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。(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。
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