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1、多軸加工技術(shù)多軸加工技術(shù)第三章UG NX五軸加工技術(shù)浙江機(jī)電目錄UG NX 五軸加工基礎(chǔ)NX 五軸加工方法12風(fēng)罩五軸加工編程3小葉片零件五軸加工編程4小轉(zhuǎn)輪零件五軸加工編程5葉輪五軸加工編程6推進(jìn)器螺旋轉(zhuǎn)輪五軸加工編程7一、UG NX 五軸加工基礎(chǔ)uUG NX 五軸加工簡(jiǎn)介五軸加工簡(jiǎn)介浙江機(jī)電 五軸加工（5 Axis Machining），數(shù)控機(jī)床加工的一種模式。根據(jù)ISO的規(guī)定，在描述數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)時(shí)，采用右手直角坐標(biāo)系；其中平行于主軸的坐標(biāo)軸定義為z軸，繞x、y、z軸的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別為A、B、C。各坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)可由工作臺(tái)，也可以由刀具的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但方向均以刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)方向來(lái)定義。

2、通常五軸聯(lián)動(dòng)是指x、y、z、A、B、C中任意5個(gè)坐標(biāo)的線性插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。換言之，五軸，指x、y、z三個(gè)移動(dòng)軸加任意兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸。相對(duì)于常見(jiàn)的三軸（x、y、z三個(gè)自由度）加工而言，五軸加工是指加工幾何形狀比較復(fù)雜的零件時(shí)，需要加工刀具能夠在五個(gè)自由度上進(jìn)行定位和連接。一、UG NX 五軸加工基礎(chǔ)uUGNX五軸加工流程五軸加工流程浙江機(jī)電一、UG NX 五軸加工基礎(chǔ)uUGNX 五軸驅(qū)動(dòng)方法五軸驅(qū)動(dòng)方法浙江機(jī)電 曲線/點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方法對(duì)話框螺旋式驅(qū)動(dòng)方法對(duì)話框UGNX 五軸驅(qū)動(dòng)方法浙江機(jī)電 圖3.24邊界驅(qū)動(dòng)方法對(duì)話框 圖3.25邊界幾何體對(duì)話框邊界驅(qū)動(dòng)方法對(duì)話框 邊界幾何體對(duì)話框UGNX 五軸驅(qū)動(dòng)方法浙江機(jī)電

3、 圖3.28曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法對(duì)話框 圖3.29驅(qū)動(dòng)幾何體對(duì)話框曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)方法對(duì)話框 驅(qū)動(dòng)幾何體對(duì)話框UGNX 五軸驅(qū)動(dòng)方法浙江機(jī)電流線驅(qū)動(dòng)方法對(duì)話框刀軌驅(qū)動(dòng)方法對(duì)話框徑向切削驅(qū)動(dòng)方法對(duì)話框UGNX 投影矢量浙江機(jī)電遠(yuǎn)離UGNX 投影矢量浙江機(jī)電朝向UGNX 投影矢量浙江機(jī)電 點(diǎn)對(duì)話框矢量對(duì)話框 遠(yuǎn)離/朝向直線對(duì)話框UGNX 刀軸控制u【遠(yuǎn)離點(diǎn)、朝向點(diǎn)】【遠(yuǎn)離點(diǎn)、朝向點(diǎn)】浙江機(jī)電 刀軸朝向點(diǎn)原理圖刀軸遠(yuǎn)離點(diǎn)原理圖UGNX 刀軸控制u遠(yuǎn)離直線、朝向直線遠(yuǎn)離直線、朝向直線浙江機(jī)電刀軸遠(yuǎn)離直線原理圖刀軸朝向直線原理圖UGNX 刀軸控制u相對(duì)矢量相對(duì)矢量浙江機(jī)電先指定一個(gè)矢量，之后刀軸始終相對(duì)與該矢量

