第13章数控铣自动编程

数控铣自动编程工艺分析01填写CNC加工程序单02精加工刀轨生成04刀轨仿真05数控编程操作步骤03目录01工艺分析工艺分析（1）毛坯材料为45#，毛坯尺寸为300mmX250mmX80mm。（2）由于工件尺寸为立方体，需要去除的材料较多，因此首先可以采用型腔铣进行粗加工操作，并尽可能的采用大刀进行加工。（3）因在第一粗加工时采用较大刀具，窄小的地方还有较大的余量，因此还必须选用一把较小的刀具进行二次开粗，这样才可以保证半精加工余量一致。02填写CNC加工程序单填写CNC加工程序单在右侧编辑区输入内容（1）在立式加工中心上加工，使用工艺板进行装夹。在右侧编辑区输入内容（2）加工坐标原点的设置：采用四面分中，X、Y轴取在工件的中心；Z轴取工件的最高顶平面。模具名称：F401模号：Cavity401操作员：钟平福编程员：钟平福（3）数控加工工艺及刀具选用如加工程序单所示。03数控编程操作步骤运行NX1980软件步骤2：选择主菜单的【文件】|【打开】命令，或单击工具栏打开图标按钮，将弹出【打开】对话框，在此找到放置练习文件夹ch13并选择“玩具飞机上盖前模.prt”文件，单击确定进入NX加工界面，如图13-40所示。图13-40部件与毛坯对象步骤3：创建父节点创建程序组在【类型】下拉列表中选择【mill_contour】选项。在【程序】下拉列表中选择【NC_PROGRAM】。在【名称】处输入名称【cavity】，单击确定完成创建程序操作。在【插入】工具栏中单击创建程序图标按钮，系统弹出【创建程序】对话框，如图13-41所示。创建刀具组在【插入】工具栏中单击创建刀具图标按钮，系统弹出【创建刀具】对话框，如图13-42所示。在【类型】下拉列表中选择【mill_contour】选项；在【刀具子类型】选项卡中单击图标按钮；在【刀具】下拉列表中选择【GENGRIC_MACHINE】选项；创建刀具组A在【名称】文本框中输入D16R0.4，单击应用进入【铣刀-5参数】设置对话框，如图13-43所示；B在【直径】文本框中输入16；C在【下半径】文本框中输入0.4；D【刀具号】文本框中输入1；【刀具补偿】文本框中输入1，其余参数按系统默认，单击确定按钮完成1号刀具创建；E依照上述操作过程，完成D4、R2刀具的创建。创建刀具组图13-41创建程序对话框图13-42创建刀具对话框图13-43铣刀-5参数对话框创建几何体组在【插入】工具栏中单击创建几何体图标按钮，系统弹出【创建几何体】对话框，如图13-44所示。创建几何体组机床坐标系创建在【类型】下拉列表中选择【mill_contour】选项。在【几何体子类型】选卡中单击MCS图标按钮。在【几何体】下拉列表中选择【GEOMETRY】。【名称】文本框中输入MCS_MILL，接着单击应用按钮系统弹出【MCS】对话框，如图13-45所示。在【指定机床坐标系】下拉选项选择自动判断选项，接着在作图区选择毛坯顶面为机床坐标系放置面，其余参数按系统默认，单击确定按钮完成机床坐标系的创建，结果如图13-46所示，同时系统返回【创建几何体】对话框。创建几何体组机床坐标系创建图13-44创建几何体对话框图13-45MCS对话框图13-46机床坐标设置结果创建几何体组工件创建在【创建几何体】对话框中单击工件图标按钮，接着在【几何体】下拉列表中选择【MCS_MILL】，其余参数按系统默认，单击确定按钮进入【工件】对话框，如图13-47所示。在【指定部件】处单击部件图标按钮，系统弹出【部件几何体】对话框，如图13-48所示。接着在做图区选取型腔对象为部件几何体，其余参数按系统默认，单击确定完成部件几何体操作，同时系统返回【工件】对话框。在【指定毛坯】处单击毛坯图标按钮，系统弹出【毛坯几何体】对话框，如图13-49所示。接着在做图区选取线框对象为毛坯几何体，其余参数按系统默认，单击确定完成毛坯几何体操作，同时系统返回【工件】对话框，再单击确定完成工件操作。123创建几何体组工件创建图13-47工件对话框图13-48部件几何体对话框图13-49毛坯几何体对话框创建方法在【插入】工具栏中单击创建方法图标按钮，系统弹出【创建方法】对话框，如图13-50所示。在【类型】下拉列表中选择【mill_contour】选项。在【方法子类型】单击MILL_ROUGH图标按钮，在【名称】文本框中输入名称MILL_R，其余参数按系统默认，单击应用系统弹出【铣削粗加工】对话框，如图13-51所示。在【部件余量】文本框中输入0.3，其余参数按系统默认，单击确定按钮完成铣削粗加工设置。利用用相同的方法，依次创建MILL_M（中加工）、MILL_F（精加工），其中中加工的部件余量为0.15；精加工部件余量为0。