UC数控技术基础知识讲义课件

UGCAMUGCAM章基础知识章基础知识UGCAM章基础知识1UG CAM UG CAM 界面界面UG CAM 界面2 2.1 UGUG加工环境加工环境 1.1.什么是什么是UG UG 的加工环境的加工环境 UGUG加工环境是指我们进入加工环境是指我们进入UGUG的制造模块后进行编程作业的软件的制造模块后进行编程作业的软件环境。我们已经知道环境。我们已经知道UG CAMUG CAM可以为数控铣、数控车、数控电火花线可以为数控铣、数控车、数控电火花线切削机编制加工程序，而且单是切削机编制加工程序，而且单是UG CAM UG CAM 的数控铣还可以实现平面的数控铣还可以实现平面铣（铣（Planar Mill Planar Mill）、型腔铣（）、型腔铣（Cavity Mi11Cavity Mi11）、固定轴曲面轮廓）、固定轴曲面轮廓铣（铣（Fixed ContourFixed Contour）等不同加工类型。但是，每个编程者面对的）等不同加工类型。但是，每个编程者面对的加工对象可能比较固定，一般不会用到加工对象可能比较固定，一般不会用到UG CAM UG CAM 的所有功能，的所有功能，那些那些暂前不用的编程功能对他来说就可以屏蔽掉，定制和选择适合自己暂前不用的编程功能对他来说就可以屏蔽掉，定制和选择适合自己的的UG 的编程环境的编程环境 2.2.如何进入如何进入UG UG 加工环境加工环境首先通过下面的练习学习如何进入特定的首先通过下面的练习学习如何进入特定的UG UG 加工环境加工环境 2.1 UG加工环境 1.什么是UG 的加工环境 UG31.1.打开文件打开文件a1a12.2.进入加工模块，弹出加工环境对话框如右图进入加工模块，弹出加工环境对话框如右图3.3.选择选择cam_ generalcam_ general进入基本的加工环境（包进入基本的加工环境（包括所有的铣加工、车加工、及电火花线切割）括所有的铣加工、车加工、及电火花线切割）4.4.选择选择mill_ planarmill_ planar进入平面铣，选择进入平面铣，选择mill_ mill_ contourcontour进入轮廓铣，进入轮廓铣，5.5.完成上面操作，便进入完成上面操作，便进入cam_ general加工环境，加工环境，可以开始编辑工作。若保存文件，以后再次打开文可以开始编辑工作。若保存文件，以后再次打开文件，可直接进入加工环境。件，可直接进入加工环境。1.打开文件a142.2 2.2 菜单与工具条菜单与工具条2.2 菜单与工具条5UC数控技术基础知识讲义课件6UC数控技术基础知识讲义课件7UC数控技术基础知识讲义课件8UC数控技术基础知识讲义课件92.32.3坐标系与刀具坐标系与刀具是指创建曲线、草图、指定避让几何、指定预钻进刀点、切削是指创建曲线、草图、指定避让几何、指定预钻进刀点、切削开始点等对象和位置时输入坐标的参考。开始点等对象和位置时输入坐标的参考。1.工作坐标系工作坐标系（WCSWCS）是刀轨的参考坐标。下图左边是用图形表达的一段刀轨和是刀轨的参考坐标。下图左边是用图形表达的一段刀轨和MCS,MCS,6 6 个刀位点的坐标都是它们在个刀位点的坐标都是它们在MCSMCS中的坐标值：右边是用文本表示中的坐标值：右边是用文本表示的操作中的刀轨，其中的操作中的刀轨，其中GOTO GOTO 的坐标就是刀具移动的刀位点坐标，的坐标就是刀具移动的刀位点坐标，它们与左边图形中它们与左边图形中6 6 个点的坐标值相同。最后生成的个点的坐标值相同。最后生成的NC NC 文件中的文件中的刀位点坐标也是相同的刀位点坐标也是相同的 2.2.加工坐标系（加工坐标系（MCSMCS）2.3坐标系与刀具是指创建曲线、草图、指定避让几何、指定预103.3.机床坐标系机床坐标系 数控铣床以及铣削加工中心的数控铣床以及铣削加工中心的3 3 个移动轴的方向就是个移动轴的方向就是3 3 个导轨的个导轨的方向，因此是固定的，它们与方向，因此是固定的，它们与UGUG加工环境中的加工环境中的MCSMCS的的3 3个坐标轴的方个坐标轴的方向一对应。向一对应。机床上有一个机械原点，它的位置在机床制造时已决定机床上有一个机械原点，它的位置在机床制造时已决定好了，用户不可改变，可认为是机床上的绝对坐标系的原点，它是好了，用户不可改变，可认为是机床上的绝对坐标系的原点，它是在机床上决定对刀点位置的参考。可以认为对刀点就是机床上的加在机床上决定对刀点位置的参考。可以认为对刀点就是机床上的加工坐标系的原点。工坐标系的原点。4.4.铣加工刀具铣加工刀具.