UG_CAM多轴铣削加工教程
NXCAM多轴加工编程实践教程第三章多轴铣加工(顺序铣)
3ᐺࣶᒷᇷଝDŽၿኔᇷDž主要内容●顺序铣加工介绍●顺序铣加工操作步骤●加工几何●顺序铣编程操作设置要点●顺序铣操作实例应用实例●顺序铣操作实例学习目标本章将对多轴铣加工（顺序铣）进行介绍，了解顺序铣加工操作步骤，通过加工几何的介绍、顺序铣编程操作设置要点及顺序铣操作实例来掌握顺序铣的操作应用。
3.1 顺序铣加工介绍顺序铣（Sequential Milling）是一种用于一系列连续表面精加工的方法。
复杂零件几何体中，多个不同方向矢量表面的连续加工，往往需要刀轴不断地变化，顺序铣为这些表面的精加工提供了很好的解决方案。
在顺序铣的加工中，它主要是通过设置进刀、连续加工、退刀和移刀等一系列刀具运动，产生刀具运动路径，以及对机床进行3轴、4轴或5轴联动控制，从而实现对零件表面轮廓的精加工。
图3-1所示的零件各个表面的精加工，就是通过顺序铣操作，在不同位置有效地控制刀轴矢量的变化，使刀具沿着零件各个侧面运动，从而完成了零件表面轮廓的精加工。
顺序铣加工操作是由一系列加工子操作组成，每个子操作产生独立的刀具运动路径，各个子操作共同构成了完整的刀具运动轨迹。
进刀运动（Engage Motion）使刀具从起刀点（或进刀点）进刀到初始切削位置；连续加工运动使刀具按着驱动表面的连接顺序进行铣削加工；加工结束后，退刀运动使刀具从零件的加工表面退出；直线移刀运动使刀具以直线方式远离NX CAM多轴加工编程实践教程110工件，在不同位置的进刀点和退刀点之间产生跨越运动，开始下一个区域的切削。
图3-1 顺序铣加工示例3.2 顺序铣加工操作步骤（1）创建程序、刀具、几何、加工方法等4个父节点组。
（2）在顺序铣操作对话框中指定操作参数，这些参数在后续的子操作中一直有效。
（3）创建直线移刀运动，定义刀具的初始位置（可选）。
（4）创建进刀运动，定义刀具的初始切削位置。
（5）创建连续进刀运动及后续的子操作。
（6）创建退刀运动，使得刀具远离工件。
NXCAM多轴加工编程实践教程第一章多轴加工基础
1ᐺࣶᒷଝ主要内容●多轴加工概述●多轴加工常见机床类型●多轴加工的优点●多轴加工常用数控系统●多轴加工刀具种类●多轴加工应用学习目标通过对多轴加工常见机床类型、常用数控系统、刀具种类和多轴加工的优点的介绍，初步了解多轴加工的应用。
1.1 多轴加工概述多轴加工可理解为在4轴（至少包含一个回转轴）及以上的数控设备上完成定向或联动加工。
随着制造技术的发展，当前多轴数控加工设备越来越多地应用在航空航天、汽车等行业。
多轴加工设备的种类很多，结构类型和控制系统都各不相同。
多轴加工与3轴加工编程相比，作为加工程序的NC代码的主体即是众多的路径坐标点，控制系统通过坐标点来控制刀尖参考点的运动，从而加工出需要的零件形状。
在3轴加工编程的过程中，只需要通过对零件模型按照加工策略进行计算，在零件上得到点位数据即可。
而在多轴加工中，不仅需要计算出点位坐标数据，还需要得到坐标点上的矢量方向数据，这个矢量方向在加工中通常用来表达刀具的刀轴方向，这就要求在编程中要考虑更多的因素及复杂的运算。
目前，这项工作最经济的解决方案是通过计算机和CAM软件来完成，众多的CAM软件都具有这方面的能力。
但是，这些软件在使用和学习上难度比较大，编程过程中需要考虑的因素比较多，能使用CAM软件编程的技术人员成为多坐标加工的一个瓶颈因素。
即使利用CAM软件，从目标零件上获得了点位数据和矢量方向数据之后，并不代表这些数据可以直接用来进行实际加工。
因为随着机床结构和控制系统的不同，这些数据如何能准NX CAM多轴加工编程实践教程2确地解释为机床的运动，是多坐标联动加工需要着重解决的问题。
因此，仅仅利用CAM软件计算出点位数据和矢量方向并不能真正地满足最终的加工需要（这些点位数据和矢量方向数据就是前置文件），还需要利用另外的工具将这些前置文件转换成适合机床使用的加工程序，这个工具就是后处理。