创建方法图13-50创建方法对话框图13-51铣削粗加工对话框创建方法创建工序在【插入】工具栏中单击创建工序图标按钮，系统弹出【创建工序】对话框，如图13-52所示。在【类型】下拉列表中选择【mill_contour】选项；在【工序子类型】选项卡中单击型腔铣图标按钮。在【程序】下拉列表中选择【CAVITY】选项为程序名；在【刀具】下拉列表中选择【D16R0.4】；在【几何体】下拉列表中选择【WORKPIECE】选项；在【方法】下拉列表中选择【MILL_R】选项。在【名称】文本框中输入C1，单击确定按钮系统弹出【型腔铣】对话框，如图13-53所示。创建方法创建工序图13-52创建工序对话框图13-53型腔铣对话框步骤6：在型腔铣对话框中设置如下参数主要选项设置在【切削模式】下拉选项选择【跟随周边】选项；在【步距】下拉选项选择【%刀具平直】选项；在【平面直径百分比】文本中输入65%；在【最大距离】文本框中输入0.5，结果如图13-54所示。图13-54刀轨设置几何体参数设置在【型腔铣】对话框中单击【几何体】选项，系统显示几何体选项对象，如图13-55所示。在余量下拉选项中去除【使底面余量与侧面余量一致】钩选选项，在【部件底面余量】处输入0.1，其余参数按系统默认。几何体参数设置图13-55几何体参数设置图13-56进给率与速度参数设置进给率与主轴转速参数设置在【型腔铣】对话框中单击【进给率和速度】选项，系统显示【进给率和速度】选项卡，接着按图13-56所示进行设置参数。非切削移动参数设置在【型腔铣】对话框中单击【非切削移动】选项，系统显示【非切削移动】选项卡。非切削移动参数设置进刀封闭区域参数设置在【进刀类型】下拉选项选取【螺旋】选项；在【直径】文本框中输入90%；在【斜坡角】文本框中输入3；在【高度】文本框中输入1；在【最小安全距离】文本框中输入0.5；在【最小斜面长度】文本框中输入10，结果如图13-57所示。图13-57进刀封闭区域参数设置非切削移动参数设置转移/快速参数设置在【非切削移动】选项中单击转移/快速选项，系统显示相关的【转移/快速】选项。在【区域内】卷栏选项中选择【转移方式】下拉选项选取【进刀/退刀】选项，接着在【转移类型】下拉选项选取【前一平面】选项，其余参数按系统默认，结果如图13-58所示。粗加工刀具路径生成在【型腔铣】对话框中单击生成图标按钮，系统会开始计算刀具路径，计算完成后，单击确定完成粗加工刀具路径操作，结果如图13-59所示。粗加工刀具路径生成图13-58转移/快速参数设置图13-59粗加工刀具路径步骤8：二次粗加工操作因为都是开粗操作过程，因此只要将前面的刀具路径进行复制，接着重新选取一把新刀具即可。粗加工刀具路径生成步骤9：在型腔铣对话框中设置如下参数在【型腔铣】对话框中单击【主要】选项，系统显示【主要】相关选项。在【刀具】下拉选项选取D4选项，单击【空间范围】卷展栏，系统显示【空间范围】选项，在【过程工件】下拉选项选择使用基于层选项，在【修剪方式】下拉选项选择轮廓线选项。在【型腔铣】对话框中单击【进给率和速度】选项，在【主转速度】文本框中输入2200，在【切削】文本框中输入1000步骤10：二次开粗刀具路径生成粗加工刀具路径生成步骤9：在型腔铣对话框中设置如下参数在【型腔铣】对话框中单击【主要】选项，系统显示【主要】相关选项。在【刀具】下拉选项选取D4选项，单击【空间范围】卷展栏，系统显示【空间范围】选项，在【过程工件】下拉选项选择使用基于层选项，在【修剪方式】下拉选项选择轮廓线选项。在【型腔铣】对话框中单击【进给率和速度】选项，在【主转速度】文本框中输入2200，在【切削】文本框中输入1000步骤10：二次开粗刀具路径生成粗加工刀具路径生成在【型腔铣】对话框中单击生成图标按钮，系统会开始计算刀具路径，计算完成后，单击完成粗加工刀具路径操作，结果如图13-60所示。半精刀具路径生成在【类型】下拉列表中选择【mill_contour】选项；在【工序子类型】选项卡中单击深度轮廓铣图标按钮。在【程序】下拉列表中选择【CAVITY】选项为程序名；在【刀具】下拉列表中选择【D4】；在【几何体】下拉列表中选择【WORKPIECE】选项；在【方法】下拉列表中选择【MILL_M】选项。在【名称】文本框中输入ZL1，单击确定按钮系统弹出【深度轮廓铣】对话框，如图13-61所示。主要选项设置在【陡峭空间范围】下拉选项选择【无】选项，在【陡峭空间范围】下拉选项选择【无】选项，在【距离】文本框中输入0.35，如图13-62所示。