1.5 UG数控编程加工流程

UG数控编程加工流程如图1-60所示。下面通过一个典型案例的分析、编程、加工，使大家对UG数控编程加工流程有个系统的了解。

工艺分析

图1-61所示为手机后盖的前模芯图，最小圆角为R0.2，前模芯分型面由曲面构成，零件的材料为P20。首先采用的D25R0.8牛鼻刀对前模芯外表面进行粗加工，以便分层去除大量材料。再用D16R0.8半精加工，从而保证余量均匀，便于精加工切削。然后用D10R5的球刀进行精加工，最后用D4的平铣刀清角加工。

工艺加工路线：型腔粗加工→狭窄区域二次粗加工→半精加工→曲面精加工→平面精加工→清角加工。

表1-4列出了加工刀具所采用的切削参数。

1.5.1 粗加工操作（1）的创建

首先运用“型腔铣”的加工方式对前模芯表面进行粗加工，加工对象是前模芯的表面区域。

操作步骤

操作视频

01 导入模型。

Step1 打开文件。单击“主页”选项中的“打开”按钮 ，系统弹出“打开”对话框。

Step2 在“打开”对话框中选择文件“1.3”，然后单击“OK”按钮，或者双击所选文件，即打开模型，如图1-61所示。

Step3 单击“应用模块”功能区“加工”面板上的“加工”按钮 ，系统弹出“加工环境”对话框，选择对话框中“CAM会话配置”选项卡中的“ cam_general ”选项和“要创建的CAM组装”选项卡中的“ mill_contour ”（轮廓铣）选项。

02 更改加工坐标系的位置。

更改加工坐标系的位置，使加工坐标系位于工件的中心最高点。

修改“MCS铣削”对话框中的“安全距离”为 20 ，修改后的效果如图1-62所示。

03 创建加工工序。

Step1 单击“主页”功能区“插入”面板上的“创建工序”按钮 ，系统弹出“创建工序”对话框，选择对话框“类型”选项卡中的“ mill_contour ”选项和“工序子类型”选项卡中的“型腔铣”选项 ，然后单击对话框中的“确定”按钮。

Step2 系统弹出“型腔铣”对话框，单击对话框中的“确定”按钮，选择“资源条”工具栏中“工序导航器”选项中的“CAVITY_MILL”选项，然后 拖至 “WORKPIECE”选项下。

Step3 选择“资源条”工具栏“工序导航器”选项中的“CAVITY_MILL”选项，然后右击后选择“编辑”选项，系统打开“型腔铣”对话框，在该对话框中进行以下操作。

① 分别选择图1-63所示的加工模型作为“ 指定部件 ”和“ 指定检查 ”选项，选择图1-64所示的加工模型的上表面作为 切削区域 ，选择加工模型的底面作为“ 指定修剪边界 ”选项。

② 单击“型腔铣”对话框“工具”选项卡中的“新建”按钮 ，系统弹出“新建刀具”对话框，选择“类型”选项卡中的“ mill_contour ”选项和“刀具子类型”选项卡中的“ MILL ”选项 ，并命名为 D25R0.8 ，然后单击对话框中的“确定”按钮。

系统弹出“铣刀-5参数”对话框，“工具”选项卡中的尺寸为直径 25 、下半径 0.8 ，其他参数默认，然后单击对话框中的“确定”按钮。

③ 选择“型腔铣”对话框“刀轴”选项卡中“轴”选项下的“ +ZM轴 ”选项。

④ 刀轨设置。选择“型腔铣”对话框“刀轨设置”选项卡中的“ METHOD ”选项，“切削模式”为“ 跟随部件 ”，“步距”为“ %刀具平直 ”，“平面直径百分比”为 70 ，“公共每刀切削深度”为“恒定”，“最大距离”为 0.5 ，如图1-65所示。

选择“型腔铣”对话框“刀轨设置”选项卡中的“ 切削参数 ” 选项，系统弹出图1-66所示的“切削参数”对话框，设置“部件侧面余量”为 0.3 ，然后单击对话框中的“确定”按钮。