4、形成一個(gè)前傾角和側(cè)傾角 刀軸相對(duì)矢量原理圖 相對(duì)于矢量對(duì)話框相對(duì)于部件對(duì)話框UGNX 刀軸控制u垂直于部件垂直于部件：刀軸始終與部件保持垂直。在【刀刀軸始終與部件保持垂直。在【刀軸】下拉列表中直接選擇垂直于部件即可軸】下拉列表中直接選擇垂直于部件即可浙江機(jī)電刀軸垂直于部件原理圖UGNX 刀軸控制u相對(duì)于部件相對(duì)于部件：刀軸相對(duì)與部件形成前傾角和側(cè)刀軸相對(duì)與部件形成前傾角和側(cè)傾角傾角浙江機(jī)電刀軸相對(duì)于部件原理圖UGNX 刀軸控制u插補(bǔ)矢量插補(bǔ)矢量：在原有的矢量上改動(dòng)矢量的方向在原有的矢量上改動(dòng)矢量的方向浙江機(jī)電插補(bǔ)矢量原理圖UGNX 刀軸控制u垂直于驅(qū)動(dòng)體垂直于驅(qū)動(dòng)體浙江機(jī)電刀軸垂直于驅(qū)動(dòng)體原理

5、圖UGNX 刀軸控制u側(cè)刃于驅(qū)動(dòng)體側(cè)刃于驅(qū)動(dòng)體：刀具側(cè)刃始終于驅(qū)動(dòng)體相切，在刀具側(cè)刃始終于驅(qū)動(dòng)體相切，在刀軸下拉列表中直接選擇側(cè)刃于驅(qū)動(dòng)體刀軸下拉列表中直接選擇側(cè)刃于驅(qū)動(dòng)體浙江機(jī)電刀軸側(cè)刃驅(qū)動(dòng)體原理圖UGNX 刀軸控制u相對(duì)于驅(qū)動(dòng)體相對(duì)于驅(qū)動(dòng)體：刀軸相對(duì)與驅(qū)動(dòng)體形成前傾角和刀軸相對(duì)與驅(qū)動(dòng)體形成前傾角和側(cè)傾角側(cè)傾角浙江機(jī)電刀軸相對(duì)于驅(qū)動(dòng)體原理圖UGNX 刀軸控制u4軸，垂直于部件軸，垂直于部件：定義使用定義使用4軸旋轉(zhuǎn)角度的刀軸旋轉(zhuǎn)角度的刀軸軸浙江機(jī)電4軸，垂直于部件原理圖UGNX 刀軸控制u4軸，相對(duì)于部件軸，相對(duì)于部件浙江機(jī)電4軸，相對(duì)于部件原理圖UGNX 刀軸控制u雙雙4軸，在部件上軸，在

6、部件上浙江機(jī)電UGNX 刀軸控制u優(yōu)化后驅(qū)動(dòng)優(yōu)化后驅(qū)動(dòng)：“優(yōu)化后驅(qū)動(dòng)優(yōu)化后驅(qū)動(dòng)”刀軸控制方法使刀刀軸控制方法使刀具前傾角與驅(qū)動(dòng)幾何體曲率匹配。在凸起部分，具前傾角與驅(qū)動(dòng)幾何體曲率匹配。在凸起部分，系統(tǒng)保持小的前傾角，以便移除更多材料系統(tǒng)保持小的前傾角，以便移除更多材料浙江機(jī)電優(yōu)化后驅(qū)動(dòng)UGNX 刀軸控制u【4軸，垂直于驅(qū)動(dòng)體】：定義使用軸，垂直于驅(qū)動(dòng)體】：定義使用4軸旋轉(zhuǎn)角度的刀軸。該旋軸旋轉(zhuǎn)角度的刀軸。該旋轉(zhuǎn)角將有效地繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)角將有效地繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)部件u【4軸，相對(duì)于驅(qū)動(dòng)體】：可以指定刀軸，以使用軸，相對(duì)于驅(qū)動(dòng)體】：可以指定刀軸，以使用4軸旋轉(zhuǎn)角。軸旋轉(zhuǎn)角。該旋轉(zhuǎn)角將有效地繞一個(gè)軸

