体积块加工过程与工具设置

体积块加工用于铣削一定体积内的材料。通过设置切削实体的体积，给定相应的刀具和加工参数，系统采用等高分层的方法来切除工件的余料，主要用于去除大量的工件材料的粗加工，并保留少量余量给精加工工序。

下面将通过图3.1.1所示的零件介绍体积块加工的一般过程。

图3.1.1 体积块加工过程

Task1．新建一个数控制造模型文件

Step1.设置工作目录。选择下拉菜单命令，将工作目录设置至D:\Creo2.9\work\ch03\ch03.01。

Step2.在工具栏中单击“新建”按钮，弹出“新建”对话框。

Step3.在“新建”对话框中，在选项组中选中单选项，在选项组中选中单选项，在文本框中输入文件名称mill_volume，取消选中复选框，单击该对话框中的按钮。

Step4.在系统弹出的“新文件选项”对话框中的选项组中选取模板，然后在该对话框中单击按钮。

Task2．建立制造模型

Stage1．引入参考模型

Step1.选取命令。单击功能选项卡区域中的“组装参考模型”按钮（或单击按钮，然后在弹出的菜单中选择命令），系统弹出“打开”对话框。

Step2.在“打开”对话框中选取三维零件模型──mill_volume.prt作为参考零件模型，并将其打开，系统弹出“元件放置”操控板。

Step3.在“元件放置”操控板中选择命令，然后单击按钮，完成参考模型的放置，放置后如图3.1.2所示。

Stage2．创建图3.1.3所示的工件

Step1.选取命令。单击功能选项卡区域中的“工件”按钮（或单击按钮，然后在弹出的菜单中选择选项），系统弹出图3.1.4所示的“创建自动工件”操控板。

图3.1.2 放置后的参考模型

图3.1.3 制造模型

图3.1.4 “创建自动工件”操控板

Step2.单击操控板中的按钮，然后在模型树中选取以作为放置工件毛坯的原点，此时图形区工件毛坯的显示如图3.1.5所示。单击操控板中的按钮，完成工件的创建。

图3.1.5 预览工件毛坯

Task3．制造设置

Step1.选取命令。单击功能选项卡区域中的“操作”按钮，此时系统弹出图3.1.6所示的“操作”操控板。

图3.1.6 “操作”操控板

图3.1.6所示的“操作”操控板中的各项说明如下：

● 下拉列表：用于选择已经定义好的机床类型。

● 文本框：用于显示所选择的加工坐标系。

● 按钮：单击此按钮，表示暂时停止操作的设置，此时该按钮显示为状态，用户可以进行其他一些必要的操作，然后单击按钮，即可继续进行制造操作的设置。

● 按钮：用于确认设置参数的创建或编辑，仅在参数设置完成后被激活。

● 按钮：用于取消设置参数的创建或编辑。

● 按钮：单击此按钮，在弹出的菜单中选择下列的机床类型。

☑ ：主要用于3-5轴的铣削及孔加工，可以进行粗铣，曲面轮廓铣削，凹槽、平面、螺纹的加工，雕刻和孔加工的工序设置。

☑ ：主要用于2轴／4轴的车削及孔加工，可以进行轮廓车削，端面车削，区域车削，槽、螺纹的加工以及钻孔、镗孔、铰孔、攻螺纹等的加工工序设置。

☑ ：主要用于2-5轴的铣削及孔加工，可以进行车削加工、铣削加工和孔加工的工序设置。

☑ ：主要用于2轴／4轴的加工，可以进行仿形切削、锥角加工和XY-UV类型加工的工序设置。

● 按钮：单击此按钮，在弹出的菜单中可以选择创建草绘、基准平面、基准点、基准轴、坐标系、曲线、分析等特征。

● 按钮：单击此按钮，弹出图3.1.7所示的设置界面，用于设置退刀和刀头1的起始参数。

图3.1.7所示的“间隙”设置界面中的各项说明如下：

● 在区域的下拉列表中有5种退刀方式，不同的退刀方式所激活的设置参数不同，下面分别对其进行简要说明。

☑ 选项：不设定退刀。

☑ 选项：为退刀定义一个平面，用户需要选择一个平面参考并输入必要的距离数值，图3.1.8所示为退刀平面的效果。

☑ 选项：为退刀定义一个圆柱面，用户需要选择一个坐标系作为参考并定义轴线方向和半径大小，图3.1.9所示为退刀圆柱面的效果。

☑ 选项：为退刀定义一个球面，用户需要选择一个坐标系或点作为参考并输入必要的半径数值，图3.1.10所示为退刀球面的效果。