刀具参考点（刀具参考点（Tool Reference Point)Tool Reference Point)我们知道，数控铣床上的刀具受我们知道，数控铣床上的刀具受NC NC 程序的控制沿程序的控制沿NC NC 程序的刀程序的刀轨移动实现对工件的切削，那么，到底刀具上哪一点沿刀轨移动轨移动实现对工件的切削，那么，到底刀具上哪一点沿刀轨移动或者说刀轨到底是刀具上的哪一点的轨迹呢？答案是刀具的或者说刀轨到底是刀具上的哪一点的轨迹呢？答案是刀具的“参参考点考点”UG UG 规定不管什么形式的铣刀，其刀规定不管什么形式的铣刀，其刀具参考点都在刀具底部的中心位置处具参考点都在刀具底部的中心位置处（见右图（见右图)，那么使用，那么使用UG CAM UG CAM 生成的刀生成的刀轨就是刀具上这一点的运动轨迹轨就是刀具上这一点的运动轨迹 3.机床坐标系 数控铣床以及铣削加工中心的3 个移动轴的方11 刀具轴（刀具轴（Tool Axis)Tool Axis)UG CAM UG CAM 规定，刀具轴是一个位于刀具的轴规定，刀具轴是一个位于刀具的轴线上，从刀具参考点指向刀柄方向的矢量线上，从刀具参考点指向刀柄方向的矢量 刀具类型刀具类型UG UG 铣加工主要的铣刀类型铣加工主要的铣刀类型 UG UG 铣加工主要的铣刀类型有铣加工主要的铣刀类型有5 5参数铣刀、参数铣刀、7 7参数铣刀、参数铣刀、1010参数铣参数铣刀参见下表。刀参见下表。常用铣刀的具体形状通过给定适常用铣刀的具体形状通过给定适当的参数当的参数5 5参数铣刀、参数铣刀、7 7参数铣刀和参数铣刀和1010参数铣刀可以实现的常用具体形状参数铣刀可以实现的常用具体形状参见下表。参见下表。刀具轴（Tool Axis)UG CAM 规定122.42.4节点和树节点和树1.1.节点和树的概念节点和树的概念操作导航工具中的刀具、加工几何、加工方法等操作参数作为节点的形式存操作导航工具中的刀具、加工几何、加工方法等操作参数作为节点的形式存在并且各自以树状结构组织起来。还有一种节点，它也以树状结构组织在一起，在并且各自以树状结构组织起来。还有一种节点，它也以树状结构组织在一起，那就是程序节点。那就是程序节点。在操作导航工具中所包含的所有对象是：程序节点、刀具节点、加工几何节在操作导航工具中所包含的所有对象是：程序节点、刀具节点、加工几何节点、加工方法节点。这样操作导航工具中有点、加工方法节点。这样操作导航工具中有4 种节点以及它们各自的种节点以及它们各自的“树树”。在。在操作导航工具中每次只能显示一种节点操作导航工具中每次只能显示一种节点“树树”，我们称之为操作导航工具的一个，我们称之为操作导航工具的一个视图，因此有视图，因此有4 种不同的视图。通过单击种不同的视图。通过单击operation Navigator 工具条中的工具条中的4 个个图标来切换操作导航工具的视图。图标来切换操作导航工具的视图。2.4节点和树132.2.创建程序节点创建程序节点单击图标，弹出创建程序对话框，如右图。设置加工单击图标，弹出创建程序对话框，如右图。设置加工类型，父本组和名称即可。类型，父本组和名称即可。3.3.创建刀具节点创建刀具节点单击图标，弹出创建刀具对话框，如右图。设置加工单击图标，弹出创建刀具对话框，如右图。设置加工类型，父本组和名称即可。类型，父本组和名称即可。4.创建几何节点创建几何节点单击图标，弹出创建几何对话框，如右图。设置加工单击图标，弹出创建几何对话框，如右图。设置加工类型，父本组和名称即可。类型，父本组和名称即可。5.创建加工方法节点创建加工方法节点单击图标，弹出创建加工方法对话框，如下图。设置单击图标，弹出创建加工方法对话框，如下图。设置加工类型，父本组和名称即可。加工类型，父本组和名称即可。6.共享数据共享数据作为操作参数的刀具、加工几何、加作为操作参数的刀具、加工几何、加工方法一但定义成节点，就可以在以后工方法一但定义成节点，就可以在以后创建新的操作时所利用，即共享数据。创建新的操作时所利用，即共享数据。2.创建程序节点6.共享数据14 1.操作导航工具的视图及操作导航工具的视图及其内容其内容（见右图）（见右图）2.操作导航工具的视图。操作导航工具的视图。分别点击下面图标，即可在分别点击下面图标，即可在ONT中呈现相应的视图。中呈现相应的视图。3.节点和节点和“树树。（见右图）。（见右图）2.5 2.5 操作导航工具（操作导航工具（ONTONT）1.操作导航工具的视图及其内容（见右图）2.5 操154.