UG编程型腔铣

型腔铣

* 型腔铣的特点与应用

* 型腔铣创建步骤

* 型腔铣的刀轨设置

* 型腔铣的几何体选择

* 型腔铣的操作子类型型腔铣

型腔铣介绍

 型腔铣（ Cavity Mill）的加工特征是在刀具路径在同一高度内完成一层切削遇到曲面时将绕过下降一个高度进行下一层的切削。系统按照零件在不同深度的截面形状、计算各层的刀路轨迹。



型腔铣应用于大部分零件的粗加工以及直壁或者斜度不大的侧壁的精加工。通过限定高度值型腔铣可用于平面的精加工以及清角加工等。

型腔铣操作创建

5刀轨选项设置

如有需要可以打开下级对话框进行切削层、切削

参数、非切削移动、进给和速度等参数的设置。

6生成型腔铣操作并检验

在操作对话框中指定了所有的参数后点击对话框底部的生成刀轨图标用来生成刀轨。

步距

NX提供了4种设定步距的方式选择不同的方式需要设置的参数也不同。

1恒定

含义直接指定距离值为步进这种方法设置直观明了。如果刀路之间的指定距

离没有均匀分割为区域系统会减小刀路之间的距离以便保持恒定步距。

2残余高度

含义需要输入允许的最大残余波峰高度值加工后的残余量不超过这一高度值。这种方法特别适用于使用球头刀进行加工时步进的计算。

3%刀具平直

含义步距值为刀具直径的百分比。对于平刀与球头铣刀系统将其整个直径用作有效刀具直径对于圆角刀平面刀具直径按D-2R计算。

4可变

含义设置可以变化的步距。切削模式为“往复”、“单向”、“单向轮廓”时步距设置方式可以选择“变量平均值”设置步距的最大值与最小值系统将自动调整合适的步距值。

切削层

2全局每刀深度

功能指定所有切削范围的默认切削层的深度。

应用在型腔铣的操作对话框中有“全局每刀深度”这一

选项其实是同一选项以后设置的为准。如果使用默认的切削

层范围并且所有切削层都采用相同的切深则可以直接进行设定。

3切削层

功能切削层用于指定切削层的指定方式可以选择多层切削或者只在底部切削。

设置选择“恒定”将切削深度保持在全局每刀深度值。选择“仅在底部范围切削”只生成每一个切削范围的底部切削层。

应用选择“仅在底部范围切削”常用于底面精加工。

4编辑范围

1）选择当前范围转换选择一个范围作为当前激活范围。并在范围

深度与每刀切削深度文本框中显示对应的范围深度值与每刀切削深度值。

2）添加范围可通过定义底面来创建一个新范围。可以选择一个点一个面或在范围深度文本框中输入一个数值来定义新范围的底面。创建的范围就从指定位置延伸到上一个范围的底部或者顶部。

3）修改范围输入一个新的深度值或者移动范围深度滑块位置或者选择一个面或点使存在范围的底平面沿刀轴方向移动以增加或减少范围的切削深度。在修改范围的过程中随着其底平面的上下移动其下面的范围就向上扩展或向下缩短以适应空间的变化。

4）删除当前范围删除当前的范围如果不是最一个范围则下一个

范围的顶部会自动延伸填充删除范围的间隙延伸的范围将添加切削层并可能作相应的调整。

5范围编辑

功能指定当前范围的大小。

设置范围大小的编辑可以通过拖动对话框上的浮标也可以通过在图形上选择点。另外也可以通过选择“已测量从”指定相对值方式确

定范围深度值的测量位置。已测量从有4个选项分别是顶层、顶部范围、底部范围和工作坐标系原点。并使用范围深度设定其相对值。

应用可以通过拖动对话框上的浮标确定位置再修正数值。

6局部每刀深度

功能指定当前范围的每层切深。

应用通过为不同范围指定不同的每刀切削深度可以在不同倾斜程度的表面都可以取得较好的表面质量。

策略

1切削方向

功能切削方向可以选择“顺铣”或“逆铣”顺铣表示刀具的旋转方向与进给方向一致而逆铣则表示刀具的旋转方向与进给方向相反。

应用通常情况下切削方向选择“顺铣”但在加工工件为锻件或铸件且表面未粗加工时应优先选择“逆铣”。对于往复切削其切削过程中将产生顺铣与逆铣混合的方向但在壁清理与岛清理时将以指定的方向切削。

