第1章UGNX数控加工概述.docx

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1、第1章UGNX数控加工概述学习提示：数控加工在现代产品和模具生产中占有举足轻重的地位，得到了广泛应用。本章主要介绍CAD/CAM的基本概念、常见的CAD心AM软件、UGNX数控加工方式和特点、UGNX典型编程流程等。技能目标：使读者了解UGNX软件的相关知识，并对如何使用UGNX软件进行数控加工有一个大概的认识。1.1 数控模块分析与UGNX数控加工方式及特点目前，应用于数控编程的软件很多，大多数都集计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)于一体。UGNX是当今世界上最经济、最有效及全方位的CAD/CAM软件之一。1.1.1 CAD/CAM软件数控模块分析1. CAD/CAM的基本概

2、念计算机辅助设计(ComputerAidedDesign,CAD)是指以计算机为辅助工具，根据产品的功能要求，完成产品的工程信息及制图。计算机辅助制造(COmPUterAidedMaufacturing,CAM)是指以计算机为辅助工具，控制刀具进行指定的运动，以加工出需要的工件。2.常见的CAD/CAM软件1) MastercamMastercam是由美国CNCSoftware公司推出的基于PC平台的CAD/CAM软件，它具有强大的加工功能，尤其在对复杂曲面自动生成加工代码方面具有独到的优势。Mastercam主要针对数控加工，因此其零件的设计造型功能不强，但由于它对硬件的要求不高，且操作灵活

3、，易学易用，价格较低，因此受到众多企业的欢迎。2) UGNXUGNX由SiemensPLMSoftware公司开发经销，其不仅具有复杂造型和数控加工的功能，还具有管理复杂产品装配，进行多种设计方案的对比分析和优化等功能。该软件具有较好的二次开发环境和数据交换能力。其庞大的模块群为企业提供了从产品设计、产品分析、加工装配、检验，到过程管理、虚拟运作等全系列的技术支持。UGNX运行对计算机的硬件配置有很高的要求，因此其早期试用版本只能在小型机和工作站上使用。随着微机配置的不断升级，现已开始在微机上使用。目前该软件在国际市场上己占有较大的份额。本书将以UGNX为例来介绍零件自动编程的方法。3) Pr

4、oZENGINEERProZENGINEER是美国PTC公司研制和开发的软件，它开了三维CAD/CAM参数化的先河。该软件具有基于特征、全参数、全相关和单一数据库的特点，可用于设计和加工复杂的零件。另外，它还具有零件装配、机构仿真、有限元分析、逆向工程、同步工程等功能。4) CATIACATIA是最早实现曲面造型的软件，它开创了三维设计的新时代。它的出现，首次实现了用计算机完整描述产品零件的主要信息，使CAM技术的开发有了现实基础。目前，CATIA己发展成从产品设计、产品分析、产品加工、产品装配和检验，到具有过程管理、虚拟动作等众多功能的大型CAD/CAM/CAE软件。5)cimatronci

5、matron是以色列CimatrOn公司提供的cad/cam/cae软件，它是较早在微机平台上实现三维CAD/CAM的全功能软件。它具有三维造型、生成工程图、数控加工等功能,还具有各种通用和专用的数据接口及产品数据管理等功能。该软件在我国很早就得到了全面汉化，己积累了一定的应用经验。6)CAXACAXA是由中国北航海尔软件有限公司研制开发的全中文、面向数控铳床和加工中心的三维CAD/CAM软件。CAXA基于微机平台，采用WindoWS原创菜单和交互方式，全中文界面，便于轻松地学习和操作。CAXA既具有线框造型、曲面造型和实体造型的设计功能，又具有生成二轴至五轴的加工代码的数控加工功能，可用于加

6、工具有更杂三维曲面的零件，其特点是易学易用，价格较低，已在国内众多企业、院校及研究院中得到应用。1.1.2UGNX数控加工方式及特点在UGNX的加工环境中提供了许多操作模板，但实际上只需要掌握最基本的几种操作即可具备编程的能力，并投入实际工作，其他操作都是从这几种基本操作中扩展出来的，稍有区别，在实际使用时甚至可以不使用扩展操作。以下是UGNX数控加工主要模块的介绍。1)型腔铳型腔铳(CaVitymilling)模块在加工中特别有用，应用于大部分工件的粗加工、半精加工和部分精加工。型腔铳操作的原理是通过计算毛坯除去工件后剩下的材料作为被加工的材料来产生刀位轨迹，所以只需要定义工件和毛坯即可计算

