箱体零件加工工艺路线及刀具设定详解

下面介绍图10.2.1所示的箱体零件的加工过程，其加工工艺路线如图10.2.2、图10.2.3所示。

其加工操作过程如下：

图10.2.1 加工模型和加工过程

图10.2.2 加工工艺路线（一）

图10.2.3 加工工艺路线（二）

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\ch10.02。

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gear_box_milling，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.从弹出的文件“打开”对话框中，选取三维零件模型──gear_box_milling.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10.2.4所示。

Stage2．引入工件模型

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，系统弹出“打开”对话框。

Step2.从弹出的文件“打开”对话框中，选取三维零件模型──gear_box_workpiece.prt作为参考工件模型，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，完成参考毛坯工件的放置，放置后如图10.2.5所示。

图10.2.4 放置后的参考模型

图10.2.5 制造模型

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“铣削工作中心”对话框，在下拉列表中选择选项。

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。在弹出的“刀具设定”对话框中设置图10.2.6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。

图10.2.6 设定刀具一般参数

Step4.机床坐标系的设置。在“操作”操控板单击按钮，选择命令，在系统弹出图10.2.7所示的“坐标系”对话框。然后按住Ctrl键依次选择NC_ASM_TOP、NC_ASM_RIGHT和图10.2.8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。在“操作”操控板中单击按钮，此时系统自动选择了新创建的坐标系作为加工坐标系。

图10.2.7 “坐标系”对话框

图10.2.8 坐标系的建立

Step5.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。

Step6.单击“操作”操控板中的按钮，完成操作设置。

Task4．粗铣

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“表面铣削”操控板。

Step2.在“表面铣削”操控板中下拉列表中选择选项，单击按钮预览刀具模型，然后再次单击按钮关闭刀具预览。

Step3.在“表面铣削”操控板中单击按钮，在弹出的“参数”设置界面中设置图10.2.9所示的切削参数。

图10.2.9 设置切削参数

Step4.单击“表面铣削”操控板中“几何”按钮，在弹出的菜单中选择“铣削曲面”按钮，系统弹出“铣削曲面”操控板。

（1）在“铣削曲面”操控板中单击“拉伸”按钮，系统弹出“拉伸”操控板。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。选取NC_ASM_TOP基准平面为草绘平面，NC_ASM_RIGHT为参考平面，方向为，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，绘制的截面草图如图10.2.10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“拉伸”操控板中选取拉伸类型为，输入数值150，单击按钮，则完成拉伸曲面的创建。

（4）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10.2.11所示。

图10.2.10 截面草图

图10.2.11 创建铣削曲面

Step5.在“表面铣削”操控板中单击按钮，然后单击按钮，在弹出的“参考”设置界面中下拉列表中选择选项，单击列表框，选取新创建的拉伸曲面1作为加工参考。

Stage2．演示刀具轨迹

Step1.在“表面铣削”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10.2.12所示。单击栏打开窗口查看生成的CL数据，如图10.2.13所示。

Step3.演示完成后，单击“播放路径”对话框中的按钮。

Stage3．观察仿真加工

在“表面铣削”操控板中，单击按钮，系统弹出“VERICUT7.1.5byCGTech”窗口，单击按钮，运行结果如图10.2.14所示。

Step1.演示完成后，选择软件右上角的按钮，在弹出的“SaveChangesBeforeExiting VERICUT?”对话框中单击按钮，关闭仿真软件。

Step2.在“表面铣削”操控板中，单击按钮完成操作

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.在系统弹出的菜单管理器中依次选取命令。此时系统弹出菜单，在此菜单中选取选项。

图10.2.12 刀具路径

图10.2.13 查看CL数据

图10.2.14 动态仿真

Step3.此时系统弹出“实体化”操控板，在系统提示下，选取前面创建的拉伸曲面1，单击按钮调整切减材料的侧面方向，如图10.2.15所示。然后单击操控板中的按钮，完成材料切减如图10.2.16所示。

