实例2 平面铣加工
本实例讲述的是基于零件二维图形进行平面铣加工的过程。平面铣加工多用于加工零件的基准面、内腔的底面、内腔的垂直侧壁及敞开的外形轮廓等,对于加工直壁并且岛屿顶面和槽腔底面为平面的零件尤为适用。
该模型零件的加工工艺路线如图2.1和图2.2所示。
图2.1 平面铣加工工艺路线(一)
Task1.打开模型文件并进入加工环境
Step1.打开模型文件D:\ug12.11\work\ch02\plane.prt。
Step2.进入加工环境。在功能选项卡的区域单击按钮,系统弹出“加工环境”对话框;在“加工环境”对话框的列表框中选择选项,在列表框中选择选项,单击按钮,进入加工环境。
Task2.创建几何体
Stage1.创建机床坐标系
Step1.将工序导航器调整到几何视图,双击节点,系统弹出“MCS 铣削”对话框,在“MCS 铣削”对话框的区域中单击“坐标系对话框”按钮,系统弹出“坐标系”对话框。
图2.2 平面铣加工工艺路线(二)
Step2.采用系统默认设置,然后单击按钮,完成图2.3所示机床坐标系的创建。
Stage2.创建安全平面
Step1.在“MCS 铣削”对话框区域的下拉列表中选择选项,然后在文本框中输入值10。
Step2.单击“MCS 铣削”对话框中的按钮,完成安全平面的创建。
Stage3.创建部件几何体
Step1.在工序导航器中双击节点下的,系统弹出“工件”对话框。
Step2.选取部件几何体。在“工件”对话框中单击按钮,系统弹出“部件几何体”对话框。
Step3.在“上边框条”工具条中确认将“类型过滤器”设置为“曲线”,在图形区选取整个曲线图形为部件几何体,如图2.4所示。
Step4.在“部件几何体”对话框中单击按钮,完成部件几何体的创建,同时系统返回到“工件”对话框。
Stage4.创建毛坯几何体
Step1.在“工件”对话框中单击按钮,系统弹出“毛坯几何体”对话框。
Step2.在“毛坯几何体”对话框的下拉列表中选择选项,在区域的文本框中输入值30。
Step3.单击“毛坯几何体”对话框中的按钮,系统返回到“工件”对话框,完成图2.5所示毛坯几何体的创建。
Step4.单击“工件”对话框中的按钮。
图2.3 创建机床坐标系
图2.4 部件几何体
图2.5 毛坯几何体
Task3.创建刀具
Stage1.创建刀具1
Step1.将工序导航器调整到机床视图。
Step2.选择下拉菜单命令,系统弹出“创建刀具”对话框。
Step3.在“创建刀具”对话框的下拉列表中选择选项,在区域中单击MI LL按钮,在区域的下拉列表中选择选项,在文本框中输入D20,然后单击按钮,系统弹出“铣刀-5 参数”对话框。
Step4.在“铣刀-5 参数”对话框的文本框中输入值 20,在区域的、和文本框中均输入值1,其他参数采用系统默认设置,单击按钮,完成刀具1的创建。
Stage2.创建刀具2
设置刀具类型为选项,为MI L L类型(单击按钮),刀具名称为D8,刀具值为 8,在区域的、和文本框中均输入值2,其他参数采用系统默认设置,单击按钮,完成刀具2的创建。
Stage3.创建刀具3
设置刀具类型为选项,为MI L L类型(单击按钮),刀具名称为D6,刀具值为 6,在区域的、和文本框中均输入值3,其他参数采用系统默认设置,单击按钮,完成刀具3的创建。
Task4.创建平面铣工序1
Stage1.创建工序
Step1.选择下拉菜单命令,系统弹出“创建工序”对话框。
Step2.确定加工方法。在“创建工序”对话框的下拉列表中选择选项,在区域中单击“平面铣”按钮,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,采用系统默认的名称。
Step3.在“创建工序”对话框中单击按钮,系统弹出“平面铣”对话框。
Stage2.指定部件边界
Step1.在“平面铣”对话框的区域中单击“选择或编辑部件边界”按钮,系统弹出图2.6所示的“部件边界”对话框。