节点以及操作的状态标记节点以及操作的状态标记 在操作导航工具中的程序节点图符以及操作的图符前面会出现各种状态标记在操作导航工具中的程序节点图符以及操作的图符前面会出现各种状态标记这些标记标明程序节点以及操作的当前状态这些标记标明程序节点以及操作的当前状态,见下表。见下表。4.节点以及操作的状态标记 162.6 数控编程的步骤数控编程的步骤在在UG加工应用模块中，编程的步骤如下：加工应用模块中，编程的步骤如下：创建加工装配使用加工装配的好处是可以对零件几创建加工装配使用加工装配的好处是可以对零件几 何体进行修改，而不会何体进行修改，而不会影响主模型。影响主模型。选择合适的加工环境选择正确的加工配置将会使你选择最合适的工步类型。选择合适的加工环境选择正确的加工配置将会使你选择最合适的工步类型。.创建父节点组最大程度地减少重复性选择和设置，建立和利用继承的概念，创建父节点组最大程度地减少重复性选择和设置，建立和利用继承的概念，已有的参数设置可以传递到其他对象中。已有的参数设置可以传递到其他对象中。.创建工步设置生成刀轨所需的参数和加工方法。创建工步设置生成刀轨所需的参数和加工方法。.检验刀轨用仿真的方法检查刀轨，尽量减少刀轨中的错误。检验刀轨用仿真的方法检查刀轨，尽量减少刀轨中的错误。.后处理刀轨改变刀轨的格式，使之符合指定的机床控制系统要求。后处理刀轨改变刀轨的格式，使之符合指定的机床控制系统要求。.创建车间工艺文件把加工信息输出为工艺文件，便于车间操作人员查看使用。创建车间工艺文件把加工信息输出为工艺文件，便于车间操作人员查看使用。以上步骤可以用下图所示的流程图表示。以上步骤可以用下图所示的流程图表示。2.6 数控编程的步骤17UGUG铣加工流程铣加工流程 UG UG几何模型几何模型根据部件模型制订根据部件模型制订加工方法和顺序加工方法和顺序指定加工环境进入指定加工环境进入制造模块制造模块创建程序节点创建程序节点创建刀具节点创建刀具节点创建几何节点创建几何节点创建加工方法节点创建加工方法节点进入操作创建对话进入操作创建对话生成刀轨生成刀轨验证刀轨验证刀轨指定操作参数指定操作参数后处理后处理生成生成NC文件文件生成车间工艺文件生成车间工艺文件UG铣加工流程 UG根据部件模型制订指定加工环境进入制造181.创建父节点组创建父节点组在创建的父节点组中存储加工信息，如刀具数据、进给速率、公差等信息。凡在创建的父节点组中存储加工信息，如刀具数据、进给速率、公差等信息。凡是在父节点组中指定的信息都可以被工步所继承，这就意味着如果父节点组中已是在父节点组中指定的信息都可以被工步所继承，这就意味着如果父节点组中已经定义了刀具或其他参数，则在工步中无须再定义刀具以及相同数据。经定义了刀具或其他参数，则在工步中无须再定义刀具以及相同数据。2.创建工步（操作）创建工步（操作）在创建工步前指定这个工步的程序、方法，刀具和几何体在创建工步前指定这个工步的程序、方法，刀具和几何体父节点组，如右图所示。父节点组，如右图所示。工步的创建过程：首先选择工步类型，然后选择合适的父工步的创建过程：首先选择工步类型，然后选择合适的父节点组，最后输入工步名（即节点组，最后输入工步名（即Nome）。值得注意的是如）。值得注意的是如果先输入了工步名，再选择类型，则这时的工步名将自动改果先输入了工步名，再选择类型，则这时的工步名将自动改变为工步类型名。设置好这些选项后，单击变为工步类型名。设置好这些选项后，单击OK 按钮则出按钮则出现对应的工步对话枢，进入下一步。现对应的工步对话枢，进入下一步。3.指定工步（操作）参数指定工步（操作）参数在弹出的对话国框中指定有关参数。在弹出的对话国框中指定有关参数。4.生成刀轨生成刀轨 单击生成图标即可生成刀轨。单击生成图标即可生成刀轨。5.检查刀轨、后处理检查刀轨、后处理 当对创建的工步和刀轨满意后可以用当对创建的工步和刀轨满意后可以用UG 的切削仿真进一步检查刀轨然后的切削仿真进一步检查刀轨然后对所有的刀轨进行后处理生成符合机床标准格式的数控程序最后建立车间工对所有的刀轨进行后处理生成符合机床标准格式的数控程序最后建立车间工艺文件把加工信息送达给需要的人员。艺文件把加工信息送达给需要的人员。1.创建父节点组19 2.7 可视化仿真与共同参数可视化仿真与共同参数 2.7.1可视化仿真可视化仿真刀具轨迹可视化仿真使所有的加工工步能够以图形的方刀具轨迹可视化仿真使所有的加工工步能够以图形的方式显示，同时包括了检查材料过切等。式显示，同时包括了检查材料过切等。可视化检查有两种方法：可视化检查有两种方法：重放在刀具轨迹的每一个重放在刀具轨迹的每一个GOTO到到GOTO语句之间显语句之间显示刀具或刀具装配。示刀具或刀具装配。动态仿真显示刀具轨迹时，同时显示切除材料的过程。