首页 理论教育UGNX9.0超级学习手册:钻孔加工操作的创建过程

UGNX9.0超级学习手册:钻孔加工操作的创建过程

【摘要】:下面以图12.3.54所示的模型为例,说明钻孔加工操作的创建过程。图12.3.54 钻孔加工Task1.打开模型文件并进入加工环境Step1.打开文件D:\ug90\work\ch12.03\holemachining.prt。选取图12.3.55所示的整个零件为部件几何体,单击按钮,完成部件几何体的创建,同时系统返回到“工件”对话框。图12.3.57 “创建刀具”对话框图12.3.58 “钻刀”对话框Task4.创建工序Step1.插入工序。图12.3.59 “创建工序”对话框●A8:沉头孔加工。

创建钻孔加工操作的一般步骤:

(1)创建几何体以及指定刀具。

(2)指定选项,如循环类型、进给率、进刀和退刀运动、部件表面等。

(3)指定几何体参数,如选择点或孔、优化加工顺序、避让障碍等。

(4)生成刀轨及刀路仿真。

下面以图12.3.54所示的模型为例,说明钻孔加工操作的创建过程。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1084.jpg

图12.3.54 钻孔加工

Task1.打开模型文件并进入加工环境

Step1.打开文件D:\ug90\work\ch12.03\holemachining.prt。

Step2.进入加工环境。选择下拉菜单978-7-111-46323-8-Chapter12-1085.jpg978-7-111-46323-8-Chapter12-1086.jpg978-7-111-46323-8-Chapter12-1087.jpg命令,在系统弹出的“加工环境”对话框的978-7-111-46323-8-Chapter12-1088.jpg列表框中选择978-7-111-46323-8-Chapter12-1089.jpg选项,然后单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1090.jpg按钮,进入加工环境。

Task2.创建几何体

Step1.创建部件几何体。

(1)在工序导航器中的几何视图状态下双击978-7-111-46323-8-Chapter12-1091.jpg节点,系统弹出“工件”对话框。

(2)选取部件几何体。在“工件”对话框中单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1092.jpg按钮,系统弹出“部件几何体”对话框。选取图12.3.55所示的整个零件为部件几何体,单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1093.jpg按钮,完成部件几何体的创建,同时系统返回到“工件”对话框。

Step2.创建毛坯几何体。

(1)在“工件”对话框中单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1094.jpg按钮,系统弹出“毛坯几何体”对话框。

(2)在“毛坯几何体”对话框的978-7-111-46323-8-Chapter12-1095.jpg下拉列表中选择978-7-111-46323-8-Chapter12-1096.jpg选项,此时图形区显示图12.3.56所示的圆柱体(图中已隐藏部件几何体)。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1097.jpg

图12.3.55 部件几何体

978-7-111-46323-8-Chapter12-1098.jpg

图12.3.56 毛坯几何体

(3)单击“毛坯几何体”对话框中的978-7-111-46323-8-Chapter12-1099.jpg按钮,完成毛坯几何体的创建,系统返回到“工件”对话框。

(4)单击“工件”对话框中的978-7-111-46323-8-Chapter12-1100.jpg按钮,完成几何体的创建。

Task3.创建刀具

Step1.选择下拉菜单978-7-111-46323-8-Chapter12-1101.jpg978-7-111-46323-8-Chapter12-1102.jpg978-7-111-46323-8-Chapter12-1103.jpg命令,系统弹出图12.3.57所示的“创建刀具”对话框。

Step2.在978-7-111-46323-8-Chapter12-1104.jpg下拉菜单中选择978-7-111-46323-8-Chapter12-1105.jpg选项,在978-7-111-46323-8-Chapter12-1106.jpg区域中单击“DRILLINGTOOL”按钮978-7-111-46323-8-Chapter12-1107.jpg,在978-7-111-46323-8-Chapter12-1108.jpg文本框中输入Z8,然后单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1109.jpg按钮,系统弹出图12.3.58所示的“钻刀”对话框。

Step3.设置刀具参数。在“钻刀”对话框的978-7-111-46323-8-Chapter12-1110.jpg文本框中输入数值8.00,其他参数采用系统默认设置值,单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1111.jpg按钮,完成刀具的创建。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1112.jpg

图12.3.57 “创建刀具”对话框

978-7-111-46323-8-Chapter12-1113.jpg

图12.3.58 “钻刀”对话框

Task4.创建工序

Step1.插入工序。

(1)选择下拉菜单978-7-111-46323-8-Chapter12-1114.jpg978-7-111-46323-8-Chapter12-1115.jpg978-7-111-46323-8-Chapter12-1116.jpg命令,系统弹出图12.3.59所示的“创建工序”对话框。

