UG_NX_50数控编程通用知识.pdf
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1、炼第 3 章UG NX 5.0数控编程通用知识在NX/CAM各加工模块中,用户在进行数控编程过程中许多操作是相同的。为了方便读者学习,本章将对CAM应用中常用的操作命令和工具进行讲解。重点知识创建操作的方法步骤操作导航器的使用刀轨的生成和模拟练习案例创建刀库和刀套创建刀具定义刀具号创建操作、刀轨模拟及操作导航器的使用UG NX 5.0数控编程完全自学手册锻3.1 创 建 刀 具在加工过程中,刀具是从工件上切除材料的工具。在建立铣削、车削和点位加工操作时,必须创建刀具或从刀具库中选取刀具。创建和选取刀具时,应考虑加工类型、加工表面的形状和加工部位的尺寸大小等因素。在创建工具条中选择创建刀具图标,
2、或在主菜单中选择【插入】【刀具】菜单项,系统弹出如图3-1所示的【创建刀具】对话框,用于产生指定类型的刀具或从刀具库中选取刀具。由于不同模板零件包含的刀具模板不同,因此,随所选加工类型的不同,图3-1对话框中显示的刀具图标会有所差别。当在【类型】下拉列表框中选取不同模板零件时,对话框的【子类型】(Subtype)区域会显示不同的刀具图标,但在每种加工类型的刀具图标中,均包含(Retrieve Tool)图标,用于从刀具库中选取刀具。图3-1 创建刀具3.1.1 创建刀具的步骤1)根据加工类型和加工表面的形状,在图3-1的【类型】下拉列表框中选择模板零件。2)在【子类型】(Subtype)区域中
3、选择刀具模板。3)在【名称】文本框中指定刀具名称,最后单击【确定】或【应用】。4)系统则根据选择的刀具模板弹出相应对话框,供用户进行刀具参数的具体定义。在后续对话框中输入刀具参数后,单击【确定】,返回到图3-1所示的对话框,创建所选类型的新刀具,并显示在操作导航器的刀具视图中。49UG NX 5.0数控编程通用知识Chapter 3随所选加工类型的不同,在创建刀具对话框中可以创建不同类型的刀具。下面介绍铣刀和孔加工刀具的创建方法。3.1.2 创建铣刀在铣削加工中,铣刀类型有很多,如立铣刀、面铣刀、T形槽铣刀和腰鼓形铣刀等。这些铣刀的创建方法基本相同,现以立铣刀为例说明铣刀的创建步骤和各参数的意
4、义。在图3-1所示的【创建刀具】对话框中选择图标,并单击【确定】或【应用】,弹出如图3-2所示的【设置铣刀参数】对话框,在对话框上部的下拉列表框中可选择不同选项,如【5参数】铣刀(5-Parameter)、【7参数】铣刀(7-Parameter),【10参数】铣刀(10-Parameter、【球形铣】刀(Ball mill)。下面分别介绍有关刀具定义的参数。图3-2 设置铣刀参数50UG NX 5.0UG NX 5.0数控编程完全自学手册5参数铣刀参数球铣刀参数1.刀具基本形状参数在图3-2所示的【铣刀参数设置】对话框中,上部组合框中的各参数用于指定刀具的形状。通过合理地设置各参数,可以创建各
5、种形状的立铣刀。(1)【直径】(Diameter)该文本框用于输入铣刀直径,如果是球铣刀,为球直径。(2)【下半径】(Lower Radius)该文本框用于输入铣刀底边的圆角半径。对于5参数铣刀,该半径值可以等于零,当其等于零时,为平底铣刀;在7参数和10参数铣刀中,该半径必须大于零。(3)【长度】(Length)该文本框用于输入铣刀长度。(4)【拔模角】(Taper Angle)锥角指定铣刀侧面与铣刀轴线之间的夹角。如果锥角为正值,则刀具上大下小;如果锥角为负,则刀具上小下大。其取值应大于90,小于90。(5)【顶角】(Tip Angle)顶角是指刀具底部的顶角。该角度从过刀具端点并与刀轴垂
6、直的方向测量,它只能取正值,且小于90。(6)【X Center R1】,【Y Center R1】这两个参数指定刀具底部圆弧中心的位置。X Center R1是底部圆弧中心到刀轴的水平距离。它可以是正值,也可以是负值,还可以为零。当它为正值时,圆弧及其中心在刀具轴线的同侧;当它为负值时,圆弧和它的中心在刀具轴线的两边。Y Center R1是底部圆弧中心到刀具底端的垂直距离,它必须是正值。以上两个参数仅适用于7参数铣刀和10参数铣刀。(7)【上半径】(Upper Radius)该文本框用于输入刀具上部的圆弧半径,半径值必须为正。(8)【X中心R2】(X Center R2),【Y中心R2】(