7、旋轉(zhuǎn)部件該旋轉(zhuǎn)角將有效地繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)部件u【雙【雙4軸，在驅(qū)動(dòng)體上】：該方式與軸，在驅(qū)動(dòng)體上】：該方式與“雙雙4軸，在部件上軸，在部件上”的工的工作方式完全相同作方式完全相同u【與驅(qū)動(dòng)軌跡相同】：可以從已有的操作中復(fù)制刀【與驅(qū)動(dòng)軌跡相同】：可以從已有的操作中復(fù)制刀”浙江機(jī)電與驅(qū)動(dòng)軌跡相同風(fēng)罩五軸加工編程浙江機(jī)電學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解風(fēng)罩的加工工藝掌握加工驅(qū)動(dòng)幾何體的創(chuàng)建；掌握五軸曲線驅(qū)動(dòng)方法；掌握刀軸的控制；熟悉NX軟件五軸編程的步驟。風(fēng)罩五軸加工編程序號(hào)序號(hào)加工工步加工工步加工策略加工策略加工刀具加工刀具公差公差/mm余量余量/mm1風(fēng)罩內(nèi)部粗加工型腔銑立銑刀T1D100.010.52風(fēng)罩內(nèi)部

8、精加工固定輪廓銑球刀T3B60.010.3風(fēng)罩外部粗加工型腔銑立銑刀T1D100.010.54風(fēng)罩外部精加工固定輪廓銑球刀T3B60.0105八條通槽加工可變輪廓銑鍵銑刀T2D40.010浙江機(jī)電風(fēng)罩五軸加工編程u設(shè)置加工坐標(biāo)系設(shè)置加工坐標(biāo)系浙江機(jī)電MCS 坐標(biāo)設(shè)置風(fēng)罩五軸加工編程浙江機(jī)電選擇部件幾何體選擇毛坯幾何體風(fēng)罩五軸加工編程u創(chuàng)建刀具創(chuàng)建刀具浙江機(jī)電 輸入名稱T1D10如圖3.63所示，點(diǎn)擊確定，彈出【銑刀-參數(shù)】對(duì)話框，在【直徑】處輸入數(shù)值10，刀具號(hào)輸入1。接下來(lái)再創(chuàng)建一把T2D4立銑刀（刀具類型選擇第一個(gè)，名稱輸入T2D4，直徑輸入4，刀具號(hào)輸入2。最后再創(chuàng)建一把T3B6球頭銑刀

9、（刀具類型選擇第三個(gè)，名稱輸入T3B6，直徑輸入6，刀具號(hào)輸入3。風(fēng)罩五軸加工編程u風(fēng)罩內(nèi)腔粗加工風(fēng)罩內(nèi)腔粗加工：【插入】【工序】【型腔銑】【插入】【工序】【型腔銑】u【非切削移動(dòng)】【進(jìn)給率和速度】【生成】【非切削移動(dòng)】【進(jìn)給率和速度】【生成】浙江機(jī)電風(fēng)罩內(nèi)部粗加工刀路軌跡風(fēng)罩五軸加工編程u風(fēng)罩內(nèi)腔精加工風(fēng)罩內(nèi)腔精加工：【指定切削區(qū)域】【指定切削區(qū)域】浙江機(jī)電 圖3.70 創(chuàng)建工序?qū)υ捒?圖3.71 切削區(qū)域 創(chuàng)建工序?qū)υ捒?切削區(qū)域風(fēng)罩五軸加工編程浙江機(jī)電風(fēng)罩內(nèi)部精加工刀路軌跡【插入】【工序】【固定輪廓銑】風(fēng)罩內(nèi)腔精加工：【區(qū)域銑削】【進(jìn)給率和速度】【生成】風(fēng)罩五軸加工編程u風(fēng)罩外部球面粗、

10、精加工風(fēng)罩外部球面粗、精加工浙江機(jī)電風(fēng)罩外部粗加工刀路軌跡風(fēng)罩五軸加工編程u風(fēng)罩外部精加工風(fēng)罩外部精加工浙江機(jī)電風(fēng)罩外部精加工刀路軌跡風(fēng)罩五軸加工編程u風(fēng)罩風(fēng)罩12個(gè)通槽精加工個(gè)通槽精加工浙江機(jī)電 對(duì)象變換 變換對(duì)話框 槽加工刀軌風(fēng)罩五軸加工編程u后處理后處理浙江機(jī)電 后處理 后處理對(duì)話框吹塑零件五軸加工編程u工作任務(wù)分析工作任務(wù)分析浙江機(jī)電吹塑零件序號(hào)序號(hào)加工工步加工工步加工策略加工策略加工刀具加工刀具公差公差/mm余量余量/mm1粗加工型腔銑立銑刀T1D100.010.52半精加工固定輪廓銑球刀T3B60.010.13精加工可變軸輪廓銑球刀T3B40.010學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解吹塑零件的加

