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第1章 UG编程基础操作及加工工艺介绍
本章关键介绍UG编程基础操作及相关加工工艺知识，读者学习完本章后将会对UG编程知识有一个总体认识，知道怎样设置编程界面及编程加工参数。另外，为了使读者在学习UG编程前含有一定加工工艺基础，本章还介绍了数控加工工艺常见知识。
1.1 UG编程介绍
UG是目前世界最优异、面向优异制造行业、紧密集成CAID/CAD/CAE/CAM软件系统，提供了从产品设计、分析、仿真、数控程序生成等一整套处理方案。UG CAM是整个UG系统一部分，它以三维主模型为基础，含有强大可靠刀具轨迹生成方法，能够完成铣削（2.5轴～5轴）、车削、线切割等编程。UG CAM是模具数控行业最具代表性数控编程软件，其最大特点就是生成刀具轨迹合理、切削负载均匀、适合高速加工。另外，在加工过程中模型、加工工艺和刀具管理，均和主模型相关联，主模型更改设计后，编程只需重新计算即可，所以UG编程效率很高。
UG CAM关键由5个模块组成，即交互工艺参数输入模块、刀具轨迹生成模块、刀具轨迹编辑模块、三维加工动态仿真模块和后置处理模块，下面对这5个模块作简单介绍。
（1）交互工艺参数输入模块。经过人机交互方法，用对话框和过程向导形式输入刀具、夹具、编程原点、毛坯和零件等工艺参数。
（2）刀具轨迹生成模块。含有很丰富刀具轨迹生成方法，关键包含铣削（2.5轴～5轴）、车削、线切割等加工方法。本书关键讲解2.5轴和3轴数控铣加工。
（3）刀具轨迹编辑模块。刀具轨迹编辑器可用于观察刀具运动轨迹，并提供延伸、缩短和修改刀具轨迹功效。同时，能够经过控制图形和文本信息编辑刀轨。
（4）三维加工动态仿真模块。是一个无须利用机床、成本低、高效率测试NC加工方法。能够检验刀具和零件和夹具是否发生碰撞、是否过切和加工余量分布等情况，方便在编程过程中立即处理。
（5）后处理模块。包含一个通用后置处理器（GPM），用户能够方便地建立用户定制后置处理。经过使用加工数据文件生成器（MDFG），一系列交互选项提醒用户选择定义特定机床和控制器特征参数，包含控制器和机床规格和类型、插补方法、标准循环等。
1.2 编程加工工艺知识
在进行数控编程前，读者必需含有一定加工工艺知识，比如，数控机床分类、多种数控机床加工能力和切削原理、切削刀具规格和材料、切削参数（主轴转速、进给速度、吃刀量）选择标准、工件材料切削性能、切削过程中冷却和公差配合等。只有含有了这些知识，才能编制出合理、高效数控加工程序。
1.2.1 数控加工优点
优异数控加工技术是一个国家制造业发达标志，利用数控加工技术能够加工很多一般机床不能加工复杂曲面零件和模具，而且加工稳定性和精度全部会得到很大确保。总体上说，数控加工和传统加工相比含有以下优点。
（1）加工效率高。利用数字化控制手段能够加工复杂曲面，而且加工过程是由计算机控制，所以零件交换性强，加工速度快。
（2）加工精度高。同传统加工设备相比，数控系统优化了传动装置，提升了分辨率，降低了人为和机械误差，所以加工效率得到很大提升。
（3）劳动强度低。因为采取了自动控制方法，也就是说切削过程是由数控系统在数控程序控制下完成，不像传统加工那样利用手工操作机床完成加工。所以，在数控机床工作时，操作者只需要监视设备运行状态，劳动强度低。
（4）适应能力强。数控机床在程序控制下运行，经过改变程序即可改变所加工产品，产品改型快且成本低，所以加工柔性很高，适应能力也强。
（5）加工环境好。数控加工机床是机械控制、强电控制、弱电控制为一体高科技产物，通常全部有很好保护方法，工人操作环境相对很好。
1.2.2 数控机床介绍
数控机床进行加工前，首先必需将工件几何数据和工艺数据等加工信息按要求代码和格式编制成数控加工程序，并用合适方法将加工程序输入数控系统。数控系统对输入加工程序进行处理，输出多种信号和指令，控制机床各部分按要求有序地动作。最基础信号和指令包含各坐标轴进给速度、进给方向和进给位移量，各状态控制I/O信号等，其工作原理图1-1所表示。