2 切削顺序

功能指定含有多个区域和多个层的刀轨切削顺序。

设置切削顺序有“深度优先”和“层优先”两个选项

（1）深度优先在切削过程中按区域进行加工加工完成一个切削区

域后再转移到下一切削区域。

（2）层优先是指刀具先在一个深度上铣削所有的外形边界再进行下一个深度的铣削在切削过程中刀具在各个切削区域间不断转换。

应用一般加工优先选用“深度优先”以减少抬刀对外形一致性要求高或者薄壁零件的精加工中应该选择“层优先”。

3岛清理

功能岛清理用于清理岛屿四周的额外残余材料该选项仅用于切

削模式为“跟随周边”。

设置打开“岛清理”选项则在每一个岛屿边界的周边都包含一条完整的刀具路径用于清理残余材料。关闭“岛清理”选项则不清理岛屿周边轮廓。

应用对于型腔内有岛屿的零件粗加工必须打开岛清理这一选项否则将在周边留下很不均匀的残余并有可能在后续的加工层中一次切除很大残料。

4壁清理

功能当使用单向、往复和跟随周边切削模式时使用“壁清理”可以移除沿部件壁面出现的脊。系统通过在每个切削层插入一个轮廓刀路来完成清壁操作。

设置壁清理选项可以选择“否”不进行周壁清理

“在起点”先进行沿周边的清壁加工再作区域内的切削加工

“在终点”在区域加工后再沿周边进行清壁加工。

“自动”在跟随周边切削模式中使用轮廓铣刀路移除所有材料而不重新切削材料

5延伸刀轨

功能：在边上延伸选项可以将切削区域向外延伸在选择了切削区域几何体后才起作用。

应用：通过在边上延伸可以保证边上不留残余。另外还可以在刀轨刀路的起点和终点添加切削运动以确保刀具平滑地进入和退出部件

6精加工刀路

功能指定刀具完成主要切削刀路后所作的最后切削的刀路。指定在零件轮廓周边的精加工刀轨可以设置加工刀路数与步距。

精加工刀路与清壁有所差别清壁只做单行的加工并且其加工的余量是部件余量值可以为“0”而精加工刀路可以指定行数与步距。

设置打开“添加精加工刀路”选项并输入“刀路数”与“精加工步距”值以便在边界和所有岛的周围创建单个或多个刀路

7毛坯距离

功能对部件边界或部件几何体应用偏置距离以生成毛坯几何体。

应用不选择毛坯几何体通过设置毛坯距离来生成毛坯距离范围内的刀轨而不是整个轮廓所设定的区域策略

9切削角

功能当选择切削模式为往复、单向或单向轮廓时可以指定切削

角度。

设置有3种方法定义切削角。

1） 自动由系统决定最佳的切削角度以使其中的进刀次数为最少。

2） 最长的线由系统评估每一个切削所能达到的切削行的最大长度并且以该角度作为切削角。

3） 用户自定义输入角度值直接指定。该角度是相对于工作坐标系WCS的X轴测量的。

应用指定切削角度应尽量使切削轨迹与各个侧壁的夹角相近

1部件余量

含义部件余量指定部件几何体周围包围着的、刀具不能切削

的一层材料部件侧面余量和部件底部面余量分别表示在水平方向及

垂直方向的余量。

2使用底部面和侧壁余量一致

含义将“底部面余量”设置为与“部件侧面余量”值相等。打开

“使用底部面和侧壁余量一致”则部件余量与部件底部面余量一致关闭该选项可以设置与部件侧面余量不同的底部面余量。

3毛坯余量

含义指定刀具偏离已定义毛坯几何体的距离设置毛坯余量可将

毛坯放大或缩小。

应用在实际毛坯不规则时设置毛坯余量可以扩大加工范围保证彻底去除材料。

4检查余量

含义表示切削时刀具离开检查几何体的距离。

