数控加工 UG 数控车加工编程数控加工 UG 数控车加工编程 数控车加工 数控车削加工是一种重要的加工方法，主要用于轴类、盘类等回转零件的加 工。UG 的车加工模块，可以完成零件的初车、精车、车端面、车螺纹和钻中心 孔等工艺过程。本文主要介绍各类车削操作的创建方法，参数设置、编辑以及刀 具路径的生成和模拟等内容。 11 车削概述 在 UG 中 建 立 回 转 体 类 零 件 的 模 型 后 ， 可 在 主 菜 单 条 上 选 择 Application-Manufacturing 菜单选项进入加工程序。首次进入加工程序时，系 统会弹出加工环境设置对话框。在建立车削加工操作时，就在环境设置对话框的 上部选择车削加工配置文件 Lathe，在对话框下部选择车削模板零件 Turning， 然后再初始化加工环境。 建立车削加工操作的整体顺序是首先创建车削几何体；然后用与铣加工相类 似的方法，分别创建程序、刀具、加工方法等 ； 最后通过各操作对话框创建粗车、 精车、车螺纹、车槽、钻孔等车削加工操作。 111 创建车削几何 在创建工具条中，单击创建几何图标，弹出如图 1-2 所示创建几何对话框。在系统默认的车 削模板零件中，包含六个车削几何模板图标 ： 加工坐标创建图标、工件创建图标、车削零件 创建图标、零件几何创建图标、切削区域约束图标、避让创建图标分别用于创建车削加工坐 标系、工件、车削零件与毛坯、车削零件、约束切削区域和避让。 图 1-2 1创建车削坐标系 图 1-2 对话框中的坐标系模板图标（MCS-SPINDLE） ，用于设置车削加工坐 标系。单击该图标后单击 OK 或 Apply 弹图 1-3 的坐标系设置对话框。设置加工 坐标系时，使 MCS 坐标系和 WCS 坐标系在同一坐标原点，同时坐标轴方向一致， 否则在生成刀具路径时因无法得到切削区域而出现错误显示。 加工坐标系也可以 操作导航工具中进行编辑。 图 13 2工件的创建方法 创建工件时，先根据零件加工的需要，在子类区域中选择几何模板图标； 再在 Parent Group 下拉列表框中选择父组的几何名称，继承父组的几何属性； 然后，在 Name 文本框中输入在创建的车削几何名称；最后，单击 OK 或 Apply。 系统根据所选模板类型，弹出相应的对话框，供用户进行几何对象的定义。在各 对话框中设置相关参数后，单击 OK，则返回到图 1-2 对话框，则在所选的父组 下创建了指定名称的工件，并显示于操作导航工具几何视图中。在创建车削操作 时可引用已创建的车削几何。 （1） 建立工件（WORKPIECE） 在图 1-2 对话框中，单击工件设置图标（WORKPIECE） ，弹出如图 1-4 所示 工件设置对话框，工件的建立包括选择零件、选择毛坯和选则检查体三项内容。 Edit、Select 和 Display 三个选项分别用于编辑、选择和显示零件几何、毛坯 几何和检查几何。 图 14 （2）建立零件(Part) 在图 1-4 对话框中，单击零件设置图标 (Part)，弹出如图 1-5 所示设置 零件边界对话框。 单击图标后， 单击 Select， 弹出图 15 建立零件几何对话框， 零件几何与铣加工基本相同，具体设置方法参见铣加工相关内容。 图 1-5 （3）建立毛坯（Block） 在图 14 中单击（Block）图标后，单击 Select 弹出图 16 所示对话框，毛坯 几何的设置方法与零件几何的设置方法基本相同， 具体设置方法参见铣加工相关 内容 图 16 3 车削工件的创建（TURNING_WORKPIECE） 在图 1-2 对话框中，单击车削工件设置图标（TURNING_WORKPIECE） ，弹出 如图 1-7 所示车削工件设置对话框，车削工件的建立包括选择零件、选择毛坯。 通常零件继承父节点组（WORKPIECE）的特征，单击编辑边界选项(Edit)，弹出 图 1-51 对话框，可对存在的边界进行删除、添加和偏置蹬操作。