關鍵詞：UG; 模具零件；數控車削加工

     1 、引言

     模（mó）具（jù）零件為軸套類零件（jiàn），該零件的三維模（mó）型如圖1所示，該（gāi）零件的輪廓（kuò）截麵如圖2所示。該零件長為135mm，直徑為ϕ200mm，材料（liào）為45鋼，毛坯為棒料。輪廓麵為回轉麵，需要加（jiā）工（gōng）的麵有右端麵、外圓麵、內孔、退（tuì）刀槽、內螺紋。具體分為右（yòu）端麵與外圓（yuán）輪廓、右端內圓輪廓（kuò）、左端內（nèi）圓輪廓的數控車削（xuē）加工（gōng）。

     2 、右（yòu）端（duān）麵與外圓輪廓車削加工

     2.1 初始化加工環境

    （1）創建加工（gōng）坐標（biāo）係，機床坐標係指定MCS坐標為（140，0，0）車床工作平麵（miàn）為ZM-XM，設置（zhì）XC軸為機床主軸。
    （2）創建（jiàn）車削加工幾何，指定（dìng）部件邊界，創建毛坯幾何，毛坯為（wéi）棒料，長為140mm，直徑為（wéi）ϕ210mm，設置安裝位置坐標為（-140，0，0）。
    （3）創建避（bì）讓幾何，幾何體子類型為AVOIDANCE， 名稱為AVOIDANCE_OUT。出發點指（zhǐ）定點坐標（200，135，0），運動點到起點為軸向-徑向，點坐標為（5，110，0），運動到進刀起點為軸向-徑向，運（yùn）動到回零點為徑向-軸向，點選項為與起點相同。
     （4）創建刀具：①端麵車刀選擇OD_80_L，名（míng）稱為OD_80_L_FACE，刀尖半徑為0.5mm，方向角度為-15，刀具號為1，使用刀具夾持器，樣式為K樣式；②外（wài）圓粗加工車刀選擇OD_80_L，名稱為OD_80_L，刀尖半徑（jìng）為0.5mm，刀（dāo）具號為2，使（shǐ）用刀具夾持器；③外圓（yuán）精加工車刀選擇OD_55_L，名稱為OD_55_L，刀尖半徑為0.1mm，刀具（jù）號為3，使用刀具夾持器。

     2.2 右端麵車削（xuē）加工

     圖1 模具零件三維模型

     圖2 模具零件的輪廓（kuò）截麵

   （1）創（chuàng）建工序，工序子類型為FACING，刀具為OD_80_L_FACE，幾（jǐ）何體為AVOIDANCE_OUT，方法為（wéi）LATHE_FINISH。
   （2）設置切削區域，給定軸向修剪平麵1 點的坐標。
   （3）切削深度為恒定，深度為2mm，變換模式為省略。進給率和速（sù）度中主軸速度為500轉/min，切削為0.3mm/轉，第一刀切削為（wéi）0.3mm/轉。右端麵車削加工刀具路徑如圖3所示。

     圖3 右端麵車削加工（gōng）的刀具路徑（jìng）

     2.3 外圓粗車加工

    （1）創建工序，工序子類型為ROUGH_TURN_OD，刀具為OD_80_L，方法為LATHE_ROUGH。
    （2）切削深度為變量平均值（zhí），最大值為3mm，最小值為1mm，變換模式為省略。進給率和速度中主軸速度為500 轉/min，切削為0.3mm/轉（zhuǎn），第（dì）一刀切削為0.3mm/轉。外圓（yuán）粗車加工的刀具路徑如圖4所示（shì）。

        圖4 外圓粗（cū）車加工的刀具路徑
 

      2.4 外（wài）圓精車加工

     （1）創建（jiàn）工序，工序子（zǐ）類型為FINISH_TURN_OD，刀具為OD_55_L，方法為LATHE_FINISH。
     （2）進給率和速度中主軸速度為600轉/min，切削為0.5mm/轉。外圓精車加工的刀具路徑如圖5所示。

