任务导入

根据所学的叶轮模块功能, 能够独自完成涡轮式叶轮的UG 多轴编程, 建立叶轮的加工坐标系, 根据模型定义加工所使用的刀具, 根据不同位置选择不同的刀具类型。

知识链接

1. 创建毛坯

1) 创建旋转特征。 打开文件, 单击左上方启动进入“建模” 模块, 单击“插入” →“设计特征” →“旋转” 进入“旋转” 对话框, “旋转曲线” 选择“叶轮边缘”, “轴” 选择“Z 轴”, “体类型” 选择“实体”, 单击“确定” 按钮, 完成旋转特征创建。

2) 创建拉伸特征。 单击“插入” →“设计特征” →“拉伸”, 进入“拉伸” 对话框, 选择上一步的“相交曲线” 作为“截面”, 单击“指定矢量” 选择“Z 轴” 作为旋转轴, “距离” 键入“22”, “布尔” 选择“合并”, 单击“确定” 按钮完成叶轮加工毛坯的创建, 如图7.2.5 和图7.2.6 所示。

图7.2.5　设置“拉伸” 对话框

图7.2.6　完成加工毛坯的创建

2. 创建叶轮粗加工程序

(1) 定义毛坯几何体

进入“工件” 对话框, “几何体” 中的“指定部件” 选择原始实体图, 单击“指定毛坯” 右侧的按钮进入“毛坯几何体” 对话框选择“几何体”, 最后单击“确定” 按钮, 如图7.2.7 和图7.2.8 所示。

图7.2.7　设置“工件” 对话框

图7.2.8　生成的毛坯

(2) 创建粗加工刀轨

1) 创建刀具。 进入“创建刀具” 对话框, “类型” 选择“mill_contour”, “刀具子类型” 选择“MILL”, “名称” 键入“D16 R0.8”, 单击“确定” 按钮。

2) 设置刀具参数。 进入“铣刀-5 参数” 对话框, “尺寸” 中的“直径” 键入“16”,“下半径” 键入“0.8”, 余下参数按照图7.2.9 设置, 最后单击“确定” 按钮完成刀具设置, 生成的刀具如图7.2.10 所示。

图7.2.9　设置“铣刀-5 参数” 对话框

图7.2.10　生成的刀具

3) 设置工序参数。 在“工序导航器” 中进入“创建工序” 对话框, “类型” 选择“mill_contour”, “工序子类型” 选择“型腔铣”, “刀具” 选择“D16 R0.8”, “几何体”选择“WORKPIECE”, 单击“确定” 按钮完成工序的创建。

4) 设置型腔铣参数。 进入“型腔铣” 对话框, “几何体” 选择“WORKPIECE”,“刀轨设置” 中的“切削模式” 选择“跟随周边”, “最大距离” 键入“0.4”, 如图7.2.11 所示。

图7.2.11　设置“型腔铣” 对话框

5) 设置切削层参数。 在“型腔铣” 对话框里, 单击“切削层” 右侧的按钮进入“切削层” 对话框, “范围定义” 中的“范围高度” 键入“30”, 单击“确定” 按钮, 回到“型腔铣” 对话框, 如图7.2.12 和图7.2.13 所示。

图7.2.12　设置“切削层” 对话框

图7.2.13　完成切削层创建

6) 设置切削参数。 在“型腔铣” 对话框里, 单击“切削参数” 右侧的按钮进入“切削参数” 对话框, “余量” 选项卡中的“部件侧面余量” 键入“0.2”, “部件底面余量”键入“0.15”, “策略” 选项卡中的“刀轨方向” 选择“向内”, “壁清理” 选择“自动”,最后单击“确定” 按钮, 回到“型腔铣” 对话框。

7) 设置进给率和速度参数。 在“型腔铣” 对话框里, 单击“进给率和速度” 右侧的按钮进入“进给率和速度” 对话框, “主轴速度(rpm) ” 键入“3500”, “进给率” 中的“切削” 键入“2500”, 单击“计算” 按钮后单击“确定” 按钮, 回到“型腔铣” 对话框, 如图7.2.14 所示。

图7.2.14　设置“进给率和速度” 对话框

8) 生成刀轨。 在“型腔铣” 对话框里, 单击“生成” 按钮, 计算出刀轨, 如图7.2.15 所示, 最后单击“确定” 按钮, 仿真结果如图7.2.16 所示。

图7.2.15　生成的刀轨

图7.2.16　仿真结果

3. 创建叶片定轴粗加工

(1) 创建基准平面

单击左上方启动进入“建模” 模块, 单击“插入” →“基准” →“基准平面”, 进入“基准平面” 对话框, “类型” 选择“视图平面”, 单击“确定” 按钮完成基准平面的创建。

(2) 重置工件坐标系(WCS)