应用把一些重要的加工面或者夹具设置为检查几何体加上余量的设置可以防止刀具与这些几何体接触以起到安全和保护的作用。

5修剪余量含义指定刀具位置与已定义修剪边界的距离。

2圆弧上进给调整

功能通过调整进给率使刀具在铣削拐角时保证刀具外侧

切削速度不变而非刀具中心保持进给速度。

设置选择“无”不作进给率的调整。选择“在所有圆弧上”启用进给速度的调整。需要指定最大补偿因子与最小补偿因子。

应用指定选项为“在所有圆弧上”可使铣削更加均匀也减少刀具切入或偏离拐角材料的机会特别在高速加工中应用尤为重要。

3拐角处进给减速

功能在零件的拐角处给刀具进给降速。

设置减速距离为“无”不使用进给减速。选择“当前刀具”“上一个刀具”分别以当前刀具或前一个刀具的直

径作为减速距离的参考。

“刀具直径百分比”使用刀具直径百分比作为减速距离

“减速百分比”设置原有进给率的减速百分比

“步数”设置应用到进给率的减速步数

“最小拐角角度”与“最大拐角角度”指定拐角范围在范围以外的拐角不作减速处理。

1切削顺序

功能区域排序用于指定多个切削区域的加工顺序这是所

有切削模式公用的选项。

1）标准标准以零件创建的顺序来确定大部分情况下切削区域的加工顺序将是任意和低效的。2）优化根据加工效率来决定切削区域的加工顺序。系统确定的加工顺序可使刀具尽可能少地在区域之间来回移动并且当从一个区域移到另一个区域时刀具的总移动距离最短。

3）跟随起点根据指定“切削区域起点”时所采用的顺序来确定切削区域的加工顺序。

4）跟随预钻点根据指定“预钻进刀点”时所采用的顺序来确定

切削区域的加工顺序。

2区域连接

功能生成刀路过程中刀轨可能会遇到诸如岛、凹槽或其他障碍物此时刀路会将该切削层中的可加工区域分成若干个子区域。“区域连接”确定如何转换刀路以及如何连接这些子区域。

3跟随检查几何体

功能确定刀具在遇到检查几何体时的运动方式该选项仅应用于切削模式为“跟随部件”的刀路。

4开放刀路

功能开放刀路仅应用于切削模式为“跟随部件”与“轮廓铣削”的刀路。部件的偏置刀路与区域的毛坯部分相交时形成开放刀

路。开放刀路选项可以指定在该部位的处理方式。

选择“变换切削方向”以往复的方式进入下一行的切削加工选择“保持切削方向”使用单向加工方式抬刀到下一行的起点再进刀进入切削。

5跨空区域

功能零件中含有凹槽或孔形成的空区域“跨空区域”选项

可以指定该区域的处理方式。“跨空区域”选项只在单向、往复和单

向轮廓切削模式可用。

设置当跨空区域切削时有三个选项可供选择

1） 跟随在切削层上绕过跨空区域移动进行提抬刀。

2） 切削继续沿相同方向以切削进给率进行切削相当于忽略了跨

空区域。

3） 移刀将继续沿相同的方向切削但如果跨空距离超过移刀距离当刀具完全悬空时会从切削进给率改为移刀进给率。选择移刀选项时还需要指定“最小移刀距离”。

应用如果零件中含有孔或者小凹槽可以使用选择跨空选项

为“切削”忽略孔而不作提刀动作。

6最小化进刀数

功能存在多个区域时安排刀轨将进刀和退刀运动次数减至最少。该选项仅用于“往复”切削模式。

7最大移刀距离

功能定义不切削时刀具沿部件进给的最长距离仅用于“摆线”切削模式。应用当系统需要连接不同的切削区域时如果这些区域之间的距离小于此值则刀具将沿部件进给。如果该距离大于此值则系统将使用当前传递方法来退刀、移刀并进刀至下一位置。可以用距离或刀具直径的百分比来指定。

