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第2章 UG NX6 CAM基础21 UG NX CAM简介UG NX 是美国UGS公司PLM产品的核心组成部分。它是一个CAD/CAM/CAE三大系统紧密集成的大型软件。UG NX是当前汽车、摩托车、航空航天、机械械制造、模具等行业中应用最广的CAD/CAM软件之一，而且被越来越多的企业所选用。UG NX加工模块是功能非常强大的操作相对简便的自动编程方式。应用UG NX可以轻松编制各种复杂零件的数控加工程序。用户可以根据零件结构、加工表面形状和加工精度要求选择合适的加工类型。在每种加工类型中包含了多个加工模块，应用各种加工模块可快速建立加工操作。在交互操作过程中，用户可在图形方式下交互编辑刀具路径，观察刀具的运动过程，生成刀具位置源文件。并可以用可视化功能，在屏幕上显示刀具轨迹，模拟刀具的直实切削过程。完成操作创建后，可以应用后置处理功能生成指定机床可以识别的NC程序。22 进入加工模块2.2.1进入加工模块在标准工具条应用程序的“开始”按钮的下拉列表中选择“加工”模块，进入加工模块，如图2-1所示。另处，还可以使用快捷键（Ctrl+Alt+M）进入加工模块。 图2-1 进入加工模块 图2-2 加工环境初始化提示：当前工作在加工模块时，打开的文件将直接进入加工模块。打开的文件原先在加工模块下保存的可直接进入加工模块。进入加工模块后，可以进行部分建模设计和部件参数的更改。2.2.2加工环境设置进入加工模块时，系统会弹出“加工环境”对话框，如图2-2所示。选择CAM会话配置和CAM设置后单击“初始化”按钮调用加工配置。CAM会话配置用于选择加工所使用的要床类别。CAM设置是在制造方式中指定加工设定的默认值文件，也就是要选择一个加工模板集。选择模板文件将决定加工环境初始化后可以选用的操作类型，也决定在生成程序、刀具、方法、几何时可选择的父节点类型。在3轴的数控铣编程中将“CAM会话配置”设置为cam_general，而“CAM设置”为mill_planar（平面铣）和mill_contour（轮廓铣）。23 NX6 加工模块的工作界面UG NX6加工模块的工作界面如图1-3所示，与建模模块的工作界面相似。 图2-3 UG NX的操作界面1标题栏标题栏显示软件版本与使用者应用的模块名称并显示当前正在操作的文件及状态。2主菜单主菜单包含了NX软件所有的功能。它是一种下拉式菜单，按上主菜单栏中任何一个功能时，系统会将菜单下拉。3工具栏工具栏以简单直观的图标来表示每个工具的作用。单击图标按钮可以启动相对应的UG软件功能，相当于从菜单区逐级选择到的最后命令。提示： 主菜单命令选项或工具栏按钮暗显时（呈灰色），表示该菜单功能或选项在当前工作环境下无法使用。4提示栏和状态栏提示栏位于绘图区的上方，其主要用途在于提示使用者操作的步骤。提示栏右侧为状态栏，表示系统当前正在执行的操作。提示： 在操作时，初学者最好能够先了解提示栏的信息，再继续下个步骤，这样可以避免对操作步骤的死记硬背。5绘图区绘图区是UG的工作区，显示模型以及生成的刀轨等均在该区域。6导航按钮与操作导航器导航按钮位于屏幕的右侧，提供常用的导航器按钮，如操作导航器、实体导航器等。当单击导航按钮时，导航器会显示出来。7对话框对话框的作用是实现人机交流。对话框可以依需要任意移动。24 加工中常用的基础知识2.4.1 对象的选择选择对象是最常用的操作，UG NX6中有了一些改进，保留了类选择器，增加了选择过滤器、选择意向等多种更快捷的控制方式。UG NX6提供了快捷的选择工具条，如图2-4所示。在其“类型过滤器”的列表框中，可以指定具体的选择类型，列表框根据不同的环境自动变换内容，使用很方便。UG NX6还增加了一项功能，在执行拉伸、旋转等命令时，还会自动弹出“选择意图”工具条，如图2-5所示。 图2-4 类型过滤器 图2-5 选择意图下拉菜单2.4.2 分析工具UG NX6的分析功能非常强大，在这里只是从加工的角度出发，介绍几个常用和关键的命令。