UGNX数控铣加工编程的关键技术及应用

针对语言编程的不同技术进行了探讨。

TECHNOLOGY 技术应用

UG NX数控铣加工编程的关键技术及应用

魏　强

（陕西理工学院学报编辑部　陕西汉中　723001）

摘要：文章分析了UG NX CAM 系统常用的数控铣削方法，以及这些铣削方法的特点和在生产实际中的应用。关键词：数控铣；刀具路径；驱动方法；区域铣削

Unigraphics NX（简称UG NX）是当前世界上最先进和紧密集成的、面向制造业的CAD/CAE／CAM高端软件。UG NX CAM 系统可以提供全面的、易于使用的功能，以解决数控铣刀轨的生成、加工仿真和加工验证等问题，广泛用于汽车、航空航天、日用品、高科技产品和通用机械等各个领域的数控加工。UG NX CAM 系统提供的铣削模块如图1所示，刀具轴方向固定的铣削加工中，平面铣、面铣和型腔铣，一般用于粗加工，而固定轴曲面轮廓铣一般用于复杂曲面的半精加工和精加工。刀具轴方向可变的铣削加工中，3至5轴的可变轴曲面轮廓铣和顺序铣，常用于复杂曲面的精加工。

图1 铣削加工分类

本文结合实际生产中的实例，主要阐述刀具轴方向固定铣削加工方法的使用特点。

1 平面铣

平面铣用于直壁的，并且岛屿的顶面和槽腔的底面为平面零件的加工。通过边界和不同的材料方向，定义切削区域和切削深度，调整方便，能很好控制刀具在边界上的位置。平面铣常用于直壁的、水平底面为平面的零件粗

图2　直壁零件平面铣刀具轨迹加工和精加工。如：加工产品的基准面、内腔的底面、敞开的外型轮廓等，在飞机的薄壁结构件的加工中，平面铣被广泛使用。平面铣每个刀路除了深度不同外，形状与上一个或下一个切削层严格相同。如图2所示的直壁零件内腔，采用平面铣进行粗加工。

2 面铣

面铣的几何概念与平面铣的几何概念是完全一样，是针对工件上的平面，做粗加工或精加工，可以很简单地通过选取欲加工的表面，作为指定的表面几何体，或者选取曲线/边缘或一连串的点数据来定义加工的外型边界，每一个选取的表面除了是加工的零件表面外，同时也是欲加工的底平面。切除的材料厚度是由选取的表面高度，沿刀具轴往上计算。

3 型腔铣

型腔铣主要用于曲面或斜度的壁和轮廓的型腔、型芯的加工，粗加工大部分毛坯余料，型腔铣能够识别零件几何体，计算出每个切削层上不同的刀轨形状，几乎适用于加工任意形状的模型。型腔铣以固定刀轴快速而高效地粗加工曲面类的几何体，与平面铣加工直壁平底零件不同的是，型腔铣在每个切削层上都沿着零件的轮廓切削，通常情况下，型腔铣留下的余量是一层一层的，如残余高度、台阶状材料等，还需进行精加

信息系统工程 │ 2010.8.20

工，去除这些材料。

等高外型加工属于型腔铣中的一种，以多深度的轮廓方式加工实体或曲面。这种方法很适合加工整个零件或者零件的陡峭部分，在加工工步中，可以把需要加工和不需要加工的区域区分开，保证刀具切削这些指定的区域。

4 固定轴曲面轮廓铣

固定轴曲面轮廓铣是通过驱动几何体生成驱动点，将驱动点沿着一个指定的投射矢量投影到零件几何体上生成刀位轨迹点，同时检查刀位轨迹点是否过切或超差。主要用于复杂曲面的半精加工和精加工，它可以精确地沿着几何体的轮廓切削，有效地去除掉多余的材料，常用于型腔铣后的精加工。固定轴曲面轮廓铣中的驱动方法的选择一方面要根据所加工几何体的类型，如曲线、点、边界、面或体，另一方面要根据刀轨的切削模式，如螺旋状或射线状，下面用实例来看具体驱动方法的使用。