7、刀轨，使用简便且智能化程度高。2)平面铳和面铳平面铳和面铳(Pkmarmilling)模块是UGNX数控加工最基本的操作，这两种操作创建的刀位轨迹是基于平面曲线进行偏移而得到的。平面铳通过定义的边界在XY平面创建刀位轨迹。面铳是平面铳的特例，它基于平面的边界，在选择了工件几何体的情况下，可以自动防止过切。3)固定轴曲面轮廓铳固定轴曲面轮廓铳(FiXed-AXiSmilling)模块是UGNX的精髓，是UGNX精加工的主要操作步骤。固定轴曲面轮廓铳的操作原理是，首先通过驱动几何体产生驱动点，然后将驱动点投影到工件几何体上，再通过工件几何体上的投影点计算得到刀位轨迹点，并按设定的非切削移动计算出所

8、需的刀位轨迹。4)可变轴曲面轮廓铳可变轴曲面轮廓铳(VariabIeaxismilling)模块支持在任一UG曲面上的固定和多轴铳功能，是完全的35轴轮廓运动，刀具方位和曲面光洁度质量可以设置，利用曲面参数，投射刀轨到曲面上后用任一曲线或点控制刀轨。5)点位加工使用点位加工(PointtoPoint)可产生钻、扩、镇、铉和攻螺纹等操作的加工路径。该加工的特点是：用点作为驱动几何，可根据需要选择不同的固定循环。6)车削加工UGNX提供了强大的数控车削加工(Iathe)模块，包含了粗车加工、精车加工、示教加工、中心钻孔加工、螺纹加工等操作，能够实现各种复杂回转类零件的数控加工编程。7)线切割UGN

9、X提供了强大的线切割(WireEDM)加工的编程方法，包括外轮廓、内轮廓、开放边界等，能够实现2轴或4轴的加工方法。1.2界面介绍UGNX是标准的WindOWS图形用户界面，其界面简单易懂，用户只要了解各部分的位置与用途，就可以充分运用系统的操作功能，给自己的设计工作带来方便。1.2.1 基本功能界面UGNX的基本功能界面如图14所示，在工作界面中主要包括菜单栏、工具栏、浮动工具条、资源条和图形工作区等。菜单栏包含了UGNX的所有功能命令。系统将所有的命令或设置选项予以分类，分别放置在不同的菜单项中，以方便用户的查询及使用。工具条可以是固定的，也可以是浮动的，系统按照功能模式的要求建立了各种工

10、具条,在工具条的图标中几乎包含了UGNX系统的全部功能。每个工具条中的图标按钮都对应着不同的命令，图标按钮以图形的方式直观地表现了该命令的功能，用户也可以根据使用需要，定制工具条的按钮功能、是否下方显示文本提示等信息。资源条中包含了在具体的应用模块中系统可以提供的资源，如在加工模块中，可以调用【装配导航器】、【约束导航器】、【部件导航器】、【工序导航器】、【加工特征导航器】、【机床导航器】等多个资源条，方便用户使用。图形工作区是用户使用最多的工作窗口。在图形工作区中主要进行模型的显示和编辑等。1.2.2 加工环境的设置进入UGNX的基本环境，单击【启动】按钮，将弹出下拉菜单。选择【加工】命令，

11、如图1-2所示，当一个工件是首次进入加工模块时，系统将会弹出【加工环境】对话框，如图1-3所示。如果是第二次或多次进入加工模块时，则不会弹出该对话框。【加工环境】对话框要求进行初始化，【要创建的CAM设置】列表框指定加工设定的默认文件即加工方式，在其中选择一个加工模板集。选择的模板文件决定了加工环境初始化后可以选用的操作类型，同时决定了在生成程序、刀具、方法、几何体时可以选择的父节点类型。【要创建的CAM设置】选择好后，单击【确定】按钮，系统会根据指定的加工配置，调用相应的模板和相关的数据进行加工环境的初始化。,丽-U H NX wCtrUAlKN口外机影设i+0.CtrkAh.SG MSCO