Step4.在系统弹出的菜单中单击按钮。

图10.2.15 切减方向

图10.2.16 材料切减后的工件

Task5．精铣

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“表面铣削”操控板。

Step2.在“表面铣削”操控板中下拉列表中选择选项。

Step3.在“表面铣削”操控板中单击按钮，在弹出的“参数”设置界面中设置图10.2.17所示的切削参数。

Step4.单击“表面铣削”操控板中“几何”按钮，在弹出的菜单中选择“铣削曲面”按钮，系统弹出“铣削曲面”操控板。

（1）在“铣削曲面”操控板中单击“拉伸”按钮，系统弹出“拉伸”操控板。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。选取NC_ASM_TOP基准平面为草绘平面，NC_ASM_RIGHT为参考平面，方向为，单击按钮，系统进入草绘环境。

图10.2.17 设置切削参数

（2）绘制截面草图。进入截面草绘环境后，绘制的截面草图如图10.2.18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“拉伸”操控板中选取拉伸类型为，输入数值150.0，单击按钮，完成曲面的创建。

（4）在“铣削曲面”操控板中单击按钮，完成特征的创建，所创建的铣削曲面如图10.2.19所示。

图10.2.18 截面草图

图10.2.19 创建铣削曲面

Step5.在“表面铣削”操控板中单击按钮，然后单击按钮，在弹出的“参考”设置界面中下拉列表中选择选项，单击列表框，选取新创建的拉伸曲面2作为加工参考。

Stage2．演示刀具轨迹

Step1.在“表面铣削”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10.2.20所示。

Step3.演示完成后，单击“播放路径”对话框中的按钮。

Stage3．观察仿真加工

在“表面铣削”操控板中，单击按钮，系统弹出“VERICUT7.1.5byCGTech”窗口，单击按钮，仿真结果如图10.2.21所示。

Step1.演示完成后，单击软件右上角的按钮，在弹出的“SaveChangesBeforeExiting VERICUT?”对话框中单击按钮，关闭仿真软件。

Step2.在“表面铣削”操控板中，单击按钮完成操作。

图10.2.20 刀具路径

图10.2.21 动态仿真

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.在系统弹出的菜单管理器中依次选取命令。此时系统弹出菜单，在此菜单中选取选项。

Step3.此时系统弹出“实体化”操控板，在系统提示下，选取前面创建的拉伸曲面2，单击按钮调整切减材料的侧面方向，如图10.2.22所示。然后单击操控板中的按钮，完成材料切减如图10.2.23所示。

Step4.在系统弹出的菜单中单击按钮。

图10.2.22 切减方向

图10.2.23 材料切减后的工件

Task6．曲面铣削（一）

Stage1．加工方法设置

Step1.单击功能选项卡中区域中的按钮，此时系统弹出图10.2.24所示的“序列设置”菜单。

Step2.在弹出的菜单中，选中图10.2.24所示的复选框，然后选择命令。

图10.2.24 “序列设置”菜单

Step3.在弹出的“刀具设定”对话框中，单击“新建”按钮，设置图10.2.25所示的刀具参数，设置完毕后依次单击和按钮。

图10.2.25 设定刀具一般参数

Step4.在系统弹出的编辑序列参数“曲面铣削”对话框中设置加工参数，结果如图10.2.26所示。选择下拉菜单菜单中的命令，将文件命名为milprm03，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‘曲面铣削’”对话框中的按钮，完成参数的设置。

图10.2.26 “编辑序列参数“曲面铣削””对话框

Step5.在系统弹出的菜单中，依次选择命令，系统弹出菜单。

Step6.单击“铣削”操控板中区域的按钮，系统弹出“铣削曲面”操控板。在图形区选取图10.2.27所示的模型表面为被复制的曲面，然后在功能选项卡区域中依次单击和按钮，系统弹出“曲面：复制”操控板，在此操控板中单击按钮，然后在“铣削曲面”操控板中单击按钮。

Step7.确认曲面上的箭头方向指向模型外部，在弹出的菜单中选择命令。

说明：若方向不符，可选择命令进行调整。

Step8.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。

Step9.在菜单中选中命令。此时系统弹出图10.2.28所示的“切削定义”对话框，选择单选项。

Step10.在“曲线列表”中依次选中曲面标识，然后单击按钮，调整切削方向，最后调整后的结果如图10.2.29所示。单击“切削定义”对话框中的按钮，回到菜单。

说明：若方向相同就不需再进行调整。

图10.2.28 “切削定义”对话框

图10.2.27 选取曲面

(https://www.xing528.com)