修剪由

功能可以使用所定义部件几何体的最大边界范围的作为“修剪”边界。

设置选择“无”不使用修剪。选择“轮廓线”或“外部边”沿部件几何体边缘定位刀具并将刀具向外偏置偏置值为刀具的半径这些形状将沿刀轴投影到各个切削层上并且将在生成可加工区域的过程中用作修剪几何体。

小面积避让

功能小面积避让选项确定将很小的封闭区域的处理方式。

设置小封闭区域选择“忽略”将不加工面积小于指定大小

的切削区域选择“切削”则加工所有区域。图6-42所示为小面

积避让使用的示例。

应用在零件上有孔或者很小的凹槽使用不具备端铣能力的刀具进行加工时为避免刀具受挤应用将“小封闭区域”选

项设置为“忽略”。

1封闭区域

在封闭区域中通常使用的进刀的类型有以下几种也可以设置为与“与

开放区域”相同。

1) 螺旋线选择进刀类型为螺旋线时需要设置螺旋直径、斜角、高度等参数。进刀路线将以螺旋方式渐降。

2) 沿形状斜下刀其路径沿着所生成的切削行进行倾斜下刀

3)插削选择进刀类型为插削时需要设置高度值可以直接输入距离或者使用刀具直径的百分比。

4)无不设置进刀段直接快速下刀到切削位置。

5） 与开放区域相同处理封闭区域的方式与开放区域类似且使用开放

区域移动定义

1间隙

功能间隙用于指定安全设置选项在切削加工过程中将以该间

隙作为安全距离进行退刀。

设置安全设置选项包括4种方式。

1) 使用继承的以几何体中设置的间隙选项为当前操作的间隙选项。

2) 无不设置安全距离。

3)自动以安全距离避开加工件。安全距离是指当刀具转移到新的切削位置或者当刀具进刀到规定的深度时刀具离开工件表面的距离。

4)平面指定一个平面作为间隙。

2区域之间

功能区域之间控制清除不同切削区域之间障碍的退刀、传递和

进刀方式。

设置传递类型有5个选项:

1)安全设置退刀到安全设置选项指定的平面高度位置。

2)前一平面刀具将抬高到前一切削层上垂直距离高度。

3)直接不提刀直接连接到下一切削起点。

4)最小安全值抬刀一个最小安全值并保证在工件上有最小安全距离。

5)毛坯平面抬刀毛坯平面之上。

3区域内

功能区域内表示在同一切削区域范围中刀具的传递方式。

设置需要指定传递方式与传递类型可以使用的传递类型与区域之间相同。传递方式则可以选择

1进刀/退刀以设置的进刀方式与退刀方式来实现传递。

2抬刀/插铣抬刀一个指定的高度再移动到下一行起始处插铣下刀进入切削。

2)无直接连接。

应用区域之间是在同一区域内的传递方式可以使用直接方式而不作抬刀。

4初始的和最终的

功能指定初始加工逼近所采用的快速方式与最终离开时的快速方式通常都使用“间隙”以保证安全。

1自动设置

功能在自动设置中输入表面速度与每齿进给系统将自动计算得

到主轴转速与切削进给率。也可以直接输入主轴速度与切削进给率。

n=Vc*1000/(π*Dia)

进给值由所用的刀具和所切削的材料决定的切削进给是与主轴转速成正比的通常按以下公式进行计算

F=z*n*fz

使用从表格中重置方式可以参考刀具参数直接计算主轴转速及切削进给。

2主轴转速

功能指定主轴转速输入数值的单位为转/分。

设置直接输入主轴转速。在更多选项卡中可以选择主轴的旋转方向有3 个选项分别是主轴正转（CLW）主轴反转（CCLW）主轴不旋转（否）。除非绝对必要并有十分把握否则主轴反转或者主轴不旋转是不应使用的。