选择“型腔铣”对话框“刀轨设置”选项卡中的“ 进给率和速度 ” 选项，系统弹出图1-67所示的“进给率和速度”对话框，设置“主轴速度”为 1800 ，“进给率”为 1600 ，并勾选“在生成时优化进给率”复选框，然后单击对话框中的“确定”按钮。

04 刀具路径生成与仿真。

Step1 生成刀路。单击“型腔铣”对话框“操作”选项卡中的“生成”按钮 ，系统开始计算刀轨，计算后生成粗加工刀路，如图1-68所示。

Step2 刀路仿真。单击“型腔铣”对话框“操作”选项卡中的“确认”按钮 ，系统弹出“刀轨可视化”对话框，进行相关设置后，系统开始仿真，仿真后的结果如图1-69所示，仿真后单击两次对话框中的“确定”按钮，即完成整个型腔铣操作。

1.5.2 粗加工操作（2）的创建

观察上述粗加工的动态切削仿真图，会发现有一缺口处刀具无法切削，这是由于缺口宽度太窄以致刀具无法进入。接下来用D6的平刀，仍然运用“型腔铣”粗加工同样的步骤对它进行二次粗加工切削。

操作步骤

01 复制并修改加工工序。

Step1 选择“资源条”工具栏“工序导航器”选项中的“CAVITY_MILL”选项，然后右击后选择“复制”选项，如图1-70所示，继续选择并右击选择“粘贴”选项，生成复制的加工工序，如图1-71所示。

Step2 选择“资源条”工具栏“工序导航器”选项中的“ CAVITY_MILL_COPY ”选项，然后右击后选择“编辑”选项，系统打开“型腔铣”对话框，在该对话框中进行以下操作。

① 单击对话框“几何体”选项卡中的“指定切削区域”按钮 ，系统弹出图1-72所示的“切削区域”对话框，单击对话框中“列表”选项中的“移除”按钮 ，移除以前选择的区域。

② 选择图1-73所示加工模型的所有面作为切削区域，然后单击对话框中的“确定”按钮。

③ 单击“型腔铣”对话框“工具”选项卡中的“编辑”按钮 ，系统弹出图1-74所示的“铣刀-5参数”对话框，“工具”选项卡中的尺寸为直径 6 、下半径 0 、长度 50 ，刀刃长度为 30 ，其他参数默认，然后单击对话框中的“确定”按钮。

④ 刀轨设置。

选择“型腔铣”对话框“刀轨设置”选项卡中的“ METHOD ”选项，“切削模式”为“ 跟随部件 ”，“步距”为“ %刀具平直 ”，“平面直径百分比”为 70 ，“公共每刀切削深度”为“恒定”，“最大距离”为 0.3 ，如图1-75所示。

02 刀具路径生成与仿真。

Step1 生成刀路。单击“型腔铣”对话框“操作”选项卡中的“生成”按钮 ，系统开始计算刀轨，计算后生成加工刀路，如图1-76所示。

Step2 刀路仿真。单击“型腔铣”对话框“操作”选项卡中的“确认”按钮 ，系统弹出“刀轨可视化”对话框，进行相关设置后，系统开始仿真，仿真后的结果如图1-77所示，仿真后单击两次对话框中的“确定”按钮，即完成整个粗加工操作。

1.5.3 半精加工操作的创建

本操作选用D16R0.8的牛鼻刀对前模上表面进行半精加工，以保证零件的余量均匀便于精加工平稳切削。选用“剩余铣”（REST_MILLING）加工方式进行半精加工。

操作步骤

01 生成IPW结合体。

Step1 选择“工序导航器”中的“WORKPIECE”选项，右击后选择“编辑”选项，系统弹出图1-78所示的“工件”对话框。

Step2 单击“工件”对话框“几何体”选项卡中的“指定毛坯”按钮 ，系统弹出图1-79所示的“毛坯几何体”对话框，选择对话框中的“ IPW-过程工件 ”选项，然后两次单击两个对话框中的“确定”按钮。

Step3 选择“工序导航器”中的“CAVITY_MILL”选项，右击后选择“生成”选项，如图1-80所示，选择另外一个粗加工程序，重新生成，最后保存，这样前面创建的粗加工操作就可为后面所用。