在确定加工步骤并决定选择什么刀具之前，以及在加工过程中，都需要对模型 进行分析和测量，最常用到的是距离的测量，曲线和曲面半径的分析。1测量距离在主菜单中选择“分析-测量距离”命令，则打开距离分析辅助视窗，如图2-5所示。该功能主要用于测量模型的大小、凹槽的宽度、刀轨的长度等。当在结果显示中的“显示信息窗口”前打勾，会打开“信息”窗口，在对话框中显示了2D距离，两对象的X，Y，Z三个轴向上的距离（增量距离）以及两点的坐标。如图2-6所示。其中XC，YC，ZC为工作坐标，X，Y，Z为绝对坐标。 图2-5 测量距离对话框图 图2-6 信息窗口1屏幕距离在分析辅助视窗中“类型”下拉列表选择“屏幕距离”选项。有时只需要测量大概的距离，通常是在XY平面上的距离或是深度距离，使用“屏幕距离”较为方便。2几何属性的动态分析在主菜单中选择“分析-几何属性”命令，打开“几何属性”显示框，再在绘图区移动鼠标，会自动捕捉模型曲面上的点，并在显示框中动态显示该点的信息，如图2-8所示为分析曲面时所显示的参数。该命令主要用于分析模型内圆角的半径，模型上任意点的坐标值，以便于确定刀具和设定加工参数。2-8 动态分析曲面上的点3分析曲面的最小半径数控加工过程中，在选择刀具之前，必须先分析模型曲面的最小内圆角的半径，用来确定要选择的最小刀具。选择“分析-最小半径”命令，打开如图2-9所示的“最小半径”对话框。此时可以选择模型上的多个曲面进行分析。当选择了对话框中的“在最小半径处创建点”复选框时，将在最小半径处生成一个点，并用箭头指示。图2-9 “最小半径”对话框其他几个选项意义如下。4投影距离：测量指定的两点或两个对象在指定的矢量方向上的距离，使用时必须先定义矢量方向。5弧长的测量：测量单个曲线的长度或者多个串联的曲线的总长。6分析半径：在屏幕上及时显示所选择的圆或圆弧的半径值。243 点构造器点构造器实际上是用来确定三维空间位置的一个最常用的工具。该命令常常是在执行某些命令时自动出现在捕捉工具条中的，如图2-10所示，在捕捉工具条中单击点构造器按钮，则打开“点构造器”对话框，如图2-11所示。 图2-10 捕捉点工具条 图2-11 点构造器对话框点构造器提供了11种指定点的方法，另外还可以直接输入点坐标值勤来创建点。1光标位置：在光标的位置指定一个点位置，该点总是位于光标系的工作平面内，且Z坐标为0。2已存点：在已经存在的点的位置指定一个点位置。3终点：在已有直线、圆弧、其他曲线的终点指定一个点位置。4控制点：在已有直线、圆弧、其他曲线的控制点位置指定一个点位置。5交点：在已有两直线的交点位置或在已有曲线与另一个已有曲面的交点的位置指定一个点的位置。空间不相交的两条曲线也可以建立交点，是在沿Z轴投影后的交点，且交点建立在选择的第一条曲线上。6圆弧/椭圆/球中心：在已有圆弧、椭圆、椭圆弧、圆、球体或球面的圆心位置指定一个点位置。7圆弧/椭圆上的角度：沿已有圆弧或椭圆弧上的指定圆心角位置指定一个点位置。操作步骤是：当选择了一个圆或圆弧时，点构造器提示输入角度值，输入角度后，则在选择的曲线上指定了一个点位置。方位角值是相对于XC轴逆时针方向测量的角度值，可正可负。8象限点：在已知圆弧或椭圆的象限点位置指定一个点位置。9曲线边上的点：在已有曲线或其他对象边界上指定一个点位置，通过该点到曲线或边的起始端点的长度点曲线或边总长的百分比的值来确定。10曲面上的点：在已有曲面上指定UV方向的百分比的值来确定一个点位置。244 平面构造器平面构造器用于定义一个无限大的平面，它可以作为某些加工对象的参考平面，也可以作为镜像操作的镜像面。通常用来建立一个临时平面，在某些命令中以平面子功能的形式被调用。如图2-12所示平面构造器对话框，对话框中提供了12种建立平面的方法，还有建立与3个主平面平行的平面的方法，下面简要介绍每种方法的操作过程。图2-12 平面构造器1三点：用点构造器指定三点建立一平面，指定的三点不能共线。