12、rkShfHDH W仿XM. xnr (W-CuUAk.M II基本坏照PMl所有应用酶图1-2选择【加工】命令图1-3【加工环境】对话框1.2.3 【刀片】工具条图1-4所示为加工环境中非常重要的【刀片】工具条，包含【创建程序】、【创建刀具】、【创建几何体】、【创建方法】、【创建工序】5个工具，其作用分别如下。 【创建程序】：用于新建程序对象。 【创建刀具】：用于新建加工所用的刀具并设置参数。 【创建几何体】：用于新建几何体组对象，可设定该几何体包含的工件、毛坯或坐标系等。 【创建方法】：用于新建加工方法组，设定该方法的余量和加工公差。 【创建工序】：用于新建操作，选择操作模板，并设定操作参

13、数。1.2.4导航器UGNX加工环境中的工序导航器是一个对创建的操作进行全面管理的窗口，它有4个视图，分别是【程序顺序视图】、【机床视图】、【几何视图】和【加工方法视图】，如图1-5所示。这4个视图分别使用程序组、几何体、刀具和方法作为主线，通过树形结构显示所有的操作，如图1-6图1-9所示。当一个工件是首次进入加工模块时，需要单击【工序导航器】按钮馀，将打开【导航器】工具条，单击任意一项内容，将打开其对应的导航器。这4个工序导航器是互相联系的、统一的整体，绝不可误解为是各自孤立的部分，它们始终围绕着操作这条主线，按照各自的规律显示。这4个工序导航器只是数控程序的几个侧面，通过不同主线，分别集

14、中显示程序组、几何体、刀具和方法，使所进行的操作看起来一目了然。图1-5导航器9 工序导UB - 8E? 至政NJPRoGRAM 2 二 4 0L1 AA VCBBS ?Q|B1JCAVITY.MILL-2名称 刀就GENERIC-MACHINE0 ZIEVELPRoFIlE -V82丫 & CONTOUR-ARE (3 C0NT0UR-ARE. ? iCONTOUR.ARE V1Jjcontouilare ? CONTOUR-ARE7B3 ；? 8 84 -85S未用项 I D3OR5，R C AVITY.MILL(电 C AVITY.MILL.2S 9 D16R.8Vl ZLEVELPRo

15、FllE/ 3 CoNTOUR-AREA：蛤 FACJMIUJNjAREA Y & CoNTOUR_AREA_C I 蛤 FACE_MILLINC_ARL YCAVlTY-MILLJ7 0 CAVlTYMLLl-CO Wzievelprofilej7 忠 CAVFTY-MILL3 g O12R62VlS.Y逆QEoMETRY3=1 MCS.MILL刀轨杷他整WORKPIECE噫 CAVrTY-MILL R CAVnY-MILUl UCAVnY-MIlL-I.& ZLEVELPRoFlLE? CONTOUR-AREAFACE_MH_!JNJJ a CONTOUR.ARE J( ContouR.A

16、RE ? CONTOUR.ARE. J CONTOUR-ARE./ 9 ContouR-ARE FACE_MIUNG一名称METHOD 些 MILL-ROUGH It MiLLSEMLFINISH 士 MILL.FINISH A DRILL-METHOD 唁 CAVmLMIlL_2 4 ZLEVELPROFlLEJ? & CONTOUR.AREA-3 CAVTY.MILL-1/噌 CAVITY-MILLJ-CoPY V(* FLOWeUT-MULTIPLE? ItMIlLMETHOD色 CAVY.MILL-1-COPY. ? 3 CONTOU R_AREA_3_C0 . / A C0NT0UR

17、.AREA.3.C00 SolidWorksPro/ENGINEERCmA等。在进入加工模块前，应在建模环境下建立用于加工零件的毛坯模型。因为在进行创建操作时，需要选择毛坯几何体；在模拟刀具路径时，需要使用毛坯来观察零件的成形过程。当首次进行加工应用时，系统要求设置加工环境。设置加工环境就是指定当前零件相应的加工模板（如车、钻、平面铳、多轴铳和型腔铳等）、数据库（刀具库、机床库、切削用量库和材料库等）、后置处理器和其他高级参数。在选择合适的加工环境后，如果用户需要创建一个操作，可继承加工环境中已定义的参数，不必在每次创建新的操作时，对系统的默认参数进行重新设置。本节首先介绍UG生成数控程序的一

