用

18倒角刀加工

30通孔倒角。镗削

35通孔。根据L形平板零件加工工艺，结合自己的专业知识，填写如表3-4-3所示工艺表。（3）L型平板零件加工工艺方案编排——学生姓

名

班

级

学

号

零件名称

材

料

夹

具

最小凹圆角

最大切削深度

机

床

序号工序名称刀具刀具伸出长度切削速度进给率操作名称1

2

3

4

5

表3-4-3加工工艺方案—学生1）打开文件3-4.prt，如图3-4-9所示。2）进入加工界面，进行加工初始化。激活“加工环境”对话框后，“CAM会话配置”选择“cam_general”。“创建的CAM设置”选择“hole-making”，单击“确定”按钮进入加工界面。（1）任务实施操作步骤——参考图3-4-9L型平板零件模型3）创建刀具，刀具参数如表所示。序

号刀具名称刀具直径刀刃长度刀具长度类

型1XD-D10105075平底立铣刀2DXZ-D10105100定心钻头3ZT-D10103580麻花钻头4DJ-D18183（刀尖直径）60埋头钻5SZ-M10

1.51025100丝锥6JT-D3535－100精镗刀7ZT-D8.58.53580麻花钻头8ZT-D663580麻花钻头9ZT-D16163580麻花钻头10ZT-D11113580麻花钻头表3-4-4刀具参数4）定义工件坐标系和加工几何。将工件坐标系定义到工作坐标系位置，安全平面距离工件上表面10mm。毛坯几何使用部件轮廓，部件几何体选择被加工零件。5）使用DXZ-D10刀具创建定心钻孔操作为所有孔加工中心孔。单击“创建工序”工具按钮

，系统弹出“创建工序”对话框，工序子类型选择定心钻按钮

，操作父项选择如图3-4-10所示。图3-4-10操作父项（续上）单击对话框中“指定特征几何体”按钮

，系统弹出“特征几何体”对话框。按照如图a）所示顺序选择孔特征几何，“中心孔”选项组“深度”选项设为2.5mm。图b）刀具轨迹图a）选孔顺序温馨提示：选择孔特征几何时，如果出现孔的方向不符合要求，可选择“特征几何体”对话框中“反向”按钮

进行调整。“切削参数”对话框，顶偏置“距离”设为“3mm”。主轴转速设为1500rpm，进给率设为300mmpm，生成刀具轨迹如图b)所示。图3-4-11创建钻中心孔工序6）使用ZT-D10创建钻孔操作加工12个

10mm孔。单击“创建工序”工具按钮

，系统弹出“创建工序”对话框，工序子类型选择钻孔按钮

，操作父项选择如图a）所示。特征几何体按照如图b）所示顺序选择。切削参数中，顶偏置距离设为“3mm”，底偏置距离设为“2.5mm”。主轴转速设为2000rpm，进给率设为400mmpm，生成刀具轨迹如图c）所示。图a）操作父项图b）选孔顺序图c）刀具轨迹图3-4-12创建钻孔工序7）使用ZT-D8.5创建钻孔操作加工4个M10

1.5螺纹孔底孔。操作父项选择如图a）所示。特征几何体按照如图b）所示顺序选择。切削参数中，顶偏置距离设为“3mm”，底偏置距离设为“2.5mm”。主轴转速设为2500rpm，进给率设为400mmpm，生成刀具轨迹如图c）所示。图a）操作父项图b）选孔顺序图c）刀具轨迹图3-4-13创建钻螺纹底孔工序8）使用SZ-M10

1.5创建攻丝操作加工4个M10

1.5螺纹。单击“创建工序”工具按钮

，系统弹出“创建工序”对话框，工序子类型选择攻丝按钮

，操作父项选择如图a）所示。特征几何体按照如图b）所示顺序选择。主轴转速设为850rpm，进给率设为1275mmpm，生成刀具轨迹如图c）所示。图a）操作父项图b）选孔顺序图c）刀具轨迹温馨提示：注意不同机床F值格式不同，FANUC数控系统默认G94格式，MITSUBISHI数控系统默认G95格式，检查确认机床参数设定。G94(每分进给)F=螺距*转速；G95(每转进给)F=螺距。图3-4-14创建攻丝工序9）使用ZT-D6创建钻孔操作加工4-

6埋头盲孔。操作父项如图a）所示，特征几何体选择顺序如图b）所示。切削参数中，顶偏置距离设为“3mm”，底偏置距离设为“0mm”。主轴转速设为5000rpm，进给率设为800mmpm，生成刀具轨迹如图c）所示。图c）埋头钻孔操作刀具轨迹图a）操作父项图b）选孔顺序图3-4-15创建埋头盲孔工序10）使用DJ-D18创建钻埋头孔操作加工4-

6孔埋头特征。单击“创建工序”工具按钮

，系统弹出“创建工序”对话框，工序子类型选择钻埋头孔按钮

，操作父项选择如图a）所示。特征几何体按照如图b）所示顺序选择。切削参数中，顶偏置距离设为“3mm”，底偏置距离设为“0mm”。循环参数中驻留模式选“转”，驻留设为“2.0”。主轴转速设为2500rpm，进给率设为800mmpm，创建完成的刀具轨迹如图c）所示。图a）操作父项图b）选孔顺序图c）刀具轨迹图3-4-16创建埋头孔工序11）使用ZT-D11刀具创建钻孔操作加工两沉头孔底孔。单击“创建工序”工具按钮

，系统弹出“创建工序”对话框，工序子类型选择钻孔按钮

，操作父项选择如图a）所示。特征几何体按照如图b）所示顺序选择。切削参数中，顶偏置距离设为“3mm”，底偏置距离设为“2.5mm”。主轴转速设为2500rpm，进给率设为600mmpm，创建完成的刀具轨迹如图b）所示。图a）操作父项图b）选孔顺序及刀具轨迹图3-4-17创建沉头孔底孔工序12）使用XD-D10创建孔铣操作加工沉头孔。单击“创建工序”工具按钮

，系统弹出“创建工序”对话框，工序子类型选择孔铣按钮

，操作父项选择如图a）所示。特征几何体按照如图b）所示顺序选择。切削参数中，顶偏置距离设为“3mm”，最小螺旋直径设为

“2mm”，孔底和部件侧面余量设为0。主轴转速设为3000rpm，进给率设为800mmpm，创建完成的刀具轨迹如图c）所示。图a）操作父项图c）刀具轨迹图b）选孔顺序图3-4-18创建铣孔工序13）使用ZT-D16刀具创建钻孔操作加工

35通孔的底孔。单击“创建工序”工具按钮

，系统弹出“创建工序”对话框，工序子类型选择钻孔按钮

，操作父项选择如图a）所示。特征几何体选择

35孔。切削参数中，顶偏置距离设为“3mm”，底偏置距离设为“2.5mm”。主轴转速设为3200rpm，进给率设为900mmpm，创建完成的刀具轨迹如图b）所示。图a）操作父项图b）刀具轨迹图3-4-19创建钻孔工序14）使用XD-D10创建孔铣操作进行

35通孔半精加工。参考步骤12）创建孔铣操作，操作父项与步骤12）相同，特征几何体选择

35孔，孔底余量设为0，部件侧面余量设为0.5mm。切削模式选择“螺旋