謝燕琴

(江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，江西萍鄉(xiāng) 337055)

0 引言

平面銑加工方法是UG加工中一個(gè)基本的加工方法，是學(xué)好UG數(shù)控編程的必要步驟。在使用平面銑操作時(shí)，切削方法、切削模式、步距、平面直徑的百分比等參數(shù)的設(shè)定，直接關(guān)系到加工質(zhì)量、加工效率。筆者結(jié)合實(shí)際加工，在學(xué)習(xí)和應(yīng)用 UG軟件的過程中，總結(jié)UG平面銑加工主要參數(shù)的設(shè)定。

1 UG軟件簡述

UGNX軟件是由西門子軟件公司推出的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造的高端軟件，它集工程設(shè)計(jì)、分析與加工制造的功能為一體，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過程的結(jié)合，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、模具、汽車、家電、航天、軍事等領(lǐng)域。

UG軟件中含有車削加工、型腔銑、平面銑、固定軸曲面輪廓銑、變軸曲面輪廓銑、可型腔銑、線切割等加工方法。

2 UG平面銑加工方法

平面銑是一種兩軸半的加工方式［1］，它擁有三個(gè)軸，但在加工過程中，只能實(shí)現(xiàn)X、Y兩軸聯(lián)動(dòng)，在Z軸方向上只能單獨(dú)動(dòng)作。平面銑只能加工與刀具軸線垂直的幾何體，如內(nèi)腔的底面、輪廓、基準(zhǔn)面、挖槽、內(nèi)腔的底面、輪廓等［4］。

平面銑的子類型有表面區(qū)域銑、表面銑、手工平面銑、平面銑、平面輪廓銑削、跟隨零件粗銑、往復(fù)式粗銑、單向粗銑等，其中平面銑是最常用的一種銑削方法，刀軌參數(shù)的設(shè)定也最具有代表性，現(xiàn)以平面銑為例，對(duì)刀軌參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。

3 平面銑中刀軌主要參數(shù)的設(shè)定

刀軌主要參數(shù)的設(shè)定包括方法、切削模式、步距、平面直徑百分比等。

3.1 方 法

方法主要有 MⅠLL_ROUGH(粗銑)、MⅠLL_SEMⅠ_FⅠNⅠSH(半精銑)、MⅠLL_FⅠNⅠSH(精銑)，也可以創(chuàng)建其他的加工方法。

MⅠLL_ROUGH(粗銑)主要任務(wù)是切除毛坯上大部分多余的金屬，使毛坯在形狀和尺寸上接近產(chǎn)品。

MⅠLL_SEMⅠ_FⅠNⅠSH(半精銑)是使表面達(dá)到一定的精度，留有一定的加工余量，為精加工作準(zhǔn)備。

MⅠLL_FⅠNⅠSH(精銑)是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度和表面粗糙度。

3.2 切削模式［2］

切削模式?jīng)Q定了加工區(qū)域刀位軌跡，也就決定了抬刀、下刀的次數(shù)，從而影響加工質(zhì)量和加工效率，如圖1所示。

圖1 切削模式

主要切削的模式及應(yīng)用場(chǎng)合如下:

(1)往復(fù) 往復(fù)切削模式是創(chuàng)建往復(fù)平行的切削刀軌，在步距運(yùn)動(dòng)期間保持連續(xù)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，沒有抬刀，能最大化地對(duì)材料進(jìn)行切除，如圖1(a)。

應(yīng)用場(chǎng)合:形狀比較規(guī)則的內(nèi)腔粗加工。

(2)單向 單向切削模式創(chuàng)建平行且單向的刀位軌跡，始終保持一致的切削順序，每走完一刀都要抬刀到轉(zhuǎn)換平面，空刀至下一位置進(jìn)行切削，如圖1(b)所示。

應(yīng)用場(chǎng)合:島嶼表面的精加工和不適合用往復(fù)切削模式的場(chǎng)合。

單向切削模式是單向切削，往復(fù)切削模式是雙向切削，所以往復(fù)切削模式抬刀、下刀的次數(shù)要少一半，但單向切削模式的切削質(zhì)量一致性好，精度更高。

(3)跟隨周邊 跟隨周邊切削模式創(chuàng)建一條沿著輪廓順序、同心的刀位軌跡，是外圍輪廓偏置得到的，所有加工軌跡都是封閉的，如圖1(c)。

應(yīng)用場(chǎng)合:帶有島嶼和內(nèi)腔零件的粗加工。

(4)配置文件 配置文件切削模式創(chuàng)建一條或指定數(shù)量的刀軌來完成零件側(cè)壁或輪廓的切削，如圖1(d)。

應(yīng)用場(chǎng)合:零件的側(cè)壁或外形輪廓的精加工或者半精加工。

3.3 步 距

步距是指切削路徑之間的間隔距離，步距的設(shè)置方式有恒定、殘余高度、刀具平直、多個(gè)4種。

恒定是指刀位軌跡之間的距離為固定值;殘余高度是指刀具在工件上造成的殘料高度來指定;刀具平直是指相鄰刀位之間的軌跡間隔為所選刀具直徑的百分比，而多個(gè)是用手動(dòng)方式設(shè)定多段變化的刀位軌跡間隔。

應(yīng)用場(chǎng)合:恒定一般應(yīng)用平面加工零件，中間不需要換刀的情況的粗、精加工;殘余高度一般用在利用球頭銑刀在銑削曲面時(shí)，為保證每處加工的余量不超過某一值的時(shí)候;刀具平值一般用在多次換刀，為保證每次切削過程都能切削到，粗加工時(shí)，一般設(shè)置為75%，精加工時(shí)，一般設(shè)置為50%。多個(gè)用在各個(gè)表面加工質(zhì)量要求不一致的時(shí)候。

4 實(shí)例

精度加工零件內(nèi)腔的底面和側(cè)面如圖2。

精銑底面參數(shù)設(shè)定如下:方法:FⅠNⅠSH;切削模式:跟隨周邊;步距:%刀具平直;平面直徑百分比:75%軌跡如圖3(a)。

精銑側(cè)面參數(shù)設(shè)定如下:方法:FⅠNⅠSH;切削模式:配置文件;步距:%刀具平直;平面直徑百分比:50%，軌跡如圖3(b)。

圖2 實(shí)例示意圖

圖3 軌跡圖

5 結(jié)語

UG平面銑削在模具、汽車、醫(yī)療機(jī)械、航空、航天等各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛［3］。熟悉和掌握了平面銑中刀軌參數(shù)設(shè)置的特點(diǎn)及其使用技巧，才能生成符合要求的刀軌及其控制程序，保證加工零件質(zhì)量、精度，提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)贏得經(jīng)濟(jì)效益。

［1］ 謝國明.基于NX3的平面銑削優(yōu)勢(shì)編程策略及應(yīng)用［J］.制造技術(shù)與機(jī)床，2006(6):22.

［2］ 黎 震.UG NX6中文版應(yīng)用和實(shí)例教程［M］.北京:北京理工大學(xué)出版社，2012.

［3］ 陳建武，陳建武.淺議CAD/CAM系統(tǒng)在數(shù)控加工中的應(yīng)用［M］.機(jī)電技術(shù)，2012(6):20.

［4］ 李 朔.數(shù)控自動(dòng)編程輪廓平面銑削加工探討［M］.科技風(fēng)，2014(6):10.