☑ 选项：为退刀定义一个曲面。

图3.1.7 “间隙”设置界面

图3.1.8 定义退刀平面

图3.1.9 定义退刀圆柱面

图3.1.10 定义退刀球面

● 复选框：如果选中该复选框，则在每个NC序列的结尾处均添加退刀操作，否则仅在刀轴发生变化时才添加退刀操作。系统默认为选中该复选框。

● 区域：用来定义加工路径起始点和回零点位置。

☑ 文本框：允许用户创建或选取一个基准点，用作起点位置。

☑ 文本框：允许用户创建或选取一个基准点，用作HOME位置。

说明：如果所定义的机床有2个刀头，用户可以为第2个刀头设置单独的起点和回零点。

● 按钮：单击此按钮，弹出图3.1.11所示的设置界面，用于设置输出参数。

● 按钮：单击此按钮，弹出图3.1.12所示的设置界面，用于设置毛坯材料，用户可单击按钮以创建新的材料。

图3.1.11所示的“参数”设置界面中的各项说明如下：

图3.1.11 “参数”设置界面

图3.1.12 “选项”设置界面

☑ ：定义零件名称，通过使用PARTNO命令或PPRINT命令输出。

☑ ：定义包含在操作CL文件开头的文件名称，此文件必须位于当前工

作目录，且扩展名为.ncl。

☑ ：定义包含在操作CL文件结尾处的文件名称，此文件必须位于当前

工作目录，且扩展名为.ncl。

☑ ：定义输出文件名称。

● 按钮：单击此按钮，弹出图3.1.13所示的设置界面，用于设置夹具元件，用户可单击″添加夹具元件″按钮以添加已创建的夹具模型。

● 按钮：单击此按钮，弹出图3.1.14所示的设置界面，用户可单击“重新计算加工时间″按钮显示制造过程的切削时间。

图3.1.13 “夹具设置”设置界面

图3.1.14 “工艺”设置界面

● 按钮：单击此按钮，弹出图3.1.15所示的设置界面，用户可以设置操作的名称和添加必要的备注信息，系统默认的操作名称为OP010，其后依此类推。

图3.1.15 “属性”设置界面

Step2. 设置机床。单击“操作”操控板中的“制造设置”按钮，在弹出的菜单中选择选项，系统弹出图3.1.16所示的“铣削工作中心”对话框，在下拉列表中选择选项，然后单击按钮，完成机床的设置，返回到“操作”操控板。

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图3.1.16 “铣削工作中心”对话框

图3.1.16所示的“铣削工作中心”对话框中的部分选项卡说明如下：

● 选项卡：可以进行后处理器的相关设置、刀具补偿的相关设置，详见本书第2章的内容。

● 选项卡：用于刀具换刀时间的设置，并进行刀具参数的设置。单击按钮，系统弹出″刀具设定″对话框，用于设定刀具的各项参数。

● 选项卡：用于进给量单位和极限的设置，设置界面如图3.1.17所示。

● 选项卡：用于选择机床的装配模型，指定机床主轴加载的坐标系。

● 选项卡：用于设置加工机床刀具在各方向(X，Y，Z，)的最大和最小移动量，设置界面如图3.1.18所示。

● 选项卡：用于在孔加工过程中定制循环。

● 选项卡：用于注释工作机床设置的相关信息。

图3.1.17 “参数”选项卡

图3.1.18 “行程”选项卡

Step3.设置机床坐标系。在“操作”操控板单击按钮，在弹出的菜单中选择命令，系统弹出图3.1.19所示的“坐标系”对话框。然后依次选择NC_ASM_FRONT、NC_ASM_RIGHT和图3.1.20所示的曲面1作为创建坐标系的三个参考平面，单击按钮完成坐标系的创建。单击按钮，系统自动选中刚刚创建的坐标系作为加工坐标系。

注意：在选取多个参考面时，需要按住键盘上的Ctrl键。

图3.1.19 “坐标系”对话框

图3.1.20 创建的坐标系

Step4.退刀面的设置。在“操作”操控板中单击按钮，系统弹出“间隙”设置界面，然后在下拉列表中选取选项，单击文本框，在模型树中选取坐标系ACS1为参考，在文本框中输入数值10.0，在文本框中输入数值0.5，此时在图形区预览退刀平面，如图3.1.21所示。