      圖5 外（wài）圓精車加工的刀具（jù）路徑

      3 、右端內圓輪廓（kuò）車削加（jiā）工

      3.1 創建避讓幾何及刀具

     （1）內圓輪廓（kuò）避（bì）讓幾何與外圓輪（lún）廓有所不同，需重新創建。幾何體子類型為AVOIDANCE，名稱為AVOIDANCE_RIGHT。出發點指定點坐標（200，135，0），運動點（diǎn）到起點為徑（jìng）向-軸向，點坐標為（5，5，0），運動到進（jìn）刀起點為軸向-徑向，運動到回零點為軸向-徑向，點選項為與起點相同。
     （2）創建刀具：① 點鑽選擇SPOTDRILLING_TOOL，名稱為SPOTDRILLING_TOOL，直徑為5mm，刀具號為4；②鑽頭選擇DRILLING_TOOL，名稱為DRILLING_TOOL，直徑為45mm，刀具號為5；③粗鏜刀選擇ID_80_L，名（míng）稱（chēng）為ID_80_L，刀尖半徑為0.5mm，刀具號為（wéi）6，使（shǐ）用刀具夾持器；④精鏜（táng）刀選擇ID_55_L，名稱為ID_55_L，刀尖半徑為（wéi）0.1mm，刀（dāo）具號為7，使用刀具夾持器；⑤切槽刀選擇ID_GROOVE_L，名稱為ID_GROOVE_L，刀（dāo）片寬度為2mm，刀具號（hào）為8；⑥螺紋刀選擇ID_THREAD_L，名稱為ID_THREAD_L，刀具號為9。

      3.2 中（zhōng）心鑽孔（kǒng）
 

    （1）創（chuàng）建工序，工序子類型為CENTERLINE_SPOTDRILL，刀具為SPOTDRILLING_TOOL，幾何體（tǐ）為AVOIDANCE_RIGHT，方法為LATHE_CENTERLINE。
    （2）進給率和速度（dù）中主（zhǔ）軸速度為300轉/min，切削為0.3mm/轉。中心鑽孔的刀（dāo）具路徑如圖6所示。

      
  
        圖6 中心鑽孔的刀具路徑

      3.3 鑽孔

     （1）創建（jiàn）工序，工序子（zǐ）類型為CENTERLINE_DRILLING，刀具為（wéi）DRILLING_TOOL，幾何體為AVOIDANCE_RIGHT，方法為LATHE_CENTERLINE。
     （2）起（qǐ）點和深度中的距離為135mm。
     （3）進給率和速度中主軸速度為300轉（zhuǎn）/min，切削為0.1mm/轉，進刀為0.1mm/轉。鑽孔的刀具路徑（jìng）如圖7所示。

        
 
         圖7 鑽孔的刀具路徑

      3.4 右端粗鏜內孔

     （1）創建工（gōng）序，工序子（zǐ）類型為ROUGH_BORE_ID，刀具為ID_80_L，方法為LATHE_ROUGH。
     （2）切削深度為變量平均值，最（zuì）大值為3mm，最小值為1mm，變換模式為省略。策略中取消允許底切，進給率和速度中主軸速度為（wéi）500 轉/min，切削（xuē）為0.3mm/轉，第一刀切削為0.3mm/轉。右端粗鏜內孔的（de）刀具路徑如圖8所示。
　　 

         圖8 右端粗鏜內孔（kǒng）的刀具路徑

      3.5 右端精鏜內孔

     （1）創建工（gōng）序（xù），工序子類型為FINISH_BORE_ID，刀具為ID_55_L，方法為LATHE_FINISH。
     （2）切（qiē）削（xuē）區域，設置（zhì）徑向修剪平麵2的點坐標，軸向修剪平麵1的點坐標。
     （3）策（cè）略中取消允許底（dǐ）切，進給率和速度中主軸速度為600轉/min，切削為0.5mm/轉。右端精鏜內孔的刀具路（lù）徑如圖9所示。

       
 
      圖9 右端精鏜內孔的刀具路徑

      3.6 內孔（kǒng）切槽

     （1）創建工序，工序子類（lèi）型為GROOVE_ID，刀具為GROOVE_ID_L，方法（fǎ）為LATHE_GROOVE。
     （2）切削區域，設置軸向修剪平麵1的（de）點坐標，軸向修剪平麵2的（de）點（diǎn）坐標。
     （3）步距為恒定，距離為（wéi）1mm，常規拐角為延（yán）伸，淺角為延伸，進給率和速度中主軸速度為300轉/min，切削為0.2mm/轉，第一刀切削、步距均為（wéi）0.2mm/轉，非切削移動運動到回零點，運動類（lèi）型為徑向-軸向，點選項（xiàng）指定點坐標（145，5，0）。內孔切槽的刀具路徑如（rú）圖10所示。