Step2.在下拉列表中选择选项,依次选取图 2.7 所示的曲线(顺时针或逆时针),单击按钮,完成部件边界的指定。
Stage3.指定毛坯边界
Step1.在区域中单击“选择或编辑毛坯边界”按钮,系统弹出“毛坯边界”对话框。
Step2.在下拉列表中选择选项,按顺序依次选取图2.8所示的曲线(顺时针或逆时针),单击按钮,系统返回到“平面铣”对话框。
图2.6 “部件边界”对话框
图2.7 选取曲线
图2.8 选取曲线
Step3.指定底面。在“平面铣”对话框的区域中单击按钮,系统弹出“平面”对话框;在下拉列表中选择选项,在区域的文本框中输入值-15.0,单击按钮,完成底面的指定。
Stage4.设置刀具路径参数
在区域的下拉列表中采用系统默认的选项,在下拉列表中选择选项,在文本框中输入值 50,其他参数均采用系统默认设置。
Stage5.设置切削层参数
Step1.在区域中单击“切削层”按钮,系统弹出“切削层”对话框。
Step2.在“切削层”对话框的下拉列表中选择选项,在文本框中输入值2,其余参数采用系统默认设置,单击按钮,系统返回到“平面铣”对话框。
Stage6.设置切削参数
Step1.在“平面铣”对话框中单击“切削参数”按钮,系统弹出“切削参数”对话框。
Step2.在“切削参数”对话框中单击选项卡,在文本框中输入值0.2。
Step3.在“切削参数”对话框中单击选项卡,在区域的下拉列表中选择选项。
Step4.在“切削参数”对话框中单击按钮,系统返回到“平面铣”对话框。
Stage7.设置非切削移动参数
参数采用系统默认设置。
Stage8.设置进给率和速度
Step1.单击“平面铣”对话框中的“进给率和速度”按钮,系统弹出“进给率和速度”对话框。
Step2.在“进给率和速度”对话框的区域中选中复选框,在其后的文本框中输入值600,在区域的文本框中输入值250,按Enter键,单击按钮,其他参数采用系统默认设置。
Step3.单击“进给率和速度”对话框中的按钮,完成进给率和速度的设置。
Stage9.生成刀路轨迹并仿真
生成的刀路轨迹如图2.9所示,2D动态仿真加工后的结果如图2.10所示。
图2.9 刀路轨迹
图2.10 2D仿真结果
Task5.创建平面铣工序2
Stage1.创建工序
Step1.选择下拉菜单命令,系统弹出“创建工序”对话框。
Step2.确定加工方法。在“创建工序”对话框的下拉列表中选择选项,在区域中单击“平面铣”按钮,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,采用系统默认的名称。
Step3.在“创建工序”对话框中单击按钮,系统弹出“平面铣”对话框。
Stage2.指定部件边界
Step1.在“平面铣”对话框的区域中单击“选择或编辑部件边界”按钮,系统弹出“部件边界”对话框。
Step2.在下拉列表中选择选项,按顺时针或逆时针顺序依次选取图2.11 所示的曲线,在下拉列表中选择选项,然后单击按钮,系统弹出“平面”对话框。
Step3.在下拉列表中选择选项,在区域的文本框中输入值-15,单击按钮,完成底面的指定。
Step4.单击按钮,系统返回到“平面铣”对话框,单击右侧的按钮,结果如图2.12所示。
说明:选取曲线时顺时针和逆时针都可以,但是必须按顺序依次选取。
Stage3.指定毛坯边界
Step1.在区域中单击“选择或编辑毛坯边界”按钮,系统弹出“毛坯边界”对话框。
Step2.在下拉列表中选择选项,按顺时针或逆时针顺序依次选取图2.13 所示的曲线,在下拉列表中选择选项,然后单击按钮,系统弹出“平面”对话框。
图2.11 选取部件边界曲线
图2.12 创建部件边界
图2.13 选取毛坯边界曲线
Step3.在下拉列表中选择选项,在区域的文本框中输入值-15,单击按钮。
Step4.单击按钮,系统返回到“平面铣”对话框。