图13-62刀轨设置提示：合并距离可以使用户通过连接不连贯的切削运动从而消除刀轨中小的不连续性或不希望出现的缝隙，因此在加工开放区域时，可以将合并距离设置大的。几何体设置在【深度轮廓铣】对话框中单击【几何体】选项，系统显示【几何体】相关选项。在【几何体】卷展栏单击指定切削区域图标按钮，系统弹出【切削区域】对话框，如图13-63所示。接着在做图区选取图13-64所示的面为切削区域，单击确定按钮完成切削区域选取，并返回【深度轮廓铣】对话框。图13-63切削区域对话框图13-64切削区域选择结果进给率与主轴转速参数设置在【深度轮廓铣】对话框中单击【进给率和速度】选项，系统显示【进给率和速度】选项卡，接着按图13-65所示进行设置参数。策略参数设置在【深度轮廓铣】对话框中单击【策略】选项，系统弹出【策略】相关选项。在【切削方向】下拉选项选择【混合】选项，在【切削顺序】下拉选项选择【始终深度优先】选项，结果如图13-66所示。非切削移动参数设置进刀参数设置在【斜坡角】文本框中输入1，在【高度】文本框中输入0.5，在【最小安全距离】文本框中输入0.3，其余参数按系统默认，结果如图13-67所示。非切削移动参数设置进刀参数设置图13-67进刀参数设置结果图13-68转移/快速参数设置非切削移动参数设置转移/快速选项设置图13-69半精加工刀轨结果精加工刀轨创建1因上一步半精加工完成后，需要对局部区域进行精加工操作，同时可以采用上一步的加工方法进行完成精加工操作，因此只要将前面的刀具路径进行复制即可。步骤15：修改深度轮廓铣参数几何体设置在【深度轮廓铣】对话框中单击【几何体】选项，系统显示【几何体】相关选项。在【几何体】卷展栏单击指定切削区域图标按钮，系统弹出【切削区域】对话框，如图13-63所示。接着在做图区选取图13-70所示的面为切削区域，单击确定按钮完成切削区域选取，并返回【深度轮廓铣】对话框。进给率与主轴转速参数设置在【深度轮廓铣】对话框中单击【进给率和速度】选项，在【主转速度】文本框中输入4000，在【切削】文本框中输入1000进给率与主轴转速参数设置精加工刀轨生成在【深度轮廓铣】对话框中单击生成图标按钮，系统会开始计算刀具路径，计算完成后，单击确定完成半精加工刀具路径操作，结果如图13-71所示。图13-70切削区域选择结果

图13-71精加工刀路1进给率与主轴转速参数设置精加工刀轨生成步骤17：精加工刀轨创建在【插入】工具栏中单击创建工序图标按钮，系统弹出【创建工序】对话框，如图13-52所示。在【类型】下拉列表中选择【mill_contour】选项；在【工序子类型】选项卡中单击区域轮廓铣图标按钮。在【程序】下拉列表中选择【CAVITY】选项为程序名；在【刀具】下拉列表中选择【R2】；在【几何体】下拉列表中选择【WORKPIECE】选项；在【方法】下拉列表中选择【MILL_F】选项。在【名称】文本框中输入AR1，单击确定按钮系统弹出【区域轮廓铣】对话框，如图13-72所示。进给率与主轴转速参数设置精加工刀轨生成图13-72区域轮廓铣对话框主要选项设置单击【空间范围】卷展栏选项，在【方法】下拉选项选择非陡峭选项；在【陡峭壁角度】文本框中输入90。单击【非陡峭切削】卷展栏选，在【非陡峭切削模式】下拉选项选择往复选项；在【最大距离】文本框中输入0.1，同时选择mm选项；在【切削角】下拉选项选择指定选项；在【与XC的夹角】文本框中输入45，最后钩选刀轨光顺，设置结果如图13-73所示。在【几何体】卷展栏单击指定切削区域图标按钮，系统弹出【切削区域】对话框，如图13-63所示。接着在做图区选取图13-74所示的面为切削区域，单击确定按钮完成切削区域选取，并返回【区域轮廓铣】对话框。切削区域设置图13-73主要选项设置

图13-74切削区域选择结果进给率/速度参数设置在【区域轮廓铣】对话框中单击【进给率和速度】选项，系统显示【进给率和速度】选项卡，接着按图13-75所示进行设置参数。进给率/速度参数设置精加工刀轨生成在【区域轮廓铣】对话框中单击生成图标按钮，系统会开始计算刀具路径，计算完成后，单击确定完成精加工刀具路径操作，结果如图13-76所示。进给率/速度参数设置精加工刀轨生成步骤20：精加工刀轨创建3在【插入】工具栏中单击创建工序图标按钮，系统弹出【创建工序】对话框，如图13-52所示。在【类型】下拉列表中选择【mill_planar】选项；在【工序子类型】选项卡中单击不含壁的底面加工图标按钮。在【程序】下拉列表中选择【CAVITY】选项为程序名；在【刀具】下拉列表中选择【D16R0.4】；在【几何体】下拉列表中选择【WORKPIECE】选项；在【方法】下拉列表中选择【MILL_F