1、第二早点位加工本章要点1.点位加工概述2.点位加工几何体设置3.点位加工循环参数设置4.点位加工一般参数设置2.1点位加工概述点位加工是一种相当常见的机械加工方法，如图2-1所示的工件。点位加工包括钻孔、锤孔、扩孔、皎孔、点焊和钏接等，UGNX6可为各种点位加工操作创建刀具路径，如图2-2所示。点位加工的刀具运动由3部分组成：首先刀具快速定位在加工位置上，然后切入零件，完成切削后退回。图2-1点位加工工件图2-2点位加工刀轨2.1.1操作安全点在点位加工中，操作安全点是每个切削运动的起点和终点，也是进刀、退刀、避让、快速移刀等辅助运动的起点和终点。操作安全点一般位于加工位置的正上方，
2、但是如果刀具不垂直于零件表面，则该点沿刀轴方向C安全点到零件加丁表面的距离是部件表面之上的最小安全距离C如果没有指定通常，刀具将以快速或进刀进给率向操作安全点运动，刀具从操作安全点向部件表面上的刀位点运动时，以及切削至指定深度的过程将使用切削进给率，如图2-3所示。但是，如果一个循环处于活动状态，系统将使用“循环参数”菜单中指定的循环进给率。图2-3最小安全距离及刀具运动速率2.1.2加工循环数控系统对典型加工中几个固定或连续动作用同一个指令来指定，完成本来要用多个程序段指令完成的加工动作，这个指令就是加工循环指令。为了满足不同类型孔的加工要求，UG在点位加工中提供了多种循环类型，控制刀具
3、的切削运动过程。点位加工操作就是选择合理的加工循环并进行合理的参数设定的过程。点位加工操作循环也称作固定循环，通常包括的基本动作如下：1.精确定位。2.以快进或进刀速度移动至操作安全点。3.以切削速度运动至零件表面上的加工位置点。4.以切削速度或循环进给率加工至孔最深处。5.孔底动作（暂停、让刀等）。6.以退刀速度或快进速度退回操作安全点。7.快速运行至安全平面（安全平面被激活）。2.2点位加工几何体设置为了创建点位加工刀轨，需要定义点位加工几何体。点位加工几何的设置包括指定孔、部件表面和底面3种加工几何，其中孔为必选项，而部件表面和底面为可选项，如图2-4所示。图2-4
4、点位加工几何体2.2.1指定加工位置在“钻”对话框几何体组中单击“指定孔”图标国，系统弹出“点到点几何体”对话框，其中“选择”选项用于选择孔加工的点位几何对象（这些几何对象可以是一般点、圆弧、圆、椭圆以及实心体或片体上的孔），其余选项用于编辑已指定的点位，如图2-5所示。选择圆柱形和圆锥形的孔、圆弧和点，作为钻孔位置在一组先前选定的点中附加新的点忽略先前选定的点重新排列点的钻孔顺序优化刀具路径显示“选择”、“附加”、“吝略/或“优化”等完成后的各点位的最终加工顺序和相应编号定义刀具避让夹具或障碍的动作n、加如1魏m弧和片体孔的轴线正向设置快进偏置，即定义刀具快进速度切换成切削速度的切换点
6、体”对话框用于分组、类选择或鼠标选择单个对象时，控制“仅点”、“仅圆弧”、“仅孔”、“点和圆弧”和“全部”的选择图2-6孔选择对话框在“点到点几何体”对话框中，单击“优化”按钮，系统自动弹出孔位优化对话框，如图2-7所示。使用此功能，可以重新安排刀轨中点的顺序。通常，对重新排列加工顺序是为了生成刀具运动最快的刀轨，提高加工效率。但是，由于其他加工约束条件（如夹具位置、机床行程限制、加工台大小等），还可将刀轨限定在水平或竖直区域（带）内。“重新绘制点”在“是”和“否”之间切换,设置为“是”时优化后系统将重新显示各点的序号图2-7孔位优化对话框在孔位优化对话框中，单击ShortestPa
8、el）,包括标准和高级，还可以为刀轨选择起点/终点或起始/终止刀轴。在使用过程中，一般只单击“优化”按钮即可，即可实现对路径的优化。在孔位优化对话框中，单击HorizontalBands按钮，可以定义一系列水平带，以包含和引导刀具沿平行于工作坐标XC轴的方向往复运动。每个条带由一对水平直线定义，系统按照定义顺序来对这些条带进行排序，如图2-9所示。它们是：升序-如果选择此选项，系统将按照从最小XC值到最大XC值的顺序对第一个条带中和随后的所有奇数编号的条带（1、3、5等）中的点进行排序。在第二和所有后续偶数带（2、4、6等）中的点按照从最大XC值到最小XC值的顺序排序。降序-如果您