动态仿真显示刀具轨迹时，同时显示切除材料的过程。动态仿真方法需要在动态仿真方法需要在WORKPIECE父节点组中定义毛坯。父节点组中定义毛坯。可视化仿真可视化仿真 对话框如右图。对话框如右图。2.7 可视化仿真与共同参数 20一、切削步距一、切削步距（Stepover）是相邻两次走刀之间的距离（见右图）是相邻两次走刀之间的距离（见右图）常见有常见有4 种指定方法种指定方法 Stepover 是一个关系到刀具切削负荷、是一个关系到刀具切削负荷、加工效率和零件的表面质量的重要参数。加工效率和零件的表面质量的重要参数。Stepover 越大，走刀数量就越少加工时间越大，走刀数量就越少加工时间越短，但是切削负荷增大。越短，但是切削负荷增大。因此粗加工采用因此粗加工采用较大的较大的Stepover Stepover 值，精加工取小值值，精加工取小值 Tool Diameter：以刀具直径乘：以刀具直径乘Percent 参数指定的百分比的积作为切削步距值比如：参数指定的百分比的积作为切削步距值比如：操作使用的刀具直径是操作使用的刀具直径是20 输入输入Percent=50，则，则Stepover=20X50%=10。对于球面刀具，刀具直。对于球面刀具，刀具直径指的是其刀具参数中的直径；对于径指的是其刀具参数中的直径；对于R 刀，刀具直径指的刀，刀具直径指的是其刀具参数中的直径是其刀具参数中的直径D 减去两个刀角半径减去两个刀角半径CR 的差：的差：D-2CR（见右图）（见右图）Constant:由由Distance 参数指定的常数值作为切削参数指定的常数值作为切削步距值：比如输入步距值：比如输入Distance=5，则，则stepover=5。2.7.22.7.2共同参数共同参数一、切削步距（Stepover）2.7.2共同参数21 Scallop:由由 Height参数指定的加工后残余材料高度值作为计算步距的条参数指定的加工后残余材料高度值作为计算步距的条件（见上图）系统经保证残余材料高度不超过指定的值。但是，只有在刀且轴件（见上图）系统经保证残余材料高度不超过指定的值。但是，只有在刀且轴垂直于被加工表面加工的情形下这个结论才是正确的垂直于被加工表面加工的情形下这个结论才是正确的 Variable（变量）：对于（变量）：对于Zig-Zag、Zig、Zig with contour 切削方法，指定最大和最切削方法，指定最大和最小两个切削步距值，系统根据切削区的总宽度小两个切削步距值，系统根据切削区的总宽度在这两个值之间取一个使刀轨数量最少的数值在这两个值之间取一个使刀轨数量最少的数值作为实际的作为实际的Stepover 值（见右图）；对于值（见右图）；对于Follow Periphery、Follow Part、Profile、Standard Drive 切削方法，要求指定多个切削方法，要求指定多个Stepover值以及应用每个值以及应用每个Stepover值的走刀值的走刀数量（见右图）相对切削区的范围数量（见右图）相对切削区的范围，如果总，如果总的走刀数量多或少了，系统会对实际应用在的走刀数量多或少了，系统会对实际应用在最最后的后的Stepover的走刀数量进行增减的走刀数量进行增减二、内外公差二、内外公差内公差（内公差（Intol Intol）和外公差（）和外公差（Outtol Outtol）参数决定刀具可以偏离零件表面的允许距离，在忽略表面粗糙度因素的前提下，参数决定刀具可以偏离零件表面的允许距离，在忽略表面粗糙度因素的前提下，也就是实际加工出的零件表面与也就是实际加工出的零件表面与CAD CAD 模型表面之间的允许偏差。内公差是实际模型表面之间的允许偏差。内公差是实际零件表面偏向零件表面偏向CAD CAD 模型表面下面的允许误差，外公差是实际零件表面偏向模型表面下面的允许误差，外公差是实际零件表面偏向CAD CAD 模型表面上面的允许误差，参见下图。模型表面上面的允许误差，参见下图。Scallop:由 Height参数指定的加工后残22正如右图所显示的那样，如果正如右图所显示的那样，如果Stepover 值取得很小，值取得很小，以排除表面粗糙度的形响的前提下，如果公差值取得很以排除表面粗糙度的形响的前提下，如果公差值取得很大，实际加工出来的零件表面将会呈现出马赛克效果大，实际加工出来的零件表面将会呈现出马赛克效果（见下图），曲面好像由许多小平面构成。（见下图），曲面好像由许多小平面构成。公差值越小，小平面的尺寸就越小，零件表面越圆滑。公差值越小，小平面的尺寸就越小，零件表面越圆滑。