1.2 多轴加工常见机床类型以五坐标联动的铣削机床为例，从结构类型上看，分为双转台、双摆头、单摆头+单转台三大类，每大类根据机床运动部件的运动方式的不同而有所不同。
UG编程在多轴CNC加工中的技巧与实践
UG编程在多轴CNC加工中的技巧与实践UG编程软件是一种常用于多轴CNC机床加工的先进软件。
随着制造业的发展，CNC加工已经成为现代工业中不可或缺的一环。
在多轴CNC加工中，UG编程的技巧和实践显得尤为重要。
本文将探讨UG编程在多轴CNC加工中的技巧与实践，以便为读者提供相关知识和经验。
一、多轴CNC加工简介多轴CNC加工是指利用多个坐标轴来驱动刀具进行加工的一种技术。
相比传统的三轴加工，多轴CNC加工可以在更多的方向上进行切削，从而实现更复杂的零件加工。
多轴CNC加工可以提高加工效率和加工精度，适用于模具制造、航空航天、汽车制造等领域。
二、UG编程在多轴CNC加工中的应用UG编程软件具有强大的功能，可以支持多轴CNC加工的编程和仿真。
UG编程在多轴CNC加工中的应用主要包括以下几个方面：1. 坐标系与工件坐标系的转换在多轴CNC加工中，不同的轴向可能需要不同的坐标系。
UG编程可以通过坐标系的转换，将工件坐标系与机床坐标系进行对应，从而确保程序的正确性和精度。
2. 刀具路径规划UG编程可以根据零件的几何形状和加工要求，自动生成刀具路径。
通过合理规划刀具路径，可以实现零件的高效加工和加工质量的提高。
3. 碰撞检测与优化在多轴CNC加工中，不同轴向之间可能存在碰撞的风险。
UG编程可以通过碰撞检测功能，提前发现潜在的碰撞问题，并针对性地进行优化，避免事故的发生，保障加工过程的安全性。
4. 加工参数的设定UG编程可以根据加工要求，设定不同的加工参数。
例如切削速度、进给速度、切削深度等参数的设定，可以根据零件的材料和几何形状进行调整，以实现更好的加工效果。
5. 仿真与调试UG编程软件提供了强大的仿真功能，可以对编写好的加工程序进行虚拟加工和调试。
通过仿真，可以发现潜在的问题和错误，并进行及时修正，减少加工中的浪费和风险。
三、UG编程的技巧与实践在进行UG编程的过程中，有一些技巧和实践是非常重要的。
下面将介绍几个常用的UG编程技巧与实践：1. 合理利用工件坐标系和机床坐标系在多轴CNC加工中，合理利用工件坐标系和机床坐标系是十分关键的。
UG编程技巧如何实现CNC加工中的多轴加工
UG编程技巧如何实现CNC加工中的多轴加工随着科技的进步和制造业的发展，CNC（Computer Numerical Control）成为现代加工领域中不可或缺的一部分。
CNC加工以其高效、精准的特点，广泛应用于各种工业制造过程中。
而在CNC加工中，多轴加工技术的应用，可以进一步提高加工的质量和生产效率。
本文将介绍UG编程中的一些技巧和方法，帮助读者实现CNC加工中的多轴加工。
一、理解多轴加工的概念和优势多轴加工是指在CNC加工中同时控制多个工作轴进行联动加工的技术。
相比于传统的单轴加工，多轴加工具有以下几个优势：1. 提高加工效率：多轴加工可以在同一时间内同时进行多项加工操作，大大提高了加工效率。
例如，在雕刻复杂的曲面结构时，传统的单轴加工需要多次换刀和调整坐标，而多轴加工可以通过三、四、五轴联动，一次性完成较为复杂的加工任务。
2. 增加加工精度：通过多轴加工，可以更好地控制和调整零件在加工过程中的工作角度、刀具进给及其它参数，从而提高加工精度。
3. 扩展加工范围：多轴加工可以实现更多种类、更复杂形状的加工。
例如，在立式加工中，通过多轴加工可以实现各种角度的面加工，而传统的单轴加工则具有较大的限制。
二、UG编程中实现多轴加工的技巧1. 编辑正确的工作坐标系：在进行多轴加工之前，首先需要编辑合适的工作坐标系。
工作坐标系是CNC机床上各轴运动和加工的参考基准，它确定了工件在机床坐标系统中的位置和方向。
在使用UG软件进行编程时，可以通过新建和编辑坐标系来定义和调整工作坐标系。
根据加工任务的要求，合理选择和设置工作坐标系可以更好地实现多轴加工。
2. 设置刀具轨迹与夹具：在UG编程中，需要对刀具轨迹进行合理的设置和优化。