在菜单栏单击“格式” →“WCS” →“定向”, 进入“坐标系” 对话框, “类型” 选择“当前视图坐标系”, 单击“确定” 按钮完成WCS 的重置, 如图7.2.17 和图7.2.18 所示。

图7.2.17　设置“坐标系” 对话框

图7.2.18　创建工件坐标系

(3) 绘制刀轨修剪边界

1) 创建草图。 在“建模” 模块下, 单击“插入” →“在任务环境中绘制草图”, 进入“创建草图” 对话框, 选择之前建立的基准平面作为草图绘制平面, 如图7.2.19 所示。单击“确定” 按钮即可进入草图绘制界面。

2) 绘制轮廓线。 单击“插入” →“曲线” →“轮廓”, 进入“轮廓” 对话框, 绘制轮廓线的形状和位置如图7.2.20 所示, 最后单击“确定” 按钮即可完成刀轨修剪边界的绘制。 绘制完成后, 退出草图模式, 切换到加工模块。

图7.2.19　设置“创建草图” 对话框

图7.2.20　绘制轮廓线

(4) 设置加工模块

1) 复制上一步工序。 打开“工序导航器”, 右击“CAVITY_MILL” 选择“复制”,并将复制的程序进行“粘贴”。

2) 创建刀具。 进入“创建刀具” 对话框, “类型” 选择“mill_contour”, “刀具子类型” 选择“MILL”, “名称” 键入“D6”, 最后单击“确定” 按钮。

3) 设置刀具参数。 进入“铣刀-5 参数” 对话框, “尺寸” 中的“直径” 键入“6”,“下半径” 键入“0.8”, 余下参数按照图7.2.21 进行设置, 单击“确定” 按钮完成刀具设置, 生成的刀具如图7.2.22 所示。

图7.2.21　设置“铣刀-5 参数” 对话框

图7.2.22　生成的刀具

在“工序导航器” 中双击“CAVITY_MILL” 进入“型腔铣” 对话框, “刀轴” 中的“指定矢量” 选择之前建立的基准平面系统, 可自动选取基准平面的法向作为刀轴的矢量,如图7.2.23 所示。

图7.2.23　设置“型腔铣” 对话框

4) 设置切削层参数。 在“型腔铣” 对话框里, 单击“切削层” 右侧的按钮进入“切削层” 对话框, “范围定义” 中的“范围高度” 键入“80”, 最后单击“确定” 按钮, 回到“型腔铣” 对话框, 如图7.2.24 和图7.2.25 所示。

图7.2.24　设置“切削层” 对话框

图7.2.25　创建切削层

5) 创建修剪边界。 在“型腔铣” 对话框里, 单击“几何体” 中“指定修剪边界” 右侧的按钮进入“修剪边界” 对话框, “边界” 中的“选择曲线” 选择之前绘制的轮廓作为边界, “修剪侧” 选择“外侧”, 单击“确定” 按钮, 回到“型腔铣” 对话框, 如图7.2.26 和图7.2.27 所示。

图7.2.26　设置“修剪边界” 对话框

图7.2.27　创建修剪边界

6) 设置切削参数。 在“型腔铣” 对话框里, 单击“切削参数” 右侧的按钮进入“切削参数” 对话框, “余量” 选项卡中的“部件侧面余量” 键入“0.3”, “部件底面余量”键入“0.1”, 最后单击“确定” 按钮回到“型腔铣” 对话框。

7) 设置进给率和转速参数。 在“型腔铣” 对话框里, 单击“进给率和速度” 右侧的按钮进入“进给率和速度” 对话框, “主轴速度(rpm) ” 键入“3500”, “进给率” 中的“切削” 键入“2500”, 单击“计算” 按钮后单击 “确定” 按钮, 回到 “型腔铣” 对话框。

8) 生成刀轨。 在“型腔铣” 对话框里, 单击“生成” 按钮, 计算出刀轨, 如图7.2.28 所示, 最后单击“确定” 按钮, 仿真结果如图7.2.29 所示。

图7.2.28　生成刀轨

图7.2.29　仿真结果

9) 阵列刀轨。 打开“工序导航器”, 右击“CONTOUR-AREA” →“对象” →“变换”, 如图7.2.30 所示。

图7.2.30　阵列刀轨

10) 设置阵列参数。 进入“变换” 对话框, “类型” 选择“绕点旋转”, “指定轴点”选择“圆心”, “角度” 键入“60”, “结果” 选择“复制”, “非关联副本数” 键入“5”,单击“确定” 按钮, 如图7.2.31 和图7.2.32 所示。

图7.2.31　“变换” 对话框

图7.2.32　阵列完成

整体仿真结果如图7.2.33 所示。

图7.2.33　整体仿真结果

4. 创建分流叶片定轴粗加工

(1) 创建基准平面

单击左上方启动并进入“建模” 模块, 单击“插入” →“基准” →“基准平面”,进入“基准平面” 对话框, “类型” 选择“视图平面”, 最后单击“确定” 按钮完成基准平面的构建。