9、选择此选项，系统对奇数带（1、3、5等）中的点按照从最大XC值到最小XC值的顺序排序，对偶数带（2、4、6等）中的点按照从最小XC值到最大XC值的顺序排序。升序降序图2-9刀位点的升序和降序排列定义第一个条带的顺序后，使用屏幕光标在屏幕上选择一个位置，该水平带的第一条线应经过该位置。系统将显示一条经过该点且平行于工作坐标XC轴的直线。接下来，为第二条水平直线选择一个点以定义第一个条带。重复为每个条带定义两条直线的过程直至定义所有的条带，然后选择“确定”带优化的点及生成的刀轨，如图O系统对刀位点排序并返回“点到点几何体”菜单。由水平2-10所示。生成的刀轨条带打。oO
12、2"底面”对话框其设置方法与部件表面的设置方法相同，有关选择底面后各选项的描述，请参考部件表面。2.3参数设置2.3.1循环类型在点位加工中，实际的工件可能含有不同类型的孔，需要采用不同的加工方式，如标准钻、啄钻、深孔加工、攻螺纹和像孔等。这些加工方式有的属于连续加工，有的属于断续加工，因此，它们的刀具切削运动不同。为了满足不同类型的孔的加工要求，UGNX6提供了多种点位加工的操作子类型，如图2-13所示。不同的操作子类型，对应着不同的钻孔循环方式。除了在创建操作时指定操作子类型外，还可以在“钻”对话框的循环类型组中，选择所需的钻孔循环类型，实现不同类型孔的加工，如图2-
13、14所示。图2-13点位加工操作子类型与标准镯不同，进给到指定深度，主轴停止和程序停止，以允许操作人员手工从孔中退出主轴等。非循环加工，取消任何活动的循环包含一系列以递增的中间增量钻入并退出孔的钻孔运动完成每次的增量钻孔深度后，刀具退到距当前深度之上一定“距离”的点处L根据输入的apt命令和参数生成一个循环刀具迅速移动到点位上方，接着以循环进给速度钻削至要求的孔深，最后快速退回至安全点，然后到下一个点位，进行新的循环与标准钻不同，钻孔深度是根据埋头孔直径和刀尖角计算得出L与标准钻不同，刀具间隙进给，即到达每个新的增量深度后以快速进给率从孔中退出，以利排屑与“标准钻，深度”
14、不同，完成每个增量后不是退刀至孔外，而是退一较小距离，钻至最终深度后以快速进给率从孔中退刀。与标准钻不同，退刀是以切削速度退回与标准镯不同，退刀时镯孔。包括主轴的停止和定向、垂直于刀轴的偏置运动、沿主轴定位方向的偏置运动、静止主轴送入孔中、返回孔中心的偏置运动、主轴启动和送出孔外与标准镯不同，孔底主轴停止，以快速进给率从孔中退刀与标准镯不同，孔底主轴停止和定向、横向让刀，快速从孔中退刀至安全点后，退回让刀值,主轴再次启动与标准钻不同，孔底主轴停止，退刀主轴反转，以切削速度退回图2-14各种循环类型说明W根据后处理结果，孔加工可分为循环式和非循环式两种类型。循环式钻孔使用2.3
16、若有不同加工深度（例如3组）的孔，则应指定相应数量（3个）的循环参数组。图2-15"指定参数组”对话框指定循环参数组的数量后，系统弹出“Cycle参数”对话框，为每个循环参数组设置相应的循环参数，这些参数详细指定了刀具将如何执行所需的操作。通过选择适当的选项并输入合适的值，或选择“确定”接受显示的默认值，为循环参数组1指定参数。选择“确定”后，如果仅指定了一个参数组，系统将返回“钻”对话框。如果指定了多个参数组，系统将显示剩余的每个参数组的“Cycle参数”对话框。,不更改、更改一个或更改所有循环参数。（此刻将被激活）可以复制上一个参数组按照定义循环参数组1的方式定义参数组对
18、标准钻，埋头孔”外所有循环的"循环参数”对话框中。单击"Cycle参数”对话框中的"Depth”按钮，弹出“Cycle深度”对话框，如图2-17所示。可以根据需要选择确定钻削深度的方法。系统提供了6种确定钻削深度的方法，每种钻削深度的几何意义如图2-18所示。模型深度将自动计算实体中每个孔的深度。（对于通孔和盲孔，计算时将分别考虑“通孔安全距离”和“盲孔余量”两个参数）刀尖深度指定了一个正值，该值为从部件表面沿刀轴到刀尖的深度。刀肩深度指定了一个正值，该值为从部件表面沿刀轴到刀具圆柱部分的底部（刀肩）的深度。至底面是系统沿刀轴计算的刀尖接触到底面所需的
