UGNX11.0实例：凸模加工与编程

目前，随着塑料产品越来越多，塑料模具的使用也越来越多。塑料模具的型腔形状往往都十分复杂，加工的精度要求较高，一般的传统加工工艺设备难以满足模具加工的要求，但随着CAM和数控技术的发展，已有效地解决了这个难题。鉴于UG在模具制造方面的广泛应用，本节以一个简单的凸模加工为例介绍模具的加工。

下面介绍图10.3.1所示的凸模零件的加工过程，其加工工艺路线如图10.3.2和图10.3.3所示。

图10.3.1 凸模零件的加工过程

图10.3.2 加工工艺路线（一）

图10.3.3 加工工艺路线（二）

Task1.打开模型文件并进入加工模块

Step1.打开模型文件D：\ugal10\work\ch10.03\male_modl_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，在列表中选择选项，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\ch10.03\reference\文件下的语音视频讲解文件male_modl_asm-r01.exe）

Stage2.创建安全平面

Step1.在“MCS铣削”对话框区域的文本框中输入值30。

Step2.单击按钮，完成安全平面的创建。

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male_mold零件为部件几何体，如图10.3.4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10.3.5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，完成毛坯几何体的创建。

Step4.单击“工件”对话框中的按钮。

图10.3.4 部件几何体

图10.3.5 毛坯几何体

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，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D6R1、刀具为6.0、刀具为1.0以及为2。

Stage3.创建刀具（三）

设置刀具类型为选项，在区域单击选择“BALL_MILL”按钮，设置刀具名称为B4、刀具为4.0以及为3。

Task4.创建型腔铣操作

Stage1.创建工序

Step1.将工序导航器调整到程序顺序视图。

Step2.选择下拉菜单命令，在“创建工序”对话框的下拉列表中选择选项，在区域中单击“型腔铣”按钮，在下拉列表中选择选项，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，在下拉列表中选择选项，使用系统默认的名称。

Step3.单击“创建工序”对话框中的按钮，系统弹出“型腔铣”对话框。

Stage2.设置一般参数

在“型腔铣”对话框的下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择选项，在文本框中输入值50.0，在下拉列表中选择选项，在文本框中输入值1.0。

Stage3.设置切削参数

Step1.在区域中单击“切削参数”按钮，系统弹出“切削参数”对话框。

Step2.在“切削参数”对话框中单击选项卡，在下拉列表中选择选项，其他参数采用系统默认设置值。

Step3.在“切削参数”对话框中单击选项卡，在文本框中输入值0.5，其他参数采用系统默认设置值。

Step4.单击“切削参数”对话框中的按钮，系统返回“型腔铣”对话框。

Stage4.设置非切削移动参数

Step1.在“型腔铣”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，在该对话框区域的下拉列表中选择选项，在文本框中输入值3，其他参数采用系统默认设置值。

Step3.单击“非切削移动”对话框中的按钮，系统返回“型腔铣”对话框。

Stage5.设置进给率和速度

Step1.在“型腔铣”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，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“型腔铣”操作对话框。

Stage6.生成刀路轨迹并仿真

生成的刀路轨迹如图10.3.6所示，2D动态仿真加工后的模型如图10.3.7所示。

图10.3.6 刀路轨迹

图10.3.7 2D仿真结果

Task5.创建轮廓粗加工铣操作

Stage1.创建工序

Step1.选择下拉菜单命令，在“创建工序”对话框的下拉列表中选择选项，在区域中单击“拐角粗加工”按钮，在下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择刀具选项，在下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择选项，使用系统默认的名称“CORNER_ROUGH”。

