Proe-NC数控加工2

第三章铣削加工3.1NC加工方法设置3.2体积块加工3.3曲面铣削加工3.4平面铣削加工3.5腔槽铣削加工3.6孔加工3.7螺纹加工3.8刻模加工3.9粗加工在实际的生产过程中，加工一个零件需要涉及到很多内容，比如毛坯的确定、工艺规程的确定、夹具的设计、机床的选择、刀具的选择以及切削用量的选择等，其中切削用量又包括切削速度、进给量和切削深度等。切削用量的设定需要靠长期的实践积累。因此，学习Pro/NC的重点应放在怎样生成刀具路径，怎样完成一个完整的刀具路径操作以及如何生成后处理文件上，至于实际的刀具选择和切削用量的设置，则只有在实际工作中结全实践来体会。3.1NC加工方法设置3.1NC加工方法设置NC序列设置：即为操作者对加工程序的规划，是自动生成刀具轨迹的前提。NC序列的设置步骤为：在【制造】菜单中选择【加工】选项打开【加工】菜单，如图4-1所示。在【加工】菜单中选择【NC序列】选项系统弹出如图4-2所示的【辅助加工】菜单，该菜单中包含了Pro/NC中的所有铣削加工方法。【体积块】：用等高分层的方法切除指定的体积块，主要用于粗加工。【局部铣削】：用于清除曲面各交线交角部分的加工余量，主要用于精加工。【曲面铣削】：用于加工规则和不规则的曲面。【表面】：用于加工工件的表面。【轮廓】：用等高分层的方法加工垂直或倾斜的曲面。【腔槽加工】：用于加工各种形状的凹槽。【轨迹】：用于加工扫描绘制的图形，刀具将按照扫描的轨迹运动。【孔加工】：主要用于钻孔、镗孔、铰孔等操作。【螺纹】：用于内外螺纹的铣削加工。【刻模】：用于沟槽类装饰特种的加工，如雕刻文字、图像等。【陷入】：用于凹槽或凸台类零件的加工，主要用于粗加工。【粗加工】：用于对工件进行大面积的切除，使其形状接近设计模型。【重新粗加工】：再次对工件进行粗加工。【精加工】：对工件进行精确的加工，使其形状和设计模型相同。3.1NC加工方法设置3.1NC加工方法设置在选择一种中加工方法后，将打开如图4-3所示的【序列设置】菜单。【名称】：用于设置NC序列的名称。【注释】：用于对所建的NC序列进行文字性的说明，以帮助其它用户知道所设置的NC序列内容。【刀具】：用于设置或确认本序列所使用的刀具。参数】：用于对本序列进行制造参数设置。【坐标系】：用于设置工件坐标系，即编程坐标系。【退刀】：用于设置退刀平面。【起始】：用于设置刀具的起始点。【终止】：用于设置刀具的终止点。3.1NC加工方法设置加工仿真演示。加工仿真演示用于在计算机屏幕上演示所生成的刀具路径和刀具切割工件实体的情况，以帮助用户及时发现错误的刀具路径，从而降低生产成本。当序列内容设置完成后将弹出如图3-4所示的【NC序列】菜单。【序列设置】：打开【序列设置】菜单，对某些序列项目进行重新设置。【演示轨迹】：用于演示加工刀具的轨迹，查询出刀具轨迹的错误之处以便进行改正。【定制】：用于定制NC序列。【序列信息】：用于显示序列设置信息。【完成序列】：用于确认完成本次序列设置。【放弃序列】：用于放弃本次序列设置。3.1NC加工方法设置材料切减材料利用【材料切减材料】选项可以将多余的工件切除，使完成加工后的材料表现在制造模型上，如图3-5所示。在【加工】菜单中选择【材料切减材料】选项，在弹出的【NC序列列表】菜单中选取需要切除材料的NC序列后将弹出如图4-6所示的【材料删除】菜单。【自动】：系统根据指定的NC序列，依照参考模型自动计算要去除的材料。【构建】：用户自己创建材料删除特征。3.2体积块加工体积块加工是指使用铣削方法切除用户自定义体积块范围的材料，以获得成型工件的铣削加工方法。在加工过程中，根据用户设定的体积块，系统会自动计算出切削层参数和相应有刀具路径。体积块加工主要适用于零件的粗加工和清角加工。3.2体积块加工在加工参数设置完并保存后选择【制造参数】菜单中的【完成】选项，系统弹出如图4-10所示的【定义体积块】菜单，用于定义需要切除的体积块。