(2) 重置WCS

在菜单栏单击“格式” →“WCS” →“定向”, 进入“坐标系” 对话框, “类型” 选择“当前视图坐标系”, 最后单击“确定” 按钮完成WCS 坐标系的重置。

(3) 绘制刀轨修剪边界

1) 创建草图。 在“建模” 模块下, 单击“插入” →“在任务环境中绘制草图”, 进入“创建草图” 对话框, 选择之前建立的基准平面作为草图绘制平面, 单击“确定” 按钮即可进入草图绘制界面。

2) 绘制轮廓线。 单击“插入” →“曲线” →“轮廓”, 进入“轮廓” 对话框, 绘制轮廓线的形状和位置, 最后单击“确定” 按钮即可完成刀轨修剪边界的绘制。 绘制完成后, 退出草图模式, 切换到加工模块。

(4) 设置加工模块

1) 复制上一步工序。 打开“工序导航器”, 右击“CAVITY_MILL” 选择“复制”,并将复制的程序进行“粘贴”, 如图7.2.34 所示。

图7.2.34　复制并粘贴程序

双击“CAVITY_MILL” 进入“型腔铣” 对话框, “刀轴” 中的“指定矢量” 选择之前建立的基准平面系统, 可自动选取基准平面的法向作为刀轴的矢量, 如图7.2.35 和图7.2.36 所示。

图7.2.35　设置“型腔铣” 对话框

图7.2.36　指定矢量

2) 设置切削层参数。 在“型腔铣” 对话框里, 单击“切削层” 右侧的按钮进入“切削层” 对话框, “范围定义” 中的“范围高度” 键入“80”, 最后单击“确定” 按钮, 回到“切削层” 对话框, 如图7.2.37 和图7.2.38 所示。

图7.2.37　设置“切削层” 对话框

图7.2.38　设置切削层

3) 创建修剪边界。 在“型腔铣” 对话框里, 单击“几何体” 中“指定修剪边界” 右侧的按钮进入“修剪边界” 对话框, “边界” 中的“选择曲线” 选择之前绘制的轮廓作为边界, “修剪侧” 选择“外部”, 最后单击“确定” 按钮, 回到“型腔铣” 对话框, 如图7.2.39 和图7.2.40 所示。

图7.2.39　设置“修剪边界” 对话框

图7.2.40　创建修剪边界

4) 设置切削参数。 在“型腔铣” 对话框里, 单击“切削参数” 右侧的按钮进入“切削参数” 对话框, “余量” 选项卡中的“部件侧面余量” 键入“0.3”, “部件底面余量”键入“0.1”, 最后单击“确定” 按钮, 回到“型腔铣” 对话框。

5) 设置进给率和转速参数。 在“型腔铣” 对话框里, 单击“进给率和速度” 右侧的按钮进入“进给率和速度” 对话框, 其中“主轴速度(rpm) ” 键入“3500”, “进给率”中的“切削” 键入“2500”, 单击“计算” 按钮后单击“确定” 按钮, 回到“型腔铣”对话框。

6) 生成刀轨。 在“型腔铣” 对话框里, 单击“生成” 按钮, 计算出刀轨, 如图7.2.41 所示, 最后单击“确定” 按钮。 仿真结果如图7.2.42 所示。

图7.2.41　生成的刀轨

图7.2.42　仿真结果

7) 阵列刀轨。 打开“工序导航器”, 右击“CONTOUR-AREA” →“对象” →“变换”, 如图7.2.43 所示。

图7.2.43　阵列刀轨

8) 设置阵列参数。 进入“变换” 对话框, “类型” 选择“绕点旋转”, “指定轴点”选择“圆心”, “角度” 键入“60”, “结果” 选择“复制”, “非关联副本数” 键入“5”,最后单击“确定” 按钮, 如图7.2.44 和图7.2.45 所示。

图7.2.44　设置“变换” 对话框

图7.2.45　阵列完成

整体仿真结果如图7.2.46 所示。

图7.2.46　整体仿真结果

5. 创建叶片精加工刀轨

1) 创建刀具。 进入“创建刀具” 对话框, “类型” 选择“mill_multi-axis”, “刀具子类型” 选择“MILL”, “名称” 键入“D3”, 然后单击“确定” 按钮。

2) 设置刀具参数。 进入“铣刀-球头铣” 对话框, “尺寸” 中的“直径” 键入“8”,余下参数按照图7.2.47 进行设置, 最后单击“确定” 按钮完成刀具设置, 生成的刀具如图7.2.48 所示。

3) 设置工序参数。 在“工序导航器” 中进入“创建工序” 对话框, “类型” 选择“mill_contour”, “工序子类型” 选择“区域轮廓铣”, “刀具” 选择“D8”, “几何体” 选择“MCS”, 最后单击“确定” 按钮完成工序的创建。

