UG平面铣加工刀轨主要参数设定*

2015-07-04谢燕琴

机械研究与应用 2015年3期

谢燕琴

(江西工业工程职业技术学院机电工程系，江西萍乡 337055)

0 引言

平面铣加工方法是UG加工中一个基本的加工方法，是学好UG数控编程的必要步骤。在使用平面铣操作时，切削方法、切削模式、步距、平面直径的百分比等参数的设定，直接关系到加工质量、加工效率。笔者结合实际加工，在学习和应用 UG软件的过程中，总结UG平面铣加工主要参数的设定。

1 UG软件简述

UGNX软件是由西门子软件公司推出的计算机辅助设计与制造的高端软件，它集工程设计、分析与加工制造的功能为一体，实现了产品优化设计与生产过程的结合，被广泛应用于机械、模具、汽车、家电、航天、军事等领域。

UG软件中含有车削加工、型腔铣、平面铣、固定轴曲面轮廓铣、变轴曲面轮廓铣、可型腔铣、线切割等加工方法。

2 UG平面铣加工方法

平面铣是一种两轴半的加工方式［1］，它拥有三个轴，但在加工过程中，只能实现X、Y两轴联动，在Z轴方向上只能单独动作。平面铣只能加工与刀具轴线垂直的几何体，如内腔的底面、轮廓、基准面、挖槽、内腔的底面、轮廓等［4］。

平面铣的子类型有表面区域铣、表面铣、手工平面铣、平面铣、平面轮廓铣削、跟随零件粗铣、往复式粗铣、单向粗铣等，其中平面铣是最常用的一种铣削方法，刀轨参数的设定也最具有代表性，现以平面铣为例，对刀轨参数进行设定。

3 平面铣中刀轨主要参数的设定

刀轨主要参数的设定包括方法、切削模式、步距、平面直径百分比等。

3.1 方法

方法主要有 MⅠLL_ROUGH(粗铣)、MⅠLL_SEMⅠ_FⅠNⅠSH(半精铣)、MⅠLL_FⅠNⅠSH(精铣)，也可以创建其他的加工方法。

MⅠLL_ROUGH(粗铣)主要任务是切除毛坯上大部分多余的金属，使毛坯在形状和尺寸上接近产品。

MⅠLL_SEMⅠ_FⅠNⅠSH(半精铣)是使表面达到一定的精度，留有一定的加工余量，为精加工作准备。

MⅠLL_FⅠNⅠSH(精铣)是保证各主要表面达到规定的尺寸精度和表面粗糙度。

3.2 切削模式［2］

切削模式决定了加工区域刀位轨迹，也就决定了抬刀、下刀的次数，从而影响加工质量和加工效率，如图1所示。

图1 切削模式

主要切削的模式及应用场合如下:

(1)往复往复切削模式是创建往复平行的切削刀轨，在步距运动期间保持连续的进给运动，没有抬刀，能最大化地对材料进行切除，如图1(a)。

应用场合:形状比较规则的内腔粗加工。

(2)单向单向切削模式创建平行且单向的刀位轨迹，始终保持一致的切削顺序，每走完一刀都要抬刀到转换平面，空刀至下一位置进行切削，如图1(b)所示。

应用场合:岛屿表面的精加工和不适合用往复切削模式的场合。

单向切削模式是单向切削，往复切削模式是双向切削，所以往复切削模式抬刀、下刀的次数要少一半，但单向切削模式的切削质量一致性好，精度更高。

(3)跟随周边跟随周边切削模式创建一条沿着轮廓顺序、同心的刀位轨迹，是外围轮廓偏置得到的，所有加工轨迹都是封闭的，如图1(c)。

应用场合:带有岛屿和内腔零件的粗加工。

(4)配置文件配置文件切削模式创建一条或指定数量的刀轨来完成零件侧壁或轮廓的切削，如图1(d)。

应用场合:零件的侧壁或外形轮廓的精加工或者半精加工。

3.3 步距

步距是指切削路径之间的间隔距离，步距的设置方式有恒定、残余高度、刀具平直、多个4种。

恒定是指刀位轨迹之间的距离为固定值;残余高度是指刀具在工件上造成的残料高度来指定;刀具平直是指相邻刀位之间的轨迹间隔为所选刀具直径的百分比，而多个是用手动方式设定多段变化的刀位轨迹间隔。

应用场合:恒定一般应用平面加工零件，中间不需要换刀的情况的粗、精加工;残余高度一般用在利用球头铣刀在铣削曲面时，为保证每处加工的余量不超过某一值的时候;刀具平值一般用在多次换刀，为保证每次切削过程都能切削到，粗加工时，一般设置为75%，精加工时，一般设置为50%。多个用在各个表面加工质量要求不一致的时候。