【正文】 CAM 不僅可以直接利用產(chǎn)品主模型編程，更重要的是可以利用裝配模型編程。 具體操作步驟如下： 打開 UG，單擊“新建”按鈕，建立如圖 ，單位：毫米，名稱：，保存目錄默認，單擊 [確定 ]進入建模狀態(tài)。 （ 2）單擊“加工創(chuàng)建”工具欄中的“創(chuàng)建程序”，彈出創(chuàng)建程序?qū)υ捒蛉鐖D 所示。 ④ 在“創(chuàng)建刀具”對話框中，把“類型”切換到“ drill”圖標，在其“子類型”區(qū)域中選擇“ SPOTDRILL_TOOL”圖標，在“位置”下拉列表中默認選擇“ GENERIC_MACHINE”，在“名稱”文本框中輸入創(chuàng)建第一把中心鉆名稱，命名為“ SDRILLT5D10”，單擊“應用”按鈕。 由于本零件需要加工多個平面，需要多個加工坐標系，方法相同，所以只詳細第一次的創(chuàng)建幾何父節(jié)點組，其它的類似 （ 1）建立加工坐標系 在操作導航器窗口中，單擊“幾何視圖”，在下面窗口找到“ MCS_MILL”圖標并雙擊，在出現(xiàn)的“ MILL_ORINET”對話框下，如圖 所示，單擊“ MCS”選項下的“ 原點”圖標，進入“點構造器”對話框，創(chuàng)建加工作坐標系到毛坯頂端的左下角頂點位置，檢查 XC、 YX、 ZC的坐標值均為 0即可，如圖 所示，單擊“確定”，返回到“ MILL_ORINET”對話框，并調(diào)整工件坐標系到該頂點位置在，視圖窗口可以發(fā)現(xiàn)動態(tài)加工坐標系和工作坐標系重合了，再次單擊“確定”，保證加工坐標系原點在毛坯頂端的左下角頂點位置上，和工件安裝在工作臺上的對刀點一致。 圖 創(chuàng)建方法對話框 （ 2）同理，在圖 所示對話框中的“ METHOD” 下拉子項中選中“ MILLFINISH”彈出對話框，并對相應的項進行設置如圖 所示。 其他切削參數(shù)均按照系統(tǒng)默認值，在此不再做修改和調(diào)整。加工類型操作與上基本一樣，其精加工刀軌如圖 所示，切削仿真后如圖 所示。 ④ 方法。選擇指定其他參數(shù)主要設置如下： ① “切削模式”選用“跟隨周邊（輪廓）”方式。 ③ 刀具。 圖 指定參數(shù)組 系統(tǒng)彈出“ Cycle 參數(shù)”對話框，如圖 所示， 48 圖 Cycle參數(shù)設置 單擊“ Depth模型深度”按鈕，系統(tǒng)彈出“ Cycle 深度”對話框，如圖 所示，單擊“穿過底面”按鈕，單擊確定。此處不重復介紹。 此處以軸承座的上底面和側面加工為例，進行后置處理操作如下： ① 在操作導航器窗口，選擇前面成功生成刀軌的所有操作，在工具條中單擊“后處理”圖標，出現(xiàn)“后處理”對話框，如圖 所示，在“可用機床”的列表中選擇前面制作好的后處理文件“ MILL_3_AXIS”。為確保數(shù)控程序的正確性，防止加工過程中干涉和碰撞的發(fā)生，在實際生產(chǎn)中，常采用試切的方法進行檢驗。 LCD/MDI 面板為模擬 LCD 顯示器和一個 MDI 鍵盤構成（上半部分），用于顯示和編輯機床控制器內(nèi)部的各類參數(shù)和數(shù)控程序；機床操作面板（下半部分）則由若干操作按鈕組成， 55 用于直接對仿真機床系統(tǒng)進行激活、回零、控制操作和狀態(tài)設定等。在本文中，將工件上表面左下角（或工件上表面中心）設為工件坐標系原點， 完成 X， Y 方向?qū)Φ逗?，點擊菜單“塞尺檢查 /收回塞尺”將塞尺收回；點擊操作面板手動操作按鈕，機床切換到 JOG 手動方式，選擇 Z軸，將主軸提起，再點擊菜單“機床 /拆除工具”拆除基準工具，裝上銑削刀具，準備 Z 向?qū)Φ?。如圖 所示。為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，采用 4個工件同時加工，并根據(jù)零件圖實際需要，需要設計加工 M4螺紋的夾具。還應根據(jù)生產(chǎn)綱領對夾具方案進行必要的經(jīng)濟分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟 效益。 方案二：是是按照基準統(tǒng)一原則確定的，有利于夾具的設計制造，但不容易保 62 證空的軸線與外圓對稱面的重合，鉆頭進給的的軸向力完全由定位元件承受，很容易引起變形。整個如圖 圖 夾緊元件 由于夾具零件都是固定在夾具體上面的，所以應該選擇螺釘，由于夾具的設計尺寸面的寬度多為 15 或者 20cm，尺寸較小，為了滿足強度要求以及在這么小的空間裝配拆裝，故選擇內(nèi)六角圓柱頭螺釘 則整個夾具裝配圖的三維圖 所示 64 圖 夾具裝配圖 (1) 粗車切削力：查《現(xiàn)代機床夾具設計》 P104 表，得車削切削力計算公式： 圓周分力 Fc = 902 錯誤 !