第2章 NX 8.0 CAM应用基础,2.1 NX CAM概述 2.2.1 NX CAM模块的特点 （1）提供可靠、精确的刀具路径 NX CAM可以直接在实体及曲面上生成可靠、精确的刀具路径。良好的用户界面，多种走刀式，可以让用户根据自己的需要建立不同的界面，让NC工程师高效地完成各种刀具路径。 （2）多种刀具的使用 NX CAM提供完整的刀具库，让新用户可以充分利用资深编程人员的经验，设计优良的刀具路径；用户也可以自定义刀具库。 NX CAM提供多种类型的刀具，工程师可以根据机床的性能、毛坯的材料、夹持方式和切削效率自由选择平刀、球刀、牛鼻刀、T型刀等刀具进行加工。 （3）多种走刀方式 NX CAM在切削类型中提供往复式切削、单向切削、螺旋切削、沿边切削、多层沿边切削等多种走刀方法。在固定轴曲面轮廓铣中提供曲线与点驱动、螺旋驱动、边界驱动、区域驱动、曲面驱动、径向驱动、清根驱动等多种驱动方法来加工复杂零件。 （4）可以设置不同切削深度 为了给精加工留下均匀的余量，同时提高加工效率，用户可以根据零件的形状特征、加工区域不同的高度，设定不同的切削深度。在陡峭区可以设置较大的切削深度，在平坦的区域则要设置较小的切削深度。 （5）多种进、退刀方法 NX CAM为了满足不同的加工需要提供直线、折线、圆弧等多种进退刀方法。同时可以在不同的加工区域设置不同的进刀点和预钻孔位置。,2.1.2 NX CAM与NX CAD之间的关系 零件三维模型是NX CAM编程前提，以CAD模型作为加工对象进行人机交互编程。因此，模型的难易、好坏程度也决定了编程的难度和加工误差，甚至坏的模型（模型存在破碎面，错位面等）在编程之前要大幅度的修改才能加工。 在NX获得CAD模型主要有两种方式： （1）直接利用NX CAD创建的模型。 （2）图档的数据转换，转换的途径主要有两种。第一种是直接利用NX数据转换器打开文件，实行数据交换，对于一些无法直接打开的可以利用NX的导入功能打开。第二种是二次转换，即首先将文件生成通用数据格式，再利用NX数据转换器打开。假设是CATIA文件，先使用CATIA软件将文件生成STEP、IGES、等中性文件，然后再使用NX数据转换器打开即可。,2.1.3 NX8 CAM加工类型 NX的加工类型有点位加工、铣削加工、车削加工、线切割加工等四类。 （1）点位加工（Drill） 点位加工可产生钻、扩、镗、铰和攻螺纹等操作的刀具路径。该加工类型的特点是：用点作为驱动几何，可根据需要选择不同的固定循环。 （2）铣削加工（Mill） 铣削加工是最常用也是最重要的一种加工方式。根据加工表面形状可分为平面铣和轮廓铣。根据在加工过程中机床主轴相对于工作是否改变，可分为固定轴铣和变轴铣。 平面铣（Mill-Planar） 型腔铣（Cavity-Mill） 固定轴曲面轮廓铣（Fix-Contour） 可变轴曲面轮廓铣（Variable-Contour） 顺序铣（Sequential-Mill） （3）车削加工（Turning） 车削加工分为粗车、精车、车槽、车螺纹和钻孔等类型。,2.2 NX8 加工环境 在首次进入加工模块时，点击，选择其子选项“加工”选项，进入NX加工模块，系统会弹出“加工环境”对话框。如图2-3所示。“加工环境”对框框上部是“CAM会话配置”列表框，其中列出了系统提供的加工环境配置文件，下部是“CAM设置”列表框，列表框列出了该环境下的操作模板文件，单击【确定】按钮可进入加工模块。 “cam_general”加工环境是一个基本的加工环境，包括了常用的铣加工、车加工以及线切割电火花功能。对于一般的用户，“cam_general”加工环境基本上就可以满足用户需求。进入cam_general 加工环境后，相应的CAM 设置列表显示的就是该加工环境中的所有操作模板类型。此时须指定其中一种操作模板类型，如mill_planar或mill_coutour。