基于UGNX的煙灰缸加工刀路設(shè)計(jì)

范瑜珍

摘 要：分析了煙灰缸的特點(diǎn)及在數(shù)控加工過程中存在的工藝問題，設(shè)計(jì)較為合理的加工路徑，并提供了解決的方案，既保證了加工質(zhì)量，也提高了生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：UGNX；加工路徑；刀路；拐角加工

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）04-0107-02

Abstract： This paper analyzes the characteristics of ashtray and the technological problems existing in numerical control machining， designs a more reasonable machining path， and provides a solution， which not only guarantees the quality of processing， but also improves the production efficiency.

Keywords： UGNX； machining path； cutting tool path； corner machining

1 概述

日常的煙灰缸的產(chǎn)品種類繁多，煙灰缸樣式不斷變化。在普通的加工過程中，加工曲面、放煙槽等重要部位遇到了不少問題，需要CAD/CAM技術(shù)解決。基于UGNX軟件，對(duì)其中一款煙灰缸（圖1）的數(shù)控加工路徑、刀路的設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹，提高了零件的加工質(zhì)量。

2 煙灰缸的數(shù)控加工工藝分析

2.1 煙灰缸要求及特點(diǎn)

（1）所有曲面的粗糙度值Ra0.3mm，尺寸精度達(dá)到要求。

（2）煙灰缸加工難點(diǎn)一是放煙槽窄，且有一定的深度，直接加工時(shí)會(huì)存在切削不足或過切現(xiàn)象。二是拐角地方加工困難易留下交接痕，如圖2所示。

2.2 加工工藝分析

（1）毛坯。毛坯尺寸：100mm×100mm×40mm，5A01鋁板材。

（2）裝夾方式。用數(shù)控銑床一裝夾位，尺寸如圖3，工件裝夾采用虎鉗裝夾。

（3）加工的過程：粗加工如圖4→二次粗加工如圖5→再一次粗加工如圖6→側(cè)壁精加工如圖7→曲面、拐角半精加工如圖8、圖9→曲面、拐角精加工。

零件數(shù)控加工程序編程步驟如下：

（1）粗加工步驟。用？覬20平刀切除大部分材料，留0.3mm余量如圖4，因放煙槽R3.5比較窄，所以再用？覬6和？覬4的平刀進(jìn)行進(jìn)一步的開粗如圖5、圖6。

（2）側(cè)壁精加工步驟。用？覬20平刀精加工零件的側(cè)壁部分，使尺寸加工到位如圖7。

（3）曲面半精加工步驟。用？覬6R3的球刀加工曲面和拐角如圖8、圖9，加工余量0.3mm。

（4）曲面精加工步驟。用？覬6R3的球刀加工曲面半精加工的曲面和拐角，加工余量為0。

加工過程：首先用？覬20平刀粗加工可以使用挖槽方式對(duì)型腔面進(jìn)行分塊加工，再用小刀進(jìn)行開粗“放煙槽”。再用？覬6R3的球刀加工曲面和拐角，精加工時(shí)要注意不可以使用平刀直接加工表面，只能夠使用球刀，才能加工出符合要求的表面。

3 加工難點(diǎn)分析及解決方案

基于以上加工工藝分析及技術(shù)要求，加工煙灰缸難點(diǎn)有2個(gè)：

（1）放煙槽窄，不易加工；

（2）拐角不易加工問題。下面具體解決問題方案。

3.1 放煙槽窄，不易加工問題

放煙槽半徑R3.5mm，因開粗時(shí)用的？覬20平刀進(jìn)行加工，根本加工不到放煙槽區(qū)，所以先用？覬6的平刀進(jìn)行開粗如圖5，在UG軟件里設(shè)置參考刀具？覬20平刀，就可以計(jì)算？覬20平刀沒有加工到位的地方，就用？覬6的平刀進(jìn)行局部粗加工，但還是有余料比較多，這時(shí)就用？覬4的平刀再進(jìn)行局部加工如圖6，這時(shí)放煙槽的材料基本開粗完成。

3.2 拐角不易加工問題

（1）首先選擇刀具的問題，這是個(gè)圓弧角，不能用平刀應(yīng)選球刀，且放煙槽邊緣也有圓弧角，所以球刀不能選擇大刀，因此用？覬5R2.5的球刀。

（2）選擇加工方法的問題，一般圓弧面加工用在UG軟件中一般采用如下幾種方法：區(qū)域輪廓銑、非陡峭區(qū)域輪廓銑或陡峭區(qū)域輪廓銑、固定輪廓銑。這4種加工方法各有優(yōu)劣點(diǎn)：區(qū)域輪廓銑，主要用于各種切削模式切削選定的面或切削區(qū)域適用于比較平坦的曲面，不適合用此方法。非陡峭區(qū)域輪廓銑適用于有一定角度但不是很陡的曲面，如果用此方法加工，切除材料不多達(dá)不到效果。陡峭區(qū)域輪廓銑適用角度比較陡的曲面。固定輪廓銑的設(shè)置，驅(qū)動(dòng)方法“徑向切削”，指定驅(qū)動(dòng)幾何體是拐角圓弧，驅(qū)動(dòng)設(shè)置里面設(shè)置里切削類型“往復(fù)”，切削方向是“順銑”，步距是“恒定”，距離半精加工是“0.18”，精加工是“0.1”。材料側(cè)條帶“4”，另一側(cè)條帶“2.5”。刀軌方向“跟隨邊界”，得到最終刀具路徑，再把此路徑復(fù)制到其它3個(gè)拐角中。以此方法加工灰煙缸中間的拐角得到刀具路徑，這樣拐角加工問題就解決了。

4 結(jié)束語

以煙灰缸為例，分析了加工工藝。對(duì)窄圓槽、拐角圓弧的加工工藝，作了詳細(xì)的分析和解決方案，既保證了加工質(zhì)量，也提高了生產(chǎn)效率。

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