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五轴编程专业(UG

课程名称

参考学时

学费

软件版本

CNC五轴数控编程

30

学费电话咨询18623630393

UG4.07.5)(8.0)

1.五轴加工原理2.UG五轴加工钻孔功能的应用
3.UG五轴平面铣功能应用 4.UG轮廓型腔铣功能应用
5.UG五轴联动刀轴设置 6.UG后处理与仿真机床
7.UG五轴联动简单零件加工案例 8.UG五轴联动人体模型加工案例
9.UG五轴联动-叶轮加工案。
 

招生对象

1..自学了解过,但所学知识不够系统、不够全面,会编程,但是做不了实际工作的人。

2.从事三轴数控编程2年以上,想通过学习进一步提升自己,从事五轴编程工作的人

就业方向

CNC五轴编程工程师、CNC五轴编程技术员、CNC五轴编程高级工程师及相关项目主管

2015年五轴数控编程教学大纲

一,各种五轴机床结构的简介

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 二, 五轴机床结构特点与工作原理  

1.五轴的定义:一台机床上至少有5个坐标,分别为3个直线坐标和两个旋转坐标 
2.五轴加工特点: 
1.三轴加工机床无法加工到的或需要装夹过长2.提高自由空间曲面的精度、质量和效率 
2.五轴与三轴的区别; 五轴区别与三轴多两个旋转轴,五轴坐标的确立及其代码的表示 
Z轴的确定:机床主轴轴线方向或者装夹工件的工作台垂直方向为Z轴 
X轴的确定:与工件安装面平行的水平面或者在水平面内选择垂直与工件的旋转轴线的方向为X轴,远离主轴轴线的方向为正方向 
3.直线坐标X轴Y轴Z轴   旋转坐标A轴、B轴、C轴 
A轴:绕X轴旋转为A轴 
B轴:绕Y轴旋转为B轴 
C轴:绕Z轴旋转为C轴 
XYZ+A+B、 XYZ+A+C、 XYZ+B+C  三种形式五轴 
4.五轴按主轴位置关系分为两大类:卧式、立式 
5.五轴按旋转主轴和直线运动的关系来判定,五轴联动的结构形式: 
1.双旋转转工作台(A+B为例) 
在B轴旋转台上叠加一个A轴的旋转台,小型涡轮、叶轮、小型紧密模具
2.一转一摆     A+B    B+C刚性  精度高 
3.双摆头       工作台大,力度大,适合大型工件加工,龙门式 
6. 五轴联动的结构的旋转范围: 
双旋转转工作台                     旋转范围:+20A-100   B360   +30A-120   C360
一转一摆                           旋转范围:+30B-120   C360
双摆头                             旋转范围 :+90A-90   C360   +30A-120  C360

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  第一项 NX必备的加工基础

1、新建加工的几种方式。2、装配方式与单个零件创建方式优劣对比。
3、装配方法和常用命令的讲解4、如何分析加工工件

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第二节 五轴加工优点
1.三轴加工的缺点:1.刀具长度过长,刀具成本过高2.刀具振动引发表粗糙度问题3.工序增加,多次装夹4.刀具易破损5.刀具数量增加6.易过切引起不合格工件7.重复对刀产生累积公差
2.五轴优点:1.刀具得到很大改善2.加工工序缩短装夹时间3.无需夹具4.提高表面质量5.延长刀具寿命6.生产集中化7.有效提高加工效率和生产效率
3.五轴加工主要应运的领域: 航空、造船、医学、汽车工业、模具
4.五轴应运的典型零件:叶轮、涡轮、蜗杆、螺旋桨、鞋模、立体公、人体模型、汽车配件、其他精密零件加工
第三节 五轴加工的工艺与缺点
1.五轴工件坐标系的确立、五轴G代码NC程序表示 2.各种不同机台复杂零件的装夹 3.加工辅助线、辅助面的制作 
4.五轴加工刀具与工件点接触,非刀轴中心的补偿 5.加工过程中刀具碰撞问题 6.刀轨的校验及其仿真加工 
7.不同五轴机器,不同刀轨和后处理
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 第二项 五轴加工各种加工方式详解(重点)

