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2020/7/6机械工业出版社Page1第6章型腔铣【学习目标】熟悉型腔铣加工操作的基本过程掌握型腔铣中几何体的各种类型及其创建掌握型腔铣中各种参数的设置2020/7/6机械工业出版社Page2第6章型腔铣型腔铣的特点6.1创建型腔铣的一般步骤6.2几何体6.3参数设置6.42020/7/6机械工业出版社Page3第6章型腔铣加工实例——凸模型腔铣6.5本章小结6.6课后习题6.72020/7/6机械工业出版社Page46.1型腔铣的特点型腔铣用于粗加工型腔或型芯区域。它根据型腔或型芯的形状，将要切除的部位在深度方向上分成多个切削层进行切削，每个切削层可指定不同的切削深度，并可用于加工侧壁与底面不垂直的部位，但在切削时，要求刀具轴线与切削层垂直。和平面铣一样型腔铣刀具的侧面的刀刃也可以实现对垂直面的切削，底面的刀刃切削工件底面的材料。2020/7/6机械工业出版社Page56.1型腔铣的特点型腔铣操作可加工的形状具有如下特点—刀轴固定，底面可以是曲面，侧壁可以不垂直于底面；平面铣无法加工的包含曲面的任何形状的零件。型腔铣和平面铣比较—在操作参数方面主要体现在定义零件几何体和毛坯几何体的对象有重大差别；另外，指定切削深度的方法也不同。型腔铣可加工对象的例子如下图所示。2020/7/6机械工业出版社Page66.2创建型腔铣的一般步骤在【操作导航工具】中创建程序、刀具、几何、加工方法节点。在【创建操作】对话框中指定操作模板【类型】为。在【创建操作】对话框中指定操作模板【操作子类型】为【CAVITY_MILL】。在【创建操作】对话框中指定操作模板【程序】、【几何体】、【刀具】、【方法】的父节点。在【创建操作】对话框中指定操作的【名称】。单击【创建操作】对话框中的按钮，进入【型腔铣】对话框。如果有未在共享数据中定义的几何，在【型腔铣】对话框中定义。定义【型腔铣】对话框中的参数。单击【型腔铣】对话框中的【生成】按钮生成刀轨。2020/7/6机械工业出版社Page7例6-1初步体验创建型腔铣操作的一般过程加工要求如图6-3所示，要加工的对象是一个带岛屿和拔模斜度的腔体，零件轮廓尺寸为200×150×60，毛坯尺寸为200×150×70，现在要求对零件进行粗加工。图6-3零件模型和毛坯模型2020/7/6机械工业出版社Page8例6-1初步体验创建型腔铣操作的一般过程加工步骤步骤一：打开文件，进入制造模块。直接调用光盘中的文件example\chapter6\cavity_1.prt，如图6-3所示，将其另存为一个文件。选择【开始】/【加工】命令进入制造模块。步骤二：确定坐标系。双击操作导航工具的几何视图中的，弹出【Mill_Orient】对话框，如图6-4所示。单击该对话框中的按钮，弹出【CSYS】对话框。单击【CSYS】对话框中的按钮，这时加工坐标系的位置改变为如图6-4所示，单击按钮返回【Mill_Orient】对话框。单击按钮，关闭对话框。2020/7/6机械工业出版社Page9例6-1初步体验创建型腔铣操作的一般过程步骤三：创建毛坯几何体。操作过程如图6-5所示。双击操作导航工具的几何视图中的，弹出【铣削几何体】对话框。单击【指定毛坯】按钮，弹出【毛坯几何体】对话框。选中【几何体】单选按钮，根据软件系统提示，在图形区选取实心体毛坯。单击两次按钮，关闭两级对话框，完成毛坯几何体的定义。2020/7/6机械工业出版社Page10例6-1初步体验创建型腔铣操作的一般过程步骤四：创建部件几何体。操作过程如图6-6所示。单击【插入】工具条中的【创建几何】按钮，弹出【创建几何体】对话框，并按图示设置类型、几何体子类型、位置和名称。单击按钮，弹出【铣削几何体】对话框。单击【指定部件】按钮，弹出【部件几何体】对话框，设置参数，在图形区选取实心体零件模型。单击/按钮，返回【创建几何体】对话框，完成零件几何的定义。