圆盘加工工艺路线及刀具设置

在机械加工中，从工件到零件的加工一般都要经过多道工序。工序安排得是否合理对加工后零件的质量有较大的影响，因此在加工之前需要根据零件的特征制定好加工的工艺。

下面介绍图10.1.1所示的圆盘零件的加工过程，其加工工艺路线如图10.1.2、图10.1.3所示。

图10.1.1 圆盘加工

图10.1.2 加工工艺路线（一）

其加工操作过程如下：

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\ch10\ch10.01。

图10.1.3 加工工艺路线（二）

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disk，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择模板，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.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.从弹出的“打开”对话框中，选取三维零件模型──disk.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”操控板中选择选项，然后单击按钮，完成参考模型的放置，放置后如图10.1.4所示。

Stage2．创建工件

手动创建图10.1.5所示的坯料，操作步骤如下：

图10.1.4 放置后的参考模型

图10.1.5 制造模型

Step1.单击功能选项卡区域中的按钮，在弹出的菜单中选择命令。

Step2.在系统的提示下，输入工件名称DISK_WORKPIECE，单击按钮。

Step3.创建工件特征。

（1）在系统弹出的菜单中，依次选择命令。在弹出的菜单中，选择命令，此时系统显示“拉伸”操控板。

（2）创建实体拉伸特征。

①定义拉伸类型。在出现的操控板中，确认“实体”类型按钮被按下。

②定义草绘截面放置属性。在绘图区中右击，从弹出的快捷菜单中选择命令，系统弹出“草绘”对话框，如图10.1.6所示。在系统的提示下，选取图10.1.7所示的参考模型底面1为草绘平面，接受图10.1.7中默认的箭头方向为草绘视图方向，然后选取图10.1.7所示的NC_ASM_RIGHT基础平面为参考平面，方向为，单击按钮，系统进入截面草绘环境。

图10.1.6 “草绘”对话框

图10.1.7 定义草绘平面

③绘制截面草图。进入截面草绘环境后，选取NC_ASM_RIGHT基准平面和NC_ASM_FRONT基准平面为草绘参考，绘制的截面草图如图10.1.8所示。完成特征截面的绘制后，单击工具栏中的“确定”按钮。

④选取深度类型并输入深度值。在操控板中选取深度类型，调整拉伸方向，输入深度值60。

⑤预览特征。在操控板中单击“预览”按钮，可浏览所创建的拉伸特征。

⑥完成特征。在操控板中单击按钮，则完成特征的创建，如图10.1.9所示。

图10.1.8 截面草图

图10.1.9 创建的工件

Task3．制造设置

Step1.单击功能选项卡区域中的“操作”按钮，此时系统弹出“操作”操控板

Step2.机床设置。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10.1.10所示的“铣削工作中心”对话框，在下拉列表中选择选项。

图10.1.10 “铣削工作中心”对话框

Step3.刀具设置。在“铣削工作中心”对话框中单击选项卡，然后单击按钮，弹出的“刀具设定”对话框。

Step4.在弹出的“刀具设定”对话框的选项卡中设置图10.1.11所示的刀具参数，设置完毕后依次单击和按钮，返回到“铣削工作中心”对话框。在“铣削工作中心”对话框中单击按钮，返回到“操作”操控板。

Step5.设置机床坐标系。单击功能选项卡中的“坐标系”按钮，系统弹出图10.1.12所示的“坐标系”对话框。然后按住Ctrl键依次选择NC_ASM_FRONT、NC_ASM_RIGHT和图10.1.13所示的曲面1作为创建坐标系的三个参考平面，最后单击按钮完成坐标系的创建。

图10.1.12 “坐标系”对话框

图10.1.13 所需选择的参考平面

Step6.退刀面的设置。在“操作”操控板中单击按钮，在“间隙”设置界面中的下拉列表中选择选项，单击文本框，在模型树中选取坐标系ACS0为参考，在文本框中输入数值10.0。

Step7.单击“操作”操控板中的按钮，完成操作设置。

Task4．曲面铣削

Stage1．加工方法设置

Step1.单击功能选项卡区域中的按钮，此时系统弹出“序列设置”菜单。

Step2.在弹出的菜单中，选中图10.1.14所示的复选框，然后选择命令，在弹出的“刀具设定”对话框中单击按钮。

Step3.在编辑序列参数“曲面铣削”对话框中设置的加工参数，如图10.1.15所示，选择下拉菜单中的命令。将文件命名为milprm01，单击“保存副本”对话框中的按钮，然后单击“编辑序列参数‘曲面铣削’”对话框中的按钮，完成参数的设置。