18、般步骤，然后对主要环节进行细致的介绍。1.3.1 打开模型单击【打开】按钮,，将弹出【打开】对话框，如图1-10所示。选择配套教学资源中的partl文件，单击OK按钮，调入工件。r?f5c|图I-Io【打开】对话框1.3.2 初始化加工环境S三皿初始化加工环境。选择【启动】下拉菜单中的【加工】命令，打开【加工环境】对话框，如图1-11所示。在【要创建的CAM设置】列表框中选择milLcontour作为操作模板，单击【确定】按钮，进入加工环境。酶设定工序导航器。单击图1-12左侧资源条中的【工序导航器】按钮打开工序导航器，单击右上角的【锁定】按钮-,使它变成或状，这样就锁定了导航器，在【导航器】

19、工具条中单击【几何视图】按钮Fl,则工序导航器如图1-12所示。GEOMETRY耒用项*WMCS图【加工环境】对话框图1-12几何工序导航器S三皿设定坐标系和安全高度。在工序导航器中，双击坐标系图标区MCS-MILL,打开MiIloriem对话框，如图1-13所示。在【机床坐标系】中选择【指定MCS】选项，弹出CSYS对话框，在【类型】下拉列表框中选择【对象的CSYS】选项，将加工坐标系放置于圆中心，如图1-14所示。单击【确定】按钮，返回MmOriem对话框。图 1-13 Miilorient 对话框图1-14设定加工坐标系S在【安全设置】选项组的【安全设置选 项】下拉列表框中选择【自动平面

20、】选项，如图1-13 所示，单击【指定平面】按钮，弹出【平面】对话框， 如图1-15所示。默认选择【按某一距离】类型，单 击零件顶面，并在【距离】文本框中输入20,即安全 高度为20mm,单击【确定】按钮，完成设置。酶曲创建铳削几何体。在工序导航器中单击 WMCS_MlLL图标前的“ + ”按钮，将展开坐标系父 节点，双击其下的WORKPIECE选项，打开【铳削 几何体】对话框，如图1-16所示。单击【指定部件】 按钮存，打开【部件几何体】对话框，在绘图区选 择零件作为部件几何体。图1-15【平面】对话框SS皿创建毛坯几何体。单击【确定】按钮，返回到【铳削几何体】对话框，在该对 话框中单击【指

21、定毛坯】按钮，打开【毛坯几何体】对话框。在【类型】列表框中选 中第三个图标按钮【包容块】，将生成默认毛坯，如图1-17所示。单击两次【确定】按 钮，返回主界面。图1-161铳削几何体】对话框图1-17【毛坯几何体】对话框1.3.3 创建粗加工操作SSEA创建刀具。单击【刀片】工具条中的【创建刀具】按钮W,打开【创建刀具】对话框，【刀具子类型】默认为【铳刀】面，在【名称】文本框中输入D16,如图1-18所示。单击【应用】按钮，打开刀具参数对话框，在【直径】文本框中输入16,如图1-19所示。图1-18【创建刀具】对话框图1-19刀具参数对话框S三的创建方法。单击【刀片】工具条中的【创建方法】按钮

22、百，打开【创建方法】对话框，在【名称】文本框中输入MILL_0.35,如图1-20所示。单击【应用】按钮，打开【铳削方法】对话框，在【部件余量】文本框中输入0.35,在【公差】选项组中设定【内公差】和【外公差】均为0.03,如图1-21所示。单击【确定】按钮，这样就创建了一个余量为0.35mm的方法。图1-20【创建方法】对话框图1-21【铳削方法】对话框S三A创建型腔铳。单击【刀片】工具条中的【创建工序】按钮*,打开【创建工序】对话框，如图1-22所示。选择【型腔铳】P,设置【几何体】为WoRKPIECE、【刀具】为DI6、【方法】为MILL_0.35,【名称】默认为CAVlTY_MILL,

23、单击【确定】按钮，打开【型腔铳】对话框，如图1-23所示。图1-22【创建工序】对话框图1-23【型腔铳】对话框s三皿刀轨设置。在【型腔铳】对话框的【刀轨设置】选项组中，将【切削模式】设置为【跟随部件】、【步距】设置为【刀具平直百分比】、【平面直径百分比】设置为65、【每刀的公共深度】设置为【恒定】、【最大距离】设置为06,如图1-24所示。刀像设置A方法切削式邮跟随部件步距I刀且平直百分比平面直径百分比(65.0000每刀的公共深度恒定6最大距离0.6000Jrnm图1-24【刀轨设置】选项组S三g设定切削策略和连接。单击【切削参数】按钮日，打开【切削参数】对话框,在【策略】选项卡中设置【切