因此内外公差值不仅决定零件表而的精度因此内外公差值不仅决定零件表而的精度也影响粗糙度不过没有也影响粗糙度不过没有Stepover 对粗糙度的对粗糙度的影响明显。虽然公差值越小零件质量越好，但影响明显。虽然公差值越小零件质量越好，但计算机生成刀轨的时间变长，计算机生成刀轨的时间变长，NC 文件变大文件变大因此只要能满足零件精度和表面粗糙度要求，因此只要能满足零件精度和表面粗糙度要求，不要取过小的公差值。不要取过小的公差值。系统根据内外公差值计算刀轨的过程实际是：以系统根据内外公差值计算刀轨的过程实际是：以CAD 模型的表面为基础，系模型的表面为基础，系统根据内外公差值生成一个小平面模型（统根据内外公差值生成一个小平面模型（Faceted Body），这个小平面模型就），这个小平面模型就是用于创建刀轨的准备几何体（是用于创建刀轨的准备几何体（Prepare Geometry），然后通过刀具接触小平），然后通过刀具接触小平面模型并在小平面模型表面上移动创建刀轨。因此这个小平面模型也就是实际加面模型并在小平面模型表面上移动创建刀轨。因此这个小平面模型也就是实际加工出来的模型表面的形状，这也是实际加工出来的零件表面呈现出马赛克效果的工出来的模型表面的形状，这也是实际加工出来的零件表面呈现出马赛克效果的原因原因。当系统创建刀轨时，很大一部分时间花费在生成准备几何体之上。当系统创建刀轨时，很大一部分时间花费在生成准备几何体之上。正如右图所显示的那样，如果Stepover 值取得很小，以23三、零件余量（三、零件余量（Part Stock）和普通铣床加工零件一样，用数控铣加工零件和普通铣床加工零件一样，用数控铣加工零件也要经过粗加工、半精加工、精加工等步骤，也要经过粗加工、半精加工、精加工等步骤，相应地，需要创建粗加工操作、半精加工操作、相应地，需要创建粗加工操作、半精加工操作、精加工操作。即便是精加工操作可能也要考虑后精加工操作。即便是精加工操作可能也要考虑后续的抛光、研磨工序因此，创建每一个操作时都可能需要为下一个操作或工续的抛光、研磨工序因此，创建每一个操作时都可能需要为下一个操作或工序保留加工余量，这就是零件余量（序保留加工余量，这就是零件余量（Part Stock）。上图所示是平面铣加工结）。上图所示是平面铣加工结束后侧面保留零件余量的例子。束后侧面保留零件余量的例子。四、零件材料（四、零件材料（Part Material）为了系统能够自动计算进给量和主轴转速，需要指定被加工零件的材料。在为了系统能够自动计算进给量和主轴转速，需要指定被加工零件的材料。在进入制造模块后，选取进入制造模块后，选取Tools/Part Material弹出零件材料库对话框，从中弹出零件材料库对话框，从中 选选取一种相近的材料即可。取一种相近的材料即可。五、进给量和主轴转速（五、进给量和主轴转速（Feed Rates/Spindle Speed）进给量和主轴转速是操作的重要参数。在操作对话框中单击进给量和主轴转速是操作的重要参数。在操作对话框中单击“Feed Rates”按钮弹出进给量和切削速度（按钮弹出进给量和切削速度（Feeds and Speeds）对话框（见下图）对话框（见下图），通，通过这个对话框可以由人工或由系统自动决定切削进给量和切削速度过这个对话框可以由人工或由系统自动决定切削进给量和切削速度三、零件余量（Part Stock）和普通铣床加工零24按不同的刀具运动阶段，按不同的刀具运动阶段，UG CAM 将刀轨分段设置不同的进给速度。将刀轨分段设置不同的进给速度。关于各种进给速度的名称及其对应关于各种进给速度的名称及其对应的运动阶段参见下图。的运动阶段参见下图。按不同的刀具运动阶段，UG CAM 将刀轨分段设置不同的进给25六、顺铣和逆铣六、顺铣和逆铣（Climb Cut/Conventional Cut）除钻加工之外的所有铣加工操作参数中都涉及到除钻加工之外的所有铣加工操作参数中都涉及到顺铣（顺铣（Climb）和逆铣）和逆铣(Conventional）右图反映）右图反映了顺铣和逆铣的区别，其中水平箭头表示刀具相对了顺铣和逆铣的区别，其中水平箭头表示刀具相对工件进给的方向。工件进给的方向。七、刀具轴控制七、刀具轴控制（Tool Axis)在这一小节，初步介绍刀具轴的控制问题，这也在这一小节，初步介绍刀具轴的控制问题，这也是操作参数之一。除钻加工外，平面铣、型腔铣、固定轴轮廓铣操作全部是固定是操作参数之一。除钻加工外，平面铣、型腔铣、固定轴轮廓铣操作全部是固定轴操作（三轴加工），一般情况下刀具轴始终保持在轴操作（三轴加工），一般情况下刀具轴始终保持在MCS 的的ZM 轴方向，但是也轴方向，但是也可以通过后处理命令对话框（可以通过后处理命令对话框（Machine Control）指定刀具可以倾斜着进行加工。）