图10.1.14 “序列设置”菜单

图10.1.15 “编辑序列参数‘曲面铣削’”对话框

Step4.此时在系统弹出的菜单中依次选择命令，系统弹出菜单。

Step5.在系统的提示下，单击功能选项卡区域中的按钮，在“铣削曲面”操控板中单击按钮，系统弹出“旋转”操控板。

（1）在“旋转”操控板中单击按钮，然后在弹出的界面中单击按钮，系统弹出“草绘”对话框，如图10.1.16所示。选取NC_ASM_FRONT基准平面为草绘平面，NC_ASM_RIGHT为参考平面，方向为，接受箭头默认方向，单击按钮，系统进入草绘环境。

（2）绘制截面草图。进入截面草绘环境后，选取NC_ASM_TOP为草绘参考，绘制的截面草图如图10.1.17所示。完成特征截面的绘制后，单击工具栏中的“确定”按钮。

（3）在“旋转”操控板中选取拉伸类型为，选取旋转角度为360.0，在操控板中单击按钮，则完成旋转曲面的创建。

（4）完成特征。在“铣削曲面”操控板中单击按钮，则完成特征的创建，所创建的铣削曲面如图10.1.18所示。

图10.1.16 “草绘”对话框

图10.1.17 截面草图

图10.1.18 创建铣削曲面

Step6.确认箭头方向如图10.1.19所示，在弹出的菜单中选择命令。

说明：可以通过单击菜单的命令来改变箭头的方向。

Step7.在系统弹出的菜单中选择命令，然后选择命令，完成曲面拾取。

Step8.在系统弹出“切削定义”对话框中按图10.1.20所示进行设置，单击按钮，在退刀平面上将显示刀具切削路径，如图10.1.21所示，然后单击按钮。

图10.1.19 默认的箭头方向

图10.1.20 “切削定义”对话框

图10.1.21 退刀平面上的刀具轨迹

Stage2．演示刀具轨迹

Step1.在弹出的菜单中选择命令，系统弹出菜单。

Step2.在菜单中选择命令，系统弹出“播放路径”对话框。

Step3.单击“播放路径”对话框中的按钮，观测刀具的路径，如图10.1.22所示。单击栏可以打开窗口查看生成的CL数据，如图10.1.23所示。

Step4.演示完成后，单击“播放路径”对话框中的按钮。

图10.1.22 刀具路径

图10.1.23 查看CL数据

Stage3．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，仿真结果如图10.1.24所示。

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。

Stage4．材料切减

Step1.单击功能选项卡按钮，在弹出的菜单中选择命令，然后在弹出的菜单中选择选项，然后依次选择命令。

Step2.在弹出的“相交元件”对话框，依次单击按钮和按钮，然后单击按钮，完成材料切减，切减后的模型如图10.1.25所示。

图10.1.24 NC检测结果

图10.1.25 材料切减后的工件

Task5．钻孔

Stage1．加工方法设置

Step1.单击功能选项卡中的区域中的“标准”按钮，此时系统弹出“钻孔”操控板。

Step2.在“钻孔”操控板中下拉列表中选择选项，系统弹出的“刀具设定”对话框。

Step3.在弹出的“刀具设定”对话框中，单击“新建”按钮设置新的刀具参数，在选项卡中设置图10.1.26所示的刀具参数，然后依次单击和按钮，返回到“钻孔”操控板。

图10.1.26 设定刀具一般参数

Step4.在“钻孔”操控板中单击按钮，在弹出图10.1.27所示的“参考”设置界面中单击按钮，系统弹出“孔”对话框。

Step5.在图10.1.28所示的“孔”对话框选项卡中选择选项，然后按住Ctrl键在图形区选取图10.1.29所示的四个孔的中心轴，然后单击按钮，系统返回到“参考”设置界面。

图10.1.27 “参考”设置界面

图10.1.28 “孔”对话框

图10.1.29 选择孔特征(https://www.xing528.com)