图1-1 数控机床工作原理图
模具加工中，常见数控设备有数控铣床、加工中心（含有自动换刀功效数控铣）、火花机和线切割机等，图1-2所表示。

数控铣床 加工中心

火花机 线切割机
图1-2 数控设备
1．数控铣床组成
数控铣床由数控程序、输入输出装置、数控装置、驱动装置和位置检测装置、辅助控制装置和机床本体组成。
（1）数控程序
数控程序是数控机床自动加工零件工作指令，现在常见称作“G代码”。数控程序是在对加工零件进行工艺分析基础上，依据一定规则编制刀具运动轨迹信息。编制程序工作可由人工进行。对于形状复杂零件程序，则需要用CAD/CAM进行编制。
（2）输入输出装置
输入输出装置关键作用是进行人机交互和通信。经过输入输出装置，操作者能够输入指令和信息，也可显示机床信息。经过输入输出装置，也能够在计算机和数控机床之间传输数控代码、机床参数等。
零件加工程序输入过程有两种不一样方法，一个是边读入边加工（DNC）；另一个是一次将零件加工程序全部读入数控装置内部存放器，加工时再从内部存放器中逐段调出进行加工。
（3）数控装置
数控装置是数控机床关键部分。数控装置从内部存放器中读取或接收输入装置送来一段或几段数控程序，经过数控装置进行编译、运算和逻辑处理后，输出多种控制信息和指令，控制机床各部分工作。
（4）驱动装置和位置检测装置
驱动装置接收来自数控装置指令信息，经功率放大后，发送给伺服电机，伺服电机根据指令信息驱动机床移动部件，按一定速度移动一定距离。
位置检测装置检测数控机床运动部件实际位移量，经反馈系统反馈至机床数控装置，数控装置比较反馈回来实际位移量值和设定值，假如出现误差，则控制驱动装置进行赔偿。
（5）辅助控制装置
辅助控制装置关键作用是接收数控装置或传感器输出开关量信号，经过逻辑运算，实现机床机械、液压、气动等辅助装置完成指令要求开关动作。这些控制关键包含主轴起停、换刀、冷却液和润滑装置开启停止、工件和机床部件松开和夹紧等。
（6）机床本体 
数控机床机床本体和传统机床相同，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台和辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。
2．数控铣床关键功效和加工范围
（1）点定位
点定位提供了机床钻孔、扩孔、镗孔和铰孔等加工能力。在孔加工中，通常会将经典加工方法编制为固定程序——称为固定循环，方便常见孔加工方法使用。
（2）连续轮廓控制
常见数控系统均提供直线和圆弧插补，高级数控系统还提供螺旋插补和样条插补，这么就能够使刀具沿着连续轨迹运动，加工出需要形状。连续轮廓控制为机床提供了轮廓、箱体和曲面腔体等零件加工。
图1-3所表示模具型腔是利用3轴联动数控铣加工经典零件。但并非全部模具全部能由数控铣直接完全加工出来。图1-4所表示模具型腔指示部位，因为刀具限制用数控铣无法加工，还需要使用电火花机或线切割机加工。
需电火花加工