图10.2.29 切削方向

Stage2．演示刀具轨迹

Step1.在系统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，此时弹出“播放路径”对话框。

Step3.单击“播放路径”对话框中的按钮，可以观察刀具的路径，如图10.2.30所示。单击栏可以查看生成的CL数据，如图10.2.31所示。

Step4.演示完成后，单击“播放路径”对话框中的按钮。

Stage3．观察仿真加工

Step1.在菜单中选择命令，系统弹出“VERICUT7.1.5byCGTech”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10.2.32所示。

Step2.演示完成后，单击软件右上角的按钮，在弹出的“SaveChangesBeforeExiting 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10.2.30 刀具路径

图10.2.31 查看CL数据

图10.2.32 NC检查结果

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.在系统弹出的菜单管理器中依次选取命令。此时系统弹出菜单，在此菜单中选取选项。

Step3.此时系统弹出“实体化”操控板，在系统提示下，选取图10.2.33所示的铣削曲面，单击按钮调整切减材料的侧面方向，如图10.2.33所示。然后单击操控板中的按钮，完成材料切减如图10.2.34所示。

Step4.在系统弹出的菜单中单击按钮。

图10.2.33 材料切减方向

图10.2.34 材料切减后的工件

Task7．曲面铣削（二）

Stage1．加工方法设置

Step1.单击功能选项卡中区域中的按钮，此时系统弹出“序列设置”菜单。

Step2.在弹出的菜单中，选中图10.2.35所示的复选框，然后选择命令。

图10.2.35 “序列设置”菜单

Step3.在弹出的“刀具设定”对话框中，单击“新建”按钮，设置图10.2.36所示的刀具参数，设置完毕后依次单击和按钮。

Step4.在系统弹出的编辑序列参数“曲面铣削”对话框中设置加工参数，结果如图10.2.37所示。选择下拉菜单菜单中的命令，将文件命名为milprm04，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“曲面铣削”对话框中的按钮，完成参数的设置。

图10.2.36 设定刀具一般参数

图10.2.37 “编辑序列参数“曲面铣削””对话框

Step5.此时，系统弹出菜单，在系统的提示下来创建新的坐标系。

（1）在功能选项卡中单击区域的按钮，系统弹出“基准平面”对话框。选取NC_ASM_FRONT基准平面为参考平面，然后在文本框中输入数值120，如图10.2.38所示。在“基准平面”对话框中单击按钮。完成创建后的基准平面ADTM1如图10.2.39所示。

图10.2.38 “基准平面”对话框

图10.2.39 创建基准面ADTM1

（2）创建坐标系。在功能选项卡中单击区域的按钮，弹出图10.2.40所示的“坐标系”对话框。按住Ctrl键依次选择NC_ASM_RIGHT、NC_ASM_TOP和ADTM1基准平面作为创建坐标系的三个参考平面。单击“坐标系”对话框中的按钮完成坐标系的创建（图10.2.41）。

注意：创建坐标系时应确保Z轴的方向向上，可在“坐标系”对话框中选择选项卡，改变X轴或者Y轴的方向，最后单击按钮完成坐标系的创建。

（3）在系统的提示下，在模型树中选取新创建的坐标系ACS1。

图10.2.40 “坐标系”对话框

图10.2.41 创建坐标系

Step6.退刀面的设置。系统弹出“退刀设置”对话框，然后在下拉列表中选取选项，选取坐标系ACS1为参考，在文本框中输入数值5.0，最后单击按钮，完成退刀平面的创建。

Step7.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，然后在工作区中选取图10.2.42所示的一组曲面。

Step8.在系统弹出的菜单中选择命令，在菜单中选择命令。

Step9.此时系统弹出“切削定义”对话框，设置参数如图10.2.43所示；单击按钮查看切削方向，如图10.2.44所示；单击按钮查看切削线，如图10.2.45所示；单击按钮，退出“切削定义”对话框。

图10.2.43 “切削定义”对话框

图10.2.44 预览切削方向

图10.2.45 预览切削线

Stage2．演示刀具轨迹

Step1.在系统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，此时弹出“播放路径”对话框。

Step3.单击“播放路径”对话框中的按钮，可以观察刀具的路径，如图10.2.46所示。单击栏可以查看生成的CL数据，如图10.2.47所示。

Step4.演示完成后，单击“播放路径”对话框中的按钮。

Stage3．观察仿真加工

Step1.在模型树中右击，在弹出的快捷菜单中选择命令，取消工件隐藏，否则不能观察仿真加工。

Step2.在菜单中选择命令。，系统弹出“VERICUT7.1.5byCGTech”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10.2.48所示。