未找到引用源。35 mm) Vc— 切削速度 m/min 60(216。30) (216。35 mm) f—— 每轉(zhuǎn)進給量 (216。為減少夾具的安裝誤差，宜采用有可調(diào)節(jié)螺母。 3 面是軸承孔外端面定位限制兩個自由度。 （ 4）使用性好 專用夾具的操作應簡便、省力、安全可靠，排屑應方便，必要時可設置排屑結構。 圖 仿真加工效果圖 60 7 夾具設計 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程地切削加工、 熱處理、裝配等工藝過程中。這里以對刀獲得的數(shù)據(jù)來說明設置的過程。 （ 2）機床回參考點 在回零指示狀態(tài)下（回零模式），選擇操作面板上的 X 軸，點擊“ +”按鈕，此時 X軸將回零，當回到機床參考點時，相應操作面板上“ X 原點燈”的指示燈亮，同時 LCD上的 X 坐標變?yōu)椤?”， 依次用鼠標右鍵點擊 Y， Z 軸，再分別點擊“ +”按鈕，可以將 Y 和 Z 軸也回零，回零結束時 LCD 顯示的坐標值（ XYZ：,）和操作面板上的指示燈亮為回零狀態(tài)，機床運動部件（銑床主軸、）為返回到機床參 考點，故稱為回零，如圖 所示。如圖 所示。 ② 一般需要對程序名稱、關鍵程序段、使用的刀具補充做好相應的信息說明，根據(jù)規(guī)定和編程習慣而定，沒有統(tǒng)一的格式，目的是確保程序的正確性，增加可讀性。 （ 1）后置處理 利用后置處理功能，根據(jù)加工的實際需要，既可以對整個加工過程中某個操作的刀軌轉(zhuǎn)化成 NC 程序，也可以對所 有操作的刀軌轉(zhuǎn)化成 NC 程序。然后單擊確定按鈕，完成鉆孔操作。如圖 所示對話框。 ② 幾何體。 圖 型腔銑操作對話框 在 如圖 所示的“ CAVITYMILL（型腔銑削）”操作對話框中，選擇幾何體選項中的“指定切削區(qū)域”圖標，單擊“選擇”，直接在主模型上選中Φ 30mm 面，如圖 所示，單擊選擇“切削層”圖標，設置切削層如圖 所示。 ③ 刀具。圖 為切削仿真后的模型圖。 ④ 單擊“切削層”圖標，進入“切削層對話框”發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)判斷從頂層測量，總切削為深度為 37mm，而整個毛坯高度為 52mm，但是希望粗加工能夠切削到工件模型的上座面，如圖 43 所示，用軸承座選中工件模型的上座面，該面高亮度顯示，系統(tǒng)自動判斷出“范圍深度”的文本框中已變成 37mm，如圖 所示，然后單擊“確定”，回到如圖 所示的對話框。如圖 所示。 創(chuàng)建加工幾何體 完成刀具的創(chuàng)建后，下一步就是加工幾何體的創(chuàng)建，加工幾何體的創(chuàng)建在整個加工創(chuàng)建操作過程中，是一個非常重要的環(huán)節(jié)，不同的 加工部位，所創(chuàng)建的加工幾 33 何體是各不相同，下面重點介紹加工幾何體的創(chuàng)建過程。如圖 。 圖 （ 2） 選擇加工環(huán)境 單擊 mill planar 進入加工環(huán)境。 2 依前視基準面為基礎，建立一個與之平行距離為 10mm 的基準面，以便繪制Φ 35mm 孔的模型。在加工過程中的模型、加工工藝、優(yōu)化和刀具管理上，都可以與主模型設計相聯(lián)接，始終保持最高的生產(chǎn)效率。 ⑤ 計算基本時間：按《工藝手冊》表 832， l=12 mm， 1l =2 mm， 2l =0 mm tb =fn lll w 21??= min （ 4）精車 216。 KV ==m in/r4 8 01 0 0 0 ＝d vn ?? 根據(jù)機床取 Nc=500r/min ⑥ 基本工時計算 （ 2）鉆Ф 4 油孔至尺寸 ① 確定進給量 刀具選擇硬質(zhì)合金鉸刀， d0 =4 由表 可得： ap =～ f=～ Vc =8～ 12m/min 切削液：無 f=② 確定主軸轉(zhuǎn)速 查表 得： CV = ZV =, Xv =0, YV = T=45 d0 =4 ap = 利用公式 VC = m/min KV = m in/3 7 0 0 0 rn ???? 選取 Nc=500r/min ③ 計算基本工時 Tm = 515?? = 22 粗、精車 216。 ② 確定進給量 a. 按加工要求決定進給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，知當 加工要求為 HT12 精度等級，材料為HT200、 d0= 時 f=由于 l/d=15/= 故 f=b. 