Step2.单击“创建工序”对话框中的按钮，系统弹出“拐角粗加工”对话框。

Stage2.指定切削区域

Step1.在“拐角粗加工”对话框的区域中单击“选择或编辑切削区域几何体”按钮，系统弹出“切削区域”对话框。

Step2.选取图10.3.8所示的面为参照，单击按钮，完成指定切削区域的创建。

图10.3.8 定义参照面

Stage3.设置一般参数

Step1.在下拉列表中选择选项。

Step2.在区域的文本框中输入值30。其他参数采用系统默认设置值。

Stage4.设置切削参数

Step1.在区域中单击“切削参数”按钮，系统弹出“切削参数”对话框。

Step2.在“切削参数”对话框中单击选项卡，在文本框中输入值0.5，其他参数采用系统默认设置值。

Step3.单击“切削参数”对话框中的按钮，系统返回“拐角粗加工”对话框。

Stage5.设置非切削移动参数在“非切削移动”对话框中单击选项卡，在区域的下拉列表中选择选项；在区域的下拉列表中选择选项。其他参数采用系统默认设置值。单击按钮，系统返回“拐角粗加工”对话框。

Stage6.设置进给率和速度

Step1.在“拐角粗加工”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2000.0，按Enter键，单击按钮；在区域的文本框中输入值300.0，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“拐角粗加工”对话框。

Stage7.生成刀路轨迹并仿真

生成的刀路轨迹如图10.3.9所示，2D动态仿真加工后的模型如图10.3.10所示。

图10.3.9 刀路轨迹

图10.3.10 2D仿真结果

Task6.创建表面区域铣操作（一）

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.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“底壁加工”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，采用系统默认的名称。

Step3.在“创建工序”对话框中单击按钮，系统弹出“底壁加工”对话框。

Stage2.指定切削区域

Step1.在区域中单击“选择或编辑切削区域几何体”按钮，系统弹出“切削区域”对话框。

Step2.选取图10.3.11所示的面为切削区域，在“切削区域”对话框中单击按钮，完成切削区域的创建，同时系统返回“底壁加工”对话框。

Step3.在区域中选中复选框，单击“指定壁几何体”右面的“显示”按钮，结果如图10.3.12所示。

图10.3.11 指定切削区域

图10.3.12 指定切削区域

Stage3.设置刀具路径参数

Step1.创建切削模式。在区域的下拉列表中选择选项。

Step2.创建步进方式。在下拉列表中选择选项，在文本框中输入值50.0，在文本框中输入值1.0。

Stage4.设置切削参数

Step1.在区域中单击“切削参数”按钮，系统弹出“切削参数”对话框。

Step2.在“切削参数”对话框中单击选项卡，在区域的下拉列表中选择选项，在区域选中复选框，其他参数采用系统默认设置值。

Step3.在“切削参数”对话框中单击选项卡，在文本框中输入值2，其他参数采用系统默认设置。单击按钮，系统返回“底壁加工”对话框。

Stage5.设置非切削移动参数

Step1.单击“底壁加工”对话框区域中的“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取选项。其他参数采用系统默认设置。单击按钮，完成非切削移动参数的设置。

Stage6.设置进给率和速度

Step1.单击“底壁加工”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.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1500.0，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“进给率和速度”对话框中的按钮，系统返回“底壁加工”对话框。

Stage7.生成刀路轨迹并仿真

生成的刀路轨迹如图10.3.13所示，2D动态仿真加工后的模型如图10.3.14所示。

图10.3.13 刀路轨迹

图10.3.14 2D仿真结果

Task7.创建表面区域铣操作（二）

Stage1.创建工序

Step1.复制表面区域铣操作（一）。将工序导航器调整到机床视图，在图10.3.15所示的工序导航器的程序顺序视图中右击节点，在弹出的快捷菜单中选择命令，然后右击节点，在弹出的快捷菜单中选择命令，此时工序导航器界面（二）如图10.3.16所示。

图10.3.15 工序导航器界面（一）

图10.3.16 工序导航器界面（二）

Step2.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“FLOOR_WALL_2”。

Step3.双击节点，系统弹出“底壁加工”对话框。(https://www.xing528.com)

Stage2.指定切削区域

Step1.在区域中单击“选择或编辑切削区域几何体”按钮，系统弹出“切削区域”对话框。

Step2.单击“切削区域”对话框中的按钮，选取图10.3.17所示的面为切削区域，在“切削区域”对话框中单击按钮，完成切削区域的创建，同时系统返回“底壁加工”对话框。