图7.2.47　设置“铣刀-球头铣” 对话框

图7.2.48　生成的刀具

4) 设置驱动方法。 进入“可变轮廓铣” 对话框, “驱动方法” 中的“方法” 选择“曲面区域”, 并单击“曲面区域” 右侧的按钮进入“曲面区域驱动方法” 对话框, “指定驱动几何体” 选择用于驱动的曲面, “刀具位置” 选择“相切”, “驱动设置” 中的“切削模式” 选择“往复”, “步距” 选择“数量”, “步距数” 键入“70”, 最后单击“确定”按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框, 如图7.2.49 ～7.2.52 所示。

图7.2.49　设置“可变轮廓铣”对话框

图7.2.50　设置“曲面区域驱动方法”对话框

图7.2.51　设置“驱动几何体” 对话框

图7.2.52　所选择的曲面

5) 设置插补矢量。 在“可变轮廓铣” 对话框里, “刀轴” 中的“轴” 选择“插补矢量” , 并单击“插补矢量” 右侧的按钮进入“插补矢量” 对话框, 可以看到系统自动判断出一些刀轴矢量, 但是这些矢量并不理想, 在加工过程中会碰刀, 如图7.2.53 和图7.2.54 所示。

图7.2.53　设置“插补矢量” 对话框

图7.2.54　设置插补矢量

为满足加工要求, 需要设置刀轴; 选择对应的刀轴和旋转视图角度, 是保证刀具与工件不会发生干涉的前提。 首先单击“指定矢量” 的右侧按钮, 在打开的下拉列表框中选择“视图方向”, 系统会自动将刀轴的矢量定义为视图的法向, 依次对刀轴矢量进行调整, 也可在“添加新集” 一栏添加矢量直到满足加工要求, 最后单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框, 如图7.2.55 和图7.2.56 所示。

图7.2.55　设置“插补矢量” 对话框

图7.2.56　调整刀轴插补矢量

6) 验证刀轴。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“选项” 中“编辑显示” 右侧的按钮进入“显示选项” 对话框, “频率” 的“指定矢量” “40”, “速度” 选择“10”。

然后重新生成刀轨, 图7.2.57 为加工过程中所有刀轴的位置情况, 图中密集的直线便是刀柄朝向, 正如前面我们所设置的插补矢量, 此时可以更直观地看出刀具与工件是否干涉。

图7.2.57　所有刀轴的位置情况(插补矢量)

7) 设置切削参数。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“切削参数” 右侧的按钮进入“切削参数” 对话框, “余量” 选项卡中“余量” 键入“0.02”, “内公差” 和“外公差”键入“0.08”, 最后单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框。

8) 设置进给率和转速参数。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“进给率和速度” 右侧的按钮进入“进给率和速度” 对话框, “主轴速度(rpm) ” 键入“3500”, “进给率”中的“切削” 键入“2500”, 单击“计算” 按钮后单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框。

9) 生成刀轨。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“生成” 按钮, 计算出刀轨, 最后单击“确定” 按钮, 生成的刀轨如图7.2.58 所示。

图7.2.58　生成的刀轨

10) 阵列刀轨。 打开“工序导航器”, 右击CONTOUR-AREA→“对象” →“变换”,如图7.2.59 所示。

图7.2.59　阵列刀轨

11) 设置阵列参数。 进入“变换” 对话框, “类型” 选择“绕直线旋转”, “指定终点” 选择“圆心”, “角度” 键入“60”, “结果” 选择“复制”, “非关联副本数” 键入“5”, 最后单击“确定” 按钮, 如图7.2.60 所示。 阵列完成的结果如图7.2.61 所示。

图7.2.60　设置“变换” 对话框

图7.2.61　阵列完成的结果

仿真完成的结果如图7.2.62 所示。

图7.2.62　仿真完成的结果

6. 创建分流叶片精加工刀轨

1) 复制上一步工序。 打开“工序导航器”, 右击“VARIABLE_ CONTOUR” 选择“复制”, 并将复制的程序进行“粘贴”。(www.daowen.com)

2) 设置驱动方法。 双击“VARIABLE_ CONTOUR” 进入“可变轮廓铣” 对话框,“驱动方法” 中的“方法” 选择“曲面区域”, 并单击“曲面区域” 右侧的按钮进入“曲面区域驱动方法” 对话框, 其中“指定驱动几何体” 选择用于驱动的曲面, 如图7.2.63和图7.2.64 所示。 “刀具位置” 选择“相切”, “驱动设置” 中的“切削模式” 选择“往复”, “步距” 选择“数量”, “步距数” 键入“70”, 最后单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框。

图7.2.63　设置“驱动几何体” 对话框

图7.2.64　所选择的曲面

3) 设置插补矢量。 在“可变轮廓铣” 对话框中“刀轴” 中的“轴” 选择“插补矢量”, 并单击“插补矢量” 右侧的按钮进入“插补矢量” 对话框, 如图7.2.65 所示。 可以看到系统自动判断出一些刀轴矢量, 但是这些矢量并不理想, 在加工过程中会碰刀, 如图7.2.66 所示。

