發布時間：2018-01-26所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 曲面驅動上的螺旋柱加工，將學生對機械加工知識的學習提升了更高的層次。下面文章結合四軸加工相關實踐課程，對《數控多軸加工》中的造型和處理加工實行全面改革。通過制定相關策略、尋找方法、落實實踐等路徑，讓教師可以通過深厚的功底進行教學，并且參考
曲面驅動上的螺旋柱加工，將學生對機械加工知識的學習提升了更高的層次。下面文章結合“四軸加工”相關實踐課程，對《數控多軸加工》中的造型和處理加工實行全面改革。通過制定相關策略、尋找方法、落實實踐等路徑，讓教師可以通過深厚的功底進行教學，并且參考實際案例，來激發學生開動腦筋完成多軸加工工作的相關的興趣和服務質量，并且獲得了較好的教學效果。
關鍵詞：曲面驅動,四軸加工,UG軟件,教學提升
1 基準面構造
(1)首先打開UG10.0軟件導入模型以零件的右端面中心為基準建立加工坐標系，從坐標系X方向的零點開始構造多個基本面出來，每一個基準面的間隔為20mm。并在每一個基準面的草圖上畫整圓，每個直徑略大于模型的徑向尺寸，如果想讓刀路在這部分刀軸的控制更合適，可以把基本面間的間距分的再小一點。
(2)驅動面的建立
在UG10.0建模操作任務欄里找到插入-網格曲面-通過曲線組，把剛才畫的多個整圓連接起來，逐個選擇各個面的方向，避免產生變形扭曲的曲面。完成后可以按照構造的驅動面生成刀具軌跡，查看刀具接觸的點是否均勻。
2 曲面驅動加工
(1)采用型腔銑對模型進行粗加工，選用直徑12mm的三刃平底鍵槽銑刀。刀軌設置-切削模式-輪廓，全局每刀切深1mm，留精加工余量0.5mm。如圖1所示。由于零件是一個分布均勻的回轉體零件，因此可以利用變換功能把型腔銑刀路分為4個粗加工刀路，每一次開粗后分度的A軸旋轉90°，每次加工的深度為20mm。為了保證加工的效率和開粗的表面質量，可以在非切削移動-轉移/快速這一欄內把區域之間移動改為直接，并且在進退刀里把進刀的類型改為螺旋進刀。
(2)為了保證零件的加工質量可以在精加工前先進行半精加工，刀具選擇φ6-R3球頭刀，加工方式選擇可變輪廓銑，驅動方式選擇曲面驅動，在曲面編輯對話框中指定驅動幾何體為剛才構建的驅動面，制定切削方向并在驅動設置欄里定制切削模式為螺旋、步距數量為100;預覽顯示刀具的接觸點位置是否合理;在切削參數中設置精加工余量為0.2mm;刀軸控制方向選擇“遠離點”，轉速和進給可以根據需要自己設定。
(3)精加工選用φ4-R2球頭刀，把前一個半精加工的刀路復制——內部粘貼至WORKPIECE下，然后把刀具更換為精加工刀具，并修改切削模式中的螺旋加工步距數量，把每刀的間距縮小從而更好的達到加工所需的表面質量。在預覽里查看刀具接觸的點是否合理，把切削參數中的余量改為0，公差精度設置為±0.001mm，非移動切削參數中的轉速進給量可根據需求自行設置，最后生成刀路。
(4)生成NC文件，在資源管理器中的加工工序導航器里在你要出程序的加工工序上：右鍵——后處理，這個時候會彈出后處理對話框，選擇我們HASS四軸的UG后處理，在單位選項中選擇公制并點擊應用即可。
生成的NC程序開頭例如：N0020 (HASS 4 AXIS);N0030 (PROGRAM NAME：O0006);N0040 (刀具名稱：D4R2);N0050 (刀具直徑=4.00);N0060 (刀具下半徑=2.00)N0070 G90G54G80G40G49;N0080 G91G28Z0.;N0090 G90G00X0Y0A0;N0100 S3000 M03;N0110 G0G90Z50.
(5)在加工之前利用UG NX自帶的模擬器進行三維的模擬加工，也可以使用vericut仿真進行模擬實體加工演示。檢查是否有刀具、行程干涉或一些過切欠切現象。在HASS四軸銑加工中心上進行實體加工驗證，可通過在電腦里安裝CIMCOEdit5.5軟件用RS232數據傳輸通訊線與機床連接進行DNC在線加工驗證(需要注意的是軟件中的串口設置和波特率必須與機床一致否則會出現連接出錯現象)。也可以用CF卡或USB直接連接進行DNC加工，并在加工后檢查表面質量是否達到所需要求。
3 結束語
近年來，國家對于數控技能人才的需求量十分大，而這類技能人才不是以前那些只會單一操作二軸、三軸數控機床的人，需要的是會使用高新技術設備和軟件的人才。本文結合學校教育教學中的多軸曲面零件加工，借助UG10.0(CAD/CAM)軟件對零件進行曲面造型設計和三維建模、構造驅動面，利用CAM 功能模塊對加工零件進行合理的刀路設定、切削與非移動切削參數的設置，生成合適的刀具軌跡。制定HASS四軸銑加工中心所適用的后處理器生成NC 代碼，然后用DNC在線加工方式完成零件的銑削(在線加工方式有讀卡器連接、USB連接、數據線連接)。
在加工前需要考慮機床結構和加工范圍、刀具干涉角度等問題、選擇合適的切削用量來滿足加工質量要求。本課題的研究提升了學生對于軟件造型、輔助編程、實際加工的能力，讓理論和實踐相結合培養出適合企業發展需求的高技能型人才。
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