需线切割加工

图1-3 需要电火花模具
图1-4 需要线切割模具

很多数控编程初学者认为无须了解火花机或线切割机，这种想法是很错误。因为只有很清楚地了解了电火花机和线切割机加工工艺知识，才能编写出合理刀路，提升生产效率和降低错误。
（3）刀具赔偿
利用刀具赔偿功效，能够简化数控程序编制和提供误差赔偿等。
3．数控铣床编程关键点
（1）设置编程坐标系
编程坐标系位置以方便对刀为标准，毛坯上任何位置均可。
（2）设置安全高度
安全高度一定要高过装夹待加工工件夹具高度，但也不应太高，以免浪费时间。
（3）刀具选择
在型腔尺寸许可情况下尽可能选择直径较大及长度较短刀具；优先选择镶嵌式刀具，对于精度要求高部位能够考虑使用整体式合金刀具；尽可能少用白钢刀具（因为白钢刀具磨损快，换刀时间浪费严重，得不偿失）；对于很小刀具才能加工到区域应该考虑使用电火花机或线切割机加工。
（4）加工模型准备
设置适宜编程坐标系，创建毛坯，修补切削不到区域（比如，很小孔和腔、没有圆角异型孔等）。
1.2.3 数控刀具介绍和使用
1．刀具介绍
数控加工刀具必需适应数控机床高速、高效和自动化程度高特点，通常包含通用刀具、通用连接刀柄及少许专用刀柄。刀柄要连接刀具并装在机床动力头上，所以已逐步标准化和系列化。数控刀具分类有多个方法。依据刀具结构可分为：① 整体式；② 镶嵌式，镶嵌式刀具采取焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种；③ 特殊型式，如复合式刀具、减震式刀具等。依据制造刀具所用材料可分为：① 高速钢刀具；② 硬质合金刀具；③ 金刚石刀具；④ 其它材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等要求，近几年机夹式可转位刀具得到了广泛应用，在使用数量上达成整个数控刀具30%～40%，金属切除量占总数80%～90%。
数控铣刀从形状上关键分为平底刀（端铣刀）、圆鼻刀和球刀，图1-5所表示，从刀具使用性能上分为白钢刀、飞刀和合金刀。在工厂实际加工中，最常见刀含有D63R6，D50R5，D35R5，D32R5，D30R5，D25R5，D20R0.8，D17R0.8，D13R0.8，D12，D10，D8，D6，D4，R5，R3，R2.5，R2，R1.5，R1和R0.5等。

图1-5 数控铣刀
（1）平底刀：关键用于粗加工、平面精加工、外形精加工和清角加工。其缺点是刀尖轻易磨损，影响加工精度。
（2）圆鼻刀：关键用于模胚粗加工、平面精加工和侧面精加工，尤其适适用于材料硬度高模具开粗加工。
（3）球刀：关键用于非平面半精加工和精加工。

