UG四轴加工讲解
UG四轴3d轮廓造型与加工技巧
UG四轴3d轮廓造型与加工技巧本文中解决的对象是在圆柱面上进行复杂曲面造型时，容易产生的变形问题，解决生成多轴联动数控加工程序时，容易产生的过切、欠切和刀轴干涉问题等。
通过不断的学习与试验，获得了良好的加工效果。
标签：多轴加工；曲线缠绕；可变轴轮廓铣前言：多轴加工技术是当今制造技术中的高新技术，它涉及到计算机三维造型、CAM自動编程技术、测量技术、制造工艺学、加工仿真技术等多学科交叉的综合技术，因此具有较高的技术难度。
文中所使用的CAD/CAM软件UG是当今世界上最先进且高度集成的CAD/CAM/CAE高端软件之一，其中UG加工模块可以提供有效、精确、灵活的多轴加工策略，有一系列的刀轴控制方法，支持在加工复杂表面时可精确控制机床刀轴的运动方式，并且同时可以进行碰撞和干涉检查。
本文将以UG NX8.5中文版为例，详细阐述从造型到应用四轴加工技术进行3D轮廓铣削的过程，内容涉及到实体造型技巧、多轴加工技术、加工参数设定，粗精加工编程及VERICUT仿真加工技术等，并例举了造型和加工过程中出现的问题与解决方案，改善了此类零件的加工质量。
一、圆柱面上进行3D轮廓（LOGO）造型（1）零件实体造型时，如图1-1所示零件，首先将已绘制好的平面曲线附着到圆柱面上，一般会将曲线直接利用“投影”功能沿某个方向投影到圆柱面，但所投影的曲线就会产生局部被拉长或缩短的变形，当附着到圆柱面上的曲线宽度超过投影圆柱直径时，由于投影面宽度小，导致投影曲线投影到圆柱面下半部分，并产生了多余的连结曲线，其变形严重。
多次尝试后，在绘制3D轮廓曲线采用“曲线缠绕”功能来完成这部分造型效果较好，如下图1-2、1-3所示，圆柱面上绿色线部分为垂直投影的结果，产生了变形，红色曲线是用曲线缠绕功能得到的结果，其曲线可以很好的附在圆柱面上。
图1-1图1-2图1-3（2）在产生凸起实体部分，如直接将轮廓进行“拉伸”，其侧壁与圆柱面不垂直，由于刀轴方向一般朝向旋转轴线，这样会导致加工零件轮廓的欠切和过切现象，带来加工问题。
ug四轴加工编程步骤
ug四轴加工编程步骤
UG四轴加工编程的步骤一般如下：
1. 创建模型：使用CAD软件创建需要加工的零件模型，可以是STEP、IGES等格式。
2. 导入模型：将零件模型导入到UG软件中。
3. 设定工作坐标系：确定加工零件所使用的工作坐标系，包括原点和坐标轴方向。
4. 创建刀具：根据切削要求和加工路径，创建所需的刀具。
5. 创建刀具路径：根据工艺要求，使用UG的CAM功能创建刀具路径，并进行切削模拟。
6. 设置加工参数：设置加工参数，包括切削速度、进给速度、切削深度等。
7. 生成加工代码：生成数控加工程序代码，输出为NC文件。
8. 模拟和优化：对生成的加工程序进行模拟和优化，确保加工路径正确无误。
9. 传输到数控机床：将生成的NC文件传输到数控机床中进行加工。
10. 进行加工：按照NC文件中的加工程序，进行数控加工操
作。
11. 质检和调整：进行零件质检，根据实际情况进行必要的调整和修正。
以上是一般的UG四轴加工编程步骤，具体操作可能会因零件形状、材料和工艺等不同而有所调整。
等宽螺旋槽ug四轴加工方法
等宽螺旋槽ug四轴加工方法一、前言二、等宽螺旋槽ug四轴加工方法的基本原理三、等宽螺旋槽ug四轴加工方法的具体步骤1.确定刀具类型和尺寸2.创建零件模型和刀具模型3.选择适当的加工方式4.设置加工参数5.进行仿真和优化四、注意事项和常见问题解答五、总结一、前言随着现代制造技术的不断发展，越来越多的企业采用数字化制造技术来提高生产效率和产品质量。
在数控加工领域，UG软件是一款非常流行的CAD/CAM软件，其强大的功能和易于使用的界面受到了广大用户的青睐。
本文将介绍如何使用UG软件进行等宽螺旋槽四轴加工。