毛坯需要从新 选择。 图 17 对话框上部（Blank）选项下的 Select 用于选择毛坯。UG 具有参数化毛坯 边界设置和复杂轮廓毛坯边界设置两种功能， 简单的棒料毛坯和管状毛坯可以采 用参数化边界设置，而复杂轮廓毛坯则需在图形窗口中选取毛坯边界。 参数化毛坯的设置步骤：首先，选择参数化毛坯的类型（棒料毛坯或管状 毛坯） ，并输入有关的毛坯的长度和直径参数，然后，确定毛坯相对于工件的参 考点以及毛坯的放置方向。如果已经对毛坯进行了边界设置，Disply 选项将处 于激活状态，并且 Select 选项会变成 Reselect。单击 Disply 选项，可在图形 窗口中显示已设置的毛坯边界；单击 Reselect 选项，可重新设置毛坯边界。在 图 17 中单击与 Select 弹出图 18 对话框。对话框中各选项说明如下。 图 18 (Bar Stock)：该图标用于设置棒料毛坯。选择该图标，可在对话框中输 入毛坯长度和毛坯直径，并可指定毛坯和工件的相对位置。 (Tube Stock)：该图标用于设置管状毛坯。对于具有较大内径的零件一般 采用管状毛坯，以减少内孔的加工时间。选择该图标，可在对话框中输入毛坯的 长度、外径和内径等参数，并可指定毛坯和工件的相对位置。 (From Cueve)：该图标用于设置复杂轮廓毛坯的边界。单击该图标，并 单击 Select，弹出图 1-9 对话框，分别用毛坯面边界、曲线和点构造毛坯 图 19 Mounting Poisition：该选项用于设置毛坯相对于工件的位置参考点。单 击 Mounting Poisition 下面的 Select 选项，可用弹出的点构造器设置参考点。 如果选取的参考点不在工件轴线上时，系统会自动找到该点在轴线上的投射点， 然后将棒料毛坯一端的圆心位置与该投射点对齐。 Point Location：该选项用于确定毛坯相对于工件的放置方向。选取 At Headstock 选项，毛坯沿坐标轴的正向放置；选取 Away From Headstock 选项， 则毛坯沿坐标轴的负向放置。 设置毛坯各参数后，单击对话框中 Disply 选项，会在图形窗口中显示毛 坯的边界轮廓，可以观察毛坯的尺寸大小和摆放位置是否正确。 5切削区域约束 图 1-2 中图标 (Containment)用于约束切削区域， 可以控制切削区域以及防 止刀具碰到卡盘等辅具。 切削区域约束也可以在后面切削操作对话框中进行设置， 关于切削区域约束的设置，将在后面的切削参数设置中统一讲述。 112 车削加工刀具 UG 车削加工刀具包括：内外圆车刀、切槽车刀、螺纹车刀和成型车刀等， 在选用选用加工刀具时，应考虑加工加工类型、加工表面形状和加工表面尺寸等 因素。现以外圆车刀为例说明标准车刀的创建方法和参数设置。 在操作导航器中点击刀具视图图标，将导航视图切换为刀具导航（Machine Tool）视图，点击创建刀具图标，并在出现的创建刀具对话框的 Type 一栏选择 turing 出现创建刀具菜单见图 1 图 1 在图 1 中选择外圆车刀图标， 在名称栏内输入要创建的刀具名称， 并单击 OK 或 Apply ，弹出如图 2 所示标准车刀参数设置对话框。各参数说明如下。 图 2 1刀片形状 在图 2 车刀参数设置对话框中，上部各参数用于指定刀片形状和尺寸。 （1）ISO Insert Shape 该下拉列表框用于选择刀片的形状见图 3 当在该下拉列表框中选择某种形 状的刀片时，刀片所对应的草图显示在对话框的顶部，同时在其下方的 Nose Angle 文本框中显示当前所选刀片的刀尖角。 图 3 （2） Nose Angle 该文本框用于显示或输入刀片的刀尖角， 刀尖角是刀片主切削刃与副切削刃 的夹角。 （3）Nose 该文本框用于输入刀尖圆角半径。 （4）Orient Angle 该文本框用于输入方向角，确定刀杆相对于车床主轴轴线的位置。