图12.3.59所示“创建工序”对话框978-7-111-46323-8-Chapter12-1117.jpg区域中的按钮说明如下:

●A1978-7-111-46323-8-Chapter12-1118.jpg(SPOP_FACING):孔加工(锪平方式)。

●A2978-7-111-46323-8-Chapter12-1119.jpg(SPOP_DRILLING):中心钻。

●A3978-7-111-46323-8-Chapter12-1120.jpg(DRILLING):定心钻。

●A4978-7-111-46323-8-Chapter12-1121.jpg(PEAK_DRILLING):啄孔。

●A5978-7-111-46323-8-Chapter12-1122.jpg(BREAKCHIP_DRILLING):断屑钻。

●A6978-7-111-46323-8-Chapter12-1123.jpg(BORING):镗孔。

●A7978-7-111-46323-8-Chapter12-1124.jpg(REAMING):铰孔。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1125.jpg

图12.3.59 “创建工序”对话框

●A8978-7-111-46323-8-Chapter12-1126.jpg(COUNTERBORING):沉头孔加工。

●A9978-7-111-46323-8-Chapter12-1127.jpg(COUNTERSINKING):埋头孔加工。

●A10978-7-111-46323-8-Chapter12-1128.jpg(TAPPING):攻螺纹

●A11978-7-111-46323-8-Chapter12-1129.jpg(HOLE_MILLING):铣孔。

●A12978-7-111-46323-8-Chapter12-1130.jpg(THEAD_MILLING):铣螺纹。

(2)确定加工方法。在“创建工序”对话框的978-7-111-46323-8-Chapter12-1131.jpg下拉列表中选择978-7-111-46323-8-Chapter12-1132.jpg选项,在978-7-111-46323-8-Chapter12-1133.jpg区域中单击“DRILLING”按钮978-7-111-46323-8-Chapter12-1134.jpg,在978-7-111-46323-8-Chapter12-1135.jpg下拉列表中选择978-7-111-46323-8-Chapter12-1136.jpg选项,在978-7-111-46323-8-Chapter12-1137.jpg下拉列表中选择978-7-111-46323-8-Chapter12-1138.jpg,在978-7-111-46323-8-Chapter12-1139.jpg下拉列表中选择978-7-111-46323-8-Chapter12-1140.jpg,在978-7-111-46323-8-Chapter12-1141.jpg下拉列表中选择978-7-111-46323-8-Chapter12-1142.jpg选项,采用系统默认的名称。

(3)单击“创建工序”对话框中的978-7-111-46323-8-Chapter12-1143.jpg按钮,系统弹出图12.3.60所示的“钻”对话框。

Step2.指定钻孔点。

(1)单击“钻”对话框978-7-111-46323-8-Chapter12-1144.jpg区域中的978-7-111-46323-8-Chapter12-1145.jpg按钮,系统弹出图12.3.61所示的“点到点几何体”对话框,单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1146.jpg按钮,系统弹出图12.3.62所示的“点位选择”对话框。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1147.jpg

图12.3.60 “钻”对话框

978-7-111-46323-8-Chapter12-1148.jpg

图12.3.61 “点到点几何体”对话框

978-7-111-46323-8-Chapter12-1149.jpg

图12.3.62 “点位选择”对话框

图12.3.61所示的“点到点几何体”对话框部分按钮解释如下:

978-7-111-46323-8-Chapter12-1150.jpg:用于选择实体或曲面中的孔、点、圆弧和椭圆,所选择对象的轴心将成为加工位置。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1151.jpg:用于继续选择加工几何。如果先前没有选择任何特征作为加工对象,直接选择此项,系统会提示错误。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1152.jpg:用于设置省略先前选定的加工位置,即省略的几何将不再作为加工对象。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1153.jpg:优化后,为了关联夹具方位、工作台范围和机床行程等约束,选定的所有加工位置点可能会处于同一水平平面或竖直平面内,因此先前设置的避让参数已经不起作用,所以需要优化刀具路径时,一般是先优化,然后再设定避让参数。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1154.jpg:用于显示已选择加工对象的加工点位置,并且显示加工序号。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1155.jpg:用于设定孔加工时刀具避让的动作,用户则需要设定避让的开始点、结束点及安全距离三个选项,如果在优化刀具路径前设置了避让参数,则需要再次设定。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1156.jpg:在完成刀具避让的定义后,可通过该按钮反向编排加工点顺序,但刀具的避让动作仍会保留。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1157.jpg:该按钮可以显示并翻转加工位置的轴线,可用于确定正确的刀具方向。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1158.jpg:该按钮用于设置刀具的快速移动位置的偏置距离。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1159.jpg:单击该按钮则表示点位加工几何体设置完成,相当于“确定”按钮。

