泵体加工与编程案例分享

在机械零件的加工中，加工工艺的制订十分重要，一般是先进行粗加工，然后再进行精加工。粗加工时，刀具进给量大，机床主轴的转速较低，以便切除大量的材料，提高加工的效率。在进行粗加工时，要根据实际的工件、加工的工艺要求及设备情况，为精加工留有合适的加工余量。在进行精加工时，刀具进给量小，主轴的转速较高，加工的精度高，以满足零件加工精度的要求。在本节中，将以泵体的加工为例，介绍在多工序加工中粗精加工工序的安排，及相关加工工艺的制订。

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和图10.1.3所示。

图10.1.1 圆盘零件的加工过程

图10.1.2 加工工艺路线（一）

其加工操作过程如图10.1.3所示。

图10.1.3 加工工艺路线（二）

Task1.打开模型文件并进入加工模块

Step1.打开文件D：\ugal10\work\ch10.01\pump_body_asm.prt。

Step2.进入加工环境。在功能选项卡的区域单击按钮，系统弹出“加工环境”对话框；在“加工环境”对话框的列表中选择选项，然后单击按钮，进入加工环境。

Task2.创建几何体

Stage1.创建机床坐标系（注：本步骤的详细操作过程请参见学习资源中video\ch10.01\reference\文件下的语音视频讲解文件pump_body_asm-r01.exe）

Stage2.创建安全平面

Step1.在“MCS铣削”对话框区域的下拉列表中选择选项，单击“平面对话框”按钮，系统弹出“平面”对话框。

Step2.在“平面”对话框区域的下拉列表中选择选项。在区域的文本框中输入值50，并按Enter键确认。单击按钮，系统返回“MCS铣削”对话框，完成图10.1.4所示安全平面的创建。

Step3.单击“MCS铣削”对话框中的按钮。

图10.1.4 创建安全平面

Stage3.创建部件几何体

Step1.在工序导航器中双击节点下的，系统弹出“工件”对话框。

Step2.选取部件几何体。在“工件”对话框中单击按钮，系统弹出“部件几何体”对话框。

Step3.在“部件几何体”对话框中单击按钮，在图形区中选取部件几何体，如图10.1.5所示。

Step4.在“部件几何体”对话框中单击按钮，完成部件几何体的创建，同时系统返回“工件”对话框。

Stage4.创建毛坯几何体

Step1.在“工件”对话框中单击按钮，系统弹出“毛坯几何体”对话框。

Step2.在“毛坯几何体”对话框的下拉列表中选择选项，在图形区中选取毛坯几何体，如图10.1.6所示。

Step3.单击“毛坯几何体”对话框中的按钮，系统返回“工件”对话框，完成图10.1.6所示毛坯几何体的创建。

Step4.单击“工件”对话框中的按钮。

Task3.创建刀具

Stage1.创建刀具（一）

Step1.将工序导航器调整到机床视图。

Step2.选择下拉菜单命令，系统弹出“创建刀具”对话框。

Step3.在“创建刀具”对话框的下拉列表中选择选项，在区域中单击“MILL”按钮，在区域的下拉列表中选择选项，在文本框中输入D20，然后单击按钮，系统弹出“铣刀-5参数”对话框。

Step4.在文本框中输入值20.0，在文本框中输入值1，在文本框中输入值1，在文本框中输入值1，其他参数采用系统默认设置值，单击按钮，完成刀具的创建。

Stage2.创建刀具（二）

设置刀具类型为选项，在区域单击选择“MILL”按钮，设置刀具名称为D16、刀具为16.0、为2、为2以及为2。具体操作方法参照Stage1。

Stage3.创建刀具（三）

设置刀具类型为选项，在区域单击选择“SPOTDRILLING_TOLL”按钮，设置刀具名称为S2、刀具为2.0、为3以及为3。具体操作方法参照Stage1。

Stage4.创建刀具（四）

设置刀具类型为选项，在区域单击选择“DRILLING_TOOL”按钮，设置刀具名称为DR6、刀具为6.0、为4以及为4。具体操作方法参照Stage1。

Stage5.创建刀具（五）

设置刀具类型为选项，在区域单击选择“DRILLING_TOOL”按钮，设置刀具名称为DR4、刀具为4.0、为5以及为5。具体操作方法参照Stage1。

Task4.创建面铣工序1

Stage1.插入工序

Step1.选择下拉菜单命令，系统弹出“创建工序”对话框。

Step2.确定加工方法。在“创建工序”对话框的下拉列表中选择选项，在区域中单击“使用边界面铣削”按钮，在下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择选项，在文本框中输入FACE_01。