7、Y Center R2)这两个参数指定刀具底端上部圆弧的中心位置。X Center R2是上部圆弧中心到刀具轴线的水平距离,它可以是正值,也可以是负值,还可以为零。当它为正值时,圆弧及其中心在刀具轴线的同侧;当它为负值时,圆弧和它的中心在刀具轴线的两边。Y Center R2是刀具上部圆弧中心到刀具底端的垂直距离。它必须是正值。以上两个参数仅适用于10参数铣刀。(9)【刃口长度】(Flute Length)该文本框用于输入排屑槽的长度,排屑槽长度应小于刀具长度L。(10)【刃数】(Number of Flutes)该文本框用于输入立铣刀排屑槽的个数(2、4、6等)。这个参数不适用于后置处理,主
8、要用于说明刀具特性,以便正确选择刀具。(11)【方向】(Diction)该参数指定刀具的旋转方向,可设置为顺时针旋转(CLW)或逆时针旋转(CCLW)。51UG NX 5.0数控编程通用知识Chapter 32.夹持器参数在【铣刀参数设置】对话框的中部,【夹持器】(Tool Holder)组合框用于定义刀柄参数。夹持器可定义成圆柱体或圆锥体,但夹持器在屏幕上不以图形方式显示。定义夹持器的目的是检查在刀具运动过程中夹持刀柄是否与零件或夹具相碰撞。各夹持器参数(如图3-3所示)说明如下。(1)【直径】(Diameter)该文本框用于输入刀柄直径。(2)【长度】(Length)该文本框用于输入刀柄长
9、度。(3)【拔模角】(Taper Angle)该文本框用于输入刀柄锥度。当锥度为零时,为直柄,否则为锥柄。(4)【偏置】(Offset)该文本框用于输入刀具插入到刀柄中的长度。图3-3 刀具其他参数设置3.其他参数在【铣刀参数设置】对话框下部和如图3-3所示的【更多】选项卡中的各参数用于定义与刀具相关的其他参数。(1)【Z偏置】(Z Offset)该选项设置的值指定Z轴的偏置距离。(2)【补偿寄存器】(Adjust Register)和半径补偿寄存器(Cutcom Register)这两个选项分别用于指定刀具长度补偿寄存器号和刀具径向补偿寄存器号。(3)【刀具号】(Tool Number)该选
10、项用于指定刀具编号。52UG NX 5.0UG NX 5.0数控编程完全自学手册其他刀具参数设置夹持器参数设置(4)【目录号】(Catalog Number)该选项为刀具指定一个分类号,用于存储刀具。(5)【材料】(Material)该选项为刀具指定材料属性。刀具材料的属性影响切削用量中的切削速度和进给量的选择。选择该选项时,弹出【选择材料】对话框,其中列出的刀具材料有HHS(高速钢)、Carbide(硬质合金)、HSS Coated(高速钢涂层)和Carbide Coated(硬质合金涂层)等。(6)【显示刀具】(Display Tool)该选项用于在工作坐标系的原点以图形方式显示所创建的刀
11、具。(7)【方向】(Direction)该选项用于确定刀具旋向,包括CLW(顺时针主轴旋向)和CCLW(逆时针主轴旋向)。(8)【手工换刀】(Manual Tool Change)该选项用于确定刀具是否允许手动换刀。(9)【文本】(Text Status)该选项用于指定在CLS文件输出时语句LOAD or TURRET 命令的附加文本。(10)【跟踪点】(Tracking Point)该选项用于输出刀位点,默认为刀具中心。4.创建孔加工刀具孔加工刀具包括麻花钻、扩孔钻、铰刀、锪钻和丝锥等。当在【创建刀具】对话框的【类型】下拉列表框中选择drill模板零件时,对话框切换为如图3-4所示的形式,【
12、刀具子类型】中显示了各种孔加工刀具模板,可以创建中心钻、麻花钻、扩孔钻、铰刀、平底锪钻和丝锥等刀具。图3-4 创建钻孔刀具53UG NX 5.0数控编程通用知识Chapter 3创建钻孔刀具钻刀参数设置在这些孔加工刀具中,部分刀具(如平底锪钻、锥面锪钻等)在创建时弹出的对话框与创建铣刀时弹出的对话框相同,其他孔加工刀具(如中心钻、麻花钻和扩孔钻)在创建时会弹出如图3-4所示的对话框。在对话框中设置相关参数,最后选择【确定】,则创建所选类型的孔加工刀具。5.从刀具库中选取刀具在加工操作中使用的刀具,除用以上方法创建外,还可从刀具库中直接选取。对于各种模板零件,在【创建刀具】对话框中均包含选取刀具