图12.3.62所示的“点位选择”对话框各按钮解释如下:

978-7-111-46323-8-Chapter12-1160.jpg:该按钮用于设置循环参数,对于不同类型的孔或者是直径相同而深度不同的孔,都需要关联一组循环参数,如果不进行设置,所选的加工位置则采用第一循环参数组

978-7-111-46323-8-Chapter12-1161.jpg:使用“点构造器”来指定加工位置。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1162.jpg:系统将通过用户指定组(点或圆弧组)中的所有点或圆弧确定加工位置。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1163.jpg:通过类选择方法指定加工位置。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1164.jpg:可以通过选择一个模型的表面来指定加工位置,系统默认将选定面中所有的孔作为加工位置。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1165.jpg:将“平面铣”或“型腔铣”中所保留预钻点指定为加工位置。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1166.jpg:通过给定一个直径,所有大于给定直径的孔将被选中作为加工位置。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1167.jpg:通过给定一个直径,所有小于给定直径的孔将被选中作为加工位置。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1168.jpg:完成选择后,返回上一级对话框。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1169.jpg:将选择范围设置为某一类几何或某一组几何,然后在这一类或一组几何中指定加工位置。

(2)在模型中选取图12.3.63所示的孔特征,单击“点位选择”对话框中的978-7-111-46323-8-Chapter12-1170.jpg按钮,然后单击“点到点几何体”对话框中的978-7-111-46323-8-Chapter12-1171.jpg按钮,系统返回到“钻”对话框。

Step3.指定部件表面。

(1)单击“钻”对话框978-7-111-46323-8-Chapter12-1172.jpg区域中的978-7-111-46323-8-Chapter12-1173.jpg按钮,系统弹出图12.3.64所示的“顶面”对话框。(www.chuimin.cn)

978-7-111-46323-8-Chapter12-1174.jpg

图12.3.63 加工对象

978-7-111-46323-8-Chapter12-1175.jpg

图12.3.64 “顶面”对话框

(2)在“顶面”对话框的978-7-111-46323-8-Chapter12-1176.jpg下拉列表中选择978-7-111-46323-8-Chapter12-1177.jpg选项,选取图12.3.65所示的模型表面。单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1178.jpg按钮,返回到“钻”对话框。

Step4.指定底面。

(1)单击“钻”对话框978-7-111-46323-8-Chapter12-1179.jpg区域中的978-7-111-46323-8-Chapter12-1180.jpg按钮,系统弹出图12.3.66所示的“底面”对话框。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1181.jpg

图12.3.65 指定部件顶面

978-7-111-46323-8-Chapter12-1182.jpg

图12.3.66 “底面”对话框

(2)在“底面”对话框的978-7-111-46323-8-Chapter12-1183.jpg下拉列表中选择978-7-111-46323-8-Chapter12-1184.jpg选项,选取图12.3.67所示的模型表面。单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1185.jpg按钮,返回到“钻”对话框。

Step5.在“钻”对话框978-7-111-46323-8-Chapter12-1186.jpg区域978-7-111-46323-8-Chapter12-1187.jpg下拉列表中选择978-7-111-46323-8-Chapter12-1188.jpg作为要加工孔的轴线方向。

说明:如果当前机床坐标系的ZM轴与要加工孔的轴线方向不同,可使用978-7-111-46323-8-Chapter12-1189.jpg下拉列表中的选项重新指定刀具轴线的方向。

Step6.设置循环控制参数。

(1)在978-7-111-46323-8-Chapter12-1190.jpg区域的978-7-111-46323-8-Chapter12-1191.jpg下拉列表中选择978-7-111-46323-8-Chapter12-1192.jpg选项,单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1193.jpg按钮,系统弹出图12.3.68所示的“指定参数组”对话框。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1194.jpg

图12.3.67 指定部件底面

978-7-111-46323-8-Chapter12-1195.jpg

图12.3.68 “指定参数组”对话框

(2)在“指定参数组”对话框中采用系统默认的设置,单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1196.jpg按钮,系统弹出图12.3.69所示的“Cycle参数”对话框,单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1197.jpg按钮,系统弹出图12.3.70所示的“Cycle深度”对话框。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1198.jpg