1.      五轴加工的装夹及其UG多轴驱动的讲解

a.变轴铣    精加工、驱动方式边界、它准许精确控制刀轴和投影矢量 b.流线加工  按照曲面的趋势产生刀轨 c.曲面轮廓铣 使用轮廓驱动方式 d.多层切屑变轴铣 适当条件下可以 采用它来开粗 e.多层切屑变轴铣(双四轴驱动)f.边界 多层切屑变轴铣(双四轴驱动)曲面 g.固定轴曲面轮廓铣  投影矢量(驱动的投影方向)刀轴(刀具方向) h.等高变轴铣 (新功能) 
顺序铣削

 五轴几何体9种驱动方法的详细讲解和各参数设置 
曲线/点驱动方法加工3D刻字、 3D流道 
螺旋式、边界加工 
曲面加工(重点) 曲面必须连续  曲面UV方向一致 辅助面驱动 
流线加工(常用) 
刀轨  、径向切削、外形轮廓加工、用户自定义
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五轴加工13种刀轴方向的控制和复杂零件轴向的判定
远离直线、朝向直线 、远离点、朝向点、 
相对于矢量、(前倾角、后倾角)垂直于部件、相对于部件 
插补矢量、插补角度至部件、插补矢量至驱动、(前倾角、后倾角) 
优化后驱动、 
垂直于驱动体、侧刃驱动体、相对于驱动体(前倾角、后倾角)
五轴加工8种投影矢量使用方法和用途以及与刀轴方向的区别 刀轴 
1.指定矢量 2.远离点和朝向点 3.远离直线和朝向直线 4.垂直与驱动和朝向驱动体 5.投影矢量和刀轴方向的区别: 6.投矢量:7.使驱动体采用一定的矢量方向投影到部件表面产生的轨迹 8.刀轴方向:控制刀具在加工中刀具的倾斜或固定方向的
UG8.0新增功能在实际生产加工的使用   
五轴等高:侧倾角
1.      五轴外形轮廓铣削:轮廓加工、加工倒扣侧壁、清根、辅助面加工
2.      五轴顺序铣加工:驱动、部件、检查体、近侧、远端侧、驱动面移动方向、刀轴矢量方向
 