2二直线：选择两直线或直线形边界建立一个平面，当两直线不共面时，建立的平面通过第1条直线，并与第2条直线平行。3点，垂直于曲线：与选定的曲线或边界相垂直，并通过指定的点建立一个平面，所建立的平面与曲线一定有交点。4对象平面：选择一个圆、圆弧或平面形曲线建立一个平面。5CSYS平面：用选定的已存坐标系的XY坐标平面建立一个平面。6现有的平面：在选定的已有平面上建立一个平面，即所建的平面与已有平面重合。7两个相切面：与选定的两实体表面相切建立一个平面，当与两实体相切的平面不止一个时，系统会显示不同平面的法向矢量，再选择正确的矢量，则可建立平面。另外，选择的实体表面必须是圆柱面或球面。8点，相切面：与选定的实体表面相刀并通过指定点建立一个平面，当满足条件的平面不止一个时，系统会显示不同平面的法向矢量，再选择正确的矢量，则可建立平面。另外，选择的实体表面必须是圆柱面或球面。9系数：在指定的坐标系下，指定平面方程AX+BY+CZ=D的4个系数A，B，C，D来定义一个平面。指定系数后，还要指定一个点来确定平面的显示位置。由指定点向新建平面作垂直线，垂线与平面的交点即为平面的显示位置。10通过点平行：先选择一个已有平面或定义一个平面作为新建平面的参考平行面，再用点构造器指定一点，新建的平面通过该点与参考面平行。11按给定距离平行：先选择一个已有平面或定义一个平面作为新建平面的参考平行面，再用点构造器指定一点确定新建平面在参考面的哪一侧，并指定一个距离参数，新建的平面是与参考面平行并在指定侧相隔指定距离的平面。12通过直线垂直：先选择一个已有平面或定义一个平面作为新建平面的参考面，再选择一条直线或直线形边界，新建的平面通过指定的直线并与参考面垂直。245 矢量构造器矢量实际就是一个确定的方向。矢量构造器用于构造一个确定的方向，矢量的各坐标分量值只用于确定矢量方向，其值大小和矢量方向无确定关系。矢量构造器不能构造一个独立存在的矢量对象，它在有需要的命令中出现。一旦构造了一个矢量，在绘图区将显示一个临时的矢量符号。矢量构造器如图2-13所示，它提供了14种定义矢量的方法，下面逐一介绍。图2-13 矢量构造器对话框1自动判断的矢量：自动判断的矢量方法是指系统根据用户选择的对象的不同，自动推测一种矢量方法来定义一个矢量。推测的方法是后面的方法中的一中。2两个点：两个点方法是指用指定的空间两点的连线来定义的一个矢量，矢量的方向是从第1个指定的点指向第2个指定点。3与XC成一角度：成一角度方法是设定一个基本角的值，该值指在XC-YC平面内指定与XC轴之间的夹角，定义的矢量就是以XC轴的夹角为基本角的方向。4边线/轴矢量：可以选择直线和其他各种曲线，当选择直线时，决定矢量的原点为最靠近选择端的端点，方向为该直线的方向且远离另一端；当选持为圆、椭圆、二次曲线等时，定义的矢量是通过这些曲线的中心且与曲线所在平面垂直的矢量。5曲线上的矢量：曲线切线矢量方法是指在指定的曲线上的任意位置的切线方向定义一个矢量。6面/平面法向：面/平面法向矢量方法需要选择一个平面形表面或圆柱形表面，定义的矢量为与选择的表面法线或轴线相平行的方向矢量。7XC轴、YC轴、ZC轴、-XC轴、-YC轴、-ZC轴坐标轴矢量：坐标轴矢量方法是指定工作坐标系WCS的某一坐标轴相平行定义的矢量。第2章 UG NX编程入门21 初始设置在UG NX中编程的核心部分是创建操作，在创建操作前，有必要进行初始设置，从而可以更方便地进行操作的创建。初始设置主要是一些组参数的设置，包括程序组、刀具、几何体、方法等，设置完成这些参数后，在创建操作时就可以直接调用。创建组参数可以在如图2-1所示的创建工具条上单击相应的图标进行。图2-1 创建工具条2.1.1 操作导航器操作导航器是各加工模块的入口位置，是让用户管理当前零件的操作及加工参数的一个树形界面。在UG NX CAM中，操作导航器是一个非常重要的功能。使用该导航器可以完成加工的多半的工作。本节介绍程序、刀具、几何体和方法视图切换，来定义相关参数及进行参数共享设置。在加工模块中，操作导航器提供4种视图，分别通过“导航器”工具栏进行视图切换。