基于UG的沟槽车削编程

2019-04-24 版权声明 举报文章

基于UG的沟槽车削编程

摘 要:该文以带有非圆曲线沟槽的零件为例,介绍了如何利用UG CAM车削加工功能,编制切槽加工程序的设置方法。该文从如何快速建立加工模型开始,论述了坐标系、毛坯、部件、刀具及切削类型选择,最后生成加工刀轨的全部设置过程,重点讲述了切槽时刀轨参数设置的要点,并在文中最后论述了UG编程与手工编程各自的优缺点,提出了从提高编程效率出发,在实际工作中各自的适用范围。

关键词:数控编程 车削建模 UG 编程设置 沟槽加工

中图分类号:TU71 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)02(a)-0038-02

数控车削是在平面内的加工,一般车削程序用手工编程。随着技术进步,非圆曲线被设计应用于产品之中,虽可以用宏程序来解决,但宏程序对编程人员技术要求高,程序需调试,效率低。软件技术发展迅猛,辅助制造软件如UG、PorE、CAXA等因其操作便捷,编程方便,已被广泛应用于生产中。现大多数模具加工企业用UG软件编程,但UG教材大都针对加工中心编程进行论述,数控车编程教材很少,笔者结合轴类零件中各类沟槽应用实例来介绍一下UG中数控车的编程方法。

1 典型零件分析

如图1所示,该零件左端是一V形槽,右端是抛物线与椭圆相切的沟槽,用UG软件可以很方便地生成刀轨,经过后处理就可生成加工程序。

2 轮廓模型建立

(1)采用草图绘制轮廓:进入草图(XY平面为草图平面),坐标原点在工件右端与轴线相交点上。草图中无法直接绘抛物线,故绘除抛物线外的其余轮廓。

(2)完成草图后,利用曲线-抛物线命令生成抛物线。该抛物线工件坐标系方程X=0.14Z2,换成直角坐标方程:Y=7.142 86X2,计算焦距P=1.785 7。在抛物线命令中选择抛物线顶点,进入抛物线参数界面,依次填入焦距长度:1.785 6;最小DF:-10;旋转角度:90°。按“确定”生成抛物线。也可在UG表达式中创建抛物线表达式,并利用规律曲线命令生成抛物线,完成轮廓如图2所示。

3 刀轨设置

UG编程是经过设定坐标系、工件几何体、刀具,最后创建操作生成刀轨这样的过程。进入CAM模块后首先要求选择加工类型,选“TURNING”。

3.1 加工区域的设定

在操作导航器-几何视图中:(1)加工坐标系设定(双击MCS_SPINDLE):指定平面ZM-XM,建立加工坐标系,原点不变。(2)部件边界(双击子级项TURNING_WORKPIECE):选工件外轮廓为部件边界,选择曲线先后顺序应为加工方向,刀具侧为右。(3)毛坯边界:以左端中心点为毛坯安装位置点,设长度72,直径50。

3.2 刀具创建

在操作导航器-机床视图中建立:外圆刀:OD_55_L,方向角度32,刀尖半径0.4;切槽刀:刀片宽3;R槽刀(同切槽刀):刀片宽2.5,R1.25;端面槽刀:刀片宽2.5。

3.3 创建操作

先建立数个程序组,根据加工顺序把使不同刀具的操作放入不同程序组中。

3.3.1 外形刀轨设置

用“创建操作”工具进入对话框,选操作子类型“ROUGH_TURNING_OD”;刀具””OD_55_L””;几何体:TURNING_WORKPIEC,“确定”后进入“外径粗车”对话框。设定切削深度;通过“进给率和速度”工具设定切削速度和进给速度;在“切削参数”工具中可设定粗加工余量。为不让外圆刀具切入槽,设定“变换模式”为“省略”。然后可生成外形加工刀轨。

3.3.2 V形槽刀轨设置

进入“创建操作对话框”,选操作子类型“GROOVE_OD”;刀具:“切槽刀”。进入“槽加工”对话框,编辑“切削区域-轴向修剪平面”选V形槽左右两点为边界;设定切削策略“交替插削”;步距75%。如要进行精加工,进入“切削参数”对话框:在“余量”框中设定精加工留量;在“轮廓加工”中选上“附加轮廓加工”,可进一步选择精加工刀轨策略,一般用“仅向下”。生成刀轨如图3所示。注:槽刀有左右两个刀尖点,加工时常用左刀尖对刀,但UG中会把左右两刀尖都作为编程点来生成刀轨,将会使槽加宽一个刀宽,故应在刀具跟踪点设置中去除右刀尖选择。

3.3.3 曲线槽刀轨设置

基本设置同上。其中刀具设置“R槽刀”。切深槽时需断屑,可在“切削参数-切屑控制”对话框中设定每次切深,设置粗加工余量0.05,在此对话框中的公差设置为刀轨拟合形状公差,减小该值可提高曲线精度。在“附加轮廓加工”,用“全部”,从右向左精加工曲线槽。刀轨如图4所示。

刀轨生成后,用”后处理”工具,选择相应的机床配置文件(需根据机床类型定制)即可生成G代码。

4 结语

切槽刀要计算刀宽,手工编程需进行更多数据计算;非圆曲线手工编程用宏程序,计算量大,且有刀尖半径误差,形状精度差。采用UG编程,刀轨实时生成,无需再在机床上验证,且无论槽形,编程类似。笔者认为,也不应放弃手工编程,手工编程无需建模,对于简单形状而言,编程快、可读性强、修改方便。如该零件,最高效的编程方式是两者结合:用G71指令完成外形加工,用UG完成槽的程序(建模只需在相应位置绘制两个槽形)。

参考文献

[1] 赵先仲,程俊兰.数控加工工艺与编程[M].电子工业出版社,2011.

[2] 关振宇,王辉辉.Siemens NX6机械设计基础教程[M].人民邮电出版社,2009.

[3] 吴明友.UG NX6.0中文版数控编程[M].化学工业出版社,2010.

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