刀具轨迹的设定要考虑到多轴联动和刀具路径的光滑性，以保证加工过程的稳定和效果的质量。
此外，选择合适的夹具和夹具位置也是实现多轴加工的重要一环。
3. 选择合适的加工策略：在进行多轴加工时，选择合适的加工策略可以提高加工效率和质量。
01-任务单-项目1 UGCAM基础知识及加工操作流程
《计算机辅助制造》
项目任务单
模块名称模块一 UG CAM基础知识
项目1 UGCAM基础知识及加工操作流程
任务描述：
使用两种不同的方法，设置如图所示任务零件UG CAM模块的加工环境，独立完成并掌握 UG CAM 加工操作流程。
学习目标：
通过本学习情境的学习，要求：
知识目标：
1.了解铣削自动编程的基本概念；
2.了解UGCAM模块的操作界面；
3.掌握UGCAM模块的加工环境设置；
4.掌握UG铣削加工操作流程；
能力目标：
1.能根据需要设置UGCAM模块的加工环境；
2.掌握UG铣削加工操作流程。
素质目标:
1.养成热爱科学、实事求是的学风；
2.具备严谨、细心、全面、追求高效、精益求精的职业素质；
3.具备良好的道德品质、沟通协调能力和团队合作精神，极强的敬业精神。
1。
UG CAM基础培训(六)----多轴加工
运动关系与间距
摆头转抬结构
旋转台
轻的或中等重量的工件 最小化工件移动 最少的轴的叠加 工件易于安装 好的观察视角
旋转头
当摆头绕Y轴旋转时需要额外的X 轴移动 长的刀具也会增加X轴的移动 刀长事件
双转台结构
旋转台
重量轻的工件 工件的叠加 最少的轴的叠加
减少工件的硬度 额外增加X、Y、Z的线性移动 工件安装的考虑
可变轴曲面轮廓铣
目的
本课介绍可变轴轮廓铣的一些概念及特殊的刀轴控制方式和驱动 方法。可变轴轮廓铣一般用于零件的精加工。
目标
通过本课的学习，可以掌握： 通过适当选择零件几何体的刀轴生成多轴加工的刀轨 多轴加工的编程技巧
原理：刀位点的算法
R2
im
n m
R1
r z
a
r z
γ n
R2
p
R1
rm
y
(90 − α ) rp
边界驱动方法更适合粗加工。
边界选项
边界选项 用于逐步定义边界，每个边界成员可以分别定义刀具位置为On、Tanto或 Contact
切削模式 用于指定刀轨的形状。
切削类型
平行线切削模式
径向切削模式
同心圆切削模式
切削类型 用于定义刀具从一段刀轨到下一段刀轨的移动方式。 切削模式中心 在使用同心圆切削模式、径向切削模式时用户自定义或系统自动计算出切 削中心点。 切削角度 使用平行线切削模式时定义刀轨旋转角度。 行距 定义连续切削的刀轨间的距离 更多的驱动参数
选择方法
自动 NX 根据主操作对话框中指定的切削区域面的边界创建流动曲线集和交叉曲线集。指定 您手工选择流动曲线和交叉曲线或自动编辑创建的流动/交叉曲线。 对于此选项，如果使用接触刀具位置，则从选择栏上的类型过滤器列表中选择边缘。 接触仅用于边缘曲线。
UG NX多轴加工实例教程 项目一 初识UG NX CAM加工
三、UG NX CAM功能及应用
2．切削仿真模拟功能
（1）加工路径仿真 （2）刀路过切检查 （3）机床的仿真加工
三、UG NX CAM功能及应用
3．刀轨编辑器
4．后处理
5．刀具位置源文件 （CLSF） 6．车间文档
任务准备
任务准备
参观数控实训车间或相关数控加工企 业，认识了解CAD/CAM软件在实际生 产中的运用和作用。上网查询，学习图 片、影音资料等学习资源。
（Cavity Mill） 廓，在深度方向上分成多个
切削层进行切削，生成加工
刀具路径，能加工与底面不
垂直的部位
三、UG NX CAM功能及应用
1.加工方式
固定轮廓铣 （Fixed
Contour）
固定轮廓铣提供多种驱动方 法、投影矢量，适用于曲面 的精加工，需要指定部件几 何体和切削区域，编辑切削 模式和参数，生成加工刀具 路径
（3）掌握UG NX CAM软件功能及应用（8分）
任务单描述错误或不足酌情扣1-8分
（1）能够阐述CAD/CAM软件的概念及功能（10分）
根据回答情况酌情扣1-10分