单击按钮，关闭【创建几何体】对话框。2020/7/6机械工业出版社Page11例6-1初步体验创建型腔铣操作的一般过程步骤五：创建操作。操作过程如图6-7所示。单击【插入】工具条中的【创建操作】按钮，弹出【创建操作】对话框。按图设置操作类型、操作子类型、共享数据节点以及操作名称，单击按钮。定义切削参数。进入【型腔铣】对话框。在【型腔铣】对话框中将的值改为6.0000，将值改为80.0000，其余保持默认参数不变。设置安全平面。在图6-7所示【型腔铣】对话框中单击【非切削移动】按钮，弹出【非切削移动】对话框。选择【传递按钮/快速】选项卡，在【间隙】/【安全设置选项】中选择【平面】，单击【指定平面】按钮，弹出【平面构造器】对话框，在【偏置】选项里输入数值“20.0000”，此时在UG加工界面系统提示指定安全平面，选择毛坯几何体的上表面，在离毛坯几何表面高20的上方有一个三角形符号标明是安全高度平面，单击/按钮，返回【型腔铣】对话框。2020/7/6机械工业出版社Page12例6-1初步体验创建型腔铣操作的一般过程步骤六：生成刀轨。在【型腔铣】对话框中其余参数按默认值，单击【生成】按钮，生成刀轨如图6-8所示。单击【确认】按钮，如图6-7所示，选择2D动态，验证刀轨的结果如图6-9所示。单击按钮，关闭【型腔铣】对话框，保存文件。步骤七：查看操作。在操作导航器各窗口中可以看到创建的操作如图6-10所示。2020/7/6机械工业出版社Page136.3型腔铣的加工几何1．零件几何体（PartGeometry）型腔铣的零件几何就是用于表示被加工零件的几何形状。零件几何是系统计算刀轨的重要依据。型腔铣的零件几何可以定义在操作导航工具的几何节点中，也可以通过【铣削几何体】操作对话框中的【指定部件】图标，为操作单独定义。这就是型腔铣的【指定部件】图标,用来定义零件几何体2020/7/6机械工业出版社Page142．毛坯几何体（BlankGeometry）型腔铣的毛坯几何就是用于表示被加工零件的毛坯的几何形状。毛坯几何是系统计算刀轨的重要依据。型腔铣的毛坯几何可以在操作导航工具的几何节点中定义，然后共享，也可以通过【铣削几何体】操作对话框中的【指定毛坯】图标，为操作单独定义。这就是型腔铣的【指定毛坯】图标,用来定义毛坯几何体2020/7/6机械工业出版社Page153．检查几何体（CheckGeometry）和平面铣一样，型腔铣的检查几何体用于指定不允许刀具切削的部位，比如夹具零件，不同之处是可以用实心体等几何对象定义任何形状的检查几何。型腔铣的检查几何可以在操作导航工具的几何节点中定义，然后共享，也可以通过【铣削几何体】操作对话框中的【指定检查】图标，为操作单独定义。这就是型腔铣的【指定检查】图标,用来定义检查几何体2020/7/6机械工业出版社Page164．切削区域在型腔铣中由零件几何和切削区域结合使用，可以对局部进行精加工。这就是型腔铣的【指定切削区域】图标,结合零件几何,进行局部加工2020/7/6机械工业出版社Page175．修剪几何（TrimGeometry）如果操作的整个刀轨涉及的切削范围的某一区域不希望被切削，可以利用修剪几何将这部分刀轨去除。修剪几何根据具体情况定义，不是必需的。型腔铣和平面铣的修剪几何完全一样，由边界定义。这就是型腔铣的【指定修剪边界】图标,用来定义修剪几何2020/7/6机械工业出版社Page186.4型腔铣的参数设置型腔铣的切削层及其切削深度的定义方法不同于平面铣。型腔铣可以将总切削深度划分成多个切削范围，同一范围内的切削层深度相同，不同范围内的切削层的深度可以不同。总切削深度被划分成3个范围，每个范围内的切削层深度不一样范围1范围2范围32020/7/6机械工业出版社Page196.5加工实例——凸模型腔铣加工要求如图6-25所示，要加工的对象是一个带岛屿和拔模斜度曲面的凸模腔体，零件轮廓尺寸为160×100×58，毛坯尺寸为162×103×60，现在要求对零件进行粗加工和精加工。