13、图标(Retrieve Tool)。选择该图标并单击【确定】或【应用】,则弹出如图3-5中图所示的【选取刀具】对话框。图3-5 从刀具库中选取刀具选取刀具时,先单击【铣刀】(Milling)和【钻头】(Drilling)前的展开号“+”,展开各刀具类型所包含的刀具;然后选择需要的刀具类型,单击【确定】系统弹出与刀具类型相对应的【搜索关键字】对话框,对话框中显示的参数取决于所选的刀具类型。例如,当选择球头铣刀时,弹出如图3-5中图2所示的对话框;在对话框中指定查询条件,并选择【数量匹配】(Count Matches)选项,则显示满足查询要求的刀具把数;最后,单击【确定】,54UG NX 5.0U
14、G NX 5.0数控编程完全自学手册1 选取刀具2 搜索关键字3 搜索结果弹出满足查询要求的刀具列表如图3-5中图3所示,从列表框中选取需要的刀具,单击【确定】,则完成刀具选取工作。图2所示的对话框中各选项说明如下。(1)【单位】(Units)该选项用于指定要查找的刀具数据库文件(tool_database.dat)是公制文件还是英制文件。如果查找公制数据库,则选择Metric;如果查找英制数据库,则选择English。(2)【Libref】该文本框用于指定要搜索刀具的标识名称。在刀具库中,每把刀具都有一个唯一的标识名称,如果用户知道确切的刀具名称,可在该处直接输入。(3)【直径】(Diame
15、ter)该文本框用于输入要搜索刀具的直径。既可以输入直径数值,也可以输入关系运算符(、=等)。如要查找直径大于45 mm的刀具,可在文本框中输入“45”。(4)【刃口长度】(Flute Length)该文本框用于输入要搜索刀具的排屑槽长度。(5)【材料】(Material)该下拉列表框用于选择要搜索的刀具材料。列出的内容有All、HSS、HSS Coated、Cabide、Carbide Coated等。A11包含了所有刀具材料,如果不按材料搜索刀具,则选择All。(6)【刀柄】(Holder)该下拉列表框用于指定刀柄的类型。(7)【附加的搜索关键准则】(Additional Search C
16、riteria)该文本框用于指定其他搜索条件。输入搜索条件后,系统在刀具库中搜索刀具时,不按对话框中指定的条件搜索。搜索条件应按QRY语言的语法规则输入。(8)【结果信息】(Result Info)该选项用于查看搜索结果。选取该选项时,弹出一个包含搜索结果的信息显示窗口,其中列出了符合搜索条件的刀具。但在该窗口中只能查看刀具信息而不能选择刀具。(9)【清除】(Clear)当在对话框中输入的内容或选择的选项不合适时,选择该选项可以清除所输入的内容。(10)【数量匹配】(Count Matches)该选项用于显示满足搜索条件的刀具把数。在本练习中将创建一个新的零件和一个刀架,然后在刀架中放置15个
17、刀套。操作步骤1)创建一个新零件。使用【文件】【新建】,命名该零件为*_cnc_machine(*代表读者姓名缩写)(注意:单位为英寸)。2)创建刀架。选择【起始】【加工】,使用默认的加工环境。点击初始化。需要的话55UG NX 5.0数控编程通用知识Chapter 3结果文档/03/zjh_cnc_machine.prt动画文档/03/case/zjh_cnc_machine.avi知识要点练习创建刀库和刀套【实例 3-1】创建刀库和刀套把操作导航器切换到加工刀具视图。选择菜单【插入】【刀具】或单击创建刀具图标。如图3-6中图1所示,在【创建刀具】对话框中选择Carrier图标。不需要命名刀
18、架,单击【确定】。弹出如图3-6中图2所示的【刀架】对话框,单击【确定】。图3-6 创建刀架3)创建刀套,并给予标号。选择菜单【插入】【刀具】。如图3-7中图1所示,在【创建刀具】对话框中选择MCT_Pocket图标。选择CARRIER作为父级组。命名为POCKET_1。点击【确定】。弹出图2所示的【创建刀套】对话框,设置Pocket ID为1。点击确定。重复以上步骤,每次增加一个直至在刀架中创建15个刀具腔体,其结果如图3-8所示。另外,也可以先通过复制粘贴原来的腔体14次创建好15个刀具腔体,然后再重新命名和编号。图3-7 创建刀具对话框4)下面将创建切削刀具并把它们放置在刀套中。为便于显
19、示把视图切换到主视图。创建盘铣刀,盘铣刀的直径为4 inch。选择菜单【插入】【刀具】,弹出如图3-9中图1所示的【创建刀具】对话框,设置“类型”为mill_planar。选择“平面铣”(FACE_MILL)图56UG NX 5.0UG NX 5.0数控编程完全自学手册1 创建刀具对话框2 创建刀架对话框1 创建刀具对话框2 创建刀套对话框标,设置父级组为POCKET_1。在“名称”文本框输入FM-4.00,单击【确定】。弹出如图2所示的【Milling Tool-5 Parameters】(5参数铣刀)对话框,按图示设置参数。不要设置刀具号,因为它已经从POCKET_ID中继承了。设置【材料