① 白钢刀（即高速钢刀具）因其通体银白色而得名，关键用于直壁加工。白钢刀价格廉价，但切削寿命短、吃刀量小、进给速度低、加工效率低，在数控加工中较少使用。
② 飞刀（即镶嵌式刀具）关键为机夹式可转位刀具，这种刀具刚性好、切削速度高，在数控加工中应用很广泛，用于模胚开粗、平面和曲面粗精加工效果均很好。
③ 合金刀（通常指是整体式硬质合金刀具）精度高、切削速度高，但价格昂贵，通常见于精加工。
数控刀具和一般机床上所用刀具相比，有以下不一样要求。
（1）刚性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及热变形小。
（2）交换性好，便于快速换刀。
（3）寿命高，切削性能稳定、可靠。
（4）刀具尺寸便于调整，以降低换刀调整时间。
（5）刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑排除。
（6）系列化、标准化，以利于编程和刀具管理。
2．刀具使用
在数控加工中，刀具选择直接关系到加工精度高低、加工表面质量优劣和加工效率高低。选择适宜刀具并设置合理切削参数，将使数控加工以最低成本和最短时间达成最好加工质量。总而言之，刀具选择总标准是：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求前提下，尽可能选择较短刀柄，以提升刀具加工刚性。
选择刀具时，要使刀具尺寸和模胚加工尺寸相适应。假如模腔尺寸是80×80，则应该选择D25R5或D16R0.8等刀具进行开粗；假如模腔尺寸大于100×100，则应该选择D30R5、D32R5或D35R5飞刀进行开粗；假如模腔尺寸大于300×300，那应该选择直径大于D35R5飞刀进行开粗，比如D50R5或D63R6等。另外，刀具选择由机床功率所决定，比如，功率小数控铣床或加工中心，则不能使用大于D50R5刀具。
在实际加工中，常选择立铣刀加工平面零件轮廓周围、凸台、凹槽等；选择镶硬质合金刀片玉米铣刀加工毛坯表面、侧面及型腔开粗；选择球头铣刀、圆鼻刀、锥形铣刀和盘形铣刀加工部分立体型面和变斜角轮廓外形。
3．刀具切削参数设置
合理选择切削用量标准是：粗加工时，通常以提升生产效率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在确保加工质量前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应依据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。具体要考虑以下5个原因。
（1）切削深度ap（mm）。在机床、工件和刀具刚度许可情况下，ap就等于加工余量。为了确保零件加工精度和表面粗糙度，通常应留一定余量进行精加工，这是提升生产效率一个有效方法。数控机床精加工余量可略小于一般机床。
（2）切削宽度L（mm）。L和刀具直径d成正比，和切削深度成反比。经济型数控机床加工过程中，通常L取值范围为：L=（0.6～0.9）d。
（3）切削速度v（m/min）。提升v也是提升生产效率一个方法，但v和刀具耐用度关系比较亲密。伴随v增大，切削热升高，刀具耐用度急剧下降，故v选择关键取决于刀具耐用度。另外，切削速度和加工材料也有很大关系，比如用立铣刀铣削合金刚30CrNi2MoVA时，v可采取8m/min左右；而用一样立铣刀铣削铝合金时，v可选200m/min以上。
（4）主轴转速n（r/min）。主轴转速通常依据切削速度v来选定。计算公式为：v=πnd/1000（d——刀具直径，单位mm）。数控机床控制面板上通常备有主轴转速修调（倍率）开关，可在加工过程中对主轴转速在一定范围内进行调整。
（5）进给速度f（mm/min）。f应依据零件加工精度和表面粗糙度要求和刀具和工件材料来选择。f增加也能够提升生产效率。加工表面粗糙度要求低时，f可选择得大些。在加工过程中，f也可经过机床控制面板上修调开关进行人工调整不过最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等限制。
伴随数控机床在生产实际中广泛应用，数控编程已经成为数控加工中关键问题之一。在数控程序编制过程中，要在人机交互状态下即时选择刀具和确定切削用量。所以，编程人员必需熟悉刀具选择方法和切削用量确实定标准，从而确保零件加工质量和加工效率，充足发挥数控机床优点，提升企业经济效益和生产水平。
表1-1、表1-2和表1-3分别列出了白钢刀、飞刀和合金刀参数设置（这些切削参数仅供参考，实际确定切削用量还应依据具体机床性能、零件形状和材料、装夹情况等进行调整）。
表1-1 白钢刀参数设置
刀具类型
最大加工深度（mm）
一般长度（mm）刃长/刀长
一般加长（mm） 刃长/加长
主轴转速（r/m）
进给速度（mm/min）
吃刀量（mm）
D32
120
60/125
106/186
800～1500
1000～
0.1～1
D25
120
60/125
90/166
800～1500
500～1000
0.1～1
D20
120
50/110
75/141
1000～1500
500～1000
0.1～1
D16
120
40/95
65/123
1000～1500
500～1000
0.1～0.8
D12
80
30/80
53/110
1000～1000
500～1000
0.1～0.8
D10
80
23/75
45/95
800～1000
500～1000
0.2～0.5
D8
50
20/65
28/82
800～1200
500～1000
0.2～0.5
D6
50
15/60
不存在
800～1200
500～1000
0.2～0.4
R8
80
32/92
35/140
800～1000
500～1000
0.2～0.4
R6
80
26/83
26/120
800～1000
500～1000
0.2～0.4
R5
60
20/72
20/110