Step5.指定底面。在“平面铣”对话框的区域中单击按钮,系统弹出“平面”对话框,在下拉列表中选择选项,在区域的文本框中输入值-20,单击按钮,系统返回到“平面铣”对话框。
Stage4.设置切削层参数
Step1.在区域中单击“切削层”按钮,系统弹出“切削层”对话框。
Step2.在下拉列表中选择选项,在文本框中输入值 2,其他参数采用系统默认设置,单击按钮,完成切削层参数的设置。
Stage5.设置切削参数
Step1.在区域中单击“切削参数”按钮,系统弹出“切削参数”对话框。
Step2.在“切削参数”对话框中单击选项卡,在文本框中输入值 1,在文本框中输入值0.2。
Step3.在“切削参数”对话框中单击选项卡,在下拉列表中选择选项。
Step4.在“切削参数”对话框中单击按钮,系统返回到“平面铣”对话框。
Stage6.设置进给率和速度
Step1.在“平面铣”对话框中单击“进给率和速度”按钮,系统弹出“进给率和速度”对话框。
Step2.在“进给率和速度”对话框中选中复选框,然后在其后的文本框中输入值600,在文本框中输入值250,按Enter键,单击按钮,其他参数采用系统默认设置。
Step3.单击“进给率和速度”对话框中的按钮,系统返回到“平面铣”对话框。
Stage7.生成刀路轨迹并仿真
生成的刀路轨迹如图2.14所示,2D动态仿真加工后的零件模型如图2.15所示。
图2.14 刀路轨迹
图2.15 2D仿真结果
Task6.创建清理拐角工序1
Stage1.创建工序
Step1.选择下拉菜单命令,系统弹出“创建工序”对话框。
Step2.确定加工方法。在“创建工序”对话框的下拉列表中选择选项,在区域中单击“清理拐角”按钮,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,采用系统默认的名称。
Step3.单击“创建工序”对话框中的按钮,系统弹出“清理拐角”对话框。
Stage2.指定切削区域
Step1.指定部件边界。单击“清理拐角”对话框区域右侧的按钮,系统弹出“部件边界”对话框;在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,按逆时针顺序依次选取图 2.16 所示的曲线,单击按钮。
图2.16 选取部件边界曲线
Step2.指定底面。单击“平面铣”对话框中的“指定底面”按钮,系统弹出“平面”对话框,在下拉列表中选择选项,在区域的文本框中输入值-15,单击按钮,系统返回到“清理拐角”对话框。
Stage3.设置刀具路径参数
在区域的下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在文本框中输入值50,其他参数采用系统默认设置。
Stage4.设置切削层参数
Step1.在区域中单击“切削层”按钮,系统弹出“切削层”对话框。
Step2.在“切削层”对话框的下拉列表中选择选项,在文本框中输入值2.0,其余参数采用系统默认设置,单击按钮,系统返回到“清理拐角”对话框。
Stage5.设置切削参数
Step1.在“清理拐角”对话框中单击“切削参数”按钮,系统弹出“切削参数”对话框。
Step2.在“切削参数”对话框中单击选项卡,在下拉列表中选择选项。
Step3.在“切削参数”对话框中单击选项卡,在文本框中输入值0.2。
Step4.在“切削参数”对话框中单击选项卡,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在文本框中输入值2。
Step5.单击按钮,系统返回到“清理拐角”对话框。
Stage6.设置非切削移动参数
Step1.在区域中单击“非切削移动”按钮,系统弹出“非切削移动”对话框。
Step2.单击“非切削移动”对话框中的选项卡,在区域的下拉列表中选择选项。
Step3.单击按钮,系统返回到“清理拐角”对话框。
Stage7.设置进给率和速度
