零件上部结构的加工方法优化

一、粗加工

1.新建工作平面

如图5-61所示，选用菜单栏的【工作平面】＞【移动】命令新建工作平面，把坐标系设置在工件顶面的中心。

2.新建工单列表

在【工单列表设置】选项卡中将工单列表名称设为：上部结构加工，坐标系设为【工作平面】，在【零件数据】选项卡中选择如图5-62所示的零件模型和毛坯模型。在【后处理】选项卡中的勾选【机床】选项并选择【DMG 60】，完成工单列表的设置。如图5-62所示。

图5-61　新建工作平面

3.整体开粗

（1）复制上一工单列表中的第2条工单（3D任意毛坯粗加工），并双击复制得到的工单进行编辑。

（2）在【刀具】选项卡中，在【坐标】选项区域选择【NCS 上部结构加工】选项。

（3）在【参数】选项卡中，将【最低点】参数设为-34，完成该工单参数的修改，生成的刀路如图5-63所示。

图5-62　新建工单列表

图5-63　整体开粗刀路

4.两斜面粗精加工

（1）新建工作平面：选择菜单栏的【工作平面】＞【在面上】，如图5-64所示新建一个工作平面。

（2）新建【3D平面加工】工单。

（3）在【刀具】选项卡中的坐标选项区域点击新建坐标图标，选择【工作平面】将加工坐标系设置在斜面上。

（4）如图5-65所示，设置【参数】选项卡，将【材料高度】参数设置大一点，在勾选【按毛坯裁剪】选项，这样就可以避免出现第一层刀路切削深度较大的现象。设置【精加工余量】为0.2mm，此精工余量将在本刀路中完成切削，即会增加一层精加工刀路，【余量】和【附加XY余量】设为0。

图5-64　新建工作平面

图5-65　参数选项卡

（5）在【边界】选项中，如图5-66所示选择斜面作为刀路边界。

（6）在【设置】选项卡中选择上一工单生成的毛坯，如图5-67所示。

图5-66　选取加工平面

图5-67　定义毛坯

（7）在【转化】选项卡中，勾选【激活】选项，默认【镜像】选项，再点击其后的【新建转化】的图标，如图5-68所示，通过选取【3点】方式定义镜像平面选择，点选底面圆孔中心、坐标系原点和型腔顶部轮廓小圆的中间定义镜像平面（此三点定义的平面即XZ平面）。（8）在【转化】选项卡中勾选【复制】选项后生成刀路。

图5-68　新建转化

5.侧平面粗精加工

（1）复制第三条刀路（3D平面加工），双击复制得到的刀路进行编辑。

（2）在【刀具】选项卡中，刀具默认，点击其后的坐标系设置图标，如图5-69所示，点击【3 points】按钮，在选择如图5-69所示的两个圆心点和面上一点确定坐标系。选择的第一点将作为坐标系原点，第二点确定X轴正方向，第三点确定Y轴正方向，Z轴方向随即自行确定下来。

图5-69　新建坐标系

（3）在【边界】选项卡中，将平面修改为要加工的平面。

（4）在【转化】选项卡中，不勾选【激活】选项。设置好之后生成刀路，刀路如图5-70所示。

图5-70　平面加工刀路

6.侧面型腔粗加工

（1）复制上一工单列表中的第3个工单（5X形状偏置粗加工），并双击复制得到的新工单进行编辑。

（2）在【刀具】选项卡中，确保坐标系为：【NCS 上部结构加工】。

（3）如图5-71所示，修改【策略】选项卡：不勾选【使用坐标系】选项（型腔方向与Z轴不一致的应不勾选，否则不能生成刀路）。选择如图5-71所示的型腔底面作为驱动曲面。

图5-71　选择驱动曲面

（4）在【设置】选项卡中选择如图5-72所示的毛坯，并勾选【产生结果毛坯】选项。

图5-72　选择毛坯

（5）在【转化】选项卡中，不勾选【激活】选项。

（6）默认其他选项卡的参数设置，点击生成刀路，至此粗加工，仿真结果如图5-73所示。

二、精加工

图5-73　粗加工仿真结果

1.底面精加工

（1）新建【3D平面加工】工单

（2）在【刀具】选项卡中选择直径为10mm的立铣刀，坐标系选择【NCS 顶部结构加工】。

（3）如图5-74所示设置【参数】选项。为避免刀具损伤侧壁，设置【附加XY余量】。

（4）在【边界】选项卡中，如图5-75所示，选择两底面进行加工。

图5-74　参数选项卡

图5-75　选择加工平面

（5）默认其他选项卡的设置生成刀路。

2.轮廓精加工

（1）新建【基于3D模型的轮廓加工】工单。

（2）在【刀具】选项卡中选择直径为10mm的立铣刀。

（3）在【轮廓】选项卡中，采用链选的方式选择如图5-76所示的两处轮廓，并将它们的【顶部】和【底部】参数设为：【轮廓顶部】，值为0。

图5-76　选择加工轮廓

（4）在【参数】选项卡中，将余量均设为0。然后默认其他选项卡的设置生成刀路。

3.内拔模面精加工

（1）新建【5X单曲线侧刃加工】工单。

（2）在【刀具】选项卡中选择直径为10mm的刀具。(www.xing528.com)