二、等宽螺旋槽ug四轴加工方法的基本原理等宽螺旋槽是一种常见的机械零件结构，其制作过程需要进行精密数控加工。
在UG软件中，通过对零件模型进行建模，并选择合适的刀具类型和尺寸，可以实现等宽螺旋槽的精确加工。
四轴加工是一种常见的数控加工方式，其可以通过旋转刀具在三维空间内进行多角度加工，从而实现复杂零件的高效加工。
三、等宽螺旋槽ug四轴加工方法的具体步骤1.确定刀具类型和尺寸在进行等宽螺旋槽ug四轴加工之前，需要选择适当的刀具类型和尺寸。
常用的刀具类型有球头铣刀、圆锥铣刀、平头铣刀等，根据不同的零件形状和要求选择不同类型的刀具。
同时，还需要根据零件尺寸和形状选择合适的切削参数。
2.创建零件模型和刀具模型在UG软件中，通过创建零件模型和刀具模型来实现等宽螺旋槽ug四轴加工。
首先需要使用UG软件进行三维建模，将待加工的零件进行建模，并且添加相应参数。
然后，在UG软件中创建一个与所选切削工具相对应的3D几何体，并将其保存为一个单独的文件。
3.选择适当的加工方式在UG软件中，可以通过多种加工方式来实现等宽螺旋槽ug四轴加工。
常用的加工方式有螺旋插铣、等宽螺旋插铣、等宽螺旋铣削等。
根据不同的零件形状和要求选择适当的加工方式。
4.设置加工参数在进行等宽螺旋槽ug四轴加工之前，需要设置相应的加工参数。
这些参数包括刀具直径、切削深度、进给速度、转速等，根据不同的材料和切削条件进行适当调整。
UG四轴加工讲解
UG四轴加工讲解A.零件的建模：梅花滚筒ф100×3001）建模时要特别小心：在草图上作出梅花的曲线后，采用缠绕的方法使曲线附着在圆柱上。
2）图案的深度是5mm，而不在同一平面上的曲线拉伸后成的是片体。
所以采用片体修剪，缝合成实体，再与圆柱求差的方法。
因而最初拉伸时可以开始为-２结束为８，上下多２mm。
3）要保证图案的深度，在作修剪圆片体时，草图YZ平面上的ф100的圆心向-Z平移5mm即可。
4）注意修剪片体时的方法，采用曲线修剪省事，先修剪原点的圆柱片体，再作平移5mm的片体，在修剪这个平移5mm的片体。
最后缝合成实体。
5）作出第一个实体后，采用变换的方法（实例特征不支持）作出其他七个。
6）最后与圆柱体求差。
B.加工过程：C.加工参数：1）粗加工切削模式：跟随周边，步距：%刀具平直，平面直径百分比：20，每一刀的深度：1，【切削层】类型：用户定义，已测量从：顶层，范围深度：其他默认就行。
其结果如下：对其进行变换，结果：加工序号加工工序加工方法投影矢量刀轴刀具部件余量公差转速r/min进给mm/min1 粗加工型腔铣无Z轴T1B8 ±1000 3002 精加工腔可变轴指向直线离开直线T2D6 0 ±2000 1503 精加工侧壁可变轴指向直线离开直线T2D6 0 ±2000 150其中，CA VITY_MILL_1_1为第一个（即原始生成的）CA VITY_MILL_2_1为将CA VITY_MILL_1_1轴向（+X）平移100复制出来的。
其他6个刀轨为“绕直线旋转”“Multiple Copies”（多重复制）出来的。
2）精加工腔（采用可变轴铣，即4轴联动）a.采用边界的驱动方式来限制刀具的切削区域创建的边界生成的刀轨边界只能创建在平面上，所以刀轨在上下显得余量很大b.其他采用精加工的默认参数即可。
c.将刀轨复制平移，然后Multiple Copies。
UG四轴如何使用曲面区域联动倒C角？
UG四轴如何使用曲面区域联动倒C角？
在四轴编程加工中，产品外形需要一次性把C角做出来，这个时候就需要联动倒C角才能一起做出来，如何使用曲面区域进行联动倒C角呢？下面跟大家分享一下方法。
解决方法：
1、在加工界面中，【创建工序】-【mill_multi-axis】-【可变轮廓铣】，这个工序是NX多轴加工模块的工序，如下图所示：