图7.2.65　设置“插补矢量” 对话框

图7.2.66　设置插补矢量

为满足加工要求, 需要设置刀轴。 选择对应的刀轴和旋转视图角度是保证刀具与工件不会发生干涉的前提。 首先单击“指定矢量” 右侧的按钮, 在弹出的下拉列表框中选择“视图方向”, 系统会自动将刀轴的矢量定义为视图的法向(见图7.2.67), 依次对刀轴矢量进行调整(见图7.2.68), 也可在“添加新集” 一栏添加矢量直到满足加工要求, 最后单击“确定” 按钮, 退出“插补矢量” 对话框。

图7.2.67　设置“插补矢量” 对话框

图7.2.68　　调整刀轴“插补矢量”

4) 验证刀轴。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“选项” 中“编辑显示” 右侧的按钮进入“显示选项” 对话框, “频率” 键入“40”, “速度” 选择“10”, 单击“确定” 按钮回到“可变轮廓铣” 对话框。

然后重新生成刀轨, 图7.2.69 所示的便是加工过程中所有刀轴的位置情况, 图中密集的直线便是刀柄朝向, 正如前面我们所设置的插补矢量, 可以更直观看出刀具与工件是否干涉。

图7.2.69　刀轴的位置情况(插补矢量)

5) 设置切削参数。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“切削参数” 右侧的按钮进入“切削参数” 对话框, “余量” 选项卡中“余量” 键入“0.02”, “内公差” 和“外公差”键入“0.08”, 最后单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框。

6) 设置进给率和转速参数。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“进给率和速度” 右侧的按钮进入“进给率和速度” 对话框, “主轴速度(rpm) ” 键入“3500”, “进给率”中的“切削” 键入“2500”, 单击“计算” 按钮后单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框。

7) 生成刀轨。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“生成” 按钮, 计算出刀轨, 最后单击“确定” 按钮, 生成的刀轨如图7.2.70 所示。

图7.2.70　生成的刀轨

8) 阵列刀轨。 打开“工序导航器”, 右击CONTOUR-AREA→“对象” →“变换”。

9) 设置阵列参数。 进入“变换” 对话框, “类型” 选择“绕直线旋转”, “指定终点” 选择“圆心”, “角度” 键入“60”, “结果” 选择“复制”, “非关联副本数” 键入“5”, 最后单击“确定” 按钮, 如图7.2.71 所示。 阵列完成的结果如图7.2.72 所示。

图7.2.71　设置“变换” 对话框

图7.2.72　阵列完成的结果

仿真完成的结果如图7.2.73 所示。

图7.2.73　仿真完成的结果

7. 创建轮毂精加工

1) 设置曲线长度。 单击左上方启动并进入“建模” 模块, 单击“编辑” →“曲线” →“长度”, 进入“长度” 对话框, 选择叶轮的圆角轮廓线即可修改抽出的曲线长度, 最后单击“确定” 按钮完成曲线长度特征构建, 如图7.2.74 和图7.2.75 所示。 按照同样的方法选择分流叶片的圆角轮廓线, 并抽出相应曲线。

图7.2.74　设置“曲线长度” 对话框

图7.2.75　选择的曲线

2) 设置曲面上的曲线。 单击“插入” →“曲线” →“曲面上的曲线”, 进入“曲面上的曲线” 对话框, 构造的曲线, 如图7.2.76 和图7.2.77 所示。

图7.2.76　设置“曲面上的曲线” 对话框-1

图7.2.77　构造的曲线-1

按照相同方法设置分流叶片, 如图7.2.78 和图7.2.79 所示。

图7.2.78　设置“曲面上的曲线” 对话框-2

图7.2.79　构造的曲线-2

3) 设置驱动方法。 复制上一步程序, 进入“可变轮廓铣” 对话框, “驱动方法” 中的“方法” 选择“流线”, 单击“流线” 右侧的按钮进入“流线” 对话框, 选择用于驱动的曲线, “切削模式” 选择“往复”, “步距数” 键入“30”, 然后单击“确定” 按钮。曲线预览和步距数如图7.2.80 和图7.2.81 所示。

图7.2.80　曲线预览

图7.2.81　步距数

4) 设置插补矢量。 “刀轴” 中的“轴” 选择“插补矢量” , 并单击“插补矢量” 右侧的按钮进入“插补矢量” 对话框, 如图7.2.82 所示。 单击“确定” 按钮, 可以看到系统自动判断出一些刀轴矢量, 但是这些矢量并不理想, 在加工过程中会碰刀, 如图7.2.83所示。

图7.2.82　设置“插补矢量” 对话框

图7.2.83　设置“插补矢量”