进入加工环境后，在“操作”对话框中也可以重新选择模板类型。,“cam_general”加工环境中所包含的CAM设置如表2-1所示。 表2-1 CAM加工环境含义,定制加工模板 CAM设置选项包含大量的编程方法，仅mill_contour类型就包含了近20种不同的操作，绝大多数情况下设计人员用不到这么多的操作，甚至有可能只用到其中的几种操作和几种参数。另外，许多默认的参数设置可能不适于当前所进行的工作，需要进行大量的修改。因此，在实际加工过程中，针对实际加工零件对象特点，制定合理的加工模板，即定制加工模板，保留需要的操作，并设置缺省参数，以提高编程效率。,图2-4 三维零件模型 图2-5 创建操作,（1） 建立模板文件 新建一个*.prt文件，保存至“NX安装目录machresourcetemplate_ partmetric”下。该文件就是将要用到的模板。本例中，取文件名为“My_temp.prt”。 （2） 创建模板文件 创建两个操作：face-milling、cavity-mill，所有参数采用缺省值，如图2-5所示。按下键盘上Ctrl键，同时选中这两个操作后，单击右键，选择“对象”“模板设置”，弹出如图2-6所示的对话框。勾选“可将对象用作模板”和“如果创建了父项则创建”，单击【确定】按钮。 （3） 模板设置 双击导航器中的“FACE_MILLING”或右键单击该选项，选择“编辑”，系统弹出“面铣”对话框，如图2-7所示。单击“选项”栏中的“定制对话框”，弹出“定制对话框”，如图2-8所示。其中对话框上半部分是可选择的内容，可按不同的方法显示。下半部分是出现在“FACE_MILLING”对话框内的内容，选取其中的某一项，单击右侧的 图标，即可将该项中“FACE_MILLING”对话框移除，也可通过 和 图标，来改变“FACE_MILLING”对话框内选项的位置。在此，移除“刀具组”及其子项，通过对话框下面的 图标，预览修改后的对话框，如图2-9所示。,（4）模板中参数值的设置 操作面板中的加工参数可根据用户的实际需求进行定制，免去设计人员重复“删除键入”这个动作。具体方法是改变加工参数的默认值，在相应的操作面板上的相应位置键入新的参数值，然后按【确定】按钮结束即可。 （5）创建刀具模板 在定制的模板中创建常用的刀具，有利于提高编程效率。在加工导航器中进入机床视图，创建一系列自己常用的刀具，将所有新建的刀具全部选中后，单击鼠标右键选中弹出菜单中，选择“对象”“模板设置”，如图2-10、图2-11所示，弹出如图2-6所示的对话框。勾选“可将对象用作模板”和“如果创建了父项则创建”，单击【确定】按钮。这样，便把刀具设为永久性刀具，即建立了自己的刀具库及其相关参数。 （6）修改模板配置文件（.opt文件） 将创建好的模板文件保存在“NX安装目录machresourcetemplate_partmetric”路径下，此时系统仍不能识别刚刚创建的模板文件，还需设置opt文件，即模板配置文件。进入“NX安装目录mach resourcetemplate_set”目录，打开“cam_general.opt”文件（用写字板、记事本等），加入先前设置的模板名称，此处模板名称为“My_temp.prt”，如图2-12中阴影所标识的文字行，然后存盘即可。至此模板设置工作全部完成！,图2-10 创建刀具 图2-11 设置刀具模板,2.3 NX8 CAM界面介绍 与建模环境类似， NX CAM界面窗体从上而下依次是下拉菜单、工具栏、状态栏、图形区。如图2-13所示。,2.4 操作导航器 在NX中，工序导航器是一个非常重要的工具，利用它可以完成大多数的工作。工序导航器可让用户管理当前零件的操作及加工参数的一个树形界面，用来说明零件组合操作组之间的关系，处于从属关系的组或者操作将可以继承上一级的参数。进入加工模块后，操作导航器将被自动激活。