02 创建加工工序。

Step1 创建“剩余铣”工序，创建“剩余铣”工序，打开“剩余铣”对话框，参见1.4.2节步骤 02 。

Step2 分别选择加工模型作为“指定部件”和“指定检查”选项，选择图1-81所示的模型上表面作为切削区域，选择加工模型的底面作为“指定修剪边界”选项。

Step3 单击“剩余铣”对话框“工具”选项卡中的“新建”按钮 ，系统弹出“新建刀具”对话框，选择“类型”选项卡中的“ mill_contour ”选项和“刀具子类型”选项卡中的“ MILL ”选项 ，并命名为 D16R0.8 ，然后单击对话框中的“确定”按钮。

Step4 系统弹出“铣刀-5参数”对话框，“工具”选项卡中的尺寸为直径 16 、下半径 0.8 ，其他参数默认，然后单击对话框中的“确定”按钮。

Step5 选择“剩余铣”对话框“刀轴”选项卡中的“轴”为“ 动态 ”。

Step6 选择“剩余铣”对话框“刀轨设置”选项卡中的“ METHOD ”选项，“切削模式”为“ 跟随部件 ”，“步距”为“ %刀具平直 ”，“平面直径百分比”为 70 ，“公共每刀切削深度”为“恒定”，“最大距离”为 0.1 ，如图1-82所示。

Step7 选择“剩余铣”对话框“刀轨设置”选项卡中的“ 切削参数 ” 选项，系统弹出图1-83 所示的“切削参数”对话框，设置部件“侧面余量”为 0.15 ，单击“空间范围”选项卡，选择“毛坯”选项下的“过程工件”为“ 使用3D ”，然后单击对话框中的“确定”按钮。

Step8 选择“剩余铣”对话框“刀轨设置”选项卡中的“ 进给率和速度 ” 选项，系统弹出图1-84所示的“进给率和速度”对话框，设置“主轴速度”为 2000 ，“进给率”为 1500 ，并勾选“在生成时优化进给率”复选框，然后单击对话框中的“确定”按钮。

03 刀具路径生成与仿真。

Step1 单击“剩余铣”对话框“操作”选项卡中的“生成”按钮 ，系统开始计算刀轨，计算后生成半精加工刀路，如图1-85所示。

Step2 单击“剩余铣”对话框“操作”选项卡中的“确认”按钮 ，系统弹出“刀轨可视化”对话框，选择“IPW”选项中的“ 保存 ”选项，如图1-86所示，其他相关设置不变，系统开始仿真，仿真后的结果如图1-87所示，仿真后单击两次对话框中的“确定”按钮，即完成半精加工操作。

1.5.4 精加工操作（1）的创建

本零件的曲面精加工将采用D10R5的球刀进行切削。

选用“固定轮廓铣”加工方式进行精加工，加工对象仍是前模仁的上表面区域。

操作步骤

01 创建加工工序。

Step1 创建“ 固定轮廓铣 ”工序，打开“固定轮廓铣”对话框，参见1.4.3节操作步骤 01 。

Step2 分别选择加工模型作为“指定部件”和“指定检查”选项，选择图1-88所示的模型表面作为切削区域，选择加工模型的底面作为“指定修剪边界”。

Step3 选择“固定轮廓铣”对话框“驱动方法”选项卡中的“ 区域切削 ”选项，系统弹出图1-89 所示的“区域铣削驱动方法”对话框，设置“驱动设置”选项卡中的“ 往复 ”选项、“ 逆铣 ”选项、“ 恒定 ”选项、“0.1”、“ 指定 ”选项和“ 135 ”，然后单击对话框中的“确定”按钮。

Step4 单击“固定轮廓铣”对话框“工具”选项卡中的“新建”按钮 ，选择“ mill_contour ”选项和“刀具子类型”选项卡中的“ BALL_MILL ”选项 ，并命名为 D10 ，在“铣刀-球头铣”对话框中，设置“工具”选项卡中的尺寸为直径10，其他参数默认。