图12.3.69 “Cycle参数”对话框

978-7-111-46323-8-Chapter12-1199.jpg

图12.3.70 “Cycle深度”对话框

图12.3.69所示“Cycle参数”对话框的按钮说明如下:

978-7-111-46323-8-Chapter12-1200.jpg:用于设置钻孔加工的深度,即刀具退刀前零件表面与刀尖的距离。在各种循环类型中,除了978-7-111-46323-8-Chapter12-1201.jpg循环外,其他的循环类型都需要设置加工深度。单击此按钮,系统弹出图12.3.70所示的“Cycle深度”对话框,在此对话框中系统提供了6种设置加工深度的方法:

978-7-111-46323-8-Chapter12-1202.jpg:单击此按钮,系统设置模型中孔的深度为钻孔的加工深度。如果刀具的直径小于或等于加工孔的直径,并且加工孔的轴线方向和刀轴方向一致,系统会自动计算模型中孔的深度,并将这个深度默认为加工深度。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1203.jpg:单击此按钮,系统弹出“深度”对话框,可以在此对话框中设置退刀前刀具刀尖沿刀轴方向与零件表面的距离,系统将默认此距离为加工深度。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1204.jpg:单击此按钮,系统弹出“深度”对话框,可以在此对话框中设置退刀前刀具刀肩沿刀轴方向与零件表面的距离,系统将默认此距离为加工深度。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1205.jpg:单击此按钮,将根据刀尖刚好到达模型底面的距离来确定钻孔的加工深度。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1206.jpg:单击此按钮,将根据刀肩刚好到达模型底面的距离来确定钻孔的加工深度。如果需要刀肩完全穿透底面,可以在操作对话框的978-7-111-46323-8-Chapter12-1207.jpg文本框中设置刀肩穿过底面的穿透量。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1208.jpg:指定一个点来确定加工深度,系统将设置此点沿刀轴方向至部件表面的距离为加工深度。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1209.jpg:用于设置刀具的进给量,可以通过毫米分钟(MMPM)或毫米每转(MMPR)两种单位进行设置。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1210.jpg:单击此按钮,系统弹出“Cycle Dwell”对话框,可以设置刀具到达指定深度后的暂停参数。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1211.jpg:设置刀具到达指定深度后不停留。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1212.jpg:设置刀具到达指定深度后的停留时间,仅用于各种标准循环。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1213.jpg:单击此按钮,系统弹出“秒”对话框,可以设置刀具到达指定深度后的停留秒数。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1214.jpg:单击此按钮,系统弹出“转”对话框,可以设置刀具到达指定深度后的停留期间主轴的转数。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1215.jpg:激活使用机床的特有加工特征。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1216.jpg:单击该按钮,系统弹出“CAM”窗口,在此窗口可以设置CAM停止位置时使用的一个数字。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1217.jpg:单击此按钮,系统弹出“安全高度设置类型”对话框,用于设置退刀距离。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1218.jpg:单击此按钮,系统弹出“退刀”对话框,可以用于设置退刀距离。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1219.jpg:设置刀具沿刀轴方向退回到避让参数设定的安全平面。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1220.jpg:不使用Rtrcto选项设置退刀距离。

(3)在“Cycle深度”对话框中单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1221.jpg按钮,系统自动计算实体中孔的深度,且返回到“Cycle参数”对话框。

(4)单击“Cycle参数”对话框中的978-7-111-46323-8-Chapter12-1222.jpg按钮,系统弹出图12.3.71所示的“安全高度设置类型”对话框,单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1223.jpg按钮,系统弹出图12.3.72所示的“退刀”对话框,在其文本框中输入数值20,单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1224.jpg按钮,系统返回到“Cycle参数”对话框。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1225.jpg

图12.3.71 “安全高度设置类型”对话框

978-7-111-46323-8-Chapter12-1226.jpg

图12.3.72 “退刀”对话框

说明:在孔加工中,不同类型孔的加工必须采用不同的加工方式,这些加工方式有的属于连续加工,有的属于断续加工,它们的刀具运动参数也各不相同,为了满足这些要求,用户可以选择不同的循环类型(如啄钻循环、标准钻循环、标准镗循环等)来控制刀具切削运动过程。对于同类型但深度不同,或者是同类型同深度但加工精度要求不同的孔,它们的循环类型虽然相同,但加工深度或进给速度不同,这时必须设置不同的参数组来实现不同的切削运动。