指定刀具可以倾斜着进行加工。（但是在钻加工操作中可以实现可变轴加工）（但是在钻加工操作中可以实现可变轴加工）。八、八、避让几何避让几何（Avoidance）一个完整的刀轨，除了对工件实现切削的那部分切削刀轨，还有在切削刀轨前一个完整的刀轨，除了对工件实现切削的那部分切削刀轨，还有在切削刀轨前后的非切削运动刀轨。复杂的非切削运动刀轨需要由用户来定义。用于定义非切后的非切削运动刀轨。复杂的非切削运动刀轨需要由用户来定义。用于定义非切削运动刀轨的几何对象称为避让几何（削运动刀轨的几何对象称为避让几何（Avoidance Geometry）,因为其主要目因为其主要目的是为了避免切入冲击和撞刀。下面专门介绍如何为平面铣和型腔铣定义避让儿的是为了避免切入冲击和撞刀。下面专门介绍如何为平面铣和型腔铣定义避让儿何，以及由此设计非切削运动刀轨。何，以及由此设计非切削运动刀轨。并不是每一个操作都必须定义所有的避让几何，一般是根据实际需要由用户来并不是每一个操作都必须定义所有的避让几何，一般是根据实际需要由用户来灵活决定。灵活决定。一般情况下只要定义从点（一般情况下只要定义从点（From Point）和回零点（）和回零点（Gohome Point）就可以防止刀具干涉工件。）就可以防止刀具干涉工件。六、顺铣和逆铣（Climb Cut/Conventional26除了上图显示的从点（除了上图显示的从点（From Point）、起始点）、起始点（Start Point）、返回点（）、返回点（Return Point）、回零点）、回零点（Gohome Point）、安全平面（）、安全平面（Clearance Point）外，还有一个底限制平面（外，还有一个底限制平面（Lower Limit Plane）从点、起始点、返回点、回零点、安全平面共同决定从点、起始点、返回点、回零点、安全平面共同决定了非切削刀轨（在这些几何对象之间的直线运动）。了非切削刀轨（在这些几何对象之间的直线运动）。安全平面和起始点或安全平面和起始点或 Engage Point（如果没有起始点（如果没有起始点的话）之间的运动是垂直于安全平面的；退刀点的话）之间的运动是垂直于安全平面的；退刀点（Return Point）和安全平面之间的运动也是垂直于安全平面的。）和安全平面之间的运动也是垂直于安全平面的。虽然也可以让横越运动（虽然也可以让横越运动（Traversal）在安全平而以上发生，但出于加工效率）在安全平而以上发生，但出于加工效率的考虑，通常只在最小安全间隙的考虑，通常只在最小安全间隙（Minimum Clearance）高度上发生横越运动）高度上发生横越运动注：注：Minimum Clearance 是一个操作参数，在后面操作参数之进退刀参数是一个操作参数，在后面操作参数之进退刀参数部分将涉及它。部分将涉及它。底限制平面（底限制平面（Lower Limit Plane）是一个定义在工件下部的平面，用于防止）是一个定义在工件下部的平面，用于防止刀轨在它的下面发生起到保护机床工作台或夹具的作用。刀轨在它的下面发生起到保护机床工作台或夹具的作用。上图显示的是一个有着完整的避计几何以及由之定义的非切削运动的刀轨。其上图显示的是一个有着完整的避计几何以及由之定义的非切削运动的刀轨。其中中From 点、点、Clearance平面、平面、start 点、点、Return 点、点、Gohome 点就是避让几点就是避让几何。从何。从 From 点到点到 Start 点是进入切削前的非切削运动刀轨；横越运动（点是进入切削前的非切削运动刀轨；横越运动（Traversal）也是非切削运动刀轨：从切削结束位置到）也是非切削运动刀轨：从切削结束位置到Gohome 点是切削结束后点是切削结束后的非切削运动刀轨：除去横越运动，从的非切削运动刀轨：除去横越运动，从 Start 点到切削结束位置之间的刀轨是切点到切削结束位置之间的刀轨是切削运动刀轨。削运动刀轨。除了上图显示的从点（From Point）、起始点27单击平面铣和型腔铣操作对话框中的单击平面铣和型腔铣操作对话框中的“Avoidance”按钮按钮可以进入定义避让几何的对话框（见右图），通过这个对可以进入定义避让几何的对话框（见右图），通过这个对话框可以完成话框可以完成From点、点、Start点、点、Return点、点、Gohome 点点Clearance平面、平面、Lower Limit 平面的定义，至于横越运动平面的定义，至于横越运动Engage（进刀）点、（进刀）点、Retract（退刀）点则由其他途径指定。