为满足加工要求, 需要设置刀轴。 选择对应的刀轴和旋转视图角度是保证刀具与工件不会发生干涉的前提。 首先单击“指定矢量” 右侧的按钮, 在弹出的下拉列表框中选择“视图方向”, 系统会自动将刀轴的矢量定义为视图的法向(见图7.2.84), 依次对刀轴矢量进行调整(见图7.2.85), 也可在“添加新集” 一栏添加矢量直到满足加工要求, 最后单击“确定” 按钮, 退出“插补矢量” 对话框。

图7.2.84　设置“插补矢量” 对话框

图7.2.85　调整刀轴插补矢量

5) 验证刀轴。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“选项” 中“编辑显示” 右侧的按钮进入“显示选项” 对话框, “频率” 键入“40”, “速度” 选择“10”, 最后单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框。

然后重新生成刀轨, 图7.2.86 所示的便是加工过程中所有刀轴的位置情况, 图中密集的直线便是刀柄朝向, 正如前面我们所设置的插补矢量, 此时可以更直观地看出刀具与工件是否干涉。

图7.2.86　所有刀轴的位置情况(插补矢量)

6) 设置切削参数。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“切削参数” 右侧的按钮进入“切削参数” 对话框, “余量” 选项卡中“余量” 键入“0.02”, “内公差” 和“外公差”键入“0.08”, 最后单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框。

图7.2.87　生成的刀轨

7) 设置进给率和转速参数。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“进给率和速度” 右侧的按钮进入“进给率和速度” 对话框, “主轴速度(rpm) ” 键入“3500”, “进给率”中的“切削” 键入“2500”, 单击“计算” 按钮后单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框。

8) 生成刀轨。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“生成” 按钮, 计算出刀轨, 最后单击“确定” 按钮, 生成的刀轨如图7.2.87 所示。

9) 阵列刀轨。 打开“工序导航器”, 右击CONTOUR-AREA→“对象” →“变换”,如图7.2.88 所示。

图7.2.88　阵列刀轨

10) 设置阵列参数。 进入“变换” 对话框, “类型” 选择“绕直线旋转”, “指定终点” 选择“圆心”, “角度” 键入“60”, “结果” 选择“复制”, “非关联副本数” 键入“5”, 最后单击“确定” 按钮, 如图7.2.89 所示。 阵列完成的结果如图7.2.90 所示。

图7.2.89　设置“变换” 对话框

图7.2.90　阵列完成的结果

仿真完成的结果如图7.2.91 所示。

图7.2.91　仿真完成的结果

8. 创建分流叶片轮毂精加工

1) 设置曲线长度。 单击左上方启动并进入“建模” 模块, 单击“编辑” →“曲线” →“长度” 进入“长度” 对话框, 选择叶轮的圆角轮廓线即可修改抽出的曲线的长度, 最后单击“确定” 按钮完成曲线长度特征构建。 按照同样的方法选择分流叶片的圆角轮廓线,并抽出相应曲线。

2) 设置面上的曲线。 单击“插入” →“曲线” →“曲面上的曲线”, 进入“曲面上的曲线” 对话框, 构造的曲线, 如图7.2.92 和图7.2.93 所示。 按照相同方法设置分流叶片。

图7.2.92　设置“曲面上的曲线” 对话框

图7.2.93　构造的曲线

3) 设置驱动方法。 复制上一步程序, 进入“可变轮廓铣” 对话框, “驱动方法” 中的“方法” 选择“流线”, 单击“流线” 右侧的按钮进入“流线” 对话框, 选择用于驱动的曲线, “切削模式” 选择“往复”, “步距数” 键入“30”, 单击“确定” 按钮。 曲线预览和步距数如图7.2.94 和图7.2.95 所示。

图7.2.94　曲线预览

图7.2.95　步距数

4) 设置插补矢量。 “刀轴” 中的“轴” 选择“插补矢量”, 并单击“插补矢量” 右侧的按钮进入“插补矢量” 对话框, 如图7.2.96 所示。 单击“确定” 按钮, 可以看到系统自动判断出一些刀轴矢量, 但是这些矢量并不理想, 在加工过程中会碰刀, 如图7.2.97 所示。

图7.2.96　设置“插补矢量” 对话框

图7.2.97　设置“插补矢量”

为满足加工要求, 需要设置刀轴。 选择对应的刀轴和旋转视图角度是保证刀具与工件不会发生干涉的前提。 首先单击“指定矢量” 右侧的按钮, 在弹出的下拉列表框中选择“视图方向”, 系统会自动将刀轴的矢量定义为视图的法向, 依次对刀轴矢量进行调整, 也可在“添加新集” 一栏添加矢量直到满足加工要求, 最后单击“确定” 按钮, 退出“插补矢量” 对话框。

5) 验证刀轴。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“选项” 中“编辑显示” 右侧的按钮进入“显示选项” 对话框, “频率” 键入“40”, “速度” 选择“10”, 最后单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框。

