ug大型复杂曲面编程加工（ug复杂曲面加工工艺与编程）
ug大型复杂曲面编程加工（ug复杂曲面加工工艺与编程）图2-41 沿导线扫描 图 2-42 椭圆贯穿实体然后在绝对坐标中以（0，93，0）作为中心点，作一个长半轴为4.5和短半轴为10的椭圆，并在建模界面将其拉伸，贯穿实体从而实现上图2-42。图2-39 绘制圆弧图2-40 草图利用【沿导引线扫描】 按钮，选中半圆形作为扫描截面，圆弧作为导线，扫描截面沿着导线扫描，同时进行布尔运算，结果如图2-41所示。
2.4 按键造型设计
隐藏当前图层 将隐藏的前半部分显示出来，如图2-37。将实体进行【抽壳】，设置厚度为1.5 如下图2-40所示。
图2-37 上盖的前半部分 图2-38 抽壳
单击【草图】，绘制圆弧如图2-39和草图2-40。
图2-39 绘制圆弧
图2-40 草图
利用【沿导引线扫描】 按钮，选中半圆形作为扫描截面，圆弧作为导线，扫描截面沿着导线扫描，同时进行布尔运算，结果如图2-41所示。
然后在绝对坐标中以（0，93，0）作为中心点，作一个长半轴为4.5和短半轴为10的椭圆，并在建模界面将其拉伸，贯穿实体从而实现上图2-42。
图2-41 沿导线扫描 图 2-42 椭圆贯穿实体
根据【拉伸】/【剪裁体】 得到实体图2-43 再利用绘制出图2-44。
根据【拉伸】/【草图】 对图2-44进行操作 得到图2-45。
图2-43 对拉伸出来的实体进行剪裁 图2-44 绘制草图
a 拉伸草图 b 对中间草图拉伸及布尔求差 c 对两侧草图进行拉伸求差
图2-45 对草图操作
将按键的前半部分显示出来 单击【草图】 绘制图2-46 然后点击【拉伸】 并进行布尔求差运算，就得到鼠标的按键如图2-47。另存为"mouse anjian"。
图2-46 绘制草图 图2-47 拉伸草图
2.5 附件造型设计
附件介绍，鼠标的附近包括滚轮与导线，因为这两样都比较容易画出，故在这里不仔细介绍了，如图2-48。
a b c d
图2-48 滚轮设计过程
注释：
a.创建一个直径为24 高为8的圆柱体
b.对该圆柱体进行半径为4的倒角
c.在圆柱体一边创建直径为4 高为8的圆柱体，并实行布尔加运算
d.在圆柱体另一边创建直径为6 高为9的圆柱体，并实行布尔加运算
新建一个图层，单击【草图】，在绝对坐标系中绘制草图2-49。
图2-49 绘制草图
利用【管道】按钮，然后在【直径】和【内直径】分别输入"3"和"1.8"，在【输出类型】栏中选择【单段】，结果如图4-50。
图2-50 导线
2.6 装配爆炸图
进入标准界面，并在【应用程序】工具条中单击【装配】 按钮，调出【装配】工具条。
单击【创建新的组件】 按钮，弹出对话框，选择鼠标上盖，然后单击确定，弹出【选择部件名】对话框。在【文件名】输入框中输入"Shanggai" 然后单击"OK"按钮，这样就把一个部件纳入了装配当的一部分。依次操作其它各部分。
在【装配】工具条中单击【爆炸视图】 按钮，弹出工具条，选择一个对象，如鼠标上盖，再单击【移动对象】选项，沿Z方向20 其余的都可以用这个方法移动。
当完成所有的移动后，鼠标的装配爆炸图就完成了。如图4-51所示，之后保存为"Zhuangpeitu"。
图4-51 鼠标爆炸装配图
3、鼠标实体模型的加工方案的制定