1程序顺序视图该视图模式管理操作决定操作输出的顺序，即按照刀具路径的执行顺序列出当前零件中的所有操作，显示每个操作所属的程序组和每个操作在机床上执行的顺序。每个操作的排列顺序决定了后处理的顺序和生成刀具位置源文件（CLSF）的顺序。图2-2 程序顺序视图在该视图模式下包含多个参数栏目，例如名称、路径、刀具等，用于显示每个操作的名称以及操作的相关信息。其中在“换刀”列表中显示该操作相对于前一个操作是否更换刀具，而“路径”列中显示该操作对应的刀具路径是否生成，此外在其他列中显示其他类型名称，如图2-2所示。提示：视图中的参数栏目，可通过右击导航器空白处，然后在打开的菜单中选择“列”|“配置”选项，然后在打开的“导航器属性”对话框自定义列类型。2机床视图机床视图按照切削刀具来组织各个操作，其中列出了当前零件中存在的所有刀具，以及使用这些刀具的操作名称，如图2-3所示。其中“描述”列中显示当前刀具和操作的相关信息，并且每个刀具的所有操作显示在刀具的子节点下面。图2-3 机床视图提示：在机床视图中，可使用同一把刀的所有操作一次性进行后处理，但需要注意的是操作在刀具子节点下的排列顺序，并且后处理应当以排列顺序为基准。3几何视图在加工几何视图中显示了当前零件中存在的几何组的坐标系，以及这些几何组和坐标系的操作名称。并且这些操作位于几何组和坐标系的子节点下面。此外，相应的操作将继承该父节点几何组和坐标系的所有参数，如图2-4所示。操作必须位于设定的加工坐标系子节点下方，否则后处理的程序将会出错。图2-4 几何视图4加工方法视图在加工方法视图中显示了当前零件中存在的加工方法，例如粗加工、半精加工、孔等，以及使用这些方法的操作名称等信息，如图2-5所示。图2-5 加工方法视图2.1.2 节点和操作UG NX6.0加工提供了4种节点，程序节点、刀具节点、几何体节点和方法节点。在操作导航器中表现为4种视图。在每个视图中，节点都是以树状结构按层次组织起来，构成父子关系。每个节点之上可以有父节点，其下可以有子节点的操作。要注意程序和操作是两个不同的概念，操作可以看做是最底层的程序节点，而刀具、几何体、方法都是操作的主要参数。使用节点有以下优点。1节点这间的结构类似Windows操作系统的档案管理器，可以方便地进行复制、移动、粘贴等一般的操作。2便于数据的共享，多个操作可以共用相同的刀具、方法和几何体。3提供了灵活多样的节点管理形式，最终的目的还是对操作的管理。2.1.3 创建父节点组创建父节点组是执行数控编程的第一步，也是非常关键的一步。通过创建的父节点组，可存储加工信息（如刀具数据、进给速率、公差等信息），凡是在父节点组中指定的信息都可以被操作所继承。在UG NX CAM中，父节点组包含程序、刀具、方法和几休体这4部分数据内容。1创建程序程序组主要用来管理各加工操作和排列各操作的次序。在加工操作很多的情况下，使用程序组来管理程序将更为方便。例如要对整个零件的所有操作（包括粗加工、半精加工笔精加工等）进行后处理，直接选择这些操作所在的父节点程序组进行后处理即可。并且在程序视图中合理地组织各操作，可在一次后处理时输出多个操作。单击“导航器”工具栏中的“程序顺序视图” 按钮，可将当前操作导航器切换至程序视图。然后单击“插入”工具栏中的“创建程序” 按钮，打开“创建程序”对话框。此时按照如图2-9所示的步骤创建程序父节点，新创建的节点将位于导航器中。图2-9 创建程序父节点组2创建刀具在加工过程中，打开需要编程的模型并进入编程界面后，首要的工作就是创建加工过程所需的全部刀具。刀具是从毛坯上切除材料的工具，在创建操作时必须创建刀具或从刀具库中选取刀具，否则将无法进行后续的编程加工操作。在“插入”工具栏中单击“创建刀具”按钮，打开“创建刀具”对话框。在“名称”文本框中输入刀具类型、名称。接着单击“确定”按钮，打开刀具参数对话框，分别设置刀具直径、底圆角半径以及其他参数，如图2-10所示。