然后重新生成刀轨, 图7.2.98 所示的便是加工过程中所有刀轴的位置情况, 图中密集的直线便是刀柄朝向的直线, 正如前面我们所设置的插补矢量, 此时可以更直观地看出刀具与工件是否干涉。

图7.2.98　所有刀轴的位置情况(插补矢量)

6) 设置切削参数。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“切削参数” 右侧的按钮进入“切削参数” 对话框, “余量” 选项卡中“余量” 键入“0.02”, “内公差” 和“外公差”键入“0.08”, 最后单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框。

7) 设置进给率和转速参数。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“进给率和速度” 右侧的按钮进入“进给率和速度” 对话框, “主轴速度(rpm) ” 键入“3500”, “进给率”中的“切削” 键入“2500”, 单击“计算” 按钮后单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框。

8) 生成刀轨。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“生成” 按钮, 计算出刀轨, 最后单击“确定” 按钮, 生成的刀轨如图7.2.99 所示。

图7.2.99　生成的刀轨

9) 阵列刀轨。 打开“工序导航器”, 右击CONTOUR-AREA→“对象” →“变换”,如图7.2.100 所示。

图7.2.100　阵列刀轨

10) 设置阵列参数。 进入“变换” 对话框, “类型” 选择“绕直线旋转”, “指定终点” 选择“圆心”, “角度” 键入“60”, “结果” 选择“复制”, “非关联副本数” 键入“5”, 最后单击“确定” 按钮, 如图7.2.101 所示。 阵列完成的结果如图7.2.102 所示。

图7.2.101　设置“变换” 对话框

图7.2.102　阵列完成的结果

仿真完成的结果如图7.2.103 所示。

图7.2.103　仿真完成的结果

9. 创建分流叶片圆角清根

1) 复制上一步工序。 打开“工序导航器”, 右击“VARIABLE_ CONTOUR” 选择“复制”, 并将复制的程序进行“粘贴”, 如图7.2.104 所示。

图7.2.104　复制程序

2) 设置驱动方法。 双击“VARIABLE_ CONTOUR” 进入“可变轮廓铣” 对话框,“驱动方法” 中的“方法” 选择“曲面区域”, 并单击“曲面区域” 右侧的按钮进入“曲面区域驱动方法” 对话框, “指定驱动几何体” 选择用于驱动的曲面。 “刀具位置” 键入“相切”, “驱动设置” 中的“切削模式” 选择“单向”, “步距” 选择“数量”, “步距数” 键入“10”, 最后单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框。

3) 设置插补矢量。 在“可变轮廓铣” 对话框中, “刀轴” 中的“轴” 选择“插补矢量”, 并单击“插补矢量” 右侧的按钮进入“插补矢量” 对话框。 可以看到系统自动判断出一些刀轴矢量, 但是这些矢量并不理想, 在加工过程中会碰刀, 为满足加工要求, 需要设置刀轴。 选择对应的刀轴和旋转视图角度是保证刀具与工件不会发生干涉的前提。 首先单击“指定矢量” 右侧的按钮, 在弹出的下拉列表框中选择“视图方向”, 系统会自动将刀轴的矢量定义为视图的法向 (见图7.2.105), 依次对刀轴矢量进行调整 (见图7.2.106), 也可在“添加新集” 一栏添加矢量直到满足加工要求, 最后单击“确定” 按钮, 退出“插补矢量” 对话框。

图7.2.105　设置“插补矢量” 对话框

图7.2.106　调整刀轴插补矢量

4) 验证刀轴。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“选项” 中“编辑显示” 右侧的按钮进入“显示选项” 对话框, “频率” 键入“40”, “速度” 选择“10”, 最后单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框。

然后重新生成刀轨, 图7.2.107 所示的便是加工过程中所有刀轴的位置情况, 图中密集的直线便是刀柄朝向, 正如前面我们所设置的插补矢量, 此时可以更直观地看出刀具与工件是否干涉。

图7.2.107　所有刀轴的位置情况(插补矢量)

5) 设置切削参数。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“切削参数” 右侧的按钮进入“切削参数” 对话框, “余量” 选项卡中“余量” 键入“0.02”, “内公差” 和“外公差”键入“0.08”, 最后单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框。

图7.2.108　生成的刀轨

6) 设置进给率和转速参数。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“进给率和速度” 右侧的按钮进入“进给率和速度” 对话框, “主轴速度(rpm) ” 键入“3500”, “进给率” 中的“切削” 键入“2500”, 单击“计算” 按钮后单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框。