19、深度。穿过底面是系统沿刀轴计算的刀肩接触到底面所需的深度。如果希望刀肩越过底面，可以在定义“底面”时指定一个“安全距离”。底面在“钻”对话框中指定。至选择点是系统沿刀轴计算的从部件表面到钻孔点的ZC坐标间的深度。图2-17"Cycle深度”对话框时的穿过底面图2-18钻削深度图2-21避让对话框参数除上述标准钻循环参数之外，其它循环中比较重要的参数有：Increment增量，仅出现在"啄钻”和"断屑”循环中，表示"啄钻”和"断屑”循环的两次中间深度之间的增量距离。它对应于“标准钻，深度”和“标准钻，断屑”循环的“步长值”参数。有三个选
20、项：“无”，系统不生成任何中间点，一次钻削完成；“恒定”，指定增量值应为一个正值，系统生成一系列具有恒定增量的送刀运动，直到将刀具送到最终深度；“可变”，可以定义1-7个增量值。Csink直径表示埋头孔的直径，仅出现在“标准钻，埋头孔”循环中，如图2-19所示。部件表面图2-19埋头孔直径入口直径指定加工沉孔前的底孔直径，一般沉孔是在先前钻好的底孔上加工，同样仅出现在“标准钻，埋头孔”循环中。Step值与Increment相似，在"标准钻，深度"和"标准钻，断屑"循环出现,指定循环式钻孔的步进增量，可以定义1-7个增量值。2.3.4一
21、般参数设置在钻孔加工中还需要设置最小安全距离、深度偏置、避让、进给和速度等参数。最小安全距离和深度偏置设置如图2-20所示。指定沿刀具轴向刀尖与部件表面之间的最小距离。刀具以快速进给率移到此平面后，以钻削进给率进行钻孔切削指定刀尖穿过底面的距离，以确保孔被穿透，此参数仅在加工通孔时生效指定刀尖与指定钻孔深度的偏差值，即孔底要保留的用于精加工时的材料余量，此参数仅在加工盲孔时生效盲孔余量通孔安全距离图2-20最小安全距离和深度偏置“通孔安全距离”和“盲孔余量”两个参数与循环参数中的深度选项配合使用。深度选在“钻”对话框的刀轨设置组中单击“避让”图标J,系统弹出“避让”对话框,参数含义
22、如图2-21所示。出发点，可在一段新的刀轨开始处定义初始刀具位置。它不引起刀具运动，将用作初始坐标参考点开始点，作为刀轨开始点，可以使刀具避开几何体或夹具返回点，切削结束离开部件时，刀1具所要返回的位置回零点，是最终的刀具位置，经常使用出发点作为此位置安全平面，可在操作之前、之后以及任何点间障碍避让过程中，定义刀具运动的安全距离下限平面，定义切削和非切削刀具运动的下限重新显示避让几何体，重新显示点和平面符号项设定为模型深度时，“通孔安全距离”仅应用于实体模型上的孔，不能应用于点、圆弧或者系统可从几何体组中继承安全平面和下限平面，多个操作可以共享同一安全平面。在“钻”对话框的刀轨
23、设置组中单击“进给和速度”图标对话框，如图2-22所示。进入“进给和速度”-表面速度是指刀具的切削速度每齿进给是指刀具每个齿切削的材料量主轴速度指定了在加工时主轴的旋转速度L进给率控制刀具在运动过程中的速率吏多遥近CL口丽而时回何j进刀MOOQjmg&j国1E71Q0000】I.rmgbj国返回口Eg同何1图2-22“进给和速度”对话框曾通常情况下，只需指定主轴速度，表面速度和每齿进给由系统根据已定义的刀具参在“进给率”组中，可以设置切削速率，点击更多选项，可以指定快进、逼近、进刀、退刀和返回等非切削移动的速率。钻削加工中通常只需要设置切削速率，其余移动速率使用默认值。2.
24、4孔系加工实例2.4.1零件分析零件模型如图2-23所示，编写钻孔程序。利用测量工具测得零件长宽高分别为：200,50,80;左右两侧台阶上的通孔直径为16,中间台阶和右侧台阶上的两个盲孔直径分别为12和6。对刀方式为四边分中，顶面对刀，故加工坐标系应取在零件顶面中心位置。图2-23孔加工零件加工操作顺序和刀具规格如表2-1所示。表2-1操作顺序和刀具的规格序号操作名称加工内容刀具名称刀具直径主轴速度进给速度步进值1AA1钻中心孔ZD551500200-2AA2粗钻两侧通孔D15.615.6100015023AA3粗钻中间盲孔D11.611.6120012024AA4粗钻右侧盲孔D5.65.