在“刀具”选项卡可设置刀具的各个参数，其中包括刀具直径、下半径、顶角、刃数长度L等参数；在“夹持器”选项卡中可创建一个刀柄，并且可设置刀柄圆柱或圆锥，并且可在屏幕上以图形的方式显示出来，定义刀柄的目的是在刀具运行过程中检查刀柄是否与零件或夹具碰撞。图2-10 创建刀具对话框3创建加工坐标系加工坐标系是指定加工几何在数控 床的加工工位，即加工坐标系MCS，该坐标系的原点称为对刀点。建立数控加工坐标系是为了确定刀具或工件在机床中的位置，确定机床运动部件的位置及其运动范围。统一规定数控加工坐标系各轴的含义及其正负方向，可以简化程序编编制，并使所编写的程序具有互换性。并具可设置安全距离，该距离是刀具从一个刀位点快速运动到下一个切削点的高度，可定义一个小三角作为当前零件的安全平面。单击“导航器”工具栏中的“几何视图” 按钮，导航器中将显示坐标系按钮，然后双击该按钮，可在打开的Mill Orient对话框中设置安全距离，如图2-12所示。图2-12 Mill Orient对话框单击“CSYS”对话框按钮，将打开CSYS对话框，当打开该对话框后，绘图区中的加工坐标系也将动态显示，可直接拖动坐标系控制点进行定义，也可以选择其中一种坐标系构造方法来建立新的加工坐标系，如图2-13所示。图2-13 选择或设置坐标提示坐标系是加工的基准，将坐标系定位于适合机床操作人员确定的位置，同时保持坐标系的统一。机床坐标一般在工件顶面的中心位置，所以创建机床坐标时，最好先设置好当前坐标，然后在CSYS对话框中选择“参考CSYS”面板中WCS列表项。3创建几何体创建加工几何主要是定义要加工的几何对象，其中包括毛坯结合体、零件几何体、检查几何和修整几何等。加工几何可以在创建操作之前定义，也可以在创建操作过程中分别指定。双击导航器中的WORKPIECE选项，将打开“铣削几何体”对话框，如图2-11所示。在该对话框中的“几何体”面板中可单击指定按钮定义和检查几何体。图2-11 铣削几何体对话框（1）指定部件几何体在平面铣和型腔铣中，部件几何表示零件加工后得到的形状；在固定轴铣和变轴铣中，部件几休表示零件上要加工的轮廓表面，部件几何和边界共同定义切削区域，可以选择实体、片体、面、表面区域等作为部件几何。单击“铣削几何体”对话框中的“指定部件”按钮，然后打开“部件几何体”对话框中指定部件几何体，如图2-12所示。图2-12 部件几何体对话框在“选择选项”选项组中指定选取对象的类型包括几何体、特征、小平面体3种类型。此外可在“过滤方式”列表框中限限制与类型对应的可选几何对象类型。当选择类型为几何体时，可选择视图、片体、曲线等对象作为加工几何，选择“更多”选项将打开“选择方法”对话框，选择更多的类型作为加工几何；当选择类型为特征时，只能选择曲面区域，当选择类型为小平面体时，只能选择小平面体作为加工几何。提示在操作之前定义的加工几何可以为多个操作使用，但在操作过程中指定的加工几何只能被该操作使用。如果该加工几何要为多个操作使用，则必须在创建操作之前定义，并作为创建操作的父节点。（2）指定毛坯几何毛坯几何是定义要加工成零件的原材料。定义毛坯的方法与定义零件几何的方法相同。单击“指定毛坯”按钮，将打开“毛坯几何体”对话框，可在该对话框中指定毛坯几何体，并选中“自动快”单选按钮，右侧将显示自动块箭头，如图2-13所示。图2-15 指定毛坯几何体毛坯几何体的定义方法和加工几何的定义方法一样，但“毛坯几何体”对话框有两个特有选项，即“自动快”和“部件的偏置”选项。其中选中“自动快”选项，系统将自动以铣削几何在加工坐标系（MCS）中的极值来确定一个方块几何作为毛坯几何；选中“部件的偏置”选项，用于加工一些铸件，其特征是以铣削几何所有平面的均匀余量为毛坯几何。（3）检查几何体检查几何用于定义在加工过程中刀具要避开的几何对象，防止过切零件，可以定义检查几何的对象有零件的侧壁、凸台、装夹零件的夹具等。它的定义方法与定义零件几何相同。单击“检查几何”按钮，将打开“检查几何体”对话框，可指定几何对象为检查几休体，该对话框中各个选项的使用方法同定义的铣削几何相同。5创建加工方法组在零件加工过程中，为了保证加工的精度，需要进行粗加工、半精加工和精加工几个步骤。