任务导入

UG 多轴数控加工仿真软件(UG 软件) 是指西门子公司研发的UG NX (Unigraphics NX) 软件, 通过它可进行数控机床的程序编制; 它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段, 针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求, 该软件提供了经过实践验证的解决方案。 本任务介绍的UG 软件是UG NX 8.0。

知识链接

UG NX 8.0 在多轴加工方面有很多成熟的编程功能, 概括起来有以下几种。

(1) 多轴铣定位加工

多轴铣定位加工是通过重新定义刀轴方向而进行的固定轴铣削, 其包括所有传统的三轴编程方法, 如平面铣、面铣、钻孔、型腔铣、等高铣, 以及固定轴曲面轮廓铣。 与传统三轴加工方式不同的是: 多轴铣定位加工要专门定义刀轴线的方向。

刀轴线的正方向是指从刀尖出发指向刀具末端的连线的矢量方向。 传统三轴加工的默认刀轴方向是+ZM, 而采用多轴铣定位加工时, 要先分析出不倒扣的方位, 根据视角平面创建基准平面, 然后依据这个平面的垂直方向(也称法向) 来定义刀轴的方向。 为了保护机床, 应尽可能采取这种加工方式来加工零件的倒扣位置。

(2) 变轴曲面轮廓铣

变轴曲面轮廓铣(包括流线铣和侧刀铣) 是通过灵活控制刀轴及设置驱动方法而进行的, 其使用要点是: 先确定驱动方法及投影矢量, 以便能顺利地将驱动面上的刀位点投影到加工零件上; 然后根据不产生倒扣的原则定义刀轴矢量; 最后依据这些条件生成多轴加工刀轨。 这是UG 软件的主要多轴加工功能, 也是学习的重点。

(3) 变轴等高铣

变轴等高铣和普通三轴等高铣的不同之处在于, 其可以定义刀轴沿着加工路线进行侧向倾斜, 以便防止刀柄对工件产生过切或者碰撞。 变轴等高铣仍然是平面的等高铣, 只适合用球头刀进行铣削。(www.daowen.com)

(4) 顺序铣

顺序铣可以对角落进行手动清角, 用户可以分步控制刀轨。

(5) 顺序铣涡轮专用模块

对于涡轮这样复杂且有着共同相似结构的零件, 可以使用涡轮专用模块进行数控编程。 编程时要事先绘制叶片的包裹曲面, 然后可以先在几何视图里定义轮毂曲面、包裹曲面、其中一个叶片曲面的侧曲面和圆角曲面, 如果有分流叶片, 再另外定义分流叶片的侧曲面和圆角曲面。

通过后续模块具体的实例编程训练, 可以体会和理解到UG 软件的多轴加工编程功能, 实现最优化的加工工艺。 最优化的加工工艺的衡量指标是: 能充分发挥和利用现有五轴机床(本书以XYZAC 型机床为例) 的性能, 安全、高效、完整地加工出实例零件, 力争用最少的刀具损耗、最短的加工时间加工出符合用户要求的零件产品。

任务实施

简述UG 软件在多轴数控加工方面常用的几种方法。

知识拓展

常用的多轴数控加工仿真软件有哪些?