UG NX 9.0提供了14种循环类型,根据不同类型的孔,首先在下拉列表中选择合适的循环类型,系统弹出“指定参数组”对话框,可在其中的978-7-111-46323-8-Chapter12-1227.jpg文本框中输入循环参数组的序号,单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1228.jpg按钮进行该组循环参数的设置。每种循环类型都可以设置5组循环参数,设置好的循环参数可以通过“点位选择”对话框关联到每个加工对象。

(5)在“Cycle参数”对话框中单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1229.jpg按钮,系统返回到“钻”对话框。

Step7.在“钻”对话框978-7-111-46323-8-Chapter12-1230.jpg区域的978-7-111-46323-8-Chapter12-1231.jpg文本框中输入数值3.00;在978-7-111-46323-8-Chapter12-1232.jpg区域的978-7-111-46323-8-Chapter12-1233.jpg文本框中输入数值1.50,在978-7-111-46323-8-Chapter12-1234.jpg文本框中输入数值0.0。

Step8.避让设置。

(1)在“钻”对话框978-7-111-46323-8-Chapter12-1235.jpg区域中单击“避让”按钮978-7-111-46323-8-Chapter12-1236.jpg,系统弹出图12.3.73所示的“避让几何体”对话框。

(2)单击“避让几何体”对话框中的978-7-111-46323-8-Chapter12-1237.jpg按钮,系统弹出图12.3.74所示的“安全平面”对话框。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1238.jpg

图12.3.73 “避让几何体”对话框

978-7-111-46323-8-Chapter12-1239.jpg

图12.3.74 “安全平面”对话框

图12.3.73所示“避让几何体”对话框中的按钮说明如下:

978-7-111-46323-8-Chapter12-1240.jpg:用于指定加工轨迹起始段的刀具位置。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1241.jpg:用于指定刀具移动到加工位置上方的位置。这个刀具的起始加工位置的指定可以避让夹具或避免产生碰撞。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1242.jpg:用于指定切削完成后,刀具移动至的位置。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1243.jpg:用于指定刀具的最终位置,即刀具轨迹中的回零点。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1244.jpg:用于指定在切削的开始、切削的过程中或完成切削后,刀具为了避让所需要的安全距离。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1245.jpg:用于设置下限平面,若刀具在运动过程中超过该平面,则报警,并在刀位文件(CLSF文件)中显示报警信息。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1246.jpg:用于重新显示已经定义的避让几何体。

(3)单击“安全平面”对话框中的978-7-111-46323-8-Chapter12-1247.jpg按钮,系统弹出“平面”对话框,在978-7-111-46323-8-Chapter12-1248.jpg下拉列表中选择978-7-111-46323-8-Chapter12-1249.jpg选项,在978-7-111-46323-8-Chapter12-1250.jpg文本框中输入数值20.0,单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1251.jpg按钮,系统返回“安全平面”对话框并创建一个安全平面。

(4)单击“安全平面”对话框中的978-7-111-46323-8-Chapter12-1252.jpg按钮,返回到“避让几何体”对话框,然后单击“避让几何体”对话框中的978-7-111-46323-8-Chapter12-1253.jpg按钮,系统返回到“钻”对话框。

Step9.进给率设置。

(1)在“钻”对话框的978-7-111-46323-8-Chapter12-1254.jpg区域中单击“进给率和速度”按钮978-7-111-46323-8-Chapter12-1255.jpg,系统弹出“进给率和速度”对话框。

(2)在“进给率和速度”对话框的978-7-111-46323-8-Chapter12-1256.jpg文本框中输入数值455,在978-7-111-46323-8-Chapter12-1257.jpg文本框中输入数值50,然后单击978-7-111-46323-8-Chapter12-1258.jpg按钮,其他采用系统默认设置值。

(3)单击“进给率和速度”对话框中的978-7-111-46323-8-Chapter12-1259.jpg按钮,完成切削参数的设置,系统返回到“钻”对话框。

Task5.生成刀具轨迹并仿真

生成的刀具轨迹如图12.3.75所示,2D仿真加工后的模型如图12.3.76所示。

978-7-111-46323-8-Chapter12-1260.jpg

图12.3.75 刀具轨迹

978-7-111-46323-8-Chapter12-1261.jpg

图12.3.76 2D仿真结果

Task6.保存文件

选择下拉菜单978-7-111-46323-8-Chapter12-1262.jpg978-7-111-46323-8-Chapter12-1263.jpg978-7-111-46323-8-Chapter12-1264.jpg命令,保存文件。