11、工工藝掌握加工驅(qū)動(dòng)幾何體的創(chuàng)建；掌握五軸流線驅(qū)動(dòng)方法；掌握刀軸的控制；熟悉NX軟件五軸編程的步驟。吹塑零件五軸加工編程u吹塑零件粗加工吹塑零件粗加工浙江機(jī)電吹塑零件粗加工刀路軌跡吹塑零件五軸加工編程u吹塑零件半精加工吹塑零件半精加工浙江機(jī)電流曲線選擇吹塑零件五軸加工編程u吹塑零件精加工吹塑零件精加工浙江機(jī)電小葉片零件五軸加工編程u工作任務(wù)分析工作任務(wù)分析浙江機(jī)電序號(hào)序號(hào)加工工步加工工步加工策略加工策略加工刀具加工刀具公差公差/mm余量余量/mm1小葉片零件整體粗加工型腔銑立銑刀T1D100.010.52葉片側(cè)面精加工可變輪廓銑球刀T2B60.010.3葉片頂面精加工固定軸廓銑球刀T2B60.0

12、10學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解小葉片零件的加工工藝掌握加工驅(qū)動(dòng)幾何體的創(chuàng)建；掌握五軸曲面驅(qū)動(dòng)方法；掌握刀軸的控制；熟悉NX軟件五軸編程的步驟。小葉片零件五軸加工編程u小葉片零件粗加工小葉片零件粗加工浙江機(jī)電風(fēng)輪零件粗加工刀路軌跡圖小葉片零件五軸加工編程u小葉片側(cè)面精加工小葉片側(cè)面精加工浙江機(jī)電選擇葉片的驅(qū)動(dòng)面葉片側(cè)面精加工刀路軌跡小葉片零件五軸加工編程u小葉片頂面精加工小葉片頂面精加工浙江機(jī)電切削區(qū)域選擇葉片頂部部精加工刀路軌跡小轉(zhuǎn)輪零件五軸加工編程u工作任務(wù)分析工作任務(wù)分析浙江機(jī)電了解小轉(zhuǎn)輪零件的加工工藝掌握加工驅(qū)動(dòng)幾何體的創(chuàng)建；掌握五軸曲面驅(qū)動(dòng)方法；掌握刀軸的控制；熟悉NX軟件五軸編程的步驟。序

13、號(hào)序號(hào)加工工步加工工步加工策略加工策略加工刀具加工刀具公差公差/mm余量余量/mm1小轉(zhuǎn)輪粗加工3+2軸型腔銑立銑刀T1D100.010.52流道底面精加工可變輪廓銑球刀T2B60.010.3流道側(cè)面精加工可變輪廓銑球刀T2B60.010小轉(zhuǎn)輪零件五軸加工編程u小轉(zhuǎn)輪端面粗、精加工小轉(zhuǎn)輪端面粗、精加工浙江機(jī)電 創(chuàng)建工序圖選擇切削區(qū)域小轉(zhuǎn)輪頂部部加工刀路軌跡小轉(zhuǎn)輪零件五軸加工編程u小轉(zhuǎn)輪流道粗加工小轉(zhuǎn)輪流道粗加工浙江機(jī)電流道粗加工刀路軌跡小轉(zhuǎn)輪流道粗加工刀路軌跡小轉(zhuǎn)輪零件五軸加工編程u小轉(zhuǎn)輪流道精加工小轉(zhuǎn)輪流道精加工浙江機(jī)電側(cè)刃方向選擇葉片側(cè)面精加工刀路軌跡流道底面精加工刀路軌跡葉輪五軸加工編程