24、削方向】为【顺铳】、【切削顺序】为【深度优先】，如图1-25所示。在【连接】选项卡中设置【开放刀路】为【变换切削方向】，如图1-26所示。图1-25【策略】选项卡图1-26【连接】选项卡S!I三g设定切削余量。单击【切削参数】按钮打开【切削参数】对话框，切换到【余量】选项卡，取消选中【使底面余量与侧面余量一致】复选框，设置【部件侧面余量】为0.35、1部件底面余量】为0.15。【内公差】和【外公差】均设置为0.05,如图1-27所示，单击【确定】按钮。SS皿设定进刀参数。单击【非切削移动】按钮易，打开【非切削移动】对话框，设定进刀参数，如图1-28所示。S三设定进给率和速度。单击【进给率和速度

25、】按钮明，打开【进给率和速度】对话框，设定参数。设定【主轴速度】为2200,设定【切削】为100O,单击【主轴速度】文本框后的【计算】图标可，生成表面速度和每齿进给量，如图129所示。单击【确定】按钮，退出设定。图1-27【余量】选项卡图1-281非切削移动】对话框S三生成刀位轨迹。单击【生成】按钮M，系统将计算出粗加工的刀位轨迹，如图1-30所示。1.3.4 模拟打开工序导航器，在WORKPIECE节点上右击，在弹出的快捷菜单中选择【刀轨】|【确认】命令（见图1-31）,则回放所有该节点下的刀轨，接着打开【刀轨可视化】对话框,如图1-32所示。切换到其中的【2D动态】或【3D动态】选项卡，单

26、击对话框底部的【播放】按钮旧，系统开始模拟加工的全过程.图1-33所示为刀轨实体3D加工模拟。Ul未用项=I ; MCS-MILL*r生成3平行生成& 工序导象 - JLfl名称刀就GEOMETRY，同后处杳刀片对象超依挂工件iTl信息?）属性I图1-32【刀轨可视化】对话框锁定、删除 整艰 世优化进给工密报告最现刀具M-笈曦图1-31选择【刀轨】|【确认】命令图1-33刀轨实体3D加工模拟1.3.5 后处理在工序导航器中，选择创建的操作CAVITY_MILL,然后右击，在弹出的快捷菜单中选择【后处理】命令（见图1-34）,打开【后处理】对话框，如图1-35所示。在【文件名】文本框中输入文件名

27、及路径，单击【应用】按钮，系统开始对选择的操作进行后处理，产生一个文件，如图1-36所示，将NC文件输入数控机床，实现零件的自动控制加工。名林GEOMETRY刀就M未用项 后:MCS.MILLe 净 Workreceh x怆er工件 IttI信息电属性图1-34选择【后处理】命令 g)l I图1-35【后处理】对话框信息口回国信息歹俵创建者，Administrator日期：2022-9-2423:05:42I当前工作部件IF:UGNX8.5partll-l.prtM点名】pc-2011093010S9NOOlOG40G17G90G70N0020G91G28ZO.0:0030TOOM06NOO4

28、0GOG90X-1.6141Y.0786SlOOOMO3NOOSOG43Z.7874HOON00602.0792N0070GlZ-.0389F19.7M08N0080X-1.3877N0090X-1.2991Y.3809INOIoOG2X-.3809Y1.299111.2991J-.38Q9图1-36后处理信息1.4 本章小结本章介绍了数控常用加工软件，主要对UGNX数控模块进行了详细的讲解，并对UGNX数控加工的操作界面和典型的生成刀位轨迹的步骤进行举例，做了详细的讲解，以便读者更好地学习后面的内容。思考与练习1. UGNX数控模块有哪些特点？2. UGNX数控加工有哪些主要方式？各有什么特

29、点？3. UGNX数控加工生成数控程序的一般步骤是什么？第2草数控加工基本操作及共同项学习提示：在开始学习UGNX模块加工编程之前，本章重点介绍创建加工操作的4个父对象的方法，包括程序组、刀具、几何体及加工方法。初步介绍各个模块中的通用参数和基本概念，为学习后面的章节打下基础。技能目标：使读者掌握创建加工操作的技能，并对模块中的通用参数和基本概念有一定的了解。2.1 创建加工操作的4个父对象在创建各种数控加工操作之前，一般需要先创建此加工操作的4个父对象，包括程序组、刀具、几何体及加工方法。2.1.1 创建程序组程序组用于排列各加工操作在程序中的次序，将几个加工操作存放在一个程序组对象中。例如