默认情况下处于隐藏状态，点击图标激活显示，如果双击就会弹出来与资源条相分离，成为可以自由拖放的游动状态，此时就可以把其放到屏幕上的任何位置。如图2-18所示。,2.4.2 操作导航器中四种视图的用途,利用 NX编程软件，加工一个工件的过程如下： （1） 指定一个要加工的工件，或者工件的某些部分区域。 （2） 指定用什么样的刀具来加工。 （3） 指定何种方法来加工，比如粗加工、半精加工或者是精加工。 （4） 确定工序的排列顺序，比如精加工的顺序排在粗加工的前面等。,导航器中每个工序前都有一个图标，代表该工序的不同的状态，含义如图表2-2所示。,表2-2 图标含义,2.4.3 操作导航器中的信息显示 操作导航器的视图用不同的列来说明操作的各种信息，这些信息或者用文本显示，或者用图标显示，或者用图标与文本一起显示。,2.5 创建加工几何 加工几何是指加工的几何对象（包括毛坯几何、零件几何、检查几何、修剪几何等），也包括加工几何在数控机床上的加工方位（加工坐标系 Mcs ）。加工几何可以在创建操作之前定义，也可以在创建操作中指定。但在操作之前定义的加工几何可以为多个操作使用，在操作中指定的加工几何只能为当前操作使用。 在创建加工几何时，选择的几何父组确定了新建几何与存在几何组的参数继承关系。在“创建几何体”对话框中，“父级组”下拉列表框列出了所有当前加工类型可继承其参数的父几何组名称，选择某个几何组为父节点组后，新建几何组将在所选几何组子节点下，并继承父级组中的所有参数。随加工类型的不同，所能创建的几何对象也不同。,1. 创建加工坐标系 加工坐标系（MCS）的作用主要是定义加工几何在数控机床上的加工方位，其坐标轴分别表示为XM、YM、ZM，其中ZM轴为默认的刀轴矢量方向。加工坐标系是所有后续刀具路径各坐标点的基准位置。在刀具路径中，所有坐标点的坐标值均与加工坐标系关联，如果移动加工坐标系，则后续刀具路径输出坐标点的基准位置都将发生改变。 2. 创建铣削几何体 铣削几何用于定义加工时的零件几何、毛坯几何、检查几何。,2.6 创建刀具 不同的加工模板中，具有不同的刀具创建对话框。在“创建”工具栏中选择“创建刀具”图标或在下拉菜单中选择“插入”/“刀具”命令，弹出“创建刀具”对话框。 1.“刀具”选项卡 （1）尺寸 刀具直径D：用于输入铣刀直径。 底圆角半径R1：用于输入铣刀底边的圆角半径。如果该值为0则为平头铣刀；如果小于铣刀半径则为牛鼻铣刀；如果等于铣刀半径则为球头铣刀。 长度L：刀具总长为所创建铣刀的实际长度，包括刀刃和刀柄的总长度。 拔模角B：拔模角指定铣刀侧面与铣刀轴线之间的夹角，如果B为正值，则铣刀上大下小；如果B为负值，则铣刀上小下大。 顶角A：顶角是指铣刀底部的顶角，该角度从过刀具端点并与刀轴垂直的方向测量，它只能为正，且小于90。若顶角值大于0，则刀具端部中心点将形成一个尖点。 刃口长度FL：用于指定排屑槽的长度，该长度必须小于刀具长度。 刃数：用于输入铣刀的排屑槽数量（2、4、6等）。,（2）描述 描述：可以在“描述”文本框中输入一段字符来表示该刀具。 材料：为创建的刀具指定一种材质。设置好零件材料、刀具材料等参数后，可以由系统自动计算进给量和主轴转数等参数值。 （3）编号 刀具号：用于指定铣刀编号。主要用于有刀具库的加工中心。 长度补偿：用于指定控制器中储存刀具长度补正值的缓存器编号。 直径补偿：用于指定控制器中储存刀具直径补偿的缓存器编号。 （4）偏置 Z偏值：用于指定Z轴的偏置距离。该值表示由于刀具长度之差异所需要补正的Z向距离。 （5）库 导出刀具到库中：可以将自定义的刀具导出到系统自带的刀具库中，方便其他文件直接选择该刀具，不需要再次创建相同的刀具。,2.“刀柄”选项卡 选择“刀柄”选项卡，如图2-45所示。 直径D：用于输入刀柄的直径。 长度L：用于输入刀柄的长度。 锥柄长度：用于指定刀柄锥柄部分的长度。 3. “夹持器”选项卡 在创