Step1.在“清理拐角”对话框中单击“进给率和速度”按钮,系统弹出“进给率和速度”对话框。
Step2.在“进给率和速度”对话框中选中复选框,然后在其下的文本框中输入值1200,在文本框中输入值250,按Enter键,单击按钮,其他参数采用系统默认设置。
Step3.单击按钮,完成进给率和速度的设置,系统返回“清理拐角”对话框。
Stage8.生成刀路轨迹并仿真
生成的刀路轨迹如图2.17所示,2D动态仿真加工后的零件模型如图2.18所示。
图2.17 刀路轨迹
图2.18 2D仿真结果
Task7.创建清理拐角工序2
Stage1.创建工序
Step1.选择下拉菜单命令,系统弹出“创建工序”对话框。
Step2.确定加工方法。在“创建工序”对话框的下拉列表中选择选项,在区域中单击“清理拐角”按钮,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,采用系统默认的名称。
Step3.单击“创建工序”对话框中的按钮,系统弹出“清理拐角”对话框。
Stage2.指定切削区域
Step1.指定部件边界。
(1)在“清理拐角”对话框中单击右侧的按钮,系统弹出“边界几何体”对话框。
(2)在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,然后单击按钮,系统弹出“平面”对话框。
(3)在下拉列表中选择选项,在区域的文本框中输入值-15,单击按钮。
(4)创建边界 1。按顺序依次选取图 2.19 所示的曲线,单击按钮,结果如图 2.20所示。
注意:选取曲线时一定要从图中箭头所指的位置开始选取。
(5)创建边界 2。按顺序依次选取图 2.21 所示的曲线,结果如图 2.22 所示。单击按钮。
图2.19 选取曲线
图2.20 边界1
图2.21 选取曲线
图2.22 边界2
Step2.指定底面。单击“清理拐角”对话框中的“指定底面”按钮,系统弹出“平面”对话框,在下拉列表中选择选项,在区域的文本框中输入值-20,单击按钮,系统返回到“清理拐角”对话框。
Stage3.设置刀具路径参数
在区域的下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在文本框中输入值50,其他参数采用系统默认设置。
Stage4.设置切削层参数
Step1.在区域中单击“切削层”按钮,系统弹出“切削层”对话框。
Step2.在下拉列表中选择选项,在文本框中输入值 2,其他参数采用系统默认设置,单击按钮,完成切削层参数的设置。
Stage5.设置切削参数
Step1.在区域中单击“切削参数”按钮,系统弹出“切削参数”对话框。
Step2.在“切削参数”对话框中单击选项卡,在文本框中输入值0.2。
Step3.在“切削参数”对话框中单击选项卡,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在文本框中输入值2。
Step4.单击按钮,系统返回到“清理拐角”对话框。
Stage6.设置非切削移动参数
Step1.在区域中单击“非切削移动”按钮,系统弹出“非切削移动”对话框。
Step2.单击“非切削移动”对话框中的选项卡,在区域的下拉列表中选择选项;单击“非切削移动”对话框中的选项卡,在区域的下拉列表中选择选项;单击按钮,完成非切削移动参数的设置。
Stage7.设置进给率和速度
Step1.在“清理拐角”对话框中单击“进给率和速度”按钮,系统弹出“进给率和速度”对话框。
Step2.在“进给率和速度”对话框中选中复选框,然后在其下的文本框中输入值1200,按 Enter 键,单击按钮,在文本框中输入值250,按 Enter 键,再单击按钮,其他参数采用系统默认设置。
Step3.单击按钮,完成进给率和速度的设置,系统返回“清理拐角”对话框。
Stage8.生成刀路轨迹并仿真
生成的刀路轨迹如图2.23所示,2D动态仿真加工后的模型如图2.24所示。