从创建的过程来看，鼠标实体模型的顶面是个自由曲面，只能通过UG CAM提供的曲面铣削方法来编制其数控加工程序，并且想要加工一个光滑的曲面，必须通过粗加工、半精加工和精加工等多个工序来实现，由于鼠标主体上下两面的边界都有倒角，故加工时会产生干涉，因此将以理想化来处理本次数控编程，忽略鼠标底部倒角的加工。
3.1 加工工艺方案的制定
3.1.1加工工艺的分析
鼠标主体模型的数控加工工艺分析包括加工设备选用、工序划分、加工刀具的选用、加工方法的选用、结合UC CAM功能选用加工子类型和相应操作中的工艺参数设置等等内容。
根据"先粗后精、先主后次"等工序划分原则，确定好工件的装夹方案后，关键的一步是针对加工型面的特点，选用合理的加工子类型，主要考虑以下几个方面。
从毛坯到成品，显然切削余量很大，可以采用UG CAM提供的"型腔铣"来去除大部分余量，如果是工件钢材料，最好将粗加工再分成两次，尽量保证后面工序的加工余量均匀。本次设计所用的材料是铝材，结合机床的刚性情况，合理选用好开粗刀具和每层切削尝试。一般情况下，采用平底立铣刀开粗后，再选用圆角铣刀来进行二次粗铣，保证后面余量均匀。
由于顶面是自由曲面，一般选用小直径球头刀具来精加工，当然转速必须高，进给速度必须大，否则加工效率会大受影响。为了提高曲面加工质量，除了设置较小的宽度或较小的波峰高度值进行控制外，还必须保证精加工之前加工余量的均匀性，所以精加工顶面之前安排一道半精加工曲面工序。
在刀路分布形式的选择上，根据本鼠标的型面特点，可以选用平等切削方法，加工后的表面形貌较为不足为整齐，切削角可设置为450，使机床工作台运动相对平稳，减少切削振动。
四周轮廓面是直壁面，采用"等高轮廓铣"进行精加工来保证表面质量。
显然，利用带有刀库的立式加工中心（三轴联动）来加工鼠标实体模型较为适宜。
切削用量选用时除了参考上面的加工类型、加工要求以外，还要考虑所用设备的刚性和选用刀具自身的切削性能。一般加工材料可以采用高转速、高时给速度来提高加工效率和工件表面质量。
加工方法的选用问题，主要根据加工工件的材料来确定，根据设计，确定在UG CAM中的加工方法设置，粗加工余量为每层2 半精加工余量为每层0.8 精加工余量为每层0.2。
当然还需要其他的工艺措施来保证加工精度，比如冷却液加注充分、刀具切削角度刃磨合理等等。因为这里主要是为了加工，所以就不多论述。
3.1.2 制定数控编程工序卡
在上述加工工艺分析的基础上，结合UG CAM现有的加工子类型和设备性能等因素，填写如表3-1所示的数控编程工序卡，也作为自动编程的指导和工艺参数设置的依据。
表3-1 鼠标主体模型的数控加工工序卡
3.2 毛坯模型的构建
由一开始的研究内容知道 这款光电鼠标的规格是120*60*31.5，所以毛坯的建立必须全部覆盖鼠标，点击【草图】作如图3-1，然后再拉伸到40，如图3-2。
建立鼠标主体的装夹部分，根据【草图】／【拉伸】，绘制并拉伸出如图3-3，这三个圆柱其实就是双头螺钉，再加上一块平面板，规格为60*34.5*10，作为垫板，这个垫板是平底的，而且不会超出鼠标底面，如图3-4，而这个设置的作用是为了保护刀具不碰到机床。
图3-1 绘制草图 图3-2 拉伸草图
图3-3 三个双头螺纹 图3-4 加上一块垫板利于加工
因此鼠标主体部分的毛坯就建立起来，如图3-5。
图3-5 鼠标毛坯的建立
4.鼠标主体模型的自动编程
4.1 创建鼠标主体模型的加工节点
（1）创建程序节点
选择【加工】命令，进入UG CAM环境，点击【创建程序】按钮，选择默认 "类型"列表中的"mill-contour" 此时就创建了鼠标主体模型加工的程序节点。