800～1500
500～1000
0.2～0.4
R3
30
13/57
15/90
1000～1500
500～1000
0.2～0.4

① 刀具直径越大，转速越慢；同一类型刀具，刀杆越长，吃刀量就要减小，不然轻易弹刀而产生过切。
② 白钢刀转速不可过快，进给速度不可过大。
③ 白钢刀轻易磨损，开粗时少用白钢刀。
表1-2 飞刀参数设置
刀具类型
最大加工深度（mm）
一般长度（mm）
一般加长（mm）
主轴转速（/m）
进给速度（mm/min）
吃刀量（mm）
D63R6
300
150
320
700～1000
2500～4000
0.2～1
D50R5
280
135
300
800～1500
2500～3500
0.1～1
D35R5
150
110
180
1000～1800
2200～3000
0.1～1
D30R5
150
100
165
1500～2200
～3000
0.1～0.8
D25R5
130
90
150
1500～2500
～3000
0.1～0.8
D20R0.4
110
85
135
1500～2500
～2800
0.2～0.5
D17R0.8
105
75
120
1800～2500
1800～2500
0.2～0.5
D13R0.8
90
60
115
1800～2500
1800～2500
0.2～0.4
D12R0.4
90
60
110
1800～2500
1500～2200
0.2～0.4
D16R8
100
80
120
～2500
～3000
0.1～0.4
D12R6
85
60
105
～2800
1800～2500
0.1～0.4
D10R5
78
55
95
2500～3200
1500～2500
0.1～0.4

① 以上飞刀参数只能作为参考，因为不一样飞刀材料其参数值也不相同，不一样刀具厂生产飞刀其长度也略有不一样。另外，刀具参数值也因数控铣床或加工中心性能和加工材料不一样而不一样，所以刀具参数一定要依据工厂实际情况来设定。
② 飞刀刚性好，吃刀量大，最适合模胚开粗。另外，飞刀精加工陡峭面质量也很好。
③ 飞刀关键是镶刀粒，没有侧刃，图1-6所表示。

图1-6 飞刀
表1-3 合金刀参数设置
刀具类型
最大加工深度（mm）
一般长度（mm）刀刃／刀长
一般加长（mm）
主轴转速（r/m）
进给速度（mm/min）
吃刀量（mm）
D12
55
25/75
26/100
1800～2200
1500～2500
0.1～0.5
D10
50
22/70
25/100
～2500
1500～2500
0.1～0.5
D8
45
19/60
20/100
2200～3000
1000～2200
0.1～0.5
D6
30
13/50
15/100
2500～3000
700～1800
0.1～0.4
D4
30
11/50
不存在
2800～4000
700～1800
0.1～0.35
D2
25
8/50
不存在
4500～6000
700～1500
0.1～0.3
D1
15
1/50
不存在
5000～10000
500～1000
0.1～0.2
R6
75
22/75
22/100
1800～2200
1800～2500
0.1～0.5
R5
75
18/70
18/100
～3000
1500～2500
0.1～0.5
R4
75
14/60
14/100
2200～3000
1200～2200
0.1～0.35
R3
60
12/50
12/100
2500～3500
700～1500
0.1～0.3
R2
50
8/50
不存在
3500～4500
700～1200
0.1～0.25
R1
25
5/50
不存在
3500～5000
300～1200
0.05～0.25
R0.5
15
2.5/50
不存在
5000以上
300～1000
0.05～0.2