如果在【序列设置】菜单中不选【体积】而选【窗口】复选项，将会弹出如图4-11所示的【定义窗口】菜单，用于定义加工窗口，刀具在所定义的窗口中自动选择体积块进行加工。【重定义窗口】重定义一个先前已经定义的窗口。【创建窗口】创建一个窗口来定义要删除的材料范围,选择此选项，系统会弹出一个消息输入窗口，要求输入要定义的窗口名称。待输入完毕窗口名称并回车确认后，会弹出如图3-12所示的【加工窗口：窗口】对话框。铣削窗口在创建体积块和曲面铣削序列时使用铣削窗口制造几何特征。通过在适当的平面中草绘或选取一个封闭的轮廓来创建铣削窗口。它为铣削NC序列创建一个窗口，从而进行加工范围窗口的设定，在该设定范围内的所有可见几何都将被加工。定义铣削窗口时有两个可选元素：一个是刀具侧，它定义刀具相对于窗口的位置；另一个是深度控制，它定义刀具在铣削窗口中加工的深度。3.2体积块加工体积块加工主要用于粗加工，切除工件上大量的加工余量，留少量的加工余量进行精加工。在进行加工时常选用如图3-8所示的球头铣刀进行加工。使用这种加工方法时最主要的是体积块的定义和加工参数设置。【参数树】对话框【CUT_FEED】:设定切削进给速度，即机床工作台的进给速度。【步长深度】：背吃刀量，即Z轴方向的每刀进给量。【跨度】：刀与刀之间的距离，该值一般应与刀具的有效直径成正比，一般情况下取0.5~0.8D(D是刀具的有效直径)。【PROF_STOCK_ALLOW】：设定侧向表面有加工余量。【允许未加工毛坯】：设定粗加工余量。【切割角】：用于设定刀具路径与x轴的夹角。【扫描类型】：用于设定刀具路径的拓扑结构。【ROUGH_OPTION】:用于设定在所生成的刀具路径中是否出现轮廓走刀。【SPINDLE_SPEED】:设定机床主轴转速。3.3局部铣削加工局部铣削用于加工体积块、曲面、轮廓或其它局部铣削等NC序列之后未被完全清除的材料、角落残料以及因刀具的使用而残留未清除的材料。此工序用于精加工，因此加工中的刀具直径应小于工件轮廓的最小曲率半径。3.3局部铣削加工在【辅助加工】菜单中选择【局部铣削】和【完成】选项后，将会弹出如图4-15所示的【局部选项】菜单，此菜单用于设置局部铣削方式。【NC序列】：用于切除在体积块、曲面、轮廓及其它局部铣削等NC序列之后残留的材料。【顶角边】：选取拐角处一条垂直轮廓线来确定清除的顶角。【根据先前刀具】：使用较大的刀具进行加工后，计算指定曲面上的剩余材料，然后使用较小的刀具切除材料。【铅笔描绘踪迹】：在指定的加工范围内，刀具沿着轮廓曲线进行清角加工。3.4曲面铣削加工待加工曲面待加工曲面铣削曲面是在创建“表面”、“轮廓”、“曲面铣削”序列中可用作参考制造几何的曲面面组。一般曲面的加工可在普通机床上实现，然而较为复杂曲面的加工应在多轴加工中心上实现，它主要用于曲面延伸，对于更好的精加工零件的边至关重要。3.4曲面铣削加工加工走刀路线：曲面的走刀方式非常灵活，不同的曲面可以采用不同的走刀方式，即使是同一个曲面也可以采用不同的走刀方式。加工参数介绍：在进行加工参数设置时，选择【制造参数】菜单中的【设置】选项弹出如图4-19所示的【参数树】对话框，对曲面的各项参数进行设置。3.4曲面铣削加工【粗加工步距深度】：在曲面的粗加工中，沿Z轴每层下降的深度，单位为mm。【PROF_STOCK_ALLOW】：用于设置曲面侧向表面的加工余留量，单位为mm。【检测允许的曲面毛坯】：用于设置曲面底部的加工余留量，单位为mm。【扇形高度】：用于设置曲面的留痕高度。【带选项】：用于设置刀具路径的连接方式。【直线连接】:刀具路径，行与行间用直线连接。【弧连接】：刀具路径，行与行间用圆弧连接。【环连接】：刀具路径，行与行间用环连接。3.4曲面铣削加工曲面的切削类型有直线切削、自曲面等值线、切削线和投影切削四种类型。