创建加工方法就是为粗加工、半精加工和精加工指定统一的加工公差、加工余量、进给量等参数。通常情况下，在操作导航器中单击鼠标右键，然后在打开的快捷中选取择“加工方法视图”选项。接着在操作导航器中双击“公差”按钮，将打开“铣削方法”对话框。此时可分别设置部件的余量、内公差和外公差，如图2-16所示。图2-17 创建加工方法组（1）余量设置部件余量为当前所创建的加工方法指定加工余量，即零件加工后剩余的材料。这些材料在后续加工操作中被切除。余量的大小应根据加工精度要求来确定。余量参数还可以单击“继承”按钮，沿用其他数值，引用后，余量参数与原引用处数值保持相关性，并且引用该加工方法所有操作都有相同的余量。（2）公差内外公差制定了在加工过程中刀具偏离零件表面的最大距离，其值越小则表示加工精度就越高。其中内公差限制刀具在加工过程中越过零件表面的最大过切量；外公差显示刀具在加工过程中没有切至零件表面的最大间隙量。（3）刀轨设置在该面板中可设置进给量和切削方式，其中单击“切削方法”按钮，可在打开的对话框中选择加工方式作为当前加工方法的切削方式；单击“进给”按钮，即可在打开的对话框中设置切削进给率、进刀和退刀等参数值。如图2-18所示。 2-18 刀轨设置22 型腔铣的子类型创建操作时，选择“类型”为mill_contour，可以选择多种子类型，如图2-2所示，第一行6种操作子类型属于型腔铣的子类型。各种类型的说明如表2-1所示。不同的子类型的加工对象选择、切削方法、加工区域判断将有所差别。表2-1 型腔铣的子类型图标英文中文含义说明CAVITY-MILL型腔铣标准型腔铣PLUNGE-MILLING插铣以钻削方法去除材料的铣削加工CORNER-POUGH角落粗加工清理角落残料的型腔铣REST-MILLING残料铣削以残余材料为毛坯的型腔铣ZLEVEL-PROFILE等高轮廓铣切削方式为沿着轮廓的型腔铣ZLEVEL-CORNER角落等高轮廓铣清理角落部位的等高轮廓铣 图2-2 创建操作 图2-3 型腔铣对话框2.2.1 型腔铣操作的创建步骤创建一个型腔铣操作，通常需要以下几个步骤。1创建型腔铣操作在“创建操作”对话框中选择“类型”为mill_contour，“操作子类型”为型腔铣 （Cavity Mill）”,单击“确定”按钮打开“型腔铣”对话框，如图2-3所示。 图2-4 刀具组参数2选择几何体选择几可体可以指定几何体组参数，也可以直接指定部件几何体，以及毛坯几何体、检查几何体、切削区域几何体、修剪边界，如图2-3所示。3选择刀具在刀具组中可以选择已有的刀具，也可以创建一个新的刀具作为当前操作使用的刀具。如图2-4所示为刀具组参数。4设置型腔铣操作对话框“型腔铣”对话框的刀轨参数设置界面如图2-5所示。在刀轨设置中直接指定一部分常用的参数，这些参数都将对刀轨产生影响。如合适的切削方式选择、步进的指定、每一刀的切削深度等。 图2-5 刀轨设置 图2-6 切削参数对话框5刀轨选项设置如需要可以打开下级对话框进行切削层、切削参数、非切削移动、角控制、进给和速度等参数的设置，如图2-6所示为切削参数中的余量设置。提示： 在选项参数中，大部分参数可以按照默认值进行运算，但对于切削层、切削参数中的余量参数、进给与速度参数等一般都需要进行设置切削模式在型腔铣与平面铣操作中，切削模式决定了用于加工切削区域的走刀方式。在型腔铣中共有7种可用的切削方式。往复式切削往复式切削的刀轨在切削区域内沿平行直线来回加工，往复式切削方法顺铣、逆铣交替产生，去移除材料的效率较高。单向切削创建平行且单向的刀位轨迹。单向带轮廓铣与单向切削类似，但是在下刀时将下刀在前一行的起始点位置，然后沿轮廓切削到当前行的起点进行当前行的切削，切削到端点时，沿轮廓切削到前一行的端点。使用该方式将在轮廓周边不留残余。跟随周边跟随周边通过对切削区域的轮廓进行偏置产生环绕切削的刀轨。跟随周边切削方式适用于各种零件的粗加工。跟随工件通过对所有指定的部件几何体进行偏置来产生刀轨。跟随工件相对于跟随周边而言，将不考虑毛坯几何体的偏置。