25、6160010015AA5精钻两侧通孔D161660030-6AA6精钻中间盲孔D121290030-7AA7精钻右侧盲孔D66120020-本例练习文件为Ch2Drill_Project_start.prt。完成文件为Ch2Drill_Project_end.prt。2.4.2编程步骤步骤1:打开零件图档，进入加工环境。单击"打开文件”图标，打开Ch2Drill_Project_start.prt部件文件。在工具条上单击“起始”按钮，在其下拉列表中选择“加工”选项，按照图2-24所示设置点位加工环境。开HQ口#尊建模IMCtrl+M:iNX板金口Ctrl+Al
29、囹.号残登别1林城io类别逮$号（*4在目标图层中输入10,按中键确认，部件被复制到第10层双击第10层，使之成为工作层，并取消选中第i层前的复选框，将其隐，毋谙I成用J岑消J单击“特征操作”工具条中“简化体”图标，系统弹出简化体对话框96选择图标（保留的面）单击此平面，按中键确认简化后的模型选择图标（边界面）参照第、步，双击第1层使之成为工作层选择这4个恒作为边界面，按中键直至完成简化体操作，弹出“简化体”提示框单击OK,完成简化体231操作，按Ctrl+Alt+MM回建模模块图2-26复制并简化模型步骤4:按图2-27所示，定义部件几何体和毛坯几何体。&
31、也无法通过“添加或移除按钮”来添加，需添加系统环境变量"ugii_dmx_nx502:变量值设为1。在操作过程中，可以根据步骤5:按照图2-28所示创建刀具ZD5（直径为5mm的中心钻）。站BTi气程序版原瞄机底相囹几何45!围坦工方法视图二、单击“机床视图”图标，kjj操作导航器切换到机床视图、，*刖谨膺句睡71且句通几向怖句健操作/、单击“创建刀具”图标,(21系统弹出“创建刀具”对话框重复上述步骤，分别创建的钻头，注意刀具子类型选择为6输入新刀具名称为ZD5指定刀具父节点为“GENERIC_MACHINE”输入刀具参数如图(D单击“确定”按钮，完成刀具的
34、钮，完成操作创建，在操作导航器程序顺序视图下，名称为AA1的新操作悬挂在父节点PROGRAM之下气。电噂程庠咂序嵋机京视囹几(脚!囹如工方法视囹11m单击“程序顺序视图”图标，操作1y导航器切换到程序顺序视图设择作导航署程序噂序pasTNC.PROCRAM囱不使用的项-I03|PROGRAMJ厂、双击AA1”选项，再次弹出“钻”对话12)框，可对钻孔操作的各项参数进行修改图2-29中心钻操作AA1的创建步骤7:按照图2-30所示选择循环类型，设置循环参数。“Rtrcto”用于确定刀具退出方式，决定了刀具完成每个点位加工后退出返回的位置。若此处不选择退刀方式，即“Rt
43、2-36刀轨生成与加工仿真单击按钮步骤14:按照图2-37所示创建操作AA2,用于粗钻2个大孔。削建程序创建刀具仓睡凡何体创建操作单击“创建操作”图标,系统弹出“创建操作”对话框选择操作子类型为啄钻X削建律拒输入AA2作为操作名称在类型列表择单击“确定”按钮系统弹出6/“啄钻”对话框框中选drill"如图所示设置位置组中的选项图2-37操作AA2的创建系统弹出“啄钻”对话框后，单击“确定”按钮或鼠标中键，对话框消失，在操作导航器程序顺序视图中，可以看到“PROGRAM”节点下新产生一个操作AA2。步骤15:按照图2-38所示选择循环类型，设置循环参数和通孔安全距离。
45、数及通孔安全距离设置步骤16:按照图2-39所示指定钻孔位置。*啄钻-X弹出“点到点几何体”对话框点选左边和右边台阶上直径为16mm的两个大孔的圆弧0按两次中键返回“啄钻”对话框选择点/圆弧/孔对话框图2-39钻孔位置指定步骤17:按照图2-40所示设置主轴速度和进给率。占单击刀轨设置组中“进给和速度”图标，弹出进给和速度对话框选中生厂轴速度复选框输入主轴速度为1000设置切削速率为150(J)单击“确定,”返回“啄钻”对话框图2-40钻孔位置指定如果在循环参数中已经指定了进给率，则在进给和速度对话框中的切削进给率与已指定值相同，不必重复指定。步骤18:按照图2-41所示生成刀轨