3进给率

功能指定切削进给。切削进给是指机床工作台在作插位即切削时的进给速度在G代码的NC文件中以F_来表示。

应用进给速度直接关系到加工质量和加工效率。一般来说同一刀具在同样转速下进给速度越高所得到的加工表面质量会越差。实际加工时进给跟机床刀具系统及加工环境等有很大关系需要不断地积累经验。

4更多进给选项

功能：NX提供了不同的刀具运动类型下设定不同进给的功能

设置：展开“更多”选项可以设置不同运动状态下的进给率。在进

给各选项的后面都有单位可以设置为毫米/分钟（mmpm）或者是毫

米/转（mmpr）也可以设置不输出单位（否）。当使用英制单位时进的单位为英寸/分（inpm）或英寸/转（inpr）。可以通过对话框下部的设置切削单位和设置非切削单位来快速改变各选项的单位。

4更多进给选项

功能NX提供了不同的刀具运动类型下设定不同进给的功能

设置展开“更多”选项可以设置不同运动状态下的进给率。在进给各选项的后面都有单位可以设置为毫米/分钟（mmpm）或者是毫

米/转（mmpr）也可以设置不输出单位（否）。当使用英制单位时进的单位为英寸/分（inpm）或英寸/转（inpr）。可以通过对话框下部的设置切削单位和设置非切削单位来快速改变各选项的单位。

等高轮廓铣（ZLEVEL_PROFILE）也称为深度轮廓加工是一种特殊的型腔铣操作只加工零件实体轮廓与表面轮廓与型腔铣中指定为轮廓铣削方式加工有点类似。等高轮廓铣通常用于

陡峭侧壁的精加工。

等高轮廓铣与型腔铣的差别在于：

1等高轮廓铣可以指定陡峭空间范围限定只加工陡峭区域。

2等高轮廓铣可以设置更加丰富的层间连接策略。

3等高轮廓铣不需要毛坯可以直接针对部件几何体生成刀轨。

2.合并距离

功能将小于指定距离的切削移动的结束点连接起来以消除

不必要的刀具退刀。

应用当部件表面陡峭度变化较多在非常接近指定的陡峭角度时陡峭度的微小变化引起退刀另外在表面间存在小的间隙时应用合并距离可以减少退刀。当生成的刀轨有较多的很接近的退刀与进刀路径时可以将合并距离稍稍改大点。

3最小切削深度

功能消除小于指定值的刀轨段。

层到层

层到层有以下4个选项不同移动方式的应用示例如图7-6所

示。

1)使用转换方法使用非切削移动中设置的传递方法使用转换方法通常要抬刀。

2)直接对部件直接沿着加工表面下插到下一切削层。

3)沿部件斜进刀沿着加工表面按一定角度倾斜地下插到下一切削层。

4)对部件交叉斜进刀沿着加工表面倾斜下插但起点在前一切削层的终点。

剩余铣

剩余铣也称为残料铣削是一种二次开粗的方式用于切削前一

刀具无法触及的剩余材料。这种操作方式常用于形状较为复杂

且凹角比较多的情况之下。如较大型零件在粗加工时为了保证效

率需要选择直径较大的刀具进行粗加工由于刀具直径较大

那么在细小的窄槽将无法进入因而会留下较多残料。对于这种残料就可以选择剩余铣方式来创建一个二次开粗的操作使用较小的刀具来清除前一刀具无法加工的部位。

剩余铣操作的创建与型腔铣操作创建是同样的但是它将自动以

前面操作残余的部分材料作为毛坯进行加工。因而当前面的任一

操作编辑之后剩余铣的刀轨就需要重新生成。

参考刀具

设置与普通的深度铣相比增加了一个选项参考刀具。参考刀具选项用于选择前一加工刀具可以在下拉列表中选择一个刀具作为参考刀具也可以新建一个刀具与刀具组中设置相

同。

应用参考刀具的大小将决定残余毛坯的大小以及本次加工的切削区域。在设置参考刀具时不一定是前面操作使用的刀具

END

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