2020/7/6机械工业出版社Page206.5加工实例——凸模型腔铣加工工艺分析（1）这是一个典型的型腔铣零件，可以用型腔铣进行粗加工和精加工。（2）粗加工需要设置切削层，总切削深度划分成6个范围，对应圆角部分的范围指定切削层深度1.5mm，其余范围指定4mm。（3）刀具为直径D20的5-参数平底立铣刀。（4）精加工需要设置切削层，总切削深度划分成6个范围，对应圆角部分的范围指定切削层深度1mm，其余范围指定2mm。（5）刀具为直径D10_R2的5-参数R角立铣刀。2020/7/6机械工业出版社Page216.5加工实例——凸模型腔铣加工步骤步骤一：打开文件，进入制造模块。直接调用光盘中的文件example\chapter6\cavity.prt，将文件另存为cavity_a.prt。选择【开始】/【加工】命令进入制造模块（在这个文件中除了零件几何体和毛坯几何体外，MCS的位置、刀具、零件材料已准备妥当）。步骤二：创建毛坯几何。操作过程如图6-26所示。双击操作导航工具的几何视图中的，弹出【铣削几何体】对话框。单击【指定毛坯】按钮，弹出【毛坯几何体】对话框。在该对话框中进行参数设置，根据软件系统提示，在图形区选取实心体毛坯。单击两次按钮，关闭两级对话框，完成毛坯几何体的定义。2020/7/6机械工业出版社Page226.5加工实例——凸模型腔铣步骤三：创建部件几何体。操作过程如图6-27所示。单击【插入】工具条中的【创建几何】图标，弹出【创建几何体】对话框，并按图示设置类型、几何体子类型、位置和名称。单击按钮，弹出【铣削几何体】对话框。单击【指定部件】按钮，弹出【部件几何体】对话框，如图6-27所示设置参数，在图形区选取实心体零件模型。单击/按钮，返回【创建几何体】对话框，完成部件几何的定义。单击按钮，关闭【创建几何体】对话框。2020/7/6机械工业出版社Page236.5加工实例——凸模型腔铣步骤四：创建型腔铣粗加工操作。操作过程如图6-28所示。单击【插入】工具条中的【创建操作】按钮，弹出【创建操作】对话框。按图设置操作类型、操作子类型、共享数据节点以及操作名称，单击按钮，弹出【型腔铣】对话框。在【型腔铣】对话框中，将的值改为4.0000，将值改为80.0000，保持其余默认参数不变。设置切削层，操作过程如图6-29所示。在【型腔铣】对话框中单击【切削层】按钮，弹出【切削层】对话框。首先在中单击【用户定义】按钮，然后单击向上或向下按钮，同时利用光标，将总切削深度划分成6个范围，对应圆角部分的范围指定切削层深度1.5000mm，其余范围指定4.0000mm，每编辑一个范围，在【局部每刀深度】文本框中输入切削层深度值。各切削层的深度位置如图6-29所示。单击按钮，返回【型腔铣】对话框。2020/7/6机械工业出版社Page246.5加工实例——凸模型腔铣步骤四：创建型腔铣粗加工操作。操作过程如图6-28所示。设置安全平面，操作过程如图6-30所示。在如图6-28所示【型腔铣】对话框中，单击【非切削移动】按钮，弹出【非切削移动】对话框。选择【传递/快速】选项卡，在【间隙】/【安全设置选项】中选择【平面】。单击【指定平面】按钮，弹出【平面构造器】对话框。在【偏置】文本框中输入数值30.0000，此时在UG加工界面系统提示指定安全平面，选择毛坯几何体的上表面，在离毛坯几何表面高30的上方有一个三角形符号标明是安全高度平面，单击/按钮，返回【型腔铣】对话框。2020/7/6机械工业出版社Page256.5加工实例——凸模型腔铣步骤四：创建型腔铣粗加工操作。操作过程如图6-28所示。设置切削参数。在如图6-28所示的【型腔铣】对话框中单击【切削参数】按钮，弹出【切削参数】对话框，选择【余量】选项卡，如图6-30所示，按图示设置参数。单击按钮，返回【型腔铣】对话框。生成刀轨。如图6-28所示【型腔铣】对话框中的其余参数按默认值，单击【生成】图标，生成