4.4后置处理使用实例
4.4.1 UG/CAM 功能
UG是现今世界上最先进和高度紧密集成的面向制造业的CAD/CAM/CAE高端软件 [4°]。不仅包括CAD功能还包括CAM加工功能,可以产生对应工件的刀轨文件,然后 经过后置处理可以把刀轨文件转换成可以直接驱动机床的NC数控文件[41]。其主要功能 包括:
*产品三维造型设计功能:创建参数化的三维模型,完成零部件的装配和管理,进行 三维尺寸的注释。
*风格样式设计功能:可以用于工业设计和风格样式的设计,具备对三维模型的连续 性分析,渲染、材料、照明等效果。
*加工制造功能:采用领先的数控编程方案,集成刀具路径切削,机床仿真,后处理 等
UG/CAD与UG/CAM紧密的集成,CAM模块可以直接调用CAD中仓丨J建的模型文
件进行编程加工。
UG/CAM中自动车削编程、铣削自动编程和线切割自动编程的具体操作有所区别, 但是从零件设计图开始,到最终加工程序的产生,可以用图4.8描述。
4.4.2叶轮的刀具轨迹生成
(1) 叶轮三维建模
本文采用叶轮的五轴加工验证后置处理器的可行性。对叶轮的五轴加工需要有叶轮 的三维模型作为依托,在建模之初,首先要了解叶轮的基本结构。叶轮的结构主要分轮 毂及其依附在轮毂上的叶片组成。为保证叶轮在工作过程中的强度要求,叶轮的叶片部 分与轮毂接触的部分一般采用圆角过渡增加工作可靠性。叶轮轮毂是一个相对简单的回 转体,加工难度不大,但叶片是较为复杂的空间曲面,一般需要采用样条线曲面来进行 构造,现在很多CAD/CAM三维软件内含样条曲线曲面建模功能[42],因此本文直接基于 CAD/CAM三维软件造型叶片所需的曲面。模型文件如图4.9及图4.10所示。
(2) 叶轮加工方案的制定
根据叶轮的工艺设计要求,制定叶轮CAM相关加文件如表4.1-4.3所示。
表4.1加工程序
|
编号 |
程序 |
内容 |
|
P1 |
MULTI_BLADE_ROUGH |
多叶片粗加工 |
|
P2 |
HUB_FINISH |
轮毂精加工 |
|
P3 |
BLADE_FINISH |
叶片精加工 |
|
P4 |
BLEND_FINISH |
圆角精加工 |
|
编号 |
类型 |
切削刃长度 |
刀具总长度 |
直径 |
用途 |
|
|
T1 |
立铣刀 |
50mm |
75mm |
15mm |
叶片粗加工 |
|
|
T2 |
球头铣刀 |
50mm |
75mm |
10mm |
轮毂、叶片精加工 |
|
|
T3 |
球头铣刀 |
50mm |
75mm |
8mm |
圆角精加工 |
|
|
表4.3加工工艺 |
||||||
|
序号 |
|
加工方法 |
切削深度 |
余量 |
转速 |
进给 |
|
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) 创建各父节点组
*创建方法节点:在创建“加工方法”中选择铣削方法
*创建刀具节点:根据前文中所提到的刀具在CAM环境下创建加工所需要的刀具父 节点,设置刀具相关参数。如图4.11所示.
•创建程序节点:根据上文制定的工艺方案,创建各加工程序,分别对应叶片粗加工、 轮毂精加工、叶片精加工、圆角精加工。如图4.12所示。
| *创建操作节点:创建操作,设置“几何体”、“驱动方式”以及各切削参数。完成之后 点击“生成刀轨”即可生成刀具轨迹,调试合格后确认刀轨。如图4.13所示。 |
(4) 刀具轨迹的生成
在具体加工模板对话框内完成各个工艺操作参数设置后,可以开始在窗口主模型相 应的加工位置上自动产生该操作的刀具轨迹如表4.4所示。
4.4.4叶轮数控G代码生成
使用UG/CAM生成的刀具位置源文件还不能直接用于数控机床进行工件的加工,要通过后置处理将刀具位置源文件转换成能被机床所接收的数控NC程序。当各个加工阶段的刀位文件生成之后采用上文配置好的V255专用后置处理器(如图4.14)做后 置处理,生成能直接驱动机床运动的NC程序,如图4.15所示。
4.5本章小结
本章主要介绍了 UG的后置处理模块以及机床控制系统的参数,并且根据加工中心 的相关参数制定了特定机床专用的后置处理器。为了验证后置处理器的可用性,本文采 用对具有复杂空间曲面的叶轮进行CAM编程加工,设定一系列工序并生成刀位位置源 文件,通过刚制定的专用后置处理器对刀位位置源文件进行后置处理,生成能够直接运 用到数控机床进行机械加工的数控G代码文件。
本文采摘自“五轴加工中心后置处理及仿真技术研究”,因为编辑困难导致有些函数、表格、图片、内容无法显示,有需要者可以在网络中查找相关文章!
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