（2）创建刀具节点
按照表3-1所示的鼠标主体模型数控加工工序卡的要求，分别去创建粗铣立铣刀、半精加工曲面的球头立铣刀等四把刀的节点。
单击【创建刀具】，选择"mill"图标
，在"名称"文本框中输入创建的第1把刀具名称"LXD10"，单击确定。弹出"Milling Tool-5 Parameters"五参数刀具设置的参数对话框，主要设置参数如图4-1：由于其它刀具节点都是以相同的方法创建的，故在此不多加论述。
(a) 创建刀具对话框 （b） 立铣刀参数设置
图 4-1创建刀具节点
（3）创建加工几何
1）创建加工坐标系
选择【操作导航器】/【几何视图】 双击"MCS-MILL" 单击"MCS"选项下的【原点】 进入【点构造器】 将坐标移至到毛坯顶面的中心处。如图4-2所示。
图4-2 创建加工坐标
2）指定工件几何体和毛坯几何体
单击"MCS-MILL"，选择节点"WORKPIECE"
在"部件"图标 ，单击"选择"按钮，选择鼠标主体模型，之后点击显示，被选到的部分就会变亮了，相类似的道理，单击选择
，选择"毛坯"，然后点击显示出现外轮廓变亮。
4.2 创建鼠标主体模型的加工工序操作
1）创建型腔铣操作
型腔铣的英文是"CAVITY-MILL" 图标为 ，点击进入后选择毛坯及部件，以及所用到的刀具为"LXD10" "使用方法"选择为"MILL-ROUTH"。如图 "名称"选项内输入"CHU-XI"，如图4-3所示。
图 4-3型腔铣设置 图4-4走刀方式
2）设置型腔铣操作的工艺参数。
点击型腔铣后，弹出对话框，"切削方式"选择系统默认"跟随工件形状"走刀方式
。如图4-4所示。"步进"选用"刀具直径"、"百分比"默认"50"。"每一刀的全局深度"内输入"2"，由于模型只有一个岛屿，然后进行切削层的深度选择和设置。
"避让"是为了不让刀具与实体进行干涉，对弹出的对话框选择"Clearance Plane-无"按钮，选择离毛坯最高的平面，这样就很好保证刀具运动时不会与鼠标表面干涉。
单击"进给率"，弹出"进给和速度"对话框，设置主轴旋转速度为1200RPM，进给速度为250RPM 如图4-5所示所示，
图4-5 进给和速度的设置
由于接下来几部分都和型腔铣操作类似，故在此不多叙述。在生成刀轨时简单讲一下。
4.3 刀轨形成图
（1）型腔铣粗加工刀轨图
由以上4.2所设置的参数填好之后，就点击
进行操作，最后形成的刀轨如图4-6，自动生成的NC代码在附录一。
图4-6 型腔铣粗加工刀轨图
下图是型腔铣粗加工的切削运动，如图4-7。
图4-7 切削仿真过程
（2）半精加工曲面铣刀轨图
由于之前的参数设置与型腔中类似，故不在这里多阐述了，数据在表3-1中呈现，现只画出刀轨图图4-8，如图所示，自动生成的NC代码在附录二：
图4-8 半精加工顶面刀轨图
（3）精加工四周轮廓面刀轨图
因为鼠标四周都是直壁面，所以应该要采用等高轮廓铣，如图4-9所示，自动生成的NC代码在附录三。
图4-9 精加工四周轮廓面刀轨图
（4）精加工曲面铣刀轨图
鼠标最难加工的曲面是顶面，因此采用精球刀D6来加工，才能加工一个比较光滑的曲面，如图4-10，自动生成的NC代码在附录四。
图4-10 精加工曲面铣刀轨图
上盖
下盖
导线
滚珠
按键
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