4.4后置處理使用實例
4.4.1 UG/CAM 功能
UG是現今世界上最先進和高度緊密集成的面向制造業的CAD/CAM/CAE高端軟件 [4°]。不僅包括CAD功能還包括CAM加工功能,可以產生對應工件的刀軌文件,然后 經過后置處理可以把刀軌文件轉換成可以直接驅動機床的NC數控文件[41]。其主要功能 包括:
*產品三維造型設計功能:創建參數化的三維模型,完成零部件的裝配和管理,進行 三維尺寸的注釋。
*風格樣式設計功能:可以用于工業設計和風格樣式的設計,具備對三維模型的連續 性分析,渲染、材料、照明等效果。
*加工制造功能:采用領先的數控編程方案,集成刀具路徑切削,機床仿真,后處理 等
UG/CAD與UG/CAM緊密的集成,CAM模塊可以直接調用CAD中倉丨J建的模型文
件進行編程加工。
UG/CAM中自動車削編程、銑削自動編程和線切割自動編程的具體操作有所區別, 但是從零件設計圖開始,到最終加工程序的產生,可以用圖4.8描述。
4.4.2葉輪的刀具軌跡生成
(1) 葉輪三維建模
本文采用葉輪的五軸加工驗證后置處理器的可行性。對葉輪的五軸加工需要有葉輪 的三維模型作為依托,在建模之初,首先要了解葉輪的基本結構。葉輪的結構主要分輪 轂及其依附在輪轂上的葉片組成。為保證葉輪在工作過程中的強度要求,葉輪的葉片部 分與輪轂接觸的部分一般采用圓角過渡增加工作可靠性。葉輪輪轂是一個相對簡單的回 轉體,加工難度不大,但葉片是較為復雜的空間曲面,一般需要采用樣條線曲面來進行 構造,現在很多CAD/CAM三維軟件內含樣條曲線曲面建模功能[42],因此本文直接基于 CAD/CAM三維軟件造型葉片所需的曲面。模型文件如圖4.9及圖4.10所示。
(2) 葉輪加工方案的制定
根據葉輪的工藝設計要求,制定葉輪CAM相關加文件如表4.1-4.3所示。
表4.1加工程序
|
編號 |
程序 |
內容 |
|
P1 |
MULTI_BLADE_ROUGH |
多葉片粗加工 |
|
P2 |
HUB_FINISH |
輪轂精加工 |
|
P3 |
BLADE_FINISH |
葉片精加工 |
|
P4 |
BLEND_FINISH |
圓角精加工 |
|
編號 |
類型 |
切削刃長度 |
刀具總長度 |
直徑 |
用途 |
|
|
T1 |
立銑刀 |
50mm |
75mm |
15mm |
葉片粗加工 |
|
|
T2 |
球頭銑刀 |
50mm |
75mm |
10mm |
輪轂、葉片精加工 |
|
|
T3 |
球頭銑刀 |
50mm |
75mm |
8mm |
圓角精加工 |
|
|
表4.3加工工藝 |
||||||
|
序號 |
|
加工方法 |
切削深度 |
余量 |
轉速 |
進給 |
|
1 |
|
粗加工 |
10 |
0.2 |
5000 |
1600 |
|
2 |
|
精加工 |
5 |
0 |
8000 |
2500 |
|
3 |
|
精加工 |
5 |
0 |
8000 |
2600 |
|
4 |
|
精加工 |
2 |
0 |
8000 |
2500 |
表4.2加工刀具
(3) 創建各父節點組
*創建方法節點:在創建“加工方法”中選擇銑削方法
*創建刀具節點:根據前文中所提到的刀具在CAM環境下創建加工所需要的刀具父 節點,設置刀具相關參數。如圖4.11所示.
•創建程序節點:根據上文制定的工藝方案,創建各加工程序,分別對應葉片粗加工、 輪轂精加工、葉片精加工、圓角精加工。如圖4.12所示。
| *創建操作節點:創建操作,設置“幾何體”、“驅動方式”以及各切削參數。完成之后 點擊“生成刀軌”即可生成刀具軌跡,調試合格后確認刀軌。如圖4.13所示。 |
(4) 刀具軌跡的生成
在具體加工模板對話框內完成各個工藝操作參數設置后,可以開始在窗口主模型相 應的加工位置上自動產生該操作的刀具軌跡如表4.4所示。
4.4.4葉輪數控G代碼生成
使用UG/CAM生成的刀具位置源文件還不能直接用于數控機床進行工件的加工,要通過后置處理將刀具位置源文件轉換成能被機床所接收的數控NC程序。當各個加工階段的刀位文件生成之后采用上文配置好的V255專用后置處理器(如圖4.14)做后 置處理,生成能直接驅動機床運動的NC程序,如圖4.15所示。
4.5本章小結
本章主要介紹了 UG的后置處理模塊以及機床控制系統的參數,并且根據加工中心 的相關參數制定了特定機床專用的后置處理器。為了驗證后置處理器的可用性,本文采 用對具有復雜空間曲面的葉輪進行CAM編程加工,設定一系列工序并生成刀位位置源 文件,通過剛制定的專用后置處理器對刀位位置源文件進行后置處理,生成能夠直接運 用到數控機床進行機械加工的數控G代碼文件。
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