14、u一、工作任務(wù)分析一、工作任務(wù)分析浙江機(jī)電葉輪零件序號(hào)加工工步加工策略加工刀具公差/mm余量/mm1葉輪流道面粗加工可變輪廓銑1球刀D10R50.010.52葉片粗加工可變輪廓銑2球刀D10R50.010.53葉片精加工可變輪廓銑3球刀D8R40.0104葉輪流道面精加工可變輪廓銑4球刀D8R40.010序號(hào)序號(hào)加工工步加工工步加工策略加工策略加工刀具加工刀具公差公差/mm余量余量/mm1葉輪粗加工多葉片粗加工球刀T1B80.010.52葉輪流道精加工輪轂精加工球刀T2B40.010.3葉片精加工葉片精加工球刀T2B40.0104圓角精加工圓角精加工球刀T2B40.010學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解葉

15、輪的加工工藝掌握加工驅(qū)動(dòng)幾何體的創(chuàng)建；掌握五軸曲面驅(qū)動(dòng)方法；掌握刀軸的控制；熟悉NX軟件葉輪模塊的應(yīng)用。葉輪五軸加工編程u加工幾何體、毛坯設(shè)置加工幾何體、毛坯設(shè)置浙江機(jī)電選擇幾何體選擇毛坯葉輪五軸加工編程u葉輪粗加工葉輪粗加工浙江機(jī)電12345葉輪五軸加工編程u葉輪輪轂精加工葉輪輪轂精加工浙江機(jī)電葉輪五軸加工編程u葉輪葉片精加工葉輪葉片精加工浙江機(jī)電葉輪五軸加工編程u葉輪葉根圓角精加工葉輪葉根圓角精加工浙江機(jī)電推進(jìn)器螺旋轉(zhuǎn)輪五軸加工編程浙江機(jī)電推進(jìn)器螺旋轉(zhuǎn)輪五軸加工編程u工作任務(wù)分析工作任務(wù)分析浙江機(jī)電序號(hào)序號(hào)加工工步加工工步加工策略加工策略加工刀具加工刀具公差公差/mm余量余量/mm1轉(zhuǎn)輪頂

16、部粗加工型腔銑立銑刀T1D100.010.52轉(zhuǎn)輪流道粗加工多葉片粗加工球球刀T2B60.010.53轉(zhuǎn)輪流道精加工輪轂精加工球球刀T2B60.0104轉(zhuǎn)輪頂部精加工固定輪廓銑球球刀T2B60.0105轉(zhuǎn)輪葉片精加工可變輪廓銑球球刀T2B60.0106轉(zhuǎn)輪底部精加工可變輪廓銑球球刀T2B60.010推進(jìn)器螺旋轉(zhuǎn)輪五軸加工編程u加工環(huán)境設(shè)置加工環(huán)境設(shè)置浙江機(jī)電推進(jìn)器螺旋轉(zhuǎn)輪五軸加工編程u螺旋轉(zhuǎn)輪頂部粗加工螺旋轉(zhuǎn)輪頂部粗加工浙江機(jī)電推進(jìn)器螺旋轉(zhuǎn)輪五軸加工編程u螺旋轉(zhuǎn)輪流道粗加工螺旋轉(zhuǎn)輪流道粗加工浙江機(jī)電123456推進(jìn)器螺旋轉(zhuǎn)輪五軸加工編程u螺旋轉(zhuǎn)輪輪轂精加工螺旋轉(zhuǎn)輪輪轂精加工浙江機(jī)電推進(jìn)器螺旋轉(zhuǎn)輪五軸加工編程u螺旋螺旋轉(zhuǎn)輪頂面精加工面精加工浙江機(jī)電1234推進(jìn)器螺旋轉(zhuǎn)輪五軸加工編程u螺旋螺旋轉(zhuǎn)輪葉片精加工葉片精加工浙江機(jī)電1234推進(jìn)器螺旋轉(zhuǎn)輪五軸加工編程u螺旋螺旋轉(zhuǎn)輪底面精加工底面精加工浙江機(jī)電1234推進(jìn)器螺旋轉(zhuǎn)輪五軸加工編程u螺旋螺旋轉(zhuǎn)輪仿真加工仿真加工浙江機(jī)電推進(jìn)器螺旋轉(zhuǎn)輪五軸加工編程浙江機(jī)電