Step3.在区域中选中复选框，单击“指定壁几何体”右面的“显示”按钮，结果如图10.3.18所示。

图10.3.17 指定切削区域

图10.3.18 指定切削区域

Stage3.设置刀具路径参数

采用系统默认的设置值。

Stage4.设置切削参数

Step1.在“切削参数”对话框中单击选项卡，在区域的下拉列表中选择选项，其他参数采用系统默认设置值。

Step2.在“切削参数”对话框中单击选项卡，在文本框中输入值1。

Step3.单击按钮，完成切削参数的设置。

Stage5.设置非切削移动参数

Step1.单击“底壁加工”对话框区域中的“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，在该对话框区域的文本框中输入值5，在文本框中输入值1。其他参数采用系统的默认设置值。单击按钮，完成非切削移动参数的设置。

Stage6.设置进给率和速度

Step1.单击“底壁加工”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.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3000.0，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“进给率和速度”对话框中的按钮，系统返回“底壁加工”对话框。

Stage7.生成刀路轨迹并仿真

生成的刀路轨迹如图10.3.19所示，2D动态仿真加工后的模型如图10.3.20所示。

图10.3.19 刀路轨迹

图10.3.20 2D仿真结果

Task8.创建深度轮廓加工铣操作1

Stage1.创建工序

Step1.选择下拉菜单命令，在“创建工序”对话框的下拉列表中选择选项，在区域中单击“深度轮廓加工”按钮，在下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择刀具选项，在下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择选项，使用系统默认的名称“ZLEVEL_PROFILE”。

Step2.单击“创建工序”对话框中的按钮，系统弹出“深度轮廓加工”对话框。

Stage2.指定切削区域

Step1.在“深度轮廓加工”对话框的区域中单击“选择或编辑切削区域几何体”按钮，系统弹出“切削区域”对话框。

Step2.选取图10.3.21所示的面为参照，单击按钮，完成指定切削区域的创建。

Stage3.指定修剪边界

Step1.在“深度轮廓加工”对话框的区域中单击“选择或编辑修剪边界”按钮，系统弹出“修剪边界”对话框。

Step2.在“修剪边界”对话框区域的下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择选项，选取图10.3.22所示的面为参照，单击按钮。

Step3.在“深度轮廓加工”对话框的区域中单击“选择或编辑修剪边界”按钮，系统弹出“修剪边界”对话框。

Step4.在区域的文本框中输入值-2，单击按钮，系统返回“深度轮廓加工”对话框。

图10.3.21 定义参照面

图10.3.22 定义参照面

Stage4.设置一般参数

Step1.在区域的下拉列表中选择选项。

Step2.在区域的文本框中输入值1。其他参数采用系统默认设置值。

Stage5.设置切削层

Step1.在区域中单击“切削层”按钮，系统弹出“切削层”对话框。

Step2.在“切削层”对话框区域的文本框中输入值10，按Enter键。

Step3.在区域单击“添加新集”按钮，选取图10.3.22所示的面为参照，点开下拉列表并修改“范围深度为15”中的为0.5（注：需要在图形区修改）。单击按钮，系统返回“深度轮廓加工”对话框。

Stage6.设置切削参数

Step1.在区域中单击“切削参数”按钮，系统弹出“切削参数”对话框。

Step2.在“切削参数”对话框中单击选项卡，在区域的下拉列表中选取选项，在文本框中输入值15，选中复选框。在下拉列表中选取选项，在文本框中输入值0.2。

Step3.单击“切削参数”对话框中的按钮，系统返回“深度轮廓加工”对话框。

Stage7.设置非切削移动参数

Step1.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。

Step2.单击选项卡，在区域的下拉列表中选择选项。其他选项卡中的参数设置值采用系统默认。单击按钮，完成非切削移动参数的设置。

Stage8.设置进给率和速度

Step1.在“深度轮廓加工”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4000.0，按Enter键，单击按钮；在区域的文本框中输入值300.0，按Enter键，然后单击按钮，其他参数采用系统默认设置。

Step3.单击按钮，完成进给率和速度的设置，系统返回“深度轮廓加工”操作对话框。

Stage9.生成刀路轨迹并仿真

生成的刀路轨迹如图10.3.23所示，2D动态仿真加工后的模型如图10.3.24所示。

图10.3.23 刀路轨迹

图10.3.24 2D仿真结果

Task9.创建深度轮廓加工铣操作2

Stage1.创建工序

Step1.选择下拉菜单命令，在“创建工序”对话框的下拉列表中选择选项，在区域中单击“深度轮廓加工”按钮，在下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择刀具选项，在下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择选项，使用系统默认的名称“ZLEVEL_PROFILE_1”。