Step3.在“创建工序”对话框中单击按钮，系统弹出“面铣”对话框。

Stage2.指定切削区域

Step1.在区域中单击“选择或编辑面几何体”按钮，系统弹出“毛坯边界”对话框。

Step2.在下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择选项，选取图10.1.7所示的边线为参照，单击按钮，单击“指定面几何体”对话框的按钮，系统返回“面铣”对话框。

说明：为了选取方便，在“装配导航器”中隐藏pump_body_workpiece。

图10.1.5 部件几何体

图10.1.6 毛坯几何体

图10.1.7 定义参照边

Stage3.设置刀具路径参数

Step1.设置刀轴。在区域的下拉列表中选择选项。

Step2.设置切削模式。在区域的下拉列表中选择选项。

Step3.设置步进方式。在下拉列表中选择选项，在文本框中输入值60.0，在文本框中输入值3.0，在文本框中输入值0，在文本框中输入值0.2。

Stage4.设置切削参数（注：本步骤的详细操作过程请参见学习资源中video\ch10.01\reference\文件下的语音视频讲解文件pump_body_asm-r02.exe）

Stage5.设置非切削移动参数

Step1.在“面铣”对话框中单击“非切削移动”按钮，系统弹出“非切削移动”对话框。

Step2.单击“非切削移动”对话框中的选项卡，在下拉列表中选取选项。

Step3.单击“非切削移动”对话框中的选项卡，在区域的下拉列表中选取选项。单击区域中的“点对话框”按钮，系统弹出“点”对话框，选取图10.1.8所示的点为参照。单击按钮，系统返回“非切削移动”对话框。

说明：此时的选择范围要在整个装配中才可以选取。

Step4.单击“非切削移动”对话框中的按钮，完成非切削移动参数的设置，系统返回“面铣”对话框。

Stage6.设置进给率和速度

Step1.在“面铣”对话框中单击“进给率和速度”按钮，系统弹出“进给率和速度”对话框。

Step2.选中“进给率和速度”对话框区域中的复选框，在其后的文本框中输入值1200.0，按Enter键，然后单击按钮，在区域的文本框中输入值400.0，按Enter键，然后单击按钮，其他参数采用系统默认设置值。

Step3.单击按钮，完成进给率和速度的设置，系统返回“面铣”对话框。

Stage7.生成刀路轨迹并仿真

Step1.在“面铣”对话框中单击“生成”按钮，在图形区中生成图10.1.9所示的刀路轨迹。

Step2.在“面铣”对话框中单击“确认”按钮，系统弹出“刀轨可视化”对话框。

Step3.使用2D动态仿真。在“刀轨可视化”对话框中单击选项卡，采用系统默认设置值，调整动画速度后单击“播放”按钮，即可演示2D动态仿真加工，完成演示后的模型如图10.1.10所示，仿真完成后单击按钮，完成刀轨确认操作。

Step4.单击“面铣”对话框中的按钮，完成操作。

图10.1.8 定义参照点

图10.1.9 刀路轨迹

图10.1.10 2D仿真结果

Task5.创建钻孔工序

Stage1.插入工序

Step1.选择下拉菜单命令，系统弹出“创建工序”对话框。

Step2.在“创建工序”对话框的下拉列表中选择选项，在区域中选择“定心钻”按钮，在下拉列表中选择前面设置的刀具选项，在下拉列表中选择选项，其他参数采用系统默认设置值。