Step3.演示完成后，单击软件右上角的按钮，在弹出的“SaveChangesBeforeExiting VERICUT?”对话框中单击按钮，关闭仿真软件。

Step4.在菜单中选择命令。

图10.2.46 刀具路径

图10.2.47 查看CL数据

图10.2.48 NC检查结果

Task8．钻孔

Stage1．制造设置

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.刀具的设定。在弹出的“刀具设定”对话框中单击按钮，在选项卡中设置图10.2.49所示的刀具参数，设置完毕后依次单击和按钮，返回到“钻孔”操控板。

图10.2.49 设定刀具一般参数

Step4.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10.2.50所示的切削参数。

图10.2.50 设置孔加工切削参数

Step5.在“钻孔”操控板中单击按钮，在弹出“参考”设置界面。单击按钮，系统弹出“孔”对话框。

Step6.在“孔”对话框选项卡中选择选项，在列表中选择10，然后单击按钮，将其加入到列表中，此时图形区显示如图10.2.51所示，单击按钮，系统返回到“参考”设置界面。

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。

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10.2.52所示。

Step3.演示完成后，单击“播放路径”对话框中的按钮。

图10.2.51 所选择的轴

图10.2.52 刀具路径

Stage3．观察仿真加工

Step1.在“钻孔”操控板中，单击按钮，系统弹出“VERICUT7.1.5byCGTech”窗口，单击按钮，仿真结果如图10.2.53所示。

Step2.演示完成后，单击软件右上角的按钮，在弹出的“SaveChangesBeforeExiting 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10.2.53 动态仿真

Stage4．材料切减

Step1.选取命令。单击功能选项卡中的按钮，在弹出的菜单中选择命令。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”对话框中，依次单击按钮和按钮，然后单击按钮，完成材料切减。

Task9．镗孔

Stage1．制造设置

Step1.单击功能选项卡中的区域中的按钮，此时系统弹出“孔加工：镗孔”操控板。

Step2.在“孔加工：镗孔”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”对话框中单击按钮，在选项卡中设置图10.2.54所示的刀具参数，设置完毕后依次单击和按钮，返回到“孔加工：镗孔”操控板。

图10.2.54 设定刀具一般参数

Step4.在“孔加工：镗孔”操控板中单击按钮，在弹出的“参数”设置界面中设置图10.2.55所示的切削参数。

图10.2.55 设置孔加工切削参数

Step5.在“钻孔”操控板中单击按钮，在弹出的“参考”设置界面中单击按钮，系统弹出“孔”对话框。在“孔”对话框选项卡中选择选项，激活列表框，然后在图形区选取图10.2.56所示的零件参考模型表面，此时系统自动选中4个孔，“孔”对话框显示如图10.2.57所示。

注意：这里选择的曲面是参考模型GEAR_BOX_MILLING的表面。为了便于选取，可在激活列表框后，在图形区中图10.2.56所示表面上按下鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择命令，此时系统弹出“从列表中拾取”对话框，然后从列表框选择选项，单击按钮即可完成孔参考曲面的选择。

图10.2.56 选择的孔参考曲面

图10.2.57 “孔”对话框

Step6.在“孔”对话框中单击按钮，系统返回到“孔加工：镗孔”操控板。

Stage2．演示刀具轨迹

Step1.在“孔加工：镗孔”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，如图10.2.58所示；单击栏打开窗口查看生成的CL数据，如图10.2.59所示。

Step3.演示完成后，单击“播放路径”对话框中的按钮。

Stage3．观察仿真加工

Step1.在“孔加工：镗孔”操控板中，单击按钮，系统弹出“VERICUT7.1.5byCGTech”窗口，单击按钮，仿真结果如图10.2.60所示。

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

Step3.在“孔加工：镗孔”操控板中，单击按钮完成操作。

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”对话框中，单击按钮和按钮，然后单击按钮，完成材料切减。

Step3.选择下拉菜单命令，保存文件。

图10.2.58 刀具路径

图10.2.59 查看CL数据

图10.2.60 “NC检查”动态仿真