摆线摆线加工通过产生一个小的回转圆圈，从而避免在切削过程中全刀切入时切削材料量的过大。摆线加工适用于高速加工，可以减少刀具负荷。轮廓切削轮廓切削用于创建一条或者指定数量的刀轨来完成零件侧壁或轮廓的切削。可以用于敞开区域和封闭区域的加工。轮廓切削加工方式通常用于零件的侧壁或者外形轮廓的精加工或者半精加工。6生成型腔铣操作并检验在操作对话框中指定了所有的参数后，单击对话框底部的“生成”图标生成刀轨。对于生成刀具路径，可以从不同角度进行回放，检视刀具路径是否正确合理。如果有明显错误或者不合理存在，则必须进行参数的修改，再次生成操作并检验。确认正确后，单击“确定”按钮关闭对话框，完成型腔铣操作的创建。2.2.2 等高轮廓铣等高轮廓铣（ZLEVEL-PROFILE）是一种特殊的型腔铣操作，只加工零件实体轮廓与表面轮廓，与型腔铣中指定为轮廓铣削的方式加工类似。等高轮廓铣通常用于陡峭侧壁的精加工。创建等高轮廓铣操作，打开的操作对话框如图2-7所示。从操作对话框来看，等高轮廓铣的大部分参数与型腔铣是相同的。1陡峭空间范围等高轮廓铣与型腔铣中指定为轮廓铣削的最大差别在于等高轮廓可以区别陡峭程度，只加工陡峭的壁面，如图2-8所示为陡峭空间范围设置选项。陡峭空间范围设置为“无”，整个零件轮廓将被加工。陡峭空间范围设置为“仅陡峭的”，只有陡峭度大于指定陡峭角度的区域被加工，非陡峭区域才不加工。 图2-7 等高轮廓铣的操作对话框 图2-8 陡峭空间范围2切削层在等高轮廓的切削层选项中，可以选择“最优化”选项，如图2-9所示。使用这一选项，系统将根据不同的陡峭程序来设置切削层，使加工后的表面残余相对一致。 图2-9 切削层对话框 图2-10 等高轮廓铣的切削策略参数3在边上延伸等高轮廓铣的切削参数与型腔铣的切削参数基本相同，有部分选项是型腔铣所没有的，另外某些选项在等高轮廓铣时更常用。如图2-10所示为等高轮廓铣的切削策略参数。选中“在边上延伸”复选框，刀具路径在切削区域上延伸出一段长度，可以确保加工完整。可以用刀具直径的百分比或者直接指定值来指定刀具路径在边上的延伸长度。4在边缘滚动刀具打开或关闭在边缘滚动刀具可以控制边缘刀具轨迹的出现。5层到层在切削参数中选择“连接”选项卡，如图2-11所示，它与型腔铣有较大的差别。需要设置层到层的连接方式和层之间的剖切的相关选项。图2-11 连接参数层到层用于设置上一层向下一层转移时的移动方式，包括以下4个选项。（1）使用转换方法：使用非切削运动中设置的传递方法，使用转换方法通常要抬刀。（2）直接对部件：直接沿着加工表面下插到下一切削层。（3）沿部件斜进刀：沿着加工表面按一定角度倾斜到下一切削层。（4）对部件交叉斜进刀：沿着加工表面倾斜下插，但起点在前一切削层的终点。6在层之间切削在层之间切削功能可以在一个等高轮廓铣操作中同时对陡峭区域和非陡峭区域加工。23 平面铣的子类型创建操作时，选择“类型”为mill_planar，可以选择多种操作子类型，如图2-12所示。不同的子类型的切削方法、加工区域判断将有所差别。各种子类型的说明如表2-2所示。图2-12 平面铣的子类型表2-2 平面铣各子类型说明图标英 文中文含义说 明FACE-MILLING-AREA表面区域铣以面定义切削区域的面铣削PLANAR-MILL平面铣基本的面切削操作，用于切削实体上的平面FACE-MILLING面铣削切削方法默认设置为手动的面铣削FACE-MILLING-MANUAL表面手动铣用平面边界定义切削区域，切削到底平面PLANAR-PROFILE平面轮廓铣默认切削方法为轮廓铣削的平面铣ROUGH-FOLLOW跟随零件粗铣默认切削方法为跟随零件铣削的平面铣ROUGH-ZIGZAG往复式粗铣默认切削方法为往复式切削的平面铣ROUGH-ZIG单向粗铣默认切削方法为单向切削的平面铣CLEARNUP-CORNERS清理拐角使用来自于前一操作的二维IPW，以跟随部件切削类型时行平面铣FINISH-WALLS精铣侧壁默认切削方法为轮廓铣削，默认深度为只有底面的平面铣FINISH-FLOOR精铣底面默认切削方法为跟随零件铣削，默认深度为只有底面的平面铣THEARD-MILLING螺纹铣建立加工螺纹的操作PLANAR-TEXT文本铣削对文字曲线进行雕刻加工MILL-CONTROL机床控制建立机床控制操作，添加相关后置处理命令MILL-USER自定义方式自定义参数建立操作平面铣的特点与应用平面铣是一种2.5轴的加工方式，它在加工过程中产生在水平方向的XY两轴联动，而Z轴方向只在完成一层加工后进入下一层时才做单独的动作。