① 合金刀刚性好，不易产生弹刀，用于精加工模具效果最好。
② 合金刀和白钢刀一样有侧刃，精铣铜公直壁时往往使用其侧刃。
1.2.4 编程工艺步骤
编程时，应该遵守编程工艺步骤，不然极轻易出现错误。首先需要分析图纸、编写工艺卡等，接着需要编写模具加工程序，然后将程序输入到数控机床，最终进行程序检验和切试。
（1）分析图纸
在数控机床上加工模具，编程人员拿到原始资料是零件图。依据零件图，能够对零件形状、尺寸精度、表面粗糙度、工件材料、毛坯种类和热处理情况等进行分析，然后选择机床和刀具、确定定位夹紧装置、加工方法、加工次序及切削用量大小。在确定工艺过程中，应充足考虑所用数控机床性能，充足发挥其功效，做到加工路线合理、走刀次数少和加工工时短等。另外，还应填写相关工艺技术文件，如数控加工工序卡片、数控刀具卡片和走刀路线图等。
（2）编写程序
编程人员应依据工艺分析结果和编程软件特点，选择合理加工方法及切削参数，编写高效程序。比如，本书使用UG软件进行编程，则需要熟悉UG多种编程方法及各项参数意义。
（3）输入程序
将加工程序输入数控机床方法有：光电阅读机、键盘、磁盘、磁带、存放卡、RS232接口及网络等。现在常见方法有：经过键盘输入程序；经过计算机和数控系统通讯接口将加工程序传送到数控机床程序存放器中（现在部分新型数控机床已经配置大容量存放卡存放加工程序，作为数控机床程序存放器使用，所以数控程序能够事先存入存放卡中）；还能够一边由计算机给机床传输程序，一边加工（这种方法通常称作DNC，程序并不保留在机床存放器中）。
（4）检验程序和进行试切
数控程序必需经过检验和试切才能正式加工。通常能够利用数控软件仿真模块，首先在计算机上进行模拟加工，以判定是否存在撞刀、少切及多切等情况。也能够在有图形模拟功效数控机床上进行图形模拟加工，检验刀具轨迹正确性，对无此功效数控机床可进行空运行检验。但这种方法只能检验出刀具运动轨迹是否正确，不能查出刀具及对刀误差。因为会存在因为刀具调整不妥或一些计算误差引发加工误差，所以有必需进行首件试切这一关键步骤。当发觉有加工误差不符合图纸要求时，应分析误差产生原因，方便修改加工程序或采取刀具尺寸赔偿等方法，直到加工出合乎图纸要求模具为止。
1.3 编程界面及加工环境介绍
读者刚学习编程时，需要熟悉编程界面和加工环境，应该知道怎样进入编程界面和了解编程中需要设置哪些参数等。
1.3.1 加工环境介绍
当第一次进入编程界面时，会弹出〖加工环境〗对话框，图1-7所表示。在〖加工环境〗对话框中选择加工方法，然后单击按钮即可正式进入编程主界面。

图1-7 〖加工环境〗对话框
q 平面加工：关键加工模具或零件中平面区域。
q 轮廓加工：依据模具或零件形状进行加工，包含型腔铣加工、等高轮廓铣加工和固定轴区域轮廓铣加工等。
q 点位加工：在模具中钻孔，使用刀具为钻头。
q 线切割加工：在线切割机上利用铜线放电原理切割零件或模具。
q 多轴加工：在多轴机床上利用工作台运动和刀轴旋转实现多轴加工。
1.3.2 编程界面介绍
首先打开要进行编程模型，然后在菜单条中选择〖开始〗/〖加工〗命令或按Ctrl+Alt+M组合键即可进入编程界面，图1-8所表示。
q 〖菜单条〗工具条：包含了文件管理、编辑、插入和分析等命令。
q 〖标准〗工具条：包含了打开全部模块、新建文件或打开文件、保留文件和撤销等操作。
q 〖视图〗工具条：包含了产品显示效果和视角等命令。
q 〖加工创建〗工具条：包含了创建程序、创建刀具、创建几何体和创建操作4种命令。
q 〖加工操作〗工具条：包含了生成刀轨、列出刀轨、校验刀轨和机床仿真4种命令。
q 〖程序次序视图〗工具条：包含了程序次序视图、机床视图、几何视图和加工方法视图。
q 〖分析〗工具条：包含了全部分析模具大小、形状和结构功效。