4.1 沿曲线/点投影驱动这种驱动方式通过指定数据或选取的曲线，定义驱动几何体。如图3选择图中的U型线，来驱动刀轨的运动，适合于刻字加工。

4.2 螺旋投影驱动

螺旋驱动方式由指定的中心点，往外以螺旋环绕方式向外扩展来产生驱动点。驱动点产生在包含指定的中心点且垂

直于投影向量的平面上，这些图3 沿曲线投影加工刀具路径

驱动点再被沿着指定的投影向量，投影到选取的工件曲面上而产生刀位轨迹。螺旋驱动方式的横向进刀，是以滑顺且连续的方式往外移动，因此这种维持固定的切削速度且顺滑移动的驱动方式，特别适合于高速切削加工。

4.3 边界驱动驱动

通过指定边界和环来定义切削区域，可跟随复杂的零件表面轮廓进行加工。与平面铣的加工类似，需定义边界，但不同的是边界驱动方式是针对复杂曲面产生精加工的刀路，且效率高。

4.4 区域铣削驱动

区域切削驱动方法全面检查零件几何体，既可以限制切削范围，加工零件的局部区域，也可以加工整个零件几何体，保证了刀轨的精确度和避免了过切。区域切削驱动方法不需创建边界，因此常替代边界加工。这种方法适合于各种模具的加工，尤其是精锻模模具的叶盆和叶背的加

工。如图4所示某型号锻模下模区域铣

图4　某型号锻模下模区域铣削刀具路径削粗加工的刀具路径。 （下转66页）

针对语言编程的不同技术进行了探讨。

计算各因素对于系统目标的权重，进行风险重要性排序（表4），最终形成按照风险重要性排序的风险列表（表5）。

参考文献

[1]王莲芬,许树柏.层次分析法引论[M].北京:中国人民大学出版社,1990.

[2]徐晓敏.层次分析法的运用[J].统计与决策,2008,1(1):156-158.[3]Saaty. A. L. The analytic hierarchy process [M].McGrawHill, Inc, 1998.

结语

采用层次分析法进行信息系统建设重点风险分析和排序，分析结果具有说服力，避免由于主观意见不统一产生的分歧，为风险应对和监控提供了科学依据。而且该方法技术难度小，适合在中小规模的信息系统建设中使用。 （上接86页）

4.5 清根切削驱动在清根切削驱动方法中，系统全面检查零件几何体，找到那些在前面的操作中刀具加工不到的区域，可以用一把小刀或特殊刀具加工这些区域，以清除前面操作未切削的材料。如

图5所示某型号锻模下图5 某型号锻模下模清根铣削刀具路径模清根铣削刀具路径。

4.6 曲面区域驱动

该方式在驱动曲面网格上建立一组点的阵列，利用这些驱动点沿指定的投影方向投影到指定的零件表面上以生成刀轨。可控制投影向量，使其与驱动面具有相关性。例如：曲面区域可指定投影向量为驱动面的法线方向，可投影出较准的刀位轨迹，一般用于各种复杂曲的精加工。

4.7

这种驱动方式，必须有刀具位置原始文件。如图6所示零件刀位轨迹投影加工刀具路径。

4.8 径向切削驱动

径向切削驱动是通过指定横向进给量、带宽与切削方法，沿给定边界方向并垂直于边界生成驱动路径，一般用于清根操作。

如图7所示零件采用径向切削进行图7 零件径向切削刀具路径精加工的刀具路径。

5 结束语

UG NX CAM 的铣削方法很多，只有掌握每种铣削加工方法的特点和适用范围，才能在生产实际中，根据不同零件的特点和具体要求选择合适的铣削方法，进行数控编程，为企业赢得经济效益。　 　　　　　 参考文献

[1]王华侨,李新洲,许建明.Unigraphics NX/CAM数控铣编程的关键技术及应用[J].CAD/CAM与制造业信息化,2004(4):88-91.

[2]郝一舒,王德斌,岳滨楠.UG环境下的叶轮高速铣销加工技术研究[J].现代制造工程,2009(3):46-49.

[3]金霞.基 …… 此处隐藏：1384字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……