图2.23 刀路轨迹
图2.24 2D仿真结果
Task8.创建精铣壁工序1
Stage1.创建工序
Step1.选择下拉菜单命令,系统弹出“创建工序”对话框。
Step2.确定加工方法。在“创建工序”对话框的下拉列表中选择选项,在区域中单击“精铣壁”按钮,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,采用系统默认的名称。
Step3.单击“创建工序”对话框中的按钮,系统弹出“精铣壁”对话框。
Stage2.指定切削区域
Step1.在“精铣壁”对话框的区域中单击右侧的按钮,系统弹出“部件边界”对话框。
Step2.在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项。
Step3.在“上边框条”工具栏中的下拉列表中选择选项,选取图2.25所示的曲线,单击按钮。
Step4.指定底面。在“精铣壁”对话框的区域中单击“选择或编辑底平面几何体”按钮,系统弹出“平面”对话框;在下拉列表中选择选项,在区域的文本框中输入值-15,单击按钮,系统返回到“精铣壁”对话框。
图2.25 选择边界曲线
Stage3.设置刀具路径参数
在区域的下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在文本框中输入值 0.4,在文本框中输入值 2,其他参数采用系统默认设置。
Stage4.设置切削参数
Step1.在区域中单击“切削参数”按钮,系统弹出“切削参数”对话框。
Step2.在“切削参数”对话框中单击选项卡,在文本框中输入值0.1。
Step3.单击按钮,系统返回到“精铣壁”对话框。
Stage5.设置非切削移动参数
参数采用系统默认设置。
Stage6.设置进给率和速度
Step1.在“精铣壁”对话框的区域中单击“进给率和速度”按钮,系统弹出“进给率和速度”对话框。
Step2.在“进给率和速度”对话框中选中复选框,然后在其后的文本框中输入值1800,按 Enter 键,单击按钮,在文本框中输入值250,按 Enter 键,再单击按钮,其他参数采用系统默认设置。
Step3.单击“进给率和速度”对话框中的按钮,完成进给率和速度的设置。
Stage7.生成刀路轨迹并仿真
生成的刀路轨迹如图2.26所示,2D动态仿真加工后的零件模型如图2.27所示。
图2.26 刀路轨迹
图2.27 2D仿真结果
Task9.创建精铣壁工序2
Stage1.创建工序
Step1.选择下拉菜单命令,系统弹出“创建工序”对话框。
Step2.确定加工方法。在“创建工序”对话框的下拉列表中选择选项,在区域中单击“精铣壁”按钮,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,采用系统默认的名称。
Step3.单击“创建工序”对话框中的按钮,系统弹出“精铣壁”对话框。
Stage2.指定切削区域
说明:本 Stage的详细操作过程请参见随书光盘中video\ch02\reference文件下的语音视频讲解文件“平面铣加工-r01.avi”。
Stage3.设置刀具路径参数
在区域的下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在文本框中输入值 0.4,在文本框中输入值 2,其他参数采用系统默认设置。
Stage4.设置切削参数
Step1.在区域中单击“切削参数”按钮,系统弹出“切削参数”对话框。
Step2.在“切削参数”对话框中单击选项卡,在文本框中输入值0.1。
Step3.单击按钮,系统返回到“精铣壁”对话框。
Stage5.设置非切削移动参数
参数采用系统默认设置。
Stage6.设置进给率和速度
Step1.在“精铣壁”对话框的区域中单击“进给率和速度”按钮,系统弹出“进给率和速度”对话框。