Step3.单击“创建工序”对话框中的按钮，系统弹出“定心钻”对话框。

Stage2.指定钻孔点

Step1.单击“定心钻”对话框右侧的按钮，系统弹出“特征几何体”对话框。

Step2.依次选取图10.1.11所示的面上所有孔，然后在区域的下拉列表中选择选项，并单击按钮进行重新排序。

Step3.指定深度。在区域单击后面的按钮，在弹出的菜单中选择选项，然后在文本框中输入值3。最后单击“特征几何体”对话框中的按钮，系统返回“定心钻”对话框。(https://www.xing528.com)

图10.1.11 指定钻孔点

Stage3.设置循环参数

Step1.在“定心钻”对话框区域的下拉列表中选择选项，单击“编辑循环”按钮，系统弹出图10.1.12所示的“循环参数”对话框。

图10.1.12 “循环参数”对话框

Step2.在“循环参数”对话框中采用系统默认的参数，单击按钮，系统返回“定心钻”对话框。

Stage4.设置切削参数

采用系统默认的参数设置。

Stage5.设置非切削参数

Step1.在区域中单击“非切削移动”按钮，系统弹出“非切削移动”对话框。

Step2.单击“非切削移动”对话框中的选项卡，在区域的下拉列表中选择选项，在文本框中输入值3。

Step3.单击按钮，系统返回到“定心钻”对话框。

Stage6.设置进给率和速度

Step1.单击“定心钻”对话框中的“进给率和速度”按钮，系统弹出“进给率和速度”对话框。

Step2.在“进给率和速度”对话框中选中复选框，然后在其文本框中输入值3000.0，按Enter键，然后单击按钮，在文本框中输入值150.0，按Enter键，然后单击按钮，其他参数采用系统默认设置值，单击按钮。

Stage7.生成刀路轨迹并仿真

生成的刀路轨迹如图10.1.13所示，2D动态仿真加工后结果如图10.1.14所示。

图10.1.13 刀路轨迹

图10.1.14 2D仿真结果

Task6.创建镗孔工序1

Stage1.创建工序

Step1.选择下拉菜单命令，系统弹出“创建工序”对话框。

Step2.在“创建工序”对话框的下拉列表中选择选项，在区域中选择“钻孔”按钮，在下拉列表中选择前面设置的刀具选项，在下拉列表中选择选项，其他参数采用系统默认设置值。

Step3.单击“创建工序”对话框中的按钮，系统弹出“钻孔”对话框。

Stage2.指定镗孔点

Step1.指定镗孔点。单击“钻孔”对话框右侧的按钮，系统弹出“特征几何体”对话框。

Step2.依次选取图10.1.15所示的面上的6个孔，单击“特征几何体”对话框中的按钮，系统返回“钻孔”对话框。

图10.1.15 指定镗孔点

Stage3.设置循环参数

Step1.在“钻孔”对话框区域的下拉列表中选择选项，单击“编辑循环”按钮，系统弹出“循环参数”对话框。

Step2.采用系统默认的参数设置值，单击按钮，系统返回“钻孔”对话框。

Stage4.设置切削参数

采用系统默认的切削参数设置。

Stage5.设置非切削参数

Step1.在区域中单击“非切削移动”按钮，系统弹出“非切削移动”对话框。

Step2.单击“非切削移动”对话框中的选项卡，在区域的下拉列表中选择选项，在文本框中输入值3。

Step3.单击按钮，系统返回到“钻孔”对话框。

Stage6.设置进给率和速度

Step1.单击“钻孔”对话框中的“进给率和速度”按钮，系统弹出“进给率和速度”对话框。

Step2.在“进给率和速度”对话框中选中复选框，然后在其文本框中输入值1500.0，按Enter键，然后单击按钮，在“进给率”区域的文本框中输入值200.0，按Enter键，然后单击按钮，其他参数采用系统默认设置值，单击按钮。

Stage7.生成刀路轨迹并仿真

生成的刀路轨迹如图10.1.16所示，2D动态仿真加工结果如图10.1.17所示。

图10.1.16 刀路轨迹

图10.1.17 2D仿真结果

Task7.创建镗孔工序2

Step1.复制镗孔工序。在工序导航器的节点上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择命令。

Step2.粘贴钻孔工序。在工序导航器的节点上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择命令。

Step3.修改操作名称。在工序导航器的节点上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择命令，将其名称改为“DRILLING_D4”。