图1-8 编程界面
1.3.3 加工操作导航器介绍
在编程主界面左侧单击〖操作导航器〗按钮，即可在编程界面中显示操作导航器，图1-9所表示。在操作导航器中空白处单击鼠标右键，弹出右键菜单，图1-10所表示，经过该菜单能够切换加工视图或对程序进行编辑等。

图1-9 操作导航器 图1-10 右键菜单
1.4 编程前参数设置
UG编程时，应遵照一定编程次序和标准。在工厂里，编程师傅习惯首先创建加工所需要使用刀具，接着设置加工坐标和毛坯，然后设置加工公差等部分公共参数。期望UG编程初学者能像这些编程师傅一样养成良好编程习惯。
1.4.1 创建刀具
打开需要编程模型并进入编程界面后，第一步要做工作就是分析模型，确定加工方法和加工刀具。在〖加工创建〗工具条中单击〖创建刀具〗按钮，弹出〖创建刀具〗对话框，图1-11所表示；在〖名称〗文本框中输入刀具名称，接着单击按钮，弹出〖刀具参数〗对话框；输入刀具直径和底圆角半径，图1-12所表示；最终单击按钮。

  图1-11 〖创建刀具〗对话框   图1-12 〖刀具参数〗对话框

① 刀具名称通常依据刀具直径和圆角半径来定义，比如，直径为30，圆角半径为5飞刀，其名称定义为D30R5；直径为12平底刀，其名称定义为D12；半径为5球刀，其名称定义为R5。
② 输入刀具名称时，只需要输入小写字母即可，系统会自动将字母转为大写状态。
③ 设置刀具参数时，只需要设置刀具直径和底圆角半径即可，其它参数按默认即可。加工时，编程人员还需要编写加工工艺说明卡，注明刀具类型和实际长度。
1.4.2 创建几何体
几何体包含机床坐标、部件和毛坯，其中机床坐标属于父级，部件和毛坯属于子级。在〖加工创建〗工具条中单击〖创建几何体〗按钮，弹出〖创建几何体〗对话框，图1-13所表示；在〖创建几何体〗对话框中选择几何体和输入名称，然后单击按钮，即可创建几何体。

上述创建几何体方法很轻易使初学者混淆机床坐标和毛坯父子关系，而且轻易产生多层父子关系，所以提议不要采取这种方法创建几何体。

图113 〖创建几何体〗对话框
下面介绍一个最常见且轻易让编程初学者掌握创建几何体方法。
1．创建机床坐标
（1）首先，在编程界面左侧单击〖操作导航器〗按钮，使操作导航器显示在界面中。
（2）在操作导航器中空白处单击鼠标右键，然后在弹出快捷菜单中选择〖几何视图〗命令，图1-14所表示。

图1-14 切换加工视图
（3）在操作导航器中双击图标，图1-15所表示，弹出〖机床坐标系〗对话框；接着设置安全距离，图1-16所表示；然后单击〖CSYS对话框〗按钮，弹出〖CSYS〗对话框，图1-17所表示；然后选择目前坐标为机床坐标或重新创建坐标；最终单击按钮两次。
双击图标

图1-15 双击图标 图1-16 设置安全距离 图1-17 选择或设置坐标

机床坐标通常在工件顶面中心位置，所以创建机床坐标时，最好先设置好目前坐标，然后在〖CSYS〗对话框中设置“参考”为WCS。
2．指定部件
双击图标，弹出〖Mill Geom〗对话框，图1-18所表示；在〖Mill Geom〗对话框中单击〖指定部件〗按钮，弹出〖部件几何体〗对话框，图1-19所表示；然后选择部件或单击按钮；最终单击按钮。
双击图标

图1-18 〖Mill Geom〗对话框 图1-19 〖部件几何体〗对话框
3．指定毛坯
在〖Mill Geom〗对话框中单击〖指定毛坯〗按钮，图1-20所表示；弹出〖部件几何体〗对话框，图1-21所表示；然后选择部件或单击按钮；最终单击按钮两次。

