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基于NX CADCAM技术在复杂零件加工中的应用
2016-11-05 17:01:02  作者:匡清 顾涛  来源:网络
  • 以项目中的复杂零件为例,论述了NX CAD/CAM模块在实际加工中的应用过程和方法,通过NX CAD模块对零件进行实体建模设计;使用NX CAM模块对零件进行合理的加工参数设置,产生刀具轨迹,完成零件的数控加工。NX软件能在复杂零件的数控加工发挥优势,提高加工效率,保证产品质量。

  1 引言

  现在的数控程序员认证考试中,要求加工的零件往往很复杂,见图1所示。通过原来的手工编程的方式,在规定的时间内,几乎不可能完成零件的数控加工,更不要说保证零件的尺寸精度和表面质量。因此,只有运用CAD/CAM一体化软件,通过自动编程的方式,来完成零件的数控加工。这里,我们选用NX6软件,充分发挥NXCAD/CAM高度集成的优势来完成复杂零件的数控加工。

  2 NX CAD建模

  2.1 零件的特点及分析

图1 认证项目的零件图

  图1 认证项目的零件图

  NX6中的Modeling模块,提供了Sketch(草图)、Curve(曲线)、Form Feature(实体)等模块。选择何种建模方法,主要是依据加工零件的特点而定。我们需要设计的零件见图1所示。结合相关资料,可知材料是YL12,加工性能良好。毛坯尺寸为120×80×30mm。零件表面由凸台、型腔、曲面等构成,内部又包含一些通槽、内孔、斜角等特征,零件结构相当复杂。其主要尺寸公差为IT8级,表面粗糙度为1.6,精度要求比较高。手工编程没有办法完成,要用NX的复合建模法完成。

  2.2 零件的实际建模过程

  零件的NX CAD流程,如图2所示。零件的NX设计过程,如图3所示。在模型建立之前,先确定零件的主要特征及建立特征的先后顺序。根据零件的主要特征建立创建Sketch(草图),绘制相关曲线,并通过适当的拉伸(Extruded Body)、旋转(Recolved Body)以及布尔运算(Unite、Subsection、Intersect)等操作建立零件的主要特征,再利用修剪、倒圆、倒角等操作形成零件的实体造型。

图2 零件的NX CAD流程图

  图2 零件的NX CAD流程图

图3 零件的NX设计过程

  图3 零件的NX设计过程

  3 NX CAM数控加工

  3.1 工艺分析及加工工艺路线设计

  由零件图纸分析外形结构可知,第一次装夹以毛坯底面为粗基准进行定位,将零件的下表面铣削开槽。然后翻身以该下表面的两条槽为精基准进行定位第二次装夹。夹紧后,铣削上表面和其它项目。这样加工,可以减少夹具难度,又能保证零件上下底面的平行度。按零件的加工工艺方案,如表1的所示。利用NX的CAM功能,创建相应的加工操作,对应生成一个刀具轨迹文件并最终转换成NC程序,完成加工。

  表1 零件的加工工艺方案

表1 零件的加工工艺方案

  3.2 创建零件的加工操作

  进入NX CAM模块,选择“cam_general”,设置“mill_contour”并确认,初始化加工环境,然后依次创建程序、创建刀具、创建几何体及创建操作,其余选择系统默认设置。

  (1)零件的粗加工;选择“CAVITY_MILL”操作,打开对话框,设置如下:指定切削区域为整个零件;刀具选择“T03_D14”,补偿号选择“3”;方法选择“MILL_ROUGH”;切削模式选择“跟随部件”;平面百分比选择“75%”,全局每刀深度选择“3mm”;进给速度选择“2000r/min”,进给量选择“200mm/min”;部件余量为“0.5mm”;其余设置采用默认值,其粗加工效果如图4所示。其他刀具的粗加工类似。

  图4 “CAVITY MILL”的ROUGH加工效果

  (2)零件的精加工;选择“REST_MILLING”操作,打开对话框,设置如下:刀具选择“T04_D6”,补偿号选择“4”;方法选择“MILL_FINISH”;切削模式选择“跟随部件”;平面百分比选择“50%”,全局每刀深度选择“1mm”;进给速度选择“3000r/min”,进给量选择“280mm/min”;其余设置采用默认值。其他刀具的精加工类似,零件的最终的精加工效果如图5所示。

图5 NX CAM的FINSH加工效果

  图5 NX CAM的FINSH加工效果

  3.3 NX POST后处理

  所有NX6生成的刀轨都需经过NX POST后处理。后处理设置时,需要选择加工中心机床系统,然后生成对应的NC代码,才能在对应的加工中心中识别,自动加工零件。

  4 结语

  NX软件强大的CAD/CAM功能,能在复杂零件的数控加工中发挥强大优势,能够大大的降低编程难度,提高数控编程效率,保证数控加工质量。同时,也对其它复杂零件的数控加工起到借鉴作用。当然,实际的加工中,还要考虑到零件的形状、工装方式以及加工环境的复杂性,才能加工出满足质量要求的合格零件。



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