（3）在【策略】选项卡中选择如图5-77所示的侧曲面和底面曲线。

图5-77　策略选项卡

（4）【参数】选项卡的设置如图5-78所示。

（5）【5轴】选项卡的设置如图5-79所示。

（6）默认其他选项卡的设置生成刀路。

图5-78　参数选项卡

图5-79　5轴选项卡

4.侧型腔精加工

（1）新建【5X形状偏置精加工】工单。

（2）新建直径为10mm、角落半径为1mm的圆鼻刀精加工型腔。

（3）在【策略】选项卡中，不勾选【使用坐标系】选项，并选取型腔底面作为驱动曲面，如图5-80所示。

图5-80　选择驱动曲面

（4）如图5-81所示，设置【参数】选项卡。侧壁轮廓进行分层铣削。

（5）默认其他选项卡的设置生成刀路，刀路如图5-82所示。

图5-81　参数选项卡

图5-82　5X形状偏置精加工刀路

5.钻孔加工

1）识别孔特征

在特征浏览器中，右击鼠标选择【特征映射（孔）】选项，执行孔的识别，识别结果如图5-83所示。

2）钻中心孔（顺便把孔口倒角完成）

（1）新建【中心钻】工单。

（2）选择直径为16mm的倒角刀。

（3）在【特征】选项卡中点击如图5-84所示的特征选择图标。

图5-83　特征映射（孔）

图5-84　选择特征

（4）如图5-85所示，选择4个孔特征。

（5）如图5-86所示，选择第一个孔特征，在双击【沉头 1：倒角】以激活倒角特征。

图5-85　选择孔特征

图5-86　激活倒角特征

激活结果如图5-87所示：

（6）用同样的方法将其他三个孔特征的倒角激活。

（7）在【轮廓】选项卡中选择【5X钻孔】选项，同时在【轮廓属性】区域显示如图5-88所示的孔的直径表示倒角激活正确。

图5-87　激活结果

图5-88　轮廓选项卡

（8）在【参数】选项卡中勾选【现有孔倒角】选项，在【设置】选项卡中勾选【检查打开】选项后生成刀路。

3）钻直径为6mm的3个孔

（1）复制刚生成的中心钻刀路并将其替换为啄钻刀路。

（2）新建直径为6mm的钻头。

（3）在【特征】选项卡中将前面3个特征（直径为6mm的孔）的【深度整体】选项激活。第四个特征的所有选项均设置为【不激活】。

（4）如图5-89所示，设置好【参数】选项卡后生成刀路。

图5-89　参数选项卡

4）钻直径为10mm的孔

（1）复制刚生成的啄钻刀路，并双击复制得到的刀路进行编辑。

（2）新建直径为10mm的钻头。

（3）在【特征】选项卡中将前面3个特征（直径为6mm的孔）的所有选项均设置为【不激活】，只第4个特征的【深度整体】选项激活。

（4）默认其他选项卡的设置生成刀路。

5）钻沉头孔

（1）复制刚生成的啄钻刀路，并双击复制得到的刀路进行编辑。

（2）选用直径为10mm的立铣刀。

（3）在【特征】选项卡中将前面3个特征（直径为6mm的孔）的【沉头1】选项激活，第4个特征的所有选项均设置为【不激活】。

（4）如图5-90所示，设置【参数】选项卡。

（5）默认其他选项卡的设置生成刀路。至此完成所有孔的加工。

图5-90　参数选项卡

6.倒角加工

（1）新建【基于3D模型的倒角加工】工单。

（2）在【刀具】选项卡中选择直径为16的倒角刀。

（3）在【轮廓】选项卡中选择如图5-91所示的轮廓进行倒角。

（4）在【策略】选项卡中选择【模型倒角】模式后生成刀路，至此完成此零件所有刀路的生成。仿真加工结果如图5-92所示。

图5-91　轮廓选项卡

图5-92　零件上部结构仿真加工