7) 生成刀轨。 在右侧的“可变轮廓铣” 对话框里,单击“生成” 按钮, 计算出刀轨, 最后单击“确定” 按钮, 生成的刀轨如图7.2.108 所示。

8) 阵列刀轨。 打开“工序导航器”, 右击“CONTOUR-AREA” →“对象” →“变换”, 如图7.2.109 所示。

图7.2.109　阵列刀轨

9) 设置阵列参数。 进入“变换” 对话框, “类型” 选择“绕直线旋转”, “指定终点” 选择“圆心”, “角度” 键入“60”, “结果” 选择“复制”, “非关联副本数” 键入“5”, 最后单击“确定” 按钮, 如图7.2.110 所示。 阵列完成的结果如图7.2.111 所示。

图7.2.110　设置“变换” 对话框

图7.2.111　阵列完成的结果

仿真完成的结果如图7.2.112 所示。

图7.2.112　仿真的结果

10. 创建叶片圆角清根

1) 复制上一步工序。 打开“工序导航器”, 右击“VARIABLE_ CONTOUR” 选择“复制”, 并将复制的程序进行“粘贴”, 如图7.2.113 所示。

图7.2.113　复制程序

2) 设置驱动方法。 双击VARIABLE_CONTOUR 进入“可变轮廓铣” 对话框, “驱动方法” 中的“方法” 选择“曲面区域” 并单击“曲面区域” 右侧的按钮进入“曲面区域驱动方法” 对话框,“指定驱动几何体” 选择用于驱动的曲面, 如图7.2.114 和图7.2.115 所示。 “刀具位置” 选择“相切”, “驱动设置” 中的“切削模式” 选择“单向”,“步距” 选择“数量”, “步距数” 键入“10”, 最后单击“确定” 按钮回到“可变轮廓铣” 对话框。

图7.2.114　设置“驱动几何体” 对话框

图7.2.115　选择曲面

3) 设置插补矢量。 在“可变轮廓铣” 对话框中, “刀轴” 中的“轴” 选择“插补矢量”, 并单击“插补矢量” 右侧的按钮进入“插补矢量” 对话框。 可以看到系统自动判断出一些刀轴矢量, 但是这些矢量并不理想, 在加工过程中会碰刀, 为满足加工要求, 需要设置刀轴。 选择对应的刀轴和旋转视图角度是保证刀具与工件不会发生干涉的前提。 首先单击“指定矢量” 右侧的按钮, 在弹出的下拉列表框中选择“视图方向”, 系统会自动将刀轴的矢量定义为视图的法向 (见图7.2.116), 依次对刀轴矢量进行调整 (见图7.2.117), 也可在“添加新集” 一栏添加矢量直到满足加工要求, 最后单击“确定” 按钮, 退出“插补矢量” 对话框。

图7.2.116　设置“插补矢量” 对话框

图7.2.117　调整刀轴插补矢量

4) 验证刀轴。 在“可变轮廓铣” 对话框, 单击“选项” 中“编辑显示” 右侧的按钮进入“显示选项” 对话框, “频率” 键入“40”, “速度” 选择“10”, 单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框。

然后重新生成刀轨, 图7.2.118 所示的便是加工过程中所有刀轴的位置情况, 图中密集的直线便是刀柄朝向, 正如前面我们所设置的插补矢量, 此时可以更直观地看出刀具与工件是否干涉。

5) 设置切削参数。 在“可变轮廓铣” 对话框里,单击“切削参数” 右侧的按钮进入“切削参数” 对话框, “余量” 选项卡中“余量” 键入“0.02”, “内公差” 和“外公差” 键入“0.08”, 最后单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框。

图7.2.118　刀轴的位置情况(插补矢量)

图7.2.119　生成的刀轨

6) 设置进给率和转速参数。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“进给率和速度” 右侧的按钮进入“进给率和速度” 对话框,“主轴速度 (rpm) ” 键入“3500”, “进给率” 中的“切削” 键入“2500”, 单击“计算” 按钮后单击“确定” 按钮, 回到“可变轮廓铣” 对话框。

7) 生成刀轨。 在“可变轮廓铣” 对话框里, 单击“生成” 按钮, 计算出刀轨, 最后单击“确定” 按钮,生成的刀轨如图7.2.119 所示。

8) 阵列刀轨。 打开“工序导航器”, 右击“CONTOUR-AREA” →“对象” →“变换”, 如图7.2.120 所示。

图7.2.120　阵列刀轨

9) 设置阵列参数。 进入“变换” 对话框, “类型” 选择“绕直线旋转”, “指定终点” 选择“圆心”, “角度” 键入“60”, “结果” 选择“复制”, “非关联副本数” 键入“5”, 最后单击“确定” 按钮, 如图7.2.121 所示。 阵列完成的结果如图7.2.122 所示。

图7.2.121　设置“变换” 对话框

图7.2.122　阵列完成的结果

仿真完成的结果如图7.2.123 所示。

图7.2.123　仿真完成的结果

任务实施

通过书籍、网络等形式选择与所加工的涡轮式叶轮数控机床相类似的机床。

知识拓展

请根据所学知识查找类似零件进行工艺分析。