2、在【可变轮廓铣】-【主要】界面下，【刀具】选择D2-V45倒角刀，刀具是结合实际产品尺寸来选择，【驱动方法】使用【曲面区域】，如下图所示：
3、在【曲面区域驱动方法】界面中，【指定驱动几何体】选择C角的面，【刀具位置】选择【相切】，【材料方向】箭头要朝外，【切削模式-往复】，【步距-数量】-【步距数0】设置0是为了一刀加工完，再指定切削方向，如下图所示：
4、在【切削方向】界面下，一刀加工完就要选择下面的横向箭头，如下图所示：
4、在【曲面区域驱动方法】界面中，【切削区域-曲面%】，在【曲面百分比方法】界面下，【起始步长%】-10，这里是为了让刀尖可以延伸下去，【刀具位置-对中】，【切削步长-公差】，如下图所示：
5、在【可变轮廓铣】界面下，【轴和避让】-【刀轴】-【4轴，相对于驱动体】，如下图所示：
6、在【4轴，相对于驱动体】界面下，【指定矢量-XC】，【侧倾角45】，如下图所示：
7、在【可变轮廓铣】界面下，【进刀】-【开放区域】-【进刀类型】-【圆弧-垂直于刀轴】-【半径30%】，如下图所示：
8、设置完以上参数，生成刀路就可以得到联动倒C角的刀轨，如下图所示：。
四轴加工理论讲解
四轴加工理论讲解This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020U G8.5四轴加工典型案例教程第1节四轴机床结构特点与工作原理1.四轴的定义:一台机床上至少有4个坐标，分别为3个直线坐标和1个旋转坐标2.四轴加工特点：(1).三轴加工机床无法加工到的或需要装夹过长(2).提高自由空间曲面的精度、质量和效率(3).四轴与三轴的区别;四轴区别与三轴多一个旋转轴，四轴坐标的确立及其代码的表示Z轴的确定：机床主轴轴线方向或者装夹工件的工作台垂直方向为Z轴X轴的确定：与工件安装面平行的水平面或者在水平面内选择垂直与工件的旋转轴线的方向为X轴，远离主轴轴线的方向为正方向3.直线坐标X轴Y轴Z轴旋转坐标A轴、B轴A轴：绕X轴旋转为A轴（G代码）B轴：绕Y轴旋转为B轴（G代码）XYZ+A、XYZ+B、两种形式四轴XYZ+A适合加工旋转类工件、车铣复合加工XYZ+B工作台相对较小、主轴刚性差、适合加工小产品四轴可以实现产品除底面外5个面都可以做加工，加工前我们必须对产品进行分析，确定四轴机床。
第2节四轴加工优点应运典型零件的工艺方案实际生产加工常发生的问题及其解决方案1.三轴加工的缺点：1.刀具长度过长，刀具成本过高2.刀具振动引发表粗糙度问题3.工序增加，多次装夹4.刀具易破损5.刀具数量增加6.易过切引起不合格工件7.重复对刀产生累积公差2.四轴优点：1.刀具得到很大改善2.加工工序缩短装夹时间3.无需夹具4.提高表面质量5.延长刀具寿命6.生产集中化7.有效提高加工效率和生产效率3.四轴加工主要应运的领域：航空、造船、医学、汽车工业、模具4.四轴应运的典型零件：凸轮、涡轮、蜗杆、螺旋桨、鞋模、人体模型、汽车配件、其他精密零件加工5.四轴加工工工艺及其实际生产加工常发生的问题及其解决方案：(1).四轴工件坐标系的确立、四轴G代码NC程序表示(2).各种不同机台复杂零件的装夹(3).加工辅助线、辅助面的制作(4).四轴加工刀具与工件点接触，非刀轴中心的补偿(5).加工过程中刀具碰撞问题(6).刀轨的校验及其仿真加工(7).不同四轴机器，不同刀轨和后处理第3节结合案例讲解软件的综合使用技巧和UG8.5新增功能的使用麻花钻四轴加工及其UG8.5多轴驱动的讲解1.UG多轴驱动的应用，四轴加工的基本流程曲面驱动四轴开粗流线加工曲线、点加工2.