按鉆頭強度決定進給量 根據(jù)表 ，當材料為 HT200， d0= 時， f=c. 按機床進給機構強度決定進給量 根據(jù)表 ，當 HBS=200， d=， F=78488330 得機床進給量 f=可由表 可查出鉆孔時當 f=、 d 時 Ff =3000N，軸向力的修正系數(shù)均為 故 Ff =2550N 根據(jù) Z3025 鉆床機床進給機構強度允許的最大軸向力 F max =7848N。故f=。 1= Vf=Vft179。 1= Vf=Vft179。 1=Vf=Vft179。 179。 ④ 確定每齒進給量，由《切削加工簡明實用手冊》表 ， YG6 硬質(zhì)合金端銑刀 所允許的進給量為 f=。 45 倒角；選用 CA6140 車床。 工序 4以已加工底面定位基準，在軸承孔處壓緊，銑軸承座兩上表面，銑 42mm兩側面；選用 X6132 萬能臥式銑床。 45 倒角； 工序 12去毛刺； 工序 13檢查； （ 3）兩個個工藝方案的比較與分析 以上方案大致看上去都是合理的，但仔細考慮零件的要求及可能采取的加工手段分析可知方案一 :在工序 3先以軸承座底面（Φ 13孔外端面）為定位粗基準銑Φ30端面 ,不符合粗基準選擇的原則，即不了保證加工面與不加工面的位置要求時，應選擇不加工面為粗基準。以此加工軸承底座底面以及其它表面，用平口鉗夾持Φ 30mm 兩側面可實現(xiàn)完全定位。 表 35 軸承孔兩側面的工序尺寸表 工序 基本尺寸/mm 工序單邊余量 /mm 公差等級 偏差/mm 尺寸及公差/mm 表面粗糙度/μ m 毛坯 46 2 IT14 177。 25 粗銑 84 2 IT12 精銑 82 1 IT8 82 （ 4）確定軸承座前后兩端面的加工余量及工序尺寸 ① 軸承座前后端面的加工過程如圖 所示。 表 32軸承座上平面的工序尺寸表 工序 基本尺寸/mm 工序單邊余量/mm 公差等級 偏差/mm 尺寸及公差/mm 表面粗糙度/μ m 毛坯 18 3 IT14 177。因此以軸承孔外圓面為粗基準先加工 下底面，以加工后的平面為后面加工的精基準。 模鍛加工工藝的幾點優(yōu)勢： （ 1）由于有模膛引導金屬的 流動，鍛件的形狀可以比較復雜。 軸承座重要尺寸的檢測 （ 1）兩個φ 8 ? mm 定位銷孔，與銷要過渡配合，精度達到 IT8，要先鉆后鉸才能達到要求。 7）材料 HT200。主軸在軸承上運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量，一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低，則機床的使用價值也將大打折扣。這些易于使用的對話框允許為各種鉆床、多軸銑床、車床、電火花線切割機床生成后置處理器。動畫功能可選擇顯示刀具軌跡的特定段或整個刀具軌跡。用 投影方法控制刀具在單張曲面上或多張曲面上的移動，控制刀具移動的可以是已生成的刀具軌跡，一系列點或一組曲線； ④ Variable Contour：可變軸投影加工； ⑤ Parameter line：等參數(shù)線加工。其中 UG CAM 即加工制造模塊，是 UG 的重要模塊之一，具有舉足輕重的地位。 UG 是 Unigraphics 的縮寫 ， 是 Siemens PLM Software 公司出品的一個產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶的 產(chǎn)品設計 及加工過程提供了數(shù)字化造型和驗證手段。無論是手工編程或計算機輔助編程，在編制加工程序時，選擇合理的工藝參數(shù)，是編制高質(zhì)量加工程序的前提。 一般認為 UG NX 是業(yè)界中比較有代表性的數(shù)控軟件。包括單向行切，雙向行切，環(huán)切以及輪廓加工等； ③ Fixed Contour：固定多軸投影加工。因此，當要求對生成的刀具軌跡進行修改，或當要求顯示刀具軌跡和使用動畫功能顯示時，都需要刀具軌跡編輯器。通過使用加工數(shù)據(jù)文件生成器 (MDFG),一系列交互選項提示用戶選擇定義特定機床和控制器特性的參數(shù)，包括：控制器和機床特征、線性和園弧插補、標準循環(huán)、臥式或立 式車床、加工中心等等。軸承座中的主軸是機床的關鍵零件。 45176。 （ 3）Φ 9mm 孔的外端面，即為軸承座的上下平面。 6 確定毛坯的類型及制造方法 由于零件的材料為 HT200，零件的形狀規(guī)則，同時由于零件屬于中批生產(chǎn)，零件的輪廓尺寸不大，為了便于生產(chǎn)故選用模鍛毛坯。 圖 軸承座底平面的加工余量 ② 根據(jù)工序尺寸和公差等級，查《平面加工方案》 【 1】 得出粗銑