该角度为 刀具的切削刃与加工表面之间的夹角。 （5）Size 该下拉列表框用于选择刀片尺寸。有三种尺寸确定方法：Cut Edge Length （刀片切边长度） 、Inser. Circle（I.C.） （刀片内切圆直径）和 I. C. ANSI （按 ANSI 标准的刀片内切圆直径） 。选择哪种尺寸确定方法，应根据加工位置的 形状来确定，可在其右方的文本框中输入相应的尺寸。 （6）Thickness 和 Rwlief Angle 这两个选项分别指定刀片的厚度和刀片的刃倾角。 （7）Insert Position 这个选项由加工时采用主轴的转向决定， 在采用机床正转加工时在下拉菜单 中选择图标，机床主轴反转时选用图标。 2定义轨迹点 图 1-000 车刀参数设置对话框中的 Tracking 选项用于定义轨迹点，轨迹点 是车刀上用于计算刀具路径的基准点。单击该选项，弹出如图 4 所示对话框，对 话框中各选项说明如下。 图 4 Radius ID：指定轨迹点刀尖半径 ID 号，从下拉列表选取，ID 号见图 5 示 意图。 图 5 Tracking Piont P Number：指定轨迹点 P 代码，轨迹点 P 代码共有 9 种，环绕在选定的刀 尖半径周围，从下拉列表选取，P 代码示意图见图 6。 图 6 Radius ID、Tracking Piont P Number与车刀长度补偿值的寄存器号结合 在一起指定了选取车刀上那一点作为轨迹点， 通常道具轨迹点定义在刀心或刀尖 上， 方头槽刀可以定义在左侧或右侧的刀心或刀尖上。 图 5 与图 6 分别是 R1_P3_0 与 R1_P9_0 相结合形成的轨迹点，图 5 采用的是通常所说的刀尖编程，图 6 采用 的是刀心编程。 。 在图 4 所示的对话框窗口中 XOFF： 指定车刀轨迹点相对于车床的参考点在 X 方向（平行于主轴）的偏置 距离。 YOFF： 指定车刀轨迹点相对于车床的参考点在 Y 方向（半径方向）的偏置距 离。 ADJUST Register：该选项指定存储车刀长度补偿值的寄存器号。 CUTCOM Register：该选项指定存储车刀径向补偿值的寄存器号。 Add/Modify/Delect: 轨迹点进行增加、编辑或删除操作。在图 4 所示的对 话框分别点击 Radius ID 与 Tracking Piont P Number 下拉列表，重新选择 Radius ID 与 Tracking Piont P Number 的代码，输入新的车刀长度补偿值的寄 存器代码进行后，单击 Add 可以为车刀增加一个新的轨迹点。在图 4 所示的对话 框窗口中点击相应的 Radius ID 与 Tracking Piont P Number 代码， 使其高亮显 示，如图 4 中 R1_P8_3,重新选择 Radius ID 与 Tracking Piont P Number 的代 码后，单击 Modify 对轨迹点进行编辑或直接点击 Delect 进行删除等操作。 图 5 图 6 轨迹点的选择 定义完成轨迹点后，在创建具体加工操作菜单中，点击 Machine 选项，弹出 Machine Control 对 话 框 ， 点 击 Define Tracking 选 项 ， 弹 Tracking Selection 对话框见图 7，点击轨迹点代码前面方框，就可激活该轨迹点。 槽刀的轨迹点见图 8，必须在 Main Tracking Piont 的下拉菜单选择一个主 要轨迹点，另一点可选也可不选，但要注意选两点时与选一点生成的刀路轨 迹不一样。 图 7 图 8 113 创建车削操作 创建车削操作的步骤为：先在车削环境中创建刀具、几何体、加工方法（具 体创建方法请参见铣加工相关内容） ；然后在工具条中选择创建操作图标，或在 主菜单中选择 InsertOperation 菜单项， 或在操作导航工具的弹出菜单中选择 InsertOperatio