（2）能够评价外国及国产CAD/CAM软件的优缺点（10分）源自根据回答情况酌情扣1-10分
（3）能够描述UG NX CAM软件详细功能及应用（10分）
1.加工方式
车削加工 （Turning）
车削加工包括了中心孔的钻 削、内外径的粗精车、内外 螺纹的粗精车、内外径槽和 端面槽的加工等
三、UG NX CAM功能及应用
1.加工方式
线切割加工提供了外部、
线切割 内部修剪，开放轮廓和无心
等多种加工方法，可以方便
（Wire edm） 的在二轴和多轴方式中切削
4ug CAM 加工练习 及其步骤
1. 打开图形Part4，根据图形的要求选择合适的工艺路线和刀具，如下图所示：序号加工工艺操作类型余量使用刀具1 粗铣型腔铣1mm D52 精铣剩余铣0 D4R22. 单击按钮，选择加工，单击初始化，进入加工环境，单击左侧的按钮，在操作导航器中单击右键，选择几何视图，然后双击，系统自动弹出机床坐标系对话框，单击按钮，设置【参考】为WCS，单击确定，选择为平面，再单击按钮，设置安全距离为30，单击确定，操作如下图所示：3. 双击操作导航器中，单击按钮，选择实体，单击确定，再单击按钮，选择自动块，单击确定，结果如下图所示：4. 单击菜单栏中的按钮，创建如下图所示的两把刀具。
5.单击按钮，系统弹出创建操作对话框，选择子类型为CA VTTY MILL,程序为PROGRAM,刀具为D4，几何体为WOKEPIECE,方法为MILL_ROUGH。
单击确定，操作结果如下图所示：6.单击按钮，指定切削区域，选择部件上表面，结果如下图所示：7.刀轨设置：切削模式：跟随部件；步距：%刀具平直，平面直径百分比50；全局每刀深度：1mm切削参数：部件余量为1mm底部余量为0.5mm、连接中开放刀路为：变换切削方向，最大移刀距离150；速度和进给：主轴为4500，进给率为800更多设置：快进3500、逼近1500、进刀1000、第一刀切削1000、单步执行800、移刀1500、退刀2500、离开3500。
8.单击按钮，生成刀轨，结果如下图所示：9.单击按钮，系统弹出创建操作对话框，选择子类型为REST_ MILLING,程序为PROGRAM,刀具为D4R2，几何体为WOKEPIECE,方法为MILL_FINISH。
单击确定，操作结果如下图所示：10.单击按钮，指定切削区域，选择部件上表面，结果如下图所示：11.刀轨设置：切削模式：跟随部件；步距：%刀具平直，平面直径百分比20；全局每刀深度：0.1mm切削参数：连接中开放刀路为：变换切削方向，最大移刀距离100；速度和进给：主轴为5000，进给率为600更多设置：快进3500、逼近1500、进刀1000、第一刀切削1000、单步执行800、移刀1500、退刀2500、离开3500。
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多轴加工的优点
1.减少零件的装夹次数，缩短辅助时间，提高定位精度
2.可以加工三轴无法加工的斜角和倒勾等区域
3.用更短的刀具从不同的方位去接近零件，增加刀具刚性
4.让刀具沿零件面法向倾斜，改善切削条件，避免球头切削
5.使用侧刃切削，获得较好表面，提高加工效率
6.可用锥度刀代替圆柱刀，柱面铣刀代替球头刀加工
m_axis.avi
多轴加工的关键因素•机床：不同的结构的机床具有不同的优缺点，应跟据特定的任务选
取合适的机床•
控制系统：多数有名的控制系统都提供了很好的功能，但也有其特定领域的强项•
CAM系统：NX是最好的系统之一,以丰富的功能满足不同的需要,尤其是刀轴控制选项•人员：具备必要的知识和经验
X Z B
C
X
Z
多轴加工的方式
用固定轴功能实行定位加工：机床的旋转轴先转到一固
定的方位后加工，转轴不与ＸＹＺ联动，ＮＸ各固定轴
加工方式都可指定刀具轴实现多轴加工
用可变轴曲面铣实行联动加工：在实际切削过程中，至少有一个旋转轴同时参加ＸＹＺ的运动，ＮＸ提供强大的刀轴控制，走刀方式选择，刀路驱动