30、，一个复杂零件如果需要在不同的机床上完成表面加工，则应该将同一机床上加工的操作组合成程序组，以便刀具路径的输出。合理地安排程序组，可以在一次后置处理中按程序组的顺序输出多个操作。在程序顺序工序导航器中，将显示每个操作所属的程序组以及各操作在机床上的执行顺序。单击【刀片】工具条中的【创建程序】按钮,然后在【创建程序】对话框中设置【类型】、【位置】、【名称】。单击两次【确定】按钮后，就建立了一个程序。打开程序顺序工序导航器，可以看到刚刚建立的程序AA,如图21所示。3 INCJROCRATrP。 fc-玄李原亨FeA( aw Il )A 一6/K5 |蹄定 R而名称NC.PR0CRAM 学未用项

31、“A PROCRAM图2-1创建程序的步骤换刀在导航器菜单下单击【角色】按钮岸，在弹出的对话框中单击【基本功能】图标叫将会出现带汉字注释的工具条；单击【高级】图标4i,将会出现不带汉字注释的工具条。2.1.2 创建刀具在创建铳削、车削和孔加工操作时，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。单击【刀片】工具条中的【创建刀具】按钮斫，弹出【创建刀具】对话框，在【类型】下拉列表框中选择miLplanar选项，在【刀具子类型】列表框中选择铳刀的类型，并在【刀具】文本框中输入刀具名称，如图22所示，单击【确定】按钮或【应用】按钮。单击

32、【确定】按钮后，将弹出【铳刀-5参数】对话框。在该对话框中可以设置刀具的有关参数，单击【确定】按钮，即可完成刀具的设置，如图23所示。图2-2创建刀具的步骤图2-3设定刀具参数2.1.3 创建几何体创建几何体主要定义了加工几何体和工件在机床上的放置位置，创建铳削几何体包含加工坐标系、工件、铳削边界、铳削几何和切削区域等。在各加工类型的操作对话框中，也可用几何按钮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，而用创建几何体创建的几何对象，在各操作中都可以使用，并不需要在各操作中分别指定。下面将简单介绍创建加工坐标系对象和创建工件对象的过程。打开配套教学资源“part2

33、文件，如图2-4所示。在功能界面中选择【启动】|【加工】命令，进入加工模块。图2-4【打开】对话框1 .创建加工坐标系对象单击【刀片】工具条中的【创建几何体】按钮然后在【创建几何体】对话框中设置【类型】为milLplanar.【几何体子类型】为MCSA、【几何体】为GEOMETRY,【名称】为MCS,如图25所示。单击【确定】按钮后，弹出MCS对话框，如图26所示。图2-5【创建几何体】对话框图2-6 MCS对话框在MCS对话框中单击MCS图标盅，弹出CSYS对话框，在【类型】下拉列表框中选择【对象的CSYS】选项，如图2-7所示，单击零件上表面，系统自动将加工坐标系MCS设置在平面的中心。图

34、2-7设定加工坐标系单击【确定】按钮，返回MCS对话框，在【安全距离】文本框中输入20,完成安全平面的创建，如图2-8所示，单击【确定】按钮，完成MCS的设定。图2-8 MCS的设定2 .创建工件对象单击【刀片】工具条中的【创建几何体】按钮J,打开【创建几何体】对话框，设置【类型】为milLpkmar、【儿何体子类型】为WORKPIECE阉、【几何体】为MCS、【名称】为WoRKPIECE，如图2-9所示。单击【确定】按钮后，弹出【工件】对话框，如图2-10所示。图2-91创建几何体】对话框图2-10【工件】对话框在【工件】对话框的【几何体】选项组中将【指定部件】设置为图，单击【确定】按钮，弹

35、出【部件几何体】对话框，选择零件模型，如图2-11所示。图2-11选择零件模型图2-12【毛坯几何体】对话框毛坯几何体指定将要切削掉的原始材料的模型，即表示被加工零件毛坯的几何形状。在【工件】对话框的【几何体】选项组中将【指定毛坯】设置为囤，单击【确定】按钮，弹出【毛坯几何体】对话框，选中【类型】下拉列表框中的【包容块】按钮，系统生成默认毛坯，单击【确定】按钮，如图2-12所示。打开几何工序导航器，可以看到刚刚建立的加工坐标系MCS和工件对象，如图2-13所示。另外，适用于复杂零件的加工时需要建立多个坐标系，以便创建不同类型的几何组。&工序号IUB几何名称刀轨GEOMETRY-鱼未用项MCSW