直线切削：刀具路径沿指定的方向进行直线切削，如果被加工的表面是敞开的，刀具超出边界的一个半径值，从而彻底地铣削被加工表面。自曲面等直线：刀具沿曲面的定义线进行切削加工曲面。切削线：通过定义第一个、最后一个以及中间一些切线来铣削所选曲面。投影切削：对选取的曲面进行加工时，首先将选取的曲面轮廓投影到退刀平面上，以平面的方式产生刀具路径，最后将产生的刀具路径投影到加工曲面上，所得到的刀具路径会根据投影的结果沿着曲面加工。曲面1曲面4曲面2曲面3曲面5曲面63.4曲面铣削加工选择曲面切削类型为直线切削，切削角度相对于x轴270度。演示刀具路径如图4-22所示。选择曲面切削类型为自曲面等值线，设置如图4-23所示的切削方向，演示刀具路径如图4-24所示。选择曲面切削类型为切削线，并设置适当的切削线，演示刀具路径如图4-25所示。切除多余材料。3.4曲面铣削加工对如图4-26所示的爪盘进行曲面粗加工，加工结果如图4-27所示。3.5平面加工主要用于加工零件的表面，在进行平面铣削时应选用如图4-28所示的平底立铣刀或如图4-29所示的不重磨硬质合金端铣刀。进行加工时尽量采用二次走刀加工，一次粗铣，一次精铣。对于加工余量大又不均匀的粗加工，铣刀直径要选小些以减少切削扭矩；对于精加工铣刀直径要选大些，最好能包容待加工面的整个宽度。在进行大面积的平面削削时最好采用如图4-30所示的行切法。3.5平面加工在进行平面加工时，需要在【辅助加工】菜单中选择【表面】选项，而在对加工参数设置时，可在【制造参数】菜单中选取【设置】选项，打开如图4-31所示的【参数树】对话框，对表面加工的各项参数进行设置，参数设置完成后在参考模型上选择所要加工的表面即可。3.6腔槽铣削加工腔槽加工也叫挖槽加工，主要用于各种不同形状的凹槽类特征加工，这类特征在飞机零件上较为常见。它所选取的参考面既可以是平面、铅垂面，也可以是倾斜面。在进行加工时用平底立铣刀进行加工。待加工腔槽选取内部的所有曲面3.6腔槽铣削加工加工走刀路线：腔槽加工主要用于精加工，走刀路线的设计将直接影响到加工零件的精度。在加工中既不能用单一的行切法，也不能用单一的环形切法进行加工，因为行切法将在每两次进给的起点与终点间留下残留面积，从而达不到精度要求；环形切法虽能达到精度要求，但计算比较繁琐。因此在加工时常采用如图4-43所示的走刀路线，它先用行切法加工去除大部分材料，最后用环切光整轮廓表面，这样既能使走刀路线最短，又能保证加工零件的精度。3.6腔槽铣削加工加工参数介绍：在进行加工参数设置时，选择【制造参数】菜单中的【设置】选项弹出如图4-44所示的【参数树】对话框，对腔槽加工的各项参数进行设置。【PROF_STOCK_ALLOW】：用于设置曲面侧向表面的加工余留量。【侧壁扇形高度】：用于设置侧面的残留高度值，单位为mm。【底部扇区高度】：用于设置底部的残留高度值，单位为mm。【扫描类型】：用于设置刀具路径轨迹。【间隙_距离】：用于设置退刀安全高度，单位为mm。3.7轮廓铣削轮廓加工既可以用于加工如图4-36垂直的表面，也可以用于加工如图4-37的倾斜表面，而所选择的加工表面必须能够形成连续的刀具路径，刀具以等高方式沿着工件分层加工，在加工过程中一般采用立铣刀侧刃进行切削。3.7轮廓铣削进给路线铣削外轮廓表面时铣刀的切入和切出点应沿工件轮廓曲线切向切入和切出工件表面，而不应沿法向直接切入工件，以免加工表面留下刀痕，其走刀路线如图4-38所示。铣削封闭的内轮廓表面时，同铣削外轮廓一样，刀具不能沿轮廓曲线的法向切入和切出。此时刀具可以沿过渡圆弧切入和切出工件轮廓。3.7轮廓铣削加工参数介绍【切割参数】：主要用于设置刀具在切割过程中的参数。【公差】：用于设置加工零件的误差值。【数量_配置_通过】：用来设置轮廓法向间的走刀次数。【配置_增量】：用来设置轮廓法向的进给量，单位为mm。【入口/出口】：主要用于设置刀具在进入和退出工件时的运动轨迹。【引入】：用