Step6.在“参考”设置界面中单击下拉列表右侧的按钮，在弹出的菜单中选择命令，然后选取图10.1.30a所示的曲面1作为起始曲面，单击下拉列表右侧的按钮，在弹出的菜单中选择命令，然后选取图10.1.30b所示的曲面2作为终止曲面。

图10.1.30 选择的曲面

Step7.在“钻孔”操控板中单击按钮，在弹出的“参数”设置界面中设置图10.1.31所示的切削参数。

Stage2．演示刀具轨迹

Step1.在“钻孔”操控板中，单击按钮，系统弹出“播放路径”对话框。

图10.1.31 设置孔加工切削参数

Step2.单击“播放路径”对话框中的按钮，观测刀具的行走路线，结果如图10.1.32所示。单击栏可以打开窗口查看生成的CL数据，如图10.1.33所示。

Step3.演示完成后，单击“播放路径”对话框中的按钮。

Stage3．加工仿真

Step1.在“钻孔”操控板中，单击按钮，系统弹出“VERICUT7.1.5 by CGTech”窗口，单击按钮，运行结果如图10.1.34所示。

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“钻孔”操控板中，单击按钮完成操作。

图10.1.32 刀具路径

图10.1.33 查看CL数据

图10.1.34 动态仿真

Stage4．切减材料

Step1.单击功能选项卡按钮，在弹出的菜单中选择命令，然后在弹出的菜单中选择选项，然后依次选择命令。

Step2.在弹出的“相交元件”对话框，依次单击按钮和按钮，然后单击按钮，完成材料切减。

Task6．腔槽加工

Stage1．加工方法设置

Step1.单击功能选项卡中的区域，在弹出的菜单中选择选项，此时系统弹出“序列设置”菜单。

Step2.在弹出的菜单中，选中、和复选框，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，设置图10.1.35所示的刀具参数，设置完毕后依次单击和按钮。

图10.1.35 设定刀具一般参数

Step4.在系统弹出编辑序列参数“腔槽铣削”对话框中设置加工参数，结果如图10.1.36所示。选择下拉菜单菜单中的命令，将文件命名为milprm02，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‘腔槽铣削’”对话框中的按钮，完成参数的设置。

Step5.在系统弹出菜单中，依次选择命令，在系统弹出的菜单中选择命令，然后选取图10.1.37所示的凹槽的四周曲面以及底面，选取完成后，在“选择”对话框中单击按钮。最后选择命令，完成NC序列的设置。

注意：在选取凹槽的四周曲面以及其底面时，需要按住Ctrl键来选取。

Stage2．演示刀具轨迹

Step1.在弹出的菜单中选择命令，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。

图10.1.36 “编辑序列参数‘腔槽铣削’”对话框

图10.1.37 选择的曲面组

Step3.单击“播放路径”对话框中的按钮，观测刀具的路径，其刀具路径如图10.1.38所示。单击栏可以查看生成的CL数据，生成的CL数据如图10.1.39所示。

Step4.演示完成后，单击“播放路径”对话框中的按钮。

Stage3．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，仿真结果如图10.1.40所示。

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。

图10.1.38 刀具路径

图10.1.39 查看CL数据

图10.1.40 动态仿真

Stage4．切减材料

Step1.单击功能选项卡按钮，在弹出的菜单中选择命令，然后在弹出的菜单中选择选项，然后依次选择命令。

Step2.在弹出的“相交元件”对话框，依次单击按钮和按钮，然后单击按钮，完成材料切减。

Task7．轨迹加工

Stage1．加工方法设置

Step1.单击功能选项卡区域中的按钮，在弹出的菜单中选择选项，此时系统弹出“轨迹”操控板。

Step2.在“轨迹”操控板中下拉列表中选择选项，系统弹出的“刀具设定”对话框。

Step3.在弹出的“刀具设定”对话框中，单击“新建”按钮，设置图10.1.41所示的刀具参数，然后依次单击和按钮，完成刀具参数的设定。

图10.1.41 设定刀具一般参数

Step4.在“轨迹”操控板中单击按钮，在弹出的“参数”设置界面中设置图10.1.42所示的切削参数。

图10.1.42 设置切削参数

Step5.绘制草图1。在“轨迹”操控板单击按钮，在弹出的菜单中选择命令，系统弹出“草绘”对话框。在模型树中选取节点下的DTM1基准平面为草绘平面，选取TOP平面为参考平面，方向为，单击按钮，进入草绘环境，使用命令，绘制图10.1.43所示的截面草图，绘制完成后，单击命令，退出草绘环境。