20、】为Carbide(材料库中代号为TMC0_00002),单击【确定】。图3-8 操作导航器稽查机床刀具视图图3-9 创建盘铣刀5)创建刀柄。选择【夹持器】选项卡。刀柄仅有一个台阶段,按图3-10所示输入以下参数后,单击【添加】按钮。选择【显示刀具】按钮,选择【确定】。已经创建了一个直径4.0 inch的表面铣刀,并放在1号刀套。6)创建立铣刀。创建第一把立铣刀。选择创建刀具图标,弹出如图3-11中图1所示的【创建刀具】对话框,选择【MILL】图标,设置父级组为POCKET_2,输入名称EM-1.25-0。单击【确定】。弹出如图2所示的【MillingTool-5 Parameters】(5参
21、数铣刀)对话框,按图示设置参数。不要设置刀具号,因为它已经从POCKET_ID继承了。57UG NX 5.0数控编程通用知识Chapter 3图3-10 5参数铣刀夹持器参数设1 创建刀具对话框2 刀具参数设置设置“材料”为HSS Coated(材料库中代号为TMC0_00006)。选择【确定】。图3-11 创建立铣刀7)创建刀柄。选择【刀柄】选项卡,第一个台阶段按图3-12中图1所示,输入参数,选择【添加】按钮。第二个台阶段按图2所示,输入参数,选择【添加】按钮选择【显示刀具】按钮观察创建的刀具。图3-12 夹持器参数设置8)创建第二把立铣刀。弹出【创建刀具】对话框,选择【MILL】图标,设
22、置父级组为POCKET_3,输入名称EM-1.0-.125C。单击【确定】。弹出如图3-13所示的【MillingTool-5 Parameters】(5参数铣刀)对话框,按图示设置参数。不要设置刀具号,因为它已经从POCKET_ID中继承了。设置材料为Carbide(材料库中代号为TMC0_00002)。单击【确定】。9)选择【刀柄】选项卡,第一个台阶段按图3-14中图1所示,输入参数,选择【添加】按钮。第二个台阶段按图2所示,输入参数,选择【添加】按钮。选择【显示刀具】按钮观察创建的刀具。在操作导航中,切换到机床刀具视图。58UG NX 5.0UG NX 5.0数控编程完全自学手册1 创建
23、刀具对话框2 刀具参数设置1 第一个刀柄台阶段参数设置2 第二个刀柄台阶段参数设置图3-13 创建立铣刀图3-14 夹持器参数设置10)创建第三把立铣刀。使POCKET_3中的刀具(EM-1.0-.125)高亮显示。单击鼠标右键【复制】。使POCKET_4高亮显示。单击鼠标右键【内部粘贴】。单击鼠标右键【重命名】。给新刀具重新命名为EM-1.0-0C。双击该刀具进行编辑,改变底角半径R1为0。选择【确定】。保存并关闭文件。3.2 几何体和工件MCS创建几何主要是在零件上定义要加工的几何对象和制定零件在机床上的加工方位。创建几何包括定义加工坐标系、工件、边界和切削区域等。用创建几何建立的几何对象
24、,可指定为相关操作的加工对象。实际上,在各加工类型的操作对话框中,也可用几何图标指定操作的加工对象。但是,在操作对话框中指定的加工对象,只能为本操作使用,而用创建几何创建的几何对象,可以在多个操作中使用,而不需在各操作中分别指定。59UG NX 5.0数控编程通用知识Chapter 31 创建刀具对话框1 第一个刀柄台阶段参数设置2 第二个刀柄台阶段参数设置2 铣刀参数设置3.2.1 创建几何的一般步骤在创建工具条中选择创建几何图标(Create Geometry),或在主菜单中选择【插入】【几何体】菜单项,弹出如图3-15所示的【创建几何体】对话框。由于不同模板零件包含的几何模板不同,当在【
25、类型】(Type)下拉列表框中选择不同的模板零件时,对话框的【几何体子类型】(Subtype)会显示所选模板零件包含的几何模板图标。图3-15 创建几何体1.创建几何步骤1)根据加工类型,在【类型】下拉列表框中选择合适的模板零件。2)根据要创建的加工对象的类型,在【子类型】(Subtype)区域中选择几何模板。3)在【父级组】(Parent Group)下拉列表框中选择几何父级组(GEOMETRY)。4)在【名称】文本框中指定新建几何组的名称,如果不指定新的名称,系统则使用默认名称。最后,单击【确定】或【应用】。系统根据所选几何模板的类型,弹出相应的对话框,供用户进行几何对象的具体定义。在各对
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