用顺序铣实行多轴联动清根：适用于需要完全控制刀路生成过程的每一步骤的情况，支持２－５轴的铣削编程，交互地一段段生成刀路
曲面轮廓铣原理
曲面轮廓铣：刀具跟随零件的表面形状进行加工，有效的清除其它刀具加工后的残余，完成零件的精加工
刀轨创建需要2个步骤:
第1步从驱动几何体上产生驱动点
第2步将驱动点沿投射方向投射到零件几何体上,刀具跟随这些点进行加工
ＮＸ多轴编程的注意点
1.编制刀路时总需指定刀轴方向，默认为加工座标系的Ｚ轴
2.在固定轴编程中将刀轴设定为非Ｚ轴可实现多轴定位加工
3.可变轴编程中，大多情况下，刀轴是非(0,0,1)
4.利用可变轴功能，一定要正确设定刀具轴方向
5.多轴加工时需确保在刀具或工作台旋转中不发生干涉
6.建议在每一操作结束时，将刀轴回复到(0,0,1)
旋转中心的设定
旋转轴中心相对于加工坐标系可以用两种方式定义：
•把加工坐标系ＭＣＳ放置在旋转轴中心即第４或５轴的旋转中心
•指定加工坐标系ＭＣＳ为加工编程父节点组，加工坐标系由主加工坐标系和局部加工坐标系构成，可把相关的信息数据传给后处理
投影矢量允许定义驱动点投影到部件表面的方式和刀具接触的部件表面侧
选择投影矢量时应小心,避免出现投影矢量平行于刀轴矢量或垂直于部件表面法向的情况.这些情况可能引起刀轨的竖直波
使用“远离点”或“远离直线”作为投影矢量时，从部件表面到矢量焦点或聚焦线的最小距离必须大于刀具的半径
Normal to drive
投影方法的选择
驱动曲线模式本身不是刀轨,必须将它投影到部件上以创建刀轨。
投影矢量的选择对于生成高质量的刀轨非常重要。
建议如下：
刀轴或指定矢量
矢量与目标平面不平行时使用这些选项。
远离点、朝向点和远离直线、指向直线
拥有一组曲面，但其中的单一矢量角度不足以代表所有曲面时，使用这些选项。
离开或指向指定的点或直线进行投影时，请确保选择的点或直线所在的位置可保证刀可以抵达整个要切削的区域。
使用离开时，请确保刀尖位于点或直线上时刀具不会过切部件。
加工型腔时使用远离点或远离直线。
加工型芯时使用朝向点或指向直线。
这些选项不依赖于驱动曲面法线，并且非常适用于处理刀具半径大于部件特征（圆角半径、拐角等等）的部件。
垂直于驱动体和朝向驱动体
驱动曲面法线已进行适当定义并且变化非常平滑时使用这些选项。
使用朝向驱动体加工型腔，使用垂直于驱动体加工型芯。
在刀具半径大于部件特征（圆角半径、拐角等等）的情况下，它们可能不适用。
变轴轮廓铣刀轴控制（2）
指向点
离开点指向线
离开线
垂直于零件面垂直于驱动面
相对于矢量刀具轴
在相对刀轴控制中需定义
引导角：刀具沿刀轨方向向前（正）或向后（负）的摆角
倾角：沿刀具运动的方向的左（负）或右（正）的摆角
4轴控制方式
４轴方式：使刀具绕所定义的旋转轴转一定角
度（旋转角），同时保持刀具和旋转轴垂直。
与倾角不同，旋转角始终向垂直轴的同一侧倾
斜，与运动方向无关。
插补刀轴方式
Swarf刀轴
为避免最大的引导角和最小跟部距离的冲突，需输入较大的引导角和较小的跟部距离，而且引导角的值必须在2至88度，要防止刀轴震荡，可勾选Apply smoothing
其它刀轴
可变轴等高
避免刀柄碰撞，并允许使
用更短的刀具精加工陡峭
壁和拐角
切削参数
顺序铣的概念
通过一个表面到另一个表面的连续铣削（子操作）去加工零件的轮廓，允许对刀具的运动进行灵活控制。
顺序铣提供了一些特殊的刀轴控制方式，用来保持刀具与驱动几何体和零件几何体的相对位置，还可以辩别多个检查面
子操作
顺序铣对话框
Path Generation:可在接受每个子操作时为该子操作创建刀轨，否则在结束操作生成刀轨
Multiaxis Output:可使系统输出刀轴矢量的I、J和K的分量，并显示子操作中生成的每个点
End Operation:完成操作，并允许从顺序铣中退出Replace Geometry Globally:允许在整个操作中用其它面、临时平面来替换零件面、驱动面、检查面
循环控制
循环是原始刀具的拷贝，能重复去除多余的余量
嵌套循环是指同一个或下个子操作中驱动面或零件面循环。