UGNX数控铣加工编程的关键技术及应用

    NX是当前世界上最先进和紧密集成的、面向制造业的CAD/CAE/CAM高端软件。NX CAM系统可以提供全面的、易于使用的功能，以解决数控铣刀轨的生成、加工仿真和加工验证等问题，广泛用于汽车、航空航天、日用品、高科技产品和通用机械等各个领域的数控加工。NX CAM系统提供的铣削模块如图1所示，刀具轴方向固定的铣削加工中，平面铣、面铣和型腔铣，一般用于粗加工，而固定轴曲面轮廓铣一般用于复杂曲面的半精加工和精加工。刀具轴方向可变的铣削加工中，3至5轴的可变轴曲面轮廓铣和顺序铣，常用于复杂曲面的精加工。

图1 铣削加工分类

    本文结合实际生产中的实例，主要阐述刀具轴方向固定铣削加工方法的使用特点。

1 平面铣

    平面铣用于直壁的，并且岛屿的顶面和槽腔的底面为平面零件的加工。通过边界和不同的材料方向，定义切削区域和切削深度，调整方便，能很好控制刀具在边界上的位置。平面铣常用于直壁的、水平底面为平面的零件粗加工和精加工。如：加工产品的基准面、内腔的底面、敞开的外型轮廓等，在飞机的薄壁结构件的加工中，平面铣被广泛使用。平面铣每个刀路除了深度不同外，形状与上一个或下一个切削层严格相同。如图2所示的直壁零件内腔，采用平面铣进行粗加工。

图2　直壁零件平面铣刀具轨迹

2 面铣

    面铣的几何概念与平面铣的几何概念是完全一样，是针对工件上的平面，做粗加工或精加工，可以很简单地通过选取欲加工的表面，作为指定的表面几何体，或者选取曲线/边缘或一连串的点数据来定义加工的外型边界，每一个选取的表面除了是加工的零件表面外，同时也是欲加工的底平面。切除的材料厚度是由选取的表面高度，沿刀具轴往上计算。

3 型腔铣

    型腔铣主要用于曲面或斜度的壁和轮廓的型腔、型芯的加工，粗加工大部分毛坯余料，型腔铣能够识别零件几何体，计算出每个切削层上不同的刀轨形状，几乎适用于加工任意形状的模型。型腔铣以固定刀轴快速而高效地粗加工曲面类的几何体，与平面铣加工直壁平底零件不同的是，型腔铣在每个切削层上都沿着零件的轮廓切削，通常情况下，型腔铣留下的余量是一层一层的，如残余高度、台阶状材料等，还需进行精加工，去除这些材料。

    等高外型加工属于型腔铣中的一种，以多深度的轮廓方式加工实体或曲面。这种方法很适合加工整个零件或者零件的陡峭部分，在加工工步中，可以把需要加工和不需要加工的区域区分开，保证刀具切削这些指定的区域。