Step2.单击“创建工序”对话框中的按钮，系统弹出“深度轮廓加工”对话框。

Stage2.指定修剪边界

Step1.在“深度轮廓加工”对话框的区域中单击“选择或编辑修剪边界”按钮，系统弹出“修剪边界”对话框。

Step2.在下拉列表中选择选项，在区域选中单选项，选取图10.3.25所示的面为参照。

Step3.单击按钮，在下拉列表中选择选项，在区域选中单选项，选取图10.3.26所示的边线为参照，单击按钮。

图10.3.25 定义参照面

图10.3.26 定义参照边

Step4.在“深度轮廓加工”对话框的区域中再次单击“选择或编辑修剪边界”按钮，系统弹出“修剪边界”对话框。

Step5.在区域的文本框中输入值-1，单击按钮，系统返回“深度轮廓加工”对话框。

Stage3.设置一般参数

在区域的文本框中输入值0.25。其他参数采用系统默认设置值。

Stage4.设置切削参数

Step1.在区域中单击“切削参数”按钮，系统弹出“切削参数”对话框。

Step2.在“切削参数”对话框中单击选项卡，在区域的下拉列表中选取选项。

Step3.单击选项卡，在区域的文本框中输入值0.01，在文本框中输入值0.01。

Step4.单击选项卡，在区域的下拉列表中选择选项，在文本框中输入值10，选中复选框。在下拉列表中选取选项，在文本框中输入值0.2。

Step5.单击“切削参数”对话框中的按钮，系统返回“深度轮廓加工”对话框。

Stage5.设置非切削移动参数

Step1.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。

Step2.单击选项卡，在区域的下拉列表中选择选项。其他选项卡中的参数采用系统默认设置值。单击按钮，完成非切削移动参数的设置。

Stage6.设置进给率和速度

Step1.在“深度轮廓加工”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4000.0，按Enter键，单击按钮；在区域的文本框中输入值800.0，按Enter键，然后单击按钮，其他参数采用系统默认设置。

Step3.单击按钮，完成进给率和速度的设置，系统返回“深度轮廓加工”操作对话框。

Stage7.生成刀路轨迹并仿真

生成的刀路轨迹如图10.3.27所示，2D动态仿真加工后的模型如图10.3.28所示。

图10.3.27 刀路轨迹

图10.3.28 2D仿真结果

Task10.创建平面轮廓铣工序

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.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“平面轮廓铣”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，采用系统默认的名称。

Step3.在“创建工序”对话框中单击按钮，系统弹出“平面轮廓铣”对话框。

Stage2.指定部件边界

Step1.在“平面轮廓铣”对话框的区域中单击“选择或编辑部件边界”按钮，系统弹出“边界几何体”对话框。

Step2.在区域的下拉列表中选择选项，在区域的下拉列表中选择选项。选取图10.3.29所示的面为参照，单击按钮，系统返回“平面轮廓铣”对话框。

Stage3.指定底面

Step1.在“平面轮廓铣”对话框的区域中单击“选择或编辑底平面几何体”按钮，系统弹出“平面”对话框。

Step2.选取图10.3.30所示的平面为参照，在区域的文本框中输入值5，单击按钮，系统返回“平面轮廓铣”对话框。

Stage4.设置切削参数

参数采用系统默认设置。

Stage5.设置非切削移动参数

图10.3.29 定义参照面

图10.3.30 定义参照面

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。

Stage6.设置进给率和速度

Step1.在“平面轮廓铣”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，单击按钮；在区域的文本框中输入值600.0，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“平面轮廓铣”对话框。

Stage7.生成刀路轨迹并仿真

生成的刀路轨迹如图10.3.31所示，2D动态仿真加工后的模型如图10.3.32所示。

图10.3.31 刀路轨迹

图10.3.32 2D仿真结果

Task11.保存文件

选择下拉菜单命令，保存文件。