（退刀）点则由其他途径指定。曲面轮廓铣操作的避让几何使用另外的一套手段定义，曲面轮廓铣操作的避让几何使用另外的一套手段定义，但基本原理相似，将在后面介绍但基本原理相似，将在后面介绍 九、后处理命令（九、后处理命令（Machine)概述概述各种操作对话框的各种操作对话框的“Machine”按钮用于定义位于操作按钮用于定义位于操作头和尾的后处理命令。这些后处理命令是关于换刀、开头和尾的后处理命令。这些后处理命令是关于换刀、开关切削液、主轴速度、主轴启动停止之类的命令，在操关切削液、主轴速度、主轴启动停止之类的命令，在操作中以作中以APT语言表达。右图所示是去掉中间的刀轨，语言表达。右图所示是去掉中间的刀轨，只留下刀轨前后的后处理命令的结果，并以某种机床只留下刀轨前后的后处理命令的结果，并以某种机床控制器的控制器的NC 程序的代码作对照进行解释。（提示：如果使用了机床控制操作，程序的代码作对照进行解释。（提示：如果使用了机床控制操作，就不必在每一个操作中定义后处理命令。）就不必在每一个操作中定义后处理命令。）后处理命令对话框后处理命令对话框单击操作对话框中单击操作对话框中“Machine”按钮，弹出后处理命令对话框（见下图）。按钮，弹出后处理命令对话框（见下图）。单击平面铣和型腔铣操作对话框中的“Avoidance”按钮28刀具轴（刀具轴（Tool Axis)默认选择是默认选择是ZM Axis，表示刀具轴，表示刀具轴与与ZM 轴方向一致。如果选择轴方向一致。如果选择specify vector,将弹出矢量构造器，指定一个将弹出矢量构造器，指定一个刀具轴方向，那么刀具将倾斜着加工零刀具轴方向，那么刀具将倾斜着加工零件，当然只有为具有轴控制能力的五轴件，当然只有为具有轴控制能力的五轴机床才可以选取此项。一般情况下不需机床才可以选取此项。一般情况下不需要做此选择。要做此选择。运动输出（运动输出（Motion output)下面以某种机床控制器的下面以某种机床控制器的NC 程序的代码作对程序的代码作对照解释运动输出选项。照解释运动输出选项。Linear Only：整个刀轨使用线性插补。即不：整个刀轨使用线性插补。即不论直线、圆弧、曲线运动都通过论直线、圆弧、曲线运动都通过G0I 实现。实现。Circle-Perp to TA：垂直于刀具轴的圆弧运动：垂直于刀具轴的圆弧运动采用圆弧插补（由采用圆弧插补（由G02 和和G03 实现）实现）,其余运动其余运动使用线性插补。使用线性插补。Circle Perp/Par to TA：垂直和平行于刀具轴的圆弧运动采用圆弧插补：垂直和平行于刀具轴的圆弧运动采用圆弧插补（由（由G02 和和C03 实现）其余运动使用线性插补。实现）其余运动使用线性插补。Nurbs：曲线采用样条插补其余运动使用线性插补。只有支持样条插补的：曲线采用样条插补其余运动使用线性插补。只有支持样条插补的机床才可以使用此选项。机床才可以使用此选项。刀具轴（Tool Axis)默认选择是ZM A29决定已定义的操作头的后处理命令是否起作用，如果没有定义任何决定已定义的操作头的后处理命令是否起作用，如果没有定义任何操作头的后处理命令，此项灰出。操作头的后处理命令，此项灰出。决定已定义的操作尾的后处理命令是否起作用如果没有定义任何决定已定义的操作尾的后处理命令是否起作用如果没有定义任何操作尾的后处理命令，此项灰出操作尾的后处理命令，此项灰出从已有的其他操作或操作模板中获取从已有的其他操作或操作模板中获取现成的后处理命令现成的后处理命令两个两个Edit 按钮，一个定义或编辑操作按钮，一个定义或编辑操作头的后处理命令，另一个定义或编辑操作尾的后处头的后处理命令，另一个定义或编辑操作尾的后处理命令，但是两个理命令，但是两个Edit 按钮弹出的用户定义事件按钮弹出的用户定义事件（User Defined Events）对话框）对话框（见右图）是（见右图）是完全相同的。完全相同的。.可用事件列表（可用事件列表（Available List)：列出所有可以选取的后处理事件。双击：列出所有可以选取的后处理事件。双击列表中的任何一个事件（或选取一个事件，然后单击列表中的任何一个事件（或选取一个事件，然后单击Add 按钮）开始定义一个事按钮）开始定义一个事件。一个事件可以包含不只一个后处理命令。件。一个事件可以包含不只一个后处理命令。.己定义事件列表（己定义事件列表（Defined List）：已定义好的事件出现在这个列表中。双：已定义好的事件出现在这个列表中。双击一个已定义的事件（或选取一个事件，然后单击击一个已定义的事件（或选取一个事件，然后单击Edit 按钮）可以编辑它。