Step2.在“进给率和速度”对话框中选中复选框,然后在其后的文本框中输入值1800,按 Enter 键,单击按钮,在文本框中输入值250,按 Enter 键,再单击按钮,其他参数采用系统默认设置。
Step3.单击“进给率和速度”对话框中的按钮,完成进给率和速度的设置。
Stage7.生成刀路轨迹并仿真
生成的刀路轨迹如图2.28所示,2D动态仿真加工后的零件模型如图2.29所示。
Task10.创建精铣底面工序
Stage1.创建工序
Step1.选择下拉菜单命令,系统弹出“创建工序”对话框。
图2.28 刀路轨迹
图2.29 刀路仿真
Step2.确定加工方法。在“创建工序”对话框的下拉列表中选择选项,在区域中单击“精铣底面”按钮,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,采用系统默认的名称。
Step3.在“创建工序”对话框中单击按钮,系统弹出“精铣底面”对话框。
Stage2.指定切削区域
Step1.创建部件边界。
(1)在“精铣底面”对话框的区域中单击“选择或编辑部件边界”按钮,系统弹出“部件边界”对话框。
(2)创建边界1。在下拉列表中选择选项,采用默认的参数设置,按顺序依次选取图 2.30所示的曲线,创建的边界1如图2.31所示。
图2.30 选择曲线
图2.31 边界1
(3)创建边界 2。单击按钮,在下拉列表中选择选项,然后单击按钮,系统弹出“平面”对话框。在下拉列表中选择选项,在区域的文本框中输入值-15,单击按钮,完成平面的指定。
(4)按顺序依次选取图 2.32 所示的曲线,系统创建的边界 2 如图 2.33 所示,单击按钮。
Step2.创建毛坯边界。在区域中单击“选择或编辑毛坯边界”按钮,系统弹出“毛坯边界”对话框。在下拉列表中选择选项,按顺序依次选取图2.34所示的曲线,单击按钮,系统返回到“精铣底面”对话框。
图2.32 选取曲线
图2.33 边界2
图2.34 选取曲线
Step3.指定底面。单击“精铣底面”对话框中“指定底面”右侧的按钮,系统弹出“平面”对话框,在下拉列表中选择选项,在区域的文本框中输入值-20,单击按钮,系统返回到“精铣底面”对话框。
Stage3.设置刀具路径参数
在区域的下拉列表中选择选项,在下拉列表中选择选项,在文本框中输入值50,其他参数采用系统默认设置。
Stage4.设置切削层参数
Step1.在区域中单击“切削层”按钮,系统弹出“切削层”对话框。
Step2.在下拉列表中选择选项,单击按钮,完成切削层参数的设置。
Stage5.设置切削参数
Step1.在区域中单击“切削参数”按钮,系统弹出“切削参数”对话框。
Step2.单击选项卡,在文本框中输入值1。
Step3.单击选项卡,在区域的下拉列表中选择选项。
Step4.单击按钮,系统返回到“精铣底面”对话框。
Stage6.设置非切削移动参数
参数采用系统默认设置。
Stage7.设置进给率和速度
Step1.在“精铣底面”对话框中单击“进给率和速度”按钮,系统弹出“进给率和速度”对话框。
Step2.在“进给率和速度”对话框中选中复选框,然后在其下的文本框中输入值2000,按 Enter 键,单击按钮,在文本框中输入值 250,按 Enter 键,再单击按钮,其他参数采用系统默认参数设置。
Step3.单击按钮,系统返回“精铣底面”对话框。
Stage8.生成刀路轨迹并仿真
生成的刀路轨迹如图2.35所示,2D动态仿真加工后的模型如图2.36所示。
图2.35 刀路轨迹
图2.36 2D仿真结果
Task11.保存文件
选择下拉菜单命令,保存文件。
学习拓展:扫码学习更多视频讲解。
讲解内容:主要包含数控加工概述,基础知识,加工的一般流程,典型零件加工案例,特别是针对与加工工艺有关刀具的种类,刀具的选择及工序的编辑与参数这些背景知识进行了系统讲解。读者想要了解模具的数控加工编程,本部分的内容可以作为参考。