图1-20 〖Mill Geom〗对话框 图1-21 〖部件几何体〗对话框
1.4.3 设置余量及公差
加工关键分为粗加工、半精加工和精加工3个阶段，不一样阶段其它量及加工公差设置全部是不一样，下面介绍设置余量及公差方法。
（1）在操作导航器中单击鼠标右键，然后在弹出快捷菜单中选择〖加工方法视图〗命令，图1-22所表示。

图1-22 切换视图
（2）在操作导航器中双击粗加工公差图标，弹出〖Mill Method〗对话框；然后设置部件余量为0.5，内公差为0.05，外公差为0.05，图1-23所表示，最终单击按钮。

加工模具时，其开粗余量多设为0.5，但假如是加工铜公余量就不一样了，因为铜公最终结果是要留负余量。

图1-23 设置粗加工余量及公差
（3）设置半精加工和精加工余量和公差，结果图1-24和图1-25所表示。

图1-24 半精加工余量及公差 图1-25 精加工余量及公差

模具加工要求越高时，其对应公差值就应该越小。
1.4.4 创建操作
创建操作包含创建加工方法、设置刀具、设置加工方法和参数等。在〖加工创建〗工具条中单击〖创建操作〗按钮，弹出〖创建操作〗对话框，图1-26所表示。首先在〖创建操作〗对话框中选择类型，接着选择操作子类型，然后选择程序名称、刀具、几何体和方法。

图1-26 〖创建操作〗对话框
在〖创建操作〗对话框中单击按钮即可弹出新对话框，从而深入设置加工参数。

在模具加工中，最常使用加工类型关键是mill_planar和mill_contour两种。
下面以图形方法具体介绍最常见多个操作子类型，如表1-4所表示。
表1-4 常见操作子类型及说明
序号
操作子类型
加 工 范 畴
图 解
1
面铣加工 （face-milling）
适适用于平面区域精加工，使用刀具多为平底刀

2
表面加工 （planar-mill）
适适用于加工阶梯平面区域，使用刀具多为平底刀

续表
序号
操作子类型
加 工 范 畴
图 解
3
型腔铣 （cavity-mill）
适适用于模坯开粗和二次开粗加工，使用刀具多为飞刀圆鼻刀）

4
等高轮廓铣 （zlevel-profile）
适适用于模具中陡峭区域半精加工和精加工，使用刀具多为飞刀（圆鼻刀），有时也会使用合金刀或白钢刀等

5
固定轴区域轮廓铣（contour-area）
适适用于模具中平缓区域半精加工和精加工，使用刀具多为球刀

1.5 刀具路径显示及检验
生成刀路时，系统就会自动显示刀具路径轨迹。当进行其它操作时，这些刀路轨迹就会消失，如想再次查看，则可先选中该程序，再单击鼠标右键，然后在弹出快捷菜单中选择〖重播〗命令，即可重新显示刀路轨迹，图1-27所表示。
编程初学者往往不能依据显示刀路轨迹判别刀路好坏，而需要进行实体模拟验证。在〖加工操作〗工具条中单击〖校验刀轨〗按钮，弹出〖刀轨可视化〗对话框，接着选择〖2D动态〗选项卡，然后单击〖播放〗按钮，系统开始进行实体模拟验证，图1-28所表示。

图1-27 重播刀路

选择程序

图1-28 实体模拟验证

进行实体模拟验证前，必需设置加工工件和毛坯，不然无法进行实体模拟。
1.6 练 习 题
【练习1-1】数控加工优点关键有哪些？常使用数控设备有哪些？
【练习1-2】怎样创建加工几何体？加工几何体包含哪几部分？
【练习1-3】怎样设置加工余量及公差？
【练习1-4】怎样判定刀具类型？选择刀具加工时关键需要设置哪些刀具参数？