按钮）可以编辑它。.“Delete”删除一个被选取的已定义的事件删除一个被选取的已定义的事件.“Cut”“Paste”通过剪切和粘贴改变己定义的事件的排列顺序。在此事件的通过剪切和粘贴改变己定义的事件的排列顺序。在此事件的顺序不同，将来在操作和顺序不同，将来在操作和NC 文件中相应的后处理命令的位置就不同。文件中相应的后处理命令的位置就不同。.“Edit”“Add”这两个按钮在同一个位置交替出现。这两个按钮在同一个位置交替出现。Edit 用于编辑已定义用于编辑已定义的事件的事件Add 用于定义新的事件用于定义新的事件决定已定义的操作头的后处理命令是否起作用，如果没30 刀具直径补偿刀具直径补偿刀具直径补偿只用于平面铣和型腔铣加工，解决编程刀刀具直径补偿只用于平面铣和型腔铣加工，解决编程刀具直径和生产现场使用的刀具之间的直径不一致的问题。具直径和生产现场使用的刀具之间的直径不一致的问题。单击按钮弹出刀具直径补偿对话框（见单击按钮弹出刀具直径补偿对话框（见右图）右图）不激活（不激活（Inactive)：在刀轨中不生成刀具直径补偿命令。：在刀轨中不生成刀具直径补偿命令。进进/退刀（退刀（Engage/Retract）：在平面铣和型腔铣的切：在平面铣和型腔铣的切削层平面内，从水平削层平面内，从水平 进刀点开始直到水平退刀点之间做进刀点开始直到水平退刀点之间做刀具直径补偿。如果平面铣和型腔铣的进退刀方法指定刀具直径补偿。如果平面铣和型腔铣的进退刀方法指定为为Automatic，有些机床的控制器不允许圆弧进刀轨迹做，有些机床的控制器不允许圆弧进刀轨迹做刀具直径补偿，如果我们在圆弧起点之前加一段直线轨迹刀具直径补偿，如果我们在圆弧起点之前加一段直线轨迹，就可以解决问题，于是从这段直线的起点到退刀点之间的所有刀轨做刀具直径，就可以解决问题，于是从这段直线的起点到退刀点之间的所有刀轨做刀具直径补偿，可在补偿，可在Minimum Move 输入这段直线的最小长度，在输入这段直线的最小长度，在Minimum Angle 输入输入这段直线的最小角度，系统根据这两个参数来决定这段直线（见右图）这段直线的最小角度，系统根据这两个参数来决定这段直线（见右图）：如果平：如果平面铣和型腔铣的进面铣和型腔铣的进/退刀方法不是退刀方法不是Automatic，所有机床控制器不会限制圆弧进，所有机床控制器不会限制圆弧进刀轨迹做刀具直径补偿，因此刀轨迹做刀具直径补偿，因此Minimum Move和和Minimum Angle值便不需要了。值便不需要了。侧面（侧面（wall)：只有紧靠侧面的一刀做刀具直径补偿其余中间的刀轨不做刀：只有紧靠侧面的一刀做刀具直径补偿其余中间的刀轨不做刀具直径补偿。具直径补偿。刀具直径补偿刀具直径补偿只用于平面铣和型腔铣加工，解312.8 2.8 UG 铣加工编程初步实例铣加工编程初步实例1.打开文件打开文件a1,进入加工模块（有关操作已创建好了）进入加工模块（有关操作已创建好了）零件零件毛坯（蓝色线条）毛坯（蓝色线条）点击刀具视图点击刀具视图显示创建好的刀具显示创建好的刀具2.8 UG 铣加工编程初步实例1.打开文件a1,进入加工模32点击几何视图点击几何视图显示创建好的几何体（零件和毛坯）显示创建好的几何体（零件和毛坯）点击几何视图显示创建好的几何体（零件和毛坯）33双击双击MCSMILL节点，打开节点，打开Mill_ Oriend对话框，对话框，可改变加工坐标可改变加工坐标系位置。系位置。双击MCSMILL节点，打开Mill_ Oriend对话框34点击加工方法视图点击加工方法视图显示创建好的几个加工方法节点显示创建好的几个加工方法节点点击加工方法视图显示创建好的几个加工方法节点35点击程序排序视图点击程序排序视图显示创建好的显示创建好的Program节点节点点击程序排序视图显示创建好的Program节点36选择创建操作，弹出创建操作对话框选择创建操作，弹出创建操作对话框按图示设置好参数按图示设置好参数,点击应用，弹出下列对话框点击应用，弹出下列对话框选择创建操作，弹出创建操作对话框按图示设置好参数,点击应用，37接受默认值，点接受默认值，点击应用，弹出显击应用，弹出显示刀轨参数对话示刀轨参数对话框，点击框，点击OK接受默认值，点击应用，弹出显示刀轨参数对话框，点击OK38点击点击OKOK，逐层显示刀轨，直，逐层显示刀轨，直至完成，显示下列对话框。至完成，显示下列对话框。点击OK，逐层显示刀轨，直至完成，显示下列对话框。39刀轨全刀轨全部生成部生成后，即后，即可动态可动态播放播放刀轨全部生成后，即可动态播放40