Step4.重新定义操作。双击Step3中改名的节点，系统弹出“钻孔”对话框；单击“钻孔”对话框右侧的按钮，系统弹出“特征几何体”对话框。单击区域下面右侧的按钮，在图形区中选取图10.1.18所示的孔的边线，单击按钮，系统返回“钻孔”对话框；在“钻孔”对话框区域的下拉列表中选择默认的前面创建的5号刀具。单击“钻孔”对话框中的“进给率和速度”按钮，系统弹出“进给率和速度”对话框。然后在复选框的文本框中输入值2000.0，按Enter键，然后单击按钮，单击按钮，系统返回“钻孔”对话框。

Step5.单击“生成”按钮，生成的刀路轨迹如图10.1.19所示。2D动态仿真加工结果如图10.1.20所示。

图10.1.18 指定孔位置

图10.1.19 刀路轨迹

图10.1.20 2D仿真结果

Task8.创建面铣工序2

Step1.复制面铣工序。在工序导航器的节点上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择命令。

Step2.粘贴钻孔工序。在工序导航器的节点上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择命令。

Step3.修改操作名称。在工序导航器的节点上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择命令，将其名称改为“FACE_02”。

Step4.重新定义操作。双击Step3中改名的节点，系统弹出“面铣”对话框。在区域中单击“选择或编辑面几何体”按钮，系统弹出“毛坯边界”对话框。然后将原有的对象删除；在下拉列表中选择选项，选取图10.1.21所示的边线为参照，单击按钮，系统返回“面铣”对话框；在区域的下拉列表中选择选项；在下拉列表中选取选项；其他参数采用系统默认设置值；单击“生成”按钮，生成的刀路轨迹如图10.1.22所示。2D动态仿真加工结果如图10.1.23所示。

图10.1.21 定义参照边

图10.1.22 刀路轨迹

图10.1.23 2D仿真结果

Task9.创建面铣工序3

Step1.复制面铣工序。在工序导航器的节点上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择命令。

Step2.粘贴钻孔工序。在工序导航器的节点上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择命令。

Step3.修改操作名称。在工序导航器的节点上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择命令，将其名称改为“FACE_03”。

Step4.重新定义操作。双击Step3中改名的节点，系统弹出“面铣”对话框；在下拉列表中选择选项，在文本框中输入值35.0，在文本框中输入值3.0，在文本框中输入值0，在文本框中输入值0；单击“面铣”对话框中的“进给率和速度”按钮，系统弹出“进给率和速度”对话框；在复选框的文本框中输入值1800.0，按Enter键，然后单击按钮，单击按钮，系统返回“面铣”对话框；其他参数采用系统默认设置值；单击“生成”按钮，生成的刀路轨迹如图10.1.24所示，2D动态仿真加工结果如图10.1.25所示。

图10.1.24 刀路轨迹

图10.1.25 2D仿真结果

Task10.创建面铣工序4

Step1.复制面铣工序。在工序导航器的节点上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择命令。

Step2.粘贴钻孔工序。在工序导航器的节点上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择命令。

Step3.修改操作名称。在工序导航器的节点上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择命令，将其名称改为“FACE_04”。

Step4.重新定义操作。双击Step3中改名的节点，系统弹出“面铣”对话框；在下拉列表中选择选项，在文本框中输入值35.0，在文本框中输入值3.0，在文本框中输入值0，在文本框中输入值0；单击“面铣”对话框中的“进给率和速度”按钮，系统弹出“进给率和速度”对话框；在复选框的文本框中输入值1800.0，按Enter键，然后单击按钮，单击按钮，系统返回“面铣”对话框；其他参数采用系统默认设置值；单击“生成”按钮，生成的刀路轨迹如图10.1.26所示，2D动态仿真加工结果如图10.1.27所示。

图10.1.26 刀路轨迹

图10.1.27 2D仿真结果

Task11.保存文件

选择下拉菜单命令，即可保存文件。