多轴加工的装夹及其UG5多轴驱动的讲解多轴等高加工多轴外形轮廓加工多轴顺序铣加工第4节UG8.5几何体9种驱动方法的详细讲解和各参数设置曲线/点驱动方法加工3D刻字、3D流道螺旋式、边界加工曲面加工(重点)曲面必须连续曲面UV方向一致辅助面驱动流线加工（常用）刀轨、径向切削、外形轮廓加工、用户自定义第5节UG8.5多轴加工18种刀轴方向的控制和复杂零件轴向的判定刀轴：远离直线、朝向直线、远离点、朝向点、相对于矢量、（前倾角、后倾角）垂直于部件、相对于部件插补矢量、插补角度至部件、插补矢量至驱动、（前倾角、后倾角）优化后驱动、垂直于驱动体、侧刃驱动体、相对于驱动体（前倾角、后倾角）前倾角：沿着刀具加工方向来设定倾斜角度侧倾角：刀具加工方向两侧位置夹角的控制如果前倾角控制的是X方向，那么后倾角控制是Y方向，4轴垂直于部件、4轴垂直于驱动当切削方向发生变化后，旋转角度也相对应的发生变化旋转角度：沿着刀具加工方向来设定倾斜角度，加工方向为正角，反方向为负角4轴相对于部件、4轴相对驱动双4轴在部件上、双4轴在驱动上。
UG四轴加工讲解
UG 四轴加工讲解A.零件的建模：梅花滚筒ф100×3001） 建模时要特别小心：在草图上作出梅花的曲线后，采用缠绕的方法使曲线附着在圆柱上。
2） 图案的深度是5mm ，而不在同一平面上的曲线拉伸后成的是片体。
所以采用片体修剪，缝合成实体，再与圆柱求差的方法。
因而最初拉伸时可以开始为-２结束为８，上下多２mm 。
3） 要保证图案的深度，在作修剪圆片体时，草图YZ 平面上的ф100的圆心向-Z 平移5mm 即可。
4） 注意修剪片体时的方法，采用曲线修剪省事，先修剪原点的圆柱片体，再作平移5mm 的片体，在修剪这个平移5mm 的片体。
最后缝合成实体。
5） 作出第一个实体后，采用变换的方法（实例特征不支持）作出其他七个。
6） 最后与圆柱体求差。
B.加工过程：C.加工参数：1）粗加工切削模式：跟随周边，步距：%刀具平直，平面直径百分比：20，每一刀的深度：1， 【切削层】类型：用户定义，已测量从：顶层，范围深度：5.0 其他默认就行。
其结果如下：加工序号 加工工序 加工方法 投影矢量 刀轴 刀具 部件余 量 公差 转速r/min 进给mm/min 1 粗加工 型腔铣 无 Z 轴 T1B8 0.5 ±0.05 1000 300 2 精加工腔 可变轴 指向直线 离开直线 T2D6 0 ±0.01 2000 150 3精加工侧壁可变轴指向直线离开直线T2D6±0.012000150对其进行变换，结果：其中，CA VITY_MILL_1_1为第一个（即原始生成的）CA VITY_MILL_2_1为将CA VITY_MILL_1_1轴向（+X）平移100复制出来的。
其他6个刀轨为“绕直线旋转”“Multiple Copies”（多重复制）出来的。
2）精加工腔（采用可变轴铣，即4轴联动）a.采用边界的驱动方式来限制刀具的切削区域创建的边界生成的刀轨边界只能创建在平面上，所以刀轨在上下显得余量很大b.其他采用精加工的默认参数即可。
UG四轴加工讲解
UG 四轴加工讲解A.零件的建模：梅花滚筒ф100×3001） 建模时要特别小心：在草图上作出梅花的曲线后，采用缠绕的方法使曲线附着在圆柱上。
2） 图案的深度是5mm ，而不在同一平面上的曲线拉伸后成的是片体。
所以采用片体修剪，缝合成实体，再与圆柱求差的方法。
因而最初拉伸时可以开始为-２结束为８，上下多２mm 。
3） 要保证图案的深度，在作修剪圆片体时，草图YZ 平面上的ф100的圆心向-Z 平移5mm 即可。
4） 注意修剪片体时的方法，采用曲线修剪省事，先修剪原点的圆柱片体，再作平移5mm 的片体，在修剪这个平移5mm 的片体。
最后缝合成实体。
5） 作出第一个实体后，采用变换的方法（实例特征不支持）作出其他七个。
6） 最后与圆柱体求差。
B.加工过程：C.加工参数：1）粗加工切削模式：跟随周边，步距：%刀具平直，平面直径百分比：20，每一刀的深度：1， 【切削层】类型：用户定义，已测量从：顶层，范围深度：5.0 其他默认就行。