       
      
       圖10 內（nèi）孔切槽的刀具路（lù）徑

       3.7 內螺紋加工
 
 
      （1）創建工序（xù），工序子類型為THREAD_ID，刀具為THREAD_ID_L，方法為LATHE_THREAD。
      （2）螺紋形狀（zhuàng）：選（xuǎn）取頂線，深度選（xuǎn）項為深度和角度，深度為2mm，與XC 的夾角為180，起始偏置為3mm，終止偏置為2mm。
      （3）切削深（shēn）度為恒定，深度為1mm，距離變化為（wéi）恒定，距離為（wéi）1mm，進給率和速度（dù）中（zhōng）主軸速度為300轉/min，切削為（wéi）1mm/轉。內螺紋加工的刀具（jù）路徑如圖11所（suǒ）示（shì）。

       圖11 內螺紋加工的刀具（jù）路徑（jìng）

       4 、左端（duān）內圓輪廓車削加工

       4.1 初（chū）始化加工（gōng）環境

      （1）創建加工（gōng）坐（zuò）標係，機床坐標係指定MCS坐標為（0，0，0）車床工作平麵為ZM-XM，設置XC 軸為機床（chuáng）主軸。
      （2）創建車削加工幾何，指定部件邊界，創建毛坯幾何，毛坯為（wéi）棒料，長為50mm，直徑為ϕ200mm，設置安裝位置坐標為（-50，0，0）。
      （3）創建（jiàn）避讓幾何，幾何體（tǐ）子類型為AVOIDANCE，名稱（chēng）為AVOIDANCE_LEFT。出（chū）發點（diǎn）指定點坐標（200，135，0），運動點到起點為徑向-軸向，點坐標（biāo）為（5，-15，0），運動到進（jìn）刀起點為軸向-徑向，運動到回零點為軸（zhóu）向-徑向，點選項為與（yǔ）起點相同。
      （4）創建刀具：①粗（cū）鏜刀選擇ID_80_L，名稱為ID_80_L_LEFT，刀（dāo）尖半徑為（wéi）R0.5mm，刀具號為10，使用刀具夾持器，手為右手，夾持器角度為180°；②精鏜刀選擇ID_55_L，名稱為ID_55_L_LEFT，刀尖半徑為0.1mm，刀具（jù）號為11，使用刀具夾持器，手為右手，夾（jiá）持器角度為180°。

       4.2 左端粗鏜內孔（kǒng）

       （1）創建（jiàn）工序，工序子類（lèi）型為ROUGH_BORE_ID，刀具為ID_80_L_LEFT，幾何體為AVOIDANCE_LEFT，方法為LATHE_ROUGH。
       （2）切削區域，徑向修剪平麵（miàn）1指（zhǐ）定點（diǎn）坐（zuò）標（biāo），徑向修（xiū）剪（jiǎn）平麵2指定點（diǎn）坐標。
       （3）切削（xuē）深度為變量平均值，最大值（zhí）為3mm，最小值為1mm，變換模式為省略。策（cè）略中取（qǔ）消允許底切，進（jìn）給率和速度中主軸速度為500 轉/min，切削為0.3mm/轉（zhuǎn），第一刀切削為0.3mm/轉。左端粗鏜內孔的刀具路徑如圖12所示。

            圖12 左（zuǒ）端粗鏜內孔的刀具路徑

        4.3 左端精鏜內孔

       （1）創建工序，工序子類型為FINISH_BORE_ID，刀具（jù）為ID_55_L_LEFT，方法為LATHE_FINISH。
       （2）策略中取消允許底切，進給率和速度中（zhōng）主軸速度為600轉/min，切（qiē）削為0.5mm/轉。左端精（jīng）鏜內孔的刀具路（lù）徑如圖13所示。

        圖13 左端精鏜（táng）內孔的（de）刀具路徑

        5 、結束語

       UG軟件CAM模（mó）塊數控加工（gōng）功（gōng）能十分強大，數控車削加工零件時采用（yòng）自動編程可大大提高編（biān）程（chéng）效（xiào）率。利（lì）用本人自定義的後處理文件生成的NC代碼，可以一字不改直接用於該零件（jiàn）的數控加工。