36、ORKplECEJ的一图2-13几何工序导航器2.1.4创建加工方法加工方法对象定义了切削的方法，系统已经定义了粗加工、半精加工、精加工方法，用户可以自定义加工方法对象，如图2-14所示，对象包含内公差、外公差、部件余量、切削方法、进给、颜色和编辑显示等选项。在不同的类型中，加工对象的参数也有所不同，如图2-15所示。图2-14【创建方法】对话框图2-15【铳削方法】对话框2.1.5创建工序创建工序是完成创建刀位轨迹的最后环节，在创建工序的过程中需要设定操作的【类型】、【工序子类型】、4个父对象以及相关的控制参数、【名称】等，如图2-16所示。图2-16【创建工序】对话框2.2加工中的共同项U

37、GNX提供的各种加工操作中有一些参数是相同的，本节将详细介绍加工中的共同项,这样可以对UGNX加工过程中的一些概念有一个初步的认识，为后面的学习打下基础。2.2.1 安全高度当一段刀轨结束，要转移到另一处加工时，就需要将刀具提升到安全高度，再运动到另一处，然后进刀加工，这个过程就是横越运动。但实际加工时，为提高加工效率，通常指定横越运动发生在先前平面的高度上，系统会自动计算以避免过切。先前平面是平面铳和型腔铳操作中的进退刀参数，是指上一层的高度。2.2.2 余量的设置和意义按工件的加工工序，加工-般可分为粗加工、半精加工和精加工等步骤，在每一个工序都需要保留加工余量。UGNX提供了多种定义余量

38、的方式。 部件余量：在工件所有的表面上指定剩余材料的厚度值，如图2-17所示。 壁余量：在工件的侧边上指定剩余材料的厚度值，在每一个切削层上，它是在水平方向测量的数值，应用于工件的所有表面，如图218所示。 最终底面余量：在工件的底边上指定剩余材料的厚度值，它是在刀具轴方向测量的数值，只应用于工件上的水平表面，如图2/9所示。 检查余量：指定切削时刀具离开检查几何体的距离，如图220所示。将一些重要的加工面或者夹具设置为检查几何体，设置余量可以起到安全保护的作用。 修剪余量：指定切削时刀具离开修剪几何体的距离，如图221所示。 毛坯余量：指定切削时刀具离开毛坯几何体的距离。毛坯余量可以是负值，

39、所以使用毛坯余量可以放大或缩小毛坯几何体，如图222所示。在切削参数中，还需要说明另外一个参数：毛坯距离。在工件边界或者工件几何体上增加一个偏置距离，而将产生的新的边界或几何体作为新定义的毛坯几何体，此偏置距离即为毛坯距离，如图223所示。不要混淆毛坯余量和毛坯距离的概念，虽然它们都是用于调整和定义毛坯的，但是毛坯余量应用于毛坯几何体，而毛坯距离应用于工件几何体。2.2.3 刀具的定义在加工的过程中，刀具是从工件上切除材料的工具，在创建铳削、车削和孔加工操作时，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。图2-23毛坯距离UGN

40、X可以使用的刀具种类特别多，且功能强大，主要的铳刀的定义种类有四种，分别为5参数、7参数、10参数、球形铳刀。常用的是5参数铳刀，例如最常用的平刀、牛鼻刀、球刀都属于5参数铳刀。如果不考虑刀柄的过刀检查，常用的铳刀通常只定义直径和下半径就可以了。1 .自定义刀具单击【刀片】工具条中的【创建刀具】按钮，弹出【创建刀具】对话框，如图2-24所示，【类型】参数可以根据加工情况选择mill_planar选项，【刀具子类型】选择两，在【名称】文本框中输入D25R5,单击【确定】按钮，打开刀具参数对话框，从中可以设置所需刀具的各项参数，如图2-25所示，在【直径】文本框中输入25,在【下半径】文本框中输入