平面铣的加工对象是边界，是以曲线/边界来限制切削区域的。它生成的刀轨上下一致。通过设置不同的切削方法，平面铣可以完成挖槽或者是轮廓外形的加工。平面铣用于直壁的，并且岛屿顶面和槽腔底面为平面的零件的加工。对于直壁的、水平底面为平面的零件，常选用平面铣操作做粗加工和精加工，如加工产品的基准面、内腔的底面、敞开的外形轮廓等。使用平面铣操作进行数控加工程序的编制，可以取代手工编程2.3.1 轮廓铣轮廓铣是应用侧壁精加工的一种平面铣，产生的刀轨也与平面铣中选择沿着轮廓方式的平面铣操作刀轨类似。选择子类型为轮廓铣时，打开的操作对话框如图2-13所示。 图2-13 轮廓铣的操作对话框 图2-14 轮廓铣的切削参数2.3.2 面铣削面铣削是一种特殊的平面铣加工，它以面为加工对象。“面铣铣”最适合于切削实体上的平面，如进行毛坯顶面的加工。1毛坯距离与切削深度毛坯距离定义了要去除的材料总厚度；最终底部面余量定义在面几何体的上方剩余未切削材料的厚度。毛坯距离与最终底部面余量的差值为加工的总厚度，当两者的差值为0或者每一刀的深度为0时，将只生成一层的刀轨。而毛坯距离与最终底部面余量的差值大于0时，将进行分层加工，从零件表面向上偏置产生多层多轨。提示： 设置“切削模式”为“往复切削”，步进使用刀具直径的百分比进行定义，设置“每一刀的深度”为0，进行单层加工2毛坯在“面铣削”对话框中单击“切削参数”图标，在弹出的“切削参数”对话框中有毛坯参数组，指定毛坯延展的距离将使刀具在铣削边界上进行延展。简化形状可以选择凸包或都最小包围盒，通过设置可以将小的角落忽略，成为规则形状，从而减少抬刀。 图2-15 面铣削对话框 图2-16 切削参数对话框提示： 切削角选择最长的线。 毛坯使用简化形状，避免可能产生的抬刀。24 钻孔加工的子类型创建操作时，选择“类型”为drill，则显示各种钻孔加工的子类型，如图2-17所示。钻孔加工操作模板中共有13个模板图标，分别定制各钻孔加工操作的参数对话框。钻孔加工的子类型中有些是标准的固定循环方式加工；还有一些是按固定循环方式加工，但是设定了一定的加工范围等限制条件；而另外一些则不是以固定循环方式进行切削加工的。大部分的子类型只是默认选择了特定的循环类型。图2-17 创建钻孔操作对话框表2-3 钻孔加工各子类型说明图标英 文中文含义说 明SPOT-FACING锪钻以锪钻方式进行锪孔SPOT-DRILLING中心钻主要用来定位，可以钻出精度较高的孔DRILLING钻孔是通用的钻孔模板PECK-DRILLING啄钻刀具以循环进给率移动至第一个中间增量处BREAKCHIP-DRILLING断屑钻刀具以循环进给率移动至第一个中间增量处BORING镗孔利用镗孔方式进行加工REAMING铰孔利用铰孔方式进行加工COUNTERBORING平底扩孔利用平底扩孔方式进行加工COUNTERSINKING埋头钻主要用于加工埋头孔TAPPING攻螺纹孔利用数控机床攻螺纹THREAD-MILL螺纹铣用得较少，可用普通机床代替MILL-CONTROL切削控制它只包含机床控制事件MILL-USER自定义切削刀轨由自已定制的NX Open程序生成2.4.1 循环参数设置选择循环类型后，或者直接单击后边的“编辑”图标，如图2-18所示，将弹出相应的循环参数设置对话框，如图2-19所示，先设定Number of Sets（参数组数量），然后为每个参数组设置相关的循环参数。指定循环参数组的个数后，单击“确定”按钮，弹出如图2-20所示的“