Step5 选择“固定轮廓铣”对话框“刀轴”选项卡中的“轴”为“ 动态 ”。

Step6 选择“固定轮廓铣”对话框“刀轨设置”选项卡中的“ METHOD ”选项，选择“ 切削参数 ” 选项，系统弹出“切削参数”对话框，其参数 默认 ，然后单击对话框中的“确定”按钮。

Step7 选择“固定轮廓铣”对话框“刀轨设置”选项卡中的“ 进给率和速度 ” 选项，系统弹出图1-90所示的“进给率和速度”对话框，设置“主轴速度”为 2800 ，“进给率”为 1600 ，并勾选“在生成时优化进给率”复选框，然后单击对话框中的“确定”按钮。

02 刀具路径生成与仿真。

Step1 单击“固定轮廓铣”对话框“操作”选项卡中的“生成”按钮 ，系统开始计算刀轨，计算后生成精加工刀路，如图1-91所示。

Step2 单击“固定轮廓铣”对话框“操作”选项卡中的“确认”按钮 ，系统弹出“刀轨可视化”对话框，选择“IPW”选项中的“ 保存 ”选项，其他相关设置不变，系统开始仿真，仿真后的结果如图1-92所示，仿真后单击两次对话框中的“确定”按钮，即完成精加工操作。

1.5.5 精加工操作（2）的创建

此精加工的创建将选择D10刀具，加工对象是加工模型的平面区域，运用“ 面铣 ”对平面区域进行切削。

01 创建加工工序。

Step1 单击“主页”功能区“插入”面板上的“创建工序”按钮 ，系统弹出图1-93所示的“创建工序”对话框，选择对话框“类型”选项卡中的“ mill_planar ”选项、“工序子类型”选项卡中的“ 带边界面铣 ”选项 和“位置”选项卡中的“刀具”选项中的“ MILL（铣刀-5 参数） ”，然后单击对话框中的“确定”按钮。

Step2 系统弹出“面铣”对话框，然后单击对话框中的“确定”按钮，选择“工序导航器”中的“ FACE_MILLING ”选项，拖至“WORKPIECE”中去，如图1-94所示。

Step3 选择“工序导航器”中的“ FACE_MILLING ”选项，右击后选择“编辑”选项，系统弹出图1-95所示的“面铣”对话框，在该对话框中进行以下操作。

① 选择加工模型作为“ 指定部件 ”选项，选择“面铣”对话框中的“指定面边界”选项 ，系统弹出图1-96所示的“毛坯边界”对话框，依次选择如图1-97所示的平面作为 指定的面边界 。

② 单击“面铣”对话框“工具”选项卡中的“新建”按钮 ，系统弹出“新建刀具”对话框，选择“类型”选项卡中的“ mill_ planar ”选项和“刀具子类型”选项卡中的“ MILL ”选项 ，并命名为 D10 ，然后单击对话框中的“确定”按钮。

系统弹出图1-98所示的“铣刀-5参数”对话框，选择对话框中的“工具”选项卡中的尺寸为直径 10 ，其他参数默认，然后单击对话框中的“确定”按钮。

③ 选择“面铣”对话框“刀轴”选项卡中的“轴”为“ 垂直于第一个面 ”。

④ 刀轨设置。

选择“面铣”对话框“刀轨设置”选项卡中的“ METHOD ”选项，“切削模式”为“ 往复 ”，“步距”为“ %刀具平直 ”，“平面直径百分比”为 70 ，“毛坯距离”为 3 ，如图1-99所示。

选择“面铣”对话框“刀轨设置”选项卡中的“ 切削参数 ” 选项，系统弹出图1-100所示的“切削参数”对话框，设置“部件余量”为 0.3 ，“最终底面余量”为 0.15 ，然后单击对话框中的“确定”按钮。

选择“面铣”对话框“刀轨设置”选项卡中的“ 进给率和速度 ” 选项，系统弹出图1-101所示的“进给率和速度”对话框，设置“主轴速度”为 1200 ，“进给率”为 1000 ，并勾选“在生成时优化进给率”复选框，然后单击对话框中的“确定”按钮。