Step5.在“设置：操作”操控板中单击按钮，完成操作的设置。

图3.1.21 定义退刀平面

Task4．加工方法设置

Step1.单击功能选项卡区域中的“粗加工”按钮，然后在弹出的菜单中选择选项，此时系统弹出“序列设置”菜单。

Step2.在系统弹出的菜单中选中图3.1.22所示的3个复选框，然后选择命令。

Step3.在弹出的“刀具设定”对话框中，单击“新建”按钮，然后设置图3.1.23所示的刀具参数，依次单击和按钮。

图3.1.22 “序列设置”菜单

图3.1.23 “刀具设定”对话框

图3.1.23所示的“刀具设定”对话框的部分按钮说明如下：

● 按钮：用于新刀具的创建。

● 按钮：用于从磁盘中打开已存储的刀具参数文件。

● 按钮：用于保存刀具参数文件。单击该按钮，可以将刀具列表框中选定的某个刀具参数保存为*.xml格式的文件。

● 按钮：用于刀具信息的显示。单击该按钮，在系统弹出的信息窗口中显示刀具的相关信息。

● 按钮：用于删除选定的刀具。单击该按钮，则系统弹出图3.1.24所示的“刀具对话框确认”对话框（二），用户确认是否删除所选刀具。

● 按钮：用于预览所选择或定义的刀具形状及参数，单击该按钮，则系统弹出图3.1.25所示的预览窗口。

说明：用户可以在刀具预览窗口中，利用鼠标滚轮滚动来缩小或放大图形。

图3.1.24 “刀具对话框确认”对话框

图3.1.25 “刀具预览”窗口

● 按钮：用于设置列表框中的刀具参数列。单击该按钮，则系统弹出图3.1.26所示的″列设置构造器″对话框，用户可编辑需要显示的刀具参数。

图3.1.26 “列设置构建器”对话框

● 按钮：用于应用新的刀具参数。

● 按钮：用于恢复刀具的原来的参数设置，仅在修改刀具参数后被激活。

Step4．在系统弹出的编辑序列参数“体积块铣削”对话框中设置加工参数，如图3.1.27所示，选择下拉菜单菜单中的命令。接受系统默认的名称，单击“保存副本”对话框中的按钮，然后再次单击编辑序列参数“体积块铣削”对话框中的按钮，完成参数的设置。

图3.1.27 编辑序列参数“体积块铣削”对话框

Step5.在菜单中选择命令，在系统提示下，单击功能选项卡区域中的“铣削窗口”按钮，系统弹出图3.1.28所示的“铣削窗口”操控板。在操控板中单击按钮，选取图3.1.29所示的模型表面为窗口平面，单击按钮，系统弹出图3.1.30所示的“草绘”对话框，选取NC_ASM_FRONT基准平面为参考平面，方向设置为底部，然后单击按钮，系统进入草绘环境。

Step6.绘制截面草图。进入截面草绘环境后，绘制的截面草图如图3.1.31所示。完成特征截面的绘制后，单击工具栏中的“确定”按钮，然后在“铣削窗口”操控板中单击“确定”按钮，完成铣削窗口的创建。

图3.1.28 “铣削窗口”操控板

图3.1.29 选取参考平面

图3.1.30 “草绘”对话框

图3.1.31 截面草图

Task5．演示刀具轨迹

Step1.在菜单中选择命令，此时系统弹出菜单。

Step2.在菜单中选择命令，弹出“播放路径”对话框。

Step3.单击“播放路径”对话框中的按钮，观测刀具的行走路线，如图3.1.32所示。单击查看生成的CL数据，如图3.1.33所示。

Step4.演示完成后，单击“播放路径”对话框中的按钮。

图3.1.32 刀具的行走路线

图3.1.33 查看CL数据

Task6．加工仿真

Step1.在菜单中选择命令,系统弹出“VERICUT7.1.5 by CGTech”窗口。单击按钮，观察刀具切割工件的运行情况，结果如图3.1.34所示。

图3.1.34 运行结果

Step2.演示完成后，单击软件右上角的按钮，在弹出的“Save Changes Before Exiting VERICUT?”对话框中单击按钮，关闭仿真软件。

Step3.在菜单中选取命令。

Task7．切减材料

Step1.选取命令。单击功能选项卡按钮，在弹出的菜单中选择命令，然后在“菜单管理器”中选择命令。

Step2.系统弹出图3.1.35所示的“相交元件”对话框。选取工件“MILL_VOLUME_WRK_01”，然后单击按钮，完成材料切减，切减后的模型如图3.1.36所示。

图3.1.35 “相交元件”对话框

图3.1.36 切减材料后的模型

Step3.选择下拉菜单命令，保存文件。