第三阶段讲解典型零件的程序制作
第八节 入门案例1
五轴合精加工,开粗尽量采用三轴,或3+1开粗
1.      二次开粗(清角)3+2,注意刀轴矢量方向及其灵活运用
2.      复杂曲面采用边界加工的思路,边界的制作方法
3.      曲面加工驱动,UV方向的判定,投影矢量和刀轴方向
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第九节 入门案例2
1.      分析倒扣,确定加工方案B+C
2.      抽取最大外形,做片体以便加工使用,减少重复刀轨
3.      补实体避免倒扣位置,复杂图形简单化,减少提刀
4.      曲面驱动五轴加工地面,考虑刀轴方向,刀具过且,刀座碰撞
5.      曲面百分比的灵活运用,1.缩短驱动曲面(负值),避免过且撞刀,减少提刀,2.延伸曲面驱动(正值),避免第一刀接触部件,减轻刀具切入时受力
6.      曲面驱动进行光面精加工,曲面驱动UV方向分析,修改、简化以符合曲面加工的UV方向!
7.      过切检查,检查刀具夹持碰撞,红色刀轨为过切位置(重要),做出一个列表信息,提示刀轨:刀轨名称、对应的刀轨过切运动、对应的刀具夹持器碰撞
8.      干涉不代表刀具路径不能加工,刀轨确认中红色为过切
9.      刀轴方向采用远离点,点离到轴越近,刀轴倾斜角度越大,控制刀具倾斜角度避免刀具夹持器的碰撞
10.  五轴两种不同刻字,采用三轴半字体加工,字体负余量加工
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第十节 提高案例1
1.分析零件结构特征,确定装夹方向及其加工工艺 
2.对称图形可以采用变换刀轨的方法,注意两开粗刀轨之间相接位置的残料 
3.给刀具装配夹持器及其夹持器参数的修改,五轴加工刀具夹持器碰撞的验证 
4.面对复杂且UV方向不一致曲面加工,做辅助片体,采用其做驱动面产生驱动,然后通过合适的投影方向投影到部件上产生合理的刀路轨迹 
5.面对破面产品五轴加工应对的几种方案,参数刀路后的正确判断与验证 
6.对于两曲面衔接处的加工方法:1.采用曲面百分比控制,2.采用曲线驱动命令实现两曲面衔接处的加工(重点) 
7.面对曲面加工的一些盲区,采用曲面驱动体的加工方向后曲面百分比来弥补这些缺陷 
9.面对棱角面,精加工必须逐个分开加工,以保证产品的线条流畅没关 
10.对于产品上大小相同,布局有一定规律的曲面,我们可以采用刀轨变换实现多个加工,简单快捷!
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第十一节 提高案例2
特殊图形加工的定位,考虑外观及其加工中外在因素,比如变形、夹刀,刀长等问题
1.      五轴开粗的思路与详细操作步骤
2.      控制刀具矢量方向,达到控制刀具夹持器与工作台的避让
3.      五轴点线加工驱动的清方式及其思路
 
 第十四节 经典案例1五轴加工案例B+C
叶片加工工艺,分析哪些属于那道工序
1.      考虑到叶片变形,开粗预留量、分两次完成精加工, 2.      刀轨变换:镜像、旋转 3.      制作局部毛培,加工倒扣外置,注意刀具的矢量方向 4.      侧刃驱动灵活使用, 侧刃角角度的控制和夹持器的避让 5.      手工制作流线加工操作步骤及其注意事项 6.      五轴产品加工实体仿真操作方法
第十五节 经典案例2(五轴加工案例)
1.      复杂曲面的驱动面的选择与设定 2.      对于狭窄位置的清角思路,及其球刀清角的参数设定 3.      流线加工和刀轴的避让问题 4.      采用五轴镜像线驱动清角的方法和刀轴的矢量方向 5.      采用局部投影驱动,达到局部加工 6.      曲面驱动曲面百分比延伸刀轨和缩短刀轨 7.      人体模型五轴仿真加工操作方法
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第十六节 经典涡轮(多叶片)五轴加工案例
1.      涡轮加工环境: 在要创建的 CAM 设置组→选择mill_multi_blade。 1.      UG7.5涡轮加工新操作及其驱动几何体介绍:
叶毂几何体必须能够绕部件轴旋转 ,包覆几何体必须能够绕部件轴旋转,覆盖整个叶片 ,主叶片的壁,叶片几何体不包括顶(包覆)面或圆角面 ,叶跟圆角,定义主叶片与叶毂相连的圆角区域 ,分流叶片几何体,定义位于主叶片之间的较小叶片。 
2.检查面 ,前缘和后缘 
3.包裹几何体: 
a. 可由主叶片的顶面组成。 b.可由车削几何体的适当的面组成。 c.由于要驱动切削层的模式,因此它必须光顺。 
d.可包含在“部件”几何体内,但不建议采用这种形式。如果使用了车削几何体,指定“部件”几何体时不要选择“包覆”几何体。 
4.叶毂具备的特征:
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a.必须至少在叶片的前缘和后缘之间延伸。 b.可延伸超出叶片的前缘或后缘。 c.必须能够绕部件的旋转轴回转。 
d.可以是单一曲面或一组曲面 e.可环绕叶轮,或仅覆盖叶轮的一部分
5.叶片具备的特征:
a.含顶面或圆角面。 b.跨越至叶毂。 c.入叶毂下方。 d.叶片和叶毂之间留出缝隙。如果部件不包含圆角,叶毂和叶片之间的缝隙不得大于刀具半径。 e.包含延伸至叶片以外的面。 
6 .分流叶片几何体有以下特性: 

