基于NX18899軟件的多軸聯動開粗新功能的應用

摘要：使用NX1899軟件的多軸聯動開粗功能，用戶可以對刀具路徑進行超快計算，實現Z層多層銑削，可以縮小公差范圍，進行高度準確、強大的銑削作業。可以快捷的生成刀路，實現多層加工。有效的改善了2D纏繞刀路實現多軸加工的繁瑣情況，降低技術人員的勞動強度，提高了加工效率。

關鍵詞：CAM;多軸開粗;優化刀路

中圖分類號：TG502.13 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2020）04-0-01

前言

CAM是利用計算機輔助完成從生產準備到產品制造整個過程的活動，即把計算機與機床相聯系，用計算機系統進行制造過程的計劃、管理以及對生產設備的控制與操作的運行。

市場上設計技術人員經常使用的專業的CAM軟件有UGNX、Powermill、mastercam、caxa、中望CAD等。其中UG（Unigraphics NX）是德國Siemens ;PLM Software公司出品的一個產品工程解決方案，它為用戶的產品設計及加工過程提供了數字化造型和驗證手段，在國內機械制造行業得到了廣泛的應有。NXCAM提供了銑削加工、車削加工、點位加工和電火花切割加工等多種加工方法。根據已有CAD模型數據進行刀位軌跡的自動運算，并保持與模型完全相關，最終實現產品的加工制造。2019年12月份，NX推出了1899版本，界面優化了很多，圖標重新設計過，更多的是增加了很多CAM功能，在CAM操作便捷性方面做出了很多改進。下面就針對CAM模塊中的多軸開粗功能做一些闡述。

圖1;工件輪廓? ;圖2;生成多軸刀路

如圖1零件，工件槽底是圓柱面，側壁指向圓柱軸線。在NX1899版本之前，此類產品的加工往往是通過2D刀路纏繞功能來實現。首先將槽底的圓柱面進行展開，提取出槽輪廓曲線。再次用2D平面銑功能，選擇輪廓邊界，生成2D銑削刀路。再將刀路轉化成連接的曲線。最后將生成的曲線纏繞到圓柱面上。再進入創建多軸銑模塊，驅動選擇曲線、點模式，選擇纏繞上去的曲線，投影選刀軸，刀軸選遠離直線，生成所需要的多軸加工刀路。

該方法操作繁瑣，需要考慮的因素多，耗費時間長，而且刀路轉曲線之后纏繞到工件表面上極容易斷開不連續。在NX1899推出多軸開粗模塊后，這些問題迎刃而解。

如圖1工件。打開工件模型，選擇加工模塊。建立加工坐標系，建立好粗加工刀具。經測量得知，加工最小半徑為R5，可選擇直徑為8R0.5的圓鼻刀進行創建。

一、創建輔助曲面及毛坯

進入到建模應用模塊，進入草圖模式，繪制槽底圓和工件外輪廓圓，用拉伸命令創建兩個圓柱片體，長度與工件同長即可。在建模狀態下，創建工件毛坯體，隱藏備用。

二、輸入主要參數

進入到mill_multi-axis中的多軸粗加工模塊。選擇剛創建的直徑為8的刀具。在“指定驅動底面”選項卡中選擇以槽底部直徑所創建的圓柱片體。因在“驅動底面幾何體”選擇框中只能同時選擇一個幾何體，生成一個槽的刀路。而該工件有兩個矩形槽要加工，所以通過選擇第一步所創建的槽底片體，能夠實現多槽的同時加工。根據工件的精度要求輸入底面余量。深度模式選擇offset from floor。驅動頂面選擇創建的工件槽頂最大輔助圓柱片體。如果不需多次下刀，范圍類型選擇“自動”，則會產生唯一底層刀路。如果根據槽深需多次下刀開粗，范圍類型則選擇“指定”，切削數選擇多次下刀數量。切削類型根據具體情況進行選擇，選擇“自適應”或“跟隨部件”皆可，其中“自適應”加工模式是NX12版本以后新加功能，適合大吃刀量加工。切削模式有“往復”“單向”“螺旋”三種模式可選，在一般情況下，為了提高效率，我們選擇“往復”就可。步距選擇“恒定”，數值為圓鼻刀底部平面尺寸的70%即可。

三、輸入幾何體選項參數

幾何體選擇默認。指定部件選項選擇工件建模實體。顯示在建模模式中建立工件的實體毛坯，在毛坯選項中進行選定。指定范圍環選項是指出現多個區域刀路的情況下，通過選擇輪廓線來確定所需要的刀路。通過上述操作，最終同時生成兩個槽的刀路，如果只保留一個的話，則通過選擇被保留的封閉輪廓線即可。進給率、切削速度及非切削參數根據具體加工情況來選擇。切削順序選擇“深度優先”，切削方向選擇“順銑”。關閉“自下往上切削”選項卡。進刀類型選擇螺旋進刀，最后生成如圖2所示的刀路，并進行3D毛坯加工模擬。最后通過多軸后處理生成G代碼。

結語

綜上所述，NX多軸開粗聯動模塊操作簡單，設置量少，生成刀路簡潔。適用于側壁指向軸線的多軸開粗加工。利用NX CAM多軸聯動開粗功能，用戶可以對刀具路徑進行超快計算，實現Z層多層銑削，可以縮小公差范圍，進行高度準確、強大的銑削作業。對輪廓不是很復雜的葉輪開粗加工同樣有效，再配合外形輪廓銑精加工就能夠得到合格產品。

參考文獻

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[2]CAD，CAM，CAE.UGNX10中文版從入門到精通[J].清華大學出版社，2016（01）.

[3]閻競實，王銳.UG數控自動編程加工[J].清華大學出版社，2017（01）.

作者簡介：孫濤（1976—），男，漢族，山東泰安市人，泰山職業技術學院講師職稱，研究方向：數控自動加工，CAD/CAM。