Step6.绘制草图2。在“轨迹”操控板单击按钮，在弹出的菜单中选择命令，系统弹出“草绘”对话框，单击对话框中的按钮进入草绘环境，使用命令，绘制图10.1.44所示的截面草图，绘制完成后，单击命令，退出草绘环境。

Step7.绘制草图3。在“轨迹”操控板单击按钮，在弹出的菜单中选择命令，系统弹出“草绘”对话框，在模型树中选取节点下的DTM2基准平面为草绘平面，选取TOP平面为参考平面，方向为，单击按钮，进入草绘环境后，使用命令，绘制图10.1.45所示的截面草图3，绘制完成后，单击命令，退出草绘环境。

图10.1.43 截面草图1

图10.1.44 截面草图2

Step8.绘制草图4。在“轨迹”操控板单击按钮，在弹出的菜单中选择命令，系统弹出“草绘”对话框，单击对话框中的按钮进入草绘环境，使用命令，绘制图10.1.46所示的截面草图4，绘制完成后，单击命令，退出草绘环境。

图10.1.45 截面草图3

图10.1.46 截面草图4

Step9.在“轨迹”操控板中单击按钮，单击按钮，此时弹出“刀具运动”所示的设置界面。单击按钮，系统弹出图10.1.47所示的“曲线切削”对话框。

图10.1.47 “曲线切削”对话框

Step10.选取轨迹1。

（1）在图形区选取草图4，然后单击草图曲线上的箭头更改方向，结果如图10.1.48所示。

图10.1.48 选取轨迹1

（2）单击文本框下的按钮，系统弹出“链”对话框；单击选项卡，调整长度参数如图10.1.49所示，此时图形区显示调整结果如图10.1.50所示，单击按钮返回到“曲线切削”对话框。

（3）单击“曲线切削”对话框中的文本框，然后在图形区选取图10.1.51所示的曲面作为高度参考，单击按钮，系统返回到“刀具运动”设置界面。

（4）单击右侧的按钮，在弹出的菜单中选取选项，结果如图10.1.52所示。

图10.1.49 “链”对话框

图10.1.50 长度调整结果1

图10.1.51 选取高度参考

图10.1.52 退刀设置结果1

Step11.在“刀具运动”所示的设置界面中单击按钮，系统弹出“曲线切削”对话框。

Step12.选取轨迹2。

（1）在图形区选取草图1，然后单击草图曲线上的箭头更改方向，结果如图10.1.53所示。单击文本框下的按钮，系统弹出“链”对话框；单击“链”对话框中的选项卡，调整长度参数如图10.1.49所示，此时图形区显示调整结果如图10.1.54所示，单击按钮返回到“曲线切削”对话框。

（2）单击“曲线切削”对话框中的文本框，然后在图形区选取图10.1.51所示的曲面作为高度参考，单击按钮，系统返回到“刀具运动”设置界面。

（3）单击按钮，结果如图10.1.55所示。

图10.1.53 选取轨迹2

图10.1.54 长度调整结果2

图10.1.55 退刀设置结果2

Step13.选取轨迹3和轨迹4。参考选取轨迹1和选取轨迹2的操作方法，分别选取草图3和草图2创建轨迹3和轨迹4，设置结果分别如图10.1.56和图10.1.57所示。

图10.1.56 选取轨迹3

图10.1.57 选取轨迹4

Stage2．演示刀具轨迹

Step1.在“轨迹”操控板中单击按钮，系统弹出“播放路径”对话框。

Step2.单击“播放路径”对话框中的按钮，观测刀具的行走路线，结果如图10.1.58所示。演示完成后，单击按钮。

Stage3．加工仿真

Step1.在“轨迹”操控板中，单击按钮，系统弹出“VERICUT7.1.5 by CGTech”窗口，单击按钮，仿真结果如图10.1.59所示。

图10.1.58 刀具路径

图10.1.59 动态仿真

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“轨迹”操控板中，单击按钮完成操作。

Step4.选择下拉菜单命令，保存文件。