02 生成刀具路径。

单击“面铣”对话框“操作”选项卡中的“生成”按钮 ，系统开始计算刀轨，计算后生成精加工刀路，如图1-102所示。

1.5.6 精加工操作（3）的创建

此精加工的创建将选择D4刀具，在操作导航器中复制精加工操作（2）作为精加工操作（3）的模板，更改部分切削参数即可。

操作步骤

01 创建加工工序。

Step1 复制精加工（2）操作作为精加工（3）操作。

Step2 选择加工模型作为“指定部件”，选择图1-103所示模型的几个狭窄平面区域和四个定位脚的逼空区域作为切削区域。

Step3 系统弹出图1-104所示的“铣刀-5参数”对话框，“工具”选项卡中的尺寸为直径 4 ，其他参数默认，然后单击对话框中的“确定”按钮。

Step4 选择“面铣”对话框“刀轨设置”选项卡中的“ METHOD ”选项，“切削模式”为“ 往复 ”，“步距”为“ %刀具平直 ”，“平面直径百分比”为 70 ，“毛坯距离”为 0 ，如图1-105所示。

Step5 选择“面铣”对话框“刀轨设置”选项卡中的“ 进给率和速度 ” 选项，系统弹出图1-106 所示的“进给率和速度”对话框，设置“主轴速度”为 2200 ，“进给率”为 1000 ，并勾选“在生成时优化进给率”复选框，然后单击对话框中的“确定”按钮。

02 生成刀具路径。

单击“面铣”对话框“操作”选项卡中的“生成”按钮 ，系统开始计算刀轨，计算后生成精加工刀路，如图1-107所示。

1.5.7 精加工操作（4）的创建

本操作选用“深度加工轮廓铣”加工方式采用D4的平刀对加工模型的几个斜面区域进行精加工。

操作步骤

01 创建加工工序。

Step1 单击“主页”功能区“插入”面板上的“创建工序”按钮 ，系统打开“创建工序”对话框，选择对话框“类型”选项卡中的“ mill_contour ”选项、“工序子类型”选项卡中的“ 深度轮廓铣 ”选项 ，然后单击对话框中的“确定”按钮。

Step2 系统弹出“深度轮廓铣”对话框，然后单击对话框中的“确定”按钮，选择“工序导航器”中的“ ZLEVEL_PROFILE ”选项，拖至“WORKPIECE”中去。

Step3 选择“工序导航器”中的“ ZLEVEL_PROFILE ”选项，右击后选择“编辑”选项，系统弹出“深度轮廓铣”对话框。在该对话框中进行以下操作。

① 选择加工模型作为“ 指定部件 ”选项，选择图1-108所示加工模型的几个斜面区域作为 切削区域 。

② 单击“深度轮廓铣”对话框“工具”选项卡中的“新建”按钮 ，系统弹出“新建刀具”对话框，选择“类型”选项卡中的“ mill_contour ”选项和“刀具子类型”选项卡中的“ MILL ”选项 ，并命名为 D4 ，然后单击对话框中的“确定”按钮。

系统弹出图1-109所示的“铣刀-5参数”对话框，“工具”选项卡中的尺寸为直径 4 ，其他参数默认，然后单击对话框中的“确定”按钮。

③ 刀轨装置。

选择“深度轮廓铣”对话框“刀轨设置”选项卡中的“ MILL_FINISH ”选项，“最大距离”为0.1，切削参数和非切削移动的参数 默认 ，如图1-110所示。

选择“深度轮廓铣”对话框“刀轨设置”选项卡中的“ 进给率和速度 ” 选项，系统弹出图1-111所示的“进给率和速度”对话框，设置“主轴速度”为 2200 ，“进给率”为 1000 ，并勾选“在生成时优化进给率”复选框，然后单击对话框中的“确定”按钮。

02 生成刀具路径。

Step1 单击“深度轮廓铣”对话框“操作”选项卡中的“生成”按钮 ，系统开始计算刀轨，计算后生成精加工刀路，如图1-112所示。

Step2 单击“深度轮廓铣”对话框“操作”选项卡中的“确认”按钮 ，系统弹出“刀轨可视化”对话框，其相关设置不变，系统开始仿真，仿真后的结果如图1-113所示，仿真后单击两次对话框中的“确定”按钮，即完成精加工操作。