其结果如下：加工序号 加工工序 加工方法 投影矢量 刀轴 刀具 部件余 量 公差 转速r/min 进给mm/min 1 粗加工 型腔铣 无 Z 轴 T1B8 0.5 ±0.05 1000 300 2 精加工腔 可变轴 指向直线 离开直线 T2D6 0 ±0.01 2000 150 3精加工侧壁可变轴指向直线离开直线T2D6±0.012000150对其进行变换，结果：其中，CAVITY_MILL_1_1为第一个（即原始生成的）CAVITY_MILL_2_1为将CAVITY_MILL_1_1轴向（+X）平移100复制出来的。
其他6个刀轨为“绕直线旋转”“Multiple Copies”（多重复制）出来的。
2）精加工腔（采用可变轴铣，即4轴联动）a.采用边界的驱动方式来限制刀具的切削区域创建的边界生成的刀轨边界只能创建在平面上，所以刀轨在上下显得余量很大b.其他采用精加工的默认参数即可。
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4）注意修剪片体时的方法，采用曲线修剪省事，先修剪原点的圆柱片体，再作平移5mm的片体，在修剪这个平移5mm的片体。最后缝合成实体。
5）作出第一个实体后，采用变换的方法（实例特征不支持）作出其他七个。
6）最后与圆柱体求差。
NC程序的大小
4）选择新建的后处理器
5）生成的NC程序
程序头部分 程序尾部分
G.采用Vericut仿真数控程序
1）构建机床模型
由NX自带的机床模型导出STL文件，再将这些STL文件导入Vericut中
机床模型及项目树
2）加工结果
UG四轴加工讲解
A.零件的建模：梅花滚筒ф100×300
1）建模时要特别小心：在草图上作出梅花的曲线后，采用缠绕的方法使曲线附着在圆柱上。
2）图案的深度是5mm，而不在同一平面上的曲线拉伸后成的是片体。所以采用片体修剪，缝合成实体，再与圆柱求差的方法。因而最初拉伸时可以开始为-２结束为８，上下多２mm。
【切削层】类型：用户定义，已测量从：顶层，范围深度： 其他默认就行。
其结果如下：
对其进行变换，结果：
中其中，CAVITY_MILL_1_1为第一个（即原始生成的）CAVITY_MILL_2_1为将CAVITY_MILL_1_1轴向（+X）平移100复制出来的。其他6个刀轨为“绕直线旋转”“Multiple Copies”（多重复制）出来的。
D．程序顺序视图
粗自带的机床仿真
由于采用一半的圆柱体作为毛坯
因而只能显示一半
零件
毛坯
F.创建带A轴的后处理器
1）设置A轴参数
2）其他参数
3）分别在程序头和程序尾添加一些注解
文件信息，包括NC生成的日期、零件名称及路径、
NC的名称。
主轴停转
加工完毕返回程序开始
所用加工时间
2）精加工腔（采用可变轴铣，即4轴联动）
a.采用边界的驱动方式来限制刀具的切削区域
创建的边界
生成的刀轨
边界只能创建在平面上，所以刀轨在上下显得余量很大
b.其他采用精加工的默认参数即可。
c.将刀轨复制平移，然后Multiple Copies。
3）精加工侧壁
驱动几何体：曲线
（由边缘曲线采用
3mm所得）
生成的刀具轨迹
加工序号
加工工序
加工方法
投影矢量
刀轴
刀具
部件余 量
公差
转速r/min
进给mm/min
1
粗加工
型腔铣
无
Z轴
T1B8
±
1000
300
2
精加工腔
可变轴
指向直线
离开直线
T2D6
0
±
2000
150
3
精加工侧壁
可变轴
指向直线
离开直线
T2D6
0
±
2000
150
B.加工过程：
C.加工参数：
1）粗加工
切削模式：跟随周边，步距：%刀具平直，平面直径百分比：20，每一刀的深度：1，