41、5,单击【预览】选项中的【显示】按钮，在绘图区原点的位置将显示刀具的形状。单击【确定】按钮，则创建了把直径为25mm、下半径为5mm的铳刀。图224【创建刀具】对话框图2-25设置刀具参数单击资源条中的【工序导航器】按钮V，将打开工序导航器，单击Ia按钮，将固定视图，单击【导航器】工具条中的【机床视图】按钮冉，在打开的机床工序导航器中可以看到刚刚创建的刀具，如图2-26所示。如果需要修改，双击刀具显示条，将打开刀具参数对话框，在其中修改参数即可。0工序号象*-机束名称刀轨刀具GENERlC-MACHINE翼未用项1D25R5II图2-26机床工序导航器2 .从刀具库中调出刀具对于常用的刀具，U

42、GNX使用刀具库来进行管理。在创建刀具时可以从刀具库中调用某一刀具。在【创建刀具】对话框的【库】选项组中，选中【从库中调用刀具】按钮B,单击【确定】按钮，弹出【库类选择】对话框，如图227所示。选取刀具时，首先确定加工机床的类别，如铳刀(Milling)或车刀(TUming),单击对应类别前的“+”按钮，展开该类别的刀具，然后选择所需要的刀具类型，单击【确定】按钮；弹出如图228所示的【搜索准则】对话框，在该对话框中输入查询条件，单击【确定】按钮，系统会把当前刀具库内符合条件的刀具列表显示在屏幕上，并弹出如图2-29所示的【搜索结果】对话框，从列表中可以选择一个所需的刀具，最后单击【确定】按钮

43、。图2-27【库类选择】对话框图2-28【搜索准则】对话框IVUD11图2-29【搜索结果】对话框2.2.4切削步距切削步距是指在每一个切削层相邻两次走刀之间的距离。切削步距的确定需要考虑刀具的承受能力、加工后残余材料量、切削负荷等因素。切削步距常用的有4种指定方法，如图2-30所示，分别是恒定、残余高度、刀具平直百分比、变量平均值，下面分别进行介绍。刀,没量A图2-30切削步距选项1 .恒定通过指定的距离常数值作为切削的步距值。在用球刀进行精加工时常使用此参数控制步距。此参数较为直观，但要根据一定的经验给出。2 .残余高度通过指定加工后残余材料的高度值来计算出切削步距值，残余波峰高度和切削步

44、距的关系如图2-31所示。残余高度一般都设置得很小，为00010(H可以先大约设定一个值,系统计算后生成刀轨，然后测量出刀轨的切削步距的大小，就可以估计出加工的表面质量,再来调整设定值。图2-31残余波峰高度和切削步距的关系3 .刀具平直百分比以刀具直径乘以百分比参数的积作为切削步距值。工件的粗加工常用此参数，一般粗加工可设定切削步距为刀具直径的50%75%。计算步距时刀具直径是按有效刀具直径计算的。对于平刀和球刀，刀具直径指的是刀具参数中的直径；而使用牛鼻刀时，刀具直径指的是刀具参数中的直径减去两个刀角半径的差值。步距至锻平均值岛4最大值I15.000最小值15,0000图2-32设置可变步

45、距的 最大值和最小值4 .变量平均值变量平均值即为可变步距设置，对于双向切削、单向切削、单向带轮廓切削方法，要求指定最大和最小两个切削步距值，如图2-32所示。系统根据切削区域的总宽度在这两个值之间取一个使刀轨数量最少的数值作为实际的切削步距值。对于跟随周边切削、跟随部件切削、轮廓加工和标准驱动方法，要求指定多个切削步距值以及每个切削步距值的走刀数量，如图2-33所示。依据可变步距的设定，可以得到如图2-34所示的刀轨，刀轨间的距离都按设定的步距大小和刀路数进行排列。图2-33多个切削步距值的设置|步距为1的刀轨上距为2的刀轨J图2-34可变步距刀轨2.2.5内、外公差内、外公差决定了刀具可以偏置工件表面的允许距离，也就是实际加工出的工件表面与理想模型之间的允许偏差，如图2-35所示。内公差是实际加工过切的最大的允许误差，外公差是实际加工不足的最大允许误差。图2-35内、外公差公差值越小，工件表面就越光滑，越接近理想模型，反之则工件表面越粗糙。虽然公差值越小工件表面的加工质量越高，但系统生成刀轨的时间会变长，NC文件的大小也会剧增。因此，要在能满足工件精度和粗糙度要求的前提下，尽量取大的公差值。按经验，一般工件的粗加工设置内、外公差分别为0.05；半精加工设置内、外公差分别为0.03；精加工设置内、外公差分别为0.01。2.2.