模具CAM
数控加工基础
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数控加工过程
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数控加工工艺设计
加工对象
工艺分析
工艺规划
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数控机床与数控系统
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数控编程基础
手工编程
自动编程
• 语言式自动编程
• 图形交互式自动编程
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常用CAM软件
Unigraphics（UGNX）
Cimatron
MasterCAM
UG CAM基础知识
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UG CAM 特点
提供可靠、精确的刀位轨迹
刀具使用没有限制
多种走刀方式
可以设置不同的切削深度
多种进、退刀方法
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UG CAM加工类型
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加工流程
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UG CAM的主要术语
加工环境(Machining Environment)
UG加工由多个模块组成，不同的模块可创建
的操作和可继承的加工参数不同。
UG提供了默认的加工环境，也允许用户自
定义加工环境。
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UG CAM的主要术语
加工坐标系(MCS)
加工坐标系是所有后续刀具路径
各坐标点的基准位置。
加工坐标系的坐标轴用XM、YM
、ZM来表示。
ZM默认为刀轴矢量方向。
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UG CAM的主要术语
操作(Operation)
一个工序或一段加工程序称为一个操作。它包括刀具路径所使
用的所有参数
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UG CAM的主要术语
刀位轨迹(Tool Path)
包括刀具在空间(材料)上
的运动轨迹、进给速度、主
轴转速、后处理命令等一些
参数。
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UG CAM的主要术语
后处理(Post process)
将UG产生的刀位轨迹标准格式
(CLSF文件)依照NC机器控制器
格式换成该机器可执行的NC文
件。
UG CAM环境介绍
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UG初始化加工环境
加工配置文件
模板零件
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UGCAM 界面
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操作导航器
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工具条
操作导航工具条
加工创建工具条
加工对象工具条
加工操作工具条
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下拉菜单
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下拉菜单
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刀位轨迹管理
生成刀位轨迹
重播刀位轨迹
仿真刀位轨迹
UG CAM共同选项
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UG CAM操作类型
平面铣（Planar Mill）是一种轴加工方式，它在加工过程中首先完
成在水平方向的XY两轴联动，然后再进行Z轴下切以完成零件加工。
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UG CAM操作类型
型腔铣（Cavity Mill）根据型腔或型芯的形状，将要切除的部位在Z
轴方向上分成多个切削层进行切削，在一个切削层内刀具始终沿着
不规则的形状在沿着X和Y轴运动，而没有Z轴方向的运动。
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UG CAM操作类型
等高轮廓铣（Zlevel Profile）根据指定的陡峭角把整个零件几何分成
陡峭区域和平坦区域，而只加工零件上的陡峭区域，平坦区域则使
用固定轴曲面轮廓铣来进行加工。 。
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UGCAM操作类型
固定轴曲面轮廓铣（Fixed Counter）通过精确控制刀具轴和投影矢
量以使刀具沿着非常复杂的曲面的复杂轮廓运动。
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切削方法
切削方法（Cut Method）是确定刀具在切削工件时的走刀
方式。
往复式走刀（Zig-Zag）
单向走刀（Zig）
单向沿轮廓走刀（Zig With Contour）
跟随周边走刀（Fllow Periphery）
跟随工件走刀（Follow Part）
摆线走刀（Trochoidal）
沿轮廓走刀（Profile）
标准驱动走刀（Standard