a.壁面和圆角面。 b.于选定主叶片的右侧。 c.含最多五个分流叶片。即使多个分流叶片的几何体相同,每个分流叶片也必须单独进行定义。必须为每个分流叶片创建新集,并按照从左至右的顺序指定多个分流叶片。 
7.叶根圆角几何体 
8.多叶片检查几何体有以下特性: 
a.有被实例化。要包含附加于多叶片或分流叶片的所有面或体,必须单个选择每个面或体。 b.包含定义的叶片、叶根圆角、叶毂或分流叶片。 
如果刀具侧倾幅度足以碰撞,定义的几何体以外的叶片,则必须选择该叶片为“检查”几何体。 
9. 涡轮(多叶片)五轴加工驱动操作 
a.多叶片开粗 b.精加工叶毂 c.精加工叶片d.精加工叶片圆角
10. 涡轮五轴加工刀轨变换
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 第十七节 实战 案例1五轴加工案例A+C
1.调整产品基准,以便3+1定轴开粗,分析定轴加工的方向 
2.设置加工坐标,确定加工轴向方向,做检查面控制刀轨 
3.采用3D,进行残料清角加工 
4.采用清跟驱动(参考刀具), 显示残料3D,另存为prt,导入原图档,作为清跟毛坯加工 
5. 采用曲面驱动加工,曲面百分比的控制,刀轨投影,刀轴的方向 
6.UG8.0新功能通过颜色显示残料厚度 
7.制作UV曲线方向一致的曲面做驱动面,从而达到我们所需要的刀轨
 
第十九节实战案例2
1.      涡轮(分流叶片)的加工思路
2.      多轴开粗具体操作方法:做曲面驱动、设置刀轴方向、偏置刀轨
做曲面驱动:改变原有曲面的UV曲线方向,控制刀轨路径 
设置刀轴方向:避免刀具与部件的碰撞和过切运动 
偏置刀轨:实现5轴粗加工操作
1.      五轴局部开粗的方法,叶片余量的的计算
1.      分流叶片的加工思路,采用插补矢量,相对于驱动、侧倾角、侧刃驱动
2.      仿真操作
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第四阶段 机床仿真、五轴后处理的使用
第二十节   五轴程序的机床仿真五轴后处理 
1.五轴程序的机床仿真:双转主轴头、双转工作台、一转一摆 
2.如何添加自己的后处理,路径:D:\UG8.0\MACH\resource\postprocessor
3.五轴后处理详细操作及其讲解 
4.五轴后处理修改 
第一步:进入UG8.0后处理构造器 
.def   .tcl  .pui  文件 
第二步:打开我们要修改的程序→描述你的后处理 (英文)→此区域 Inches 英制单位 Millimeters 公制设定→轴选项 3-轴 4-轴 或5轴→机床类型设定 Generic 通用的 、Library 浏览自带机床 、 User’s 用户自定义→单击OK
第三步:yes\no所输出是否记录选项(圆弧形式、直线形式)→设置行程(左边为机床行程数据 右边为机床原点数据)→精度、G00速度(左边为机床精度小数公差、右边为机床快速进给G00最大速度)→其余默认然后进入下一页面ok
第四步:修改程序头 程序尾 中间换刀程序衔接 道具号 
第四步:修后修改钻孔一些参数 
5.制作自己的五轴后处理 
第一步:新建后置文件确定机床的类型、公/英制、 
第二步:设定轴的极限、轴向定义。 
第三步:设定程序开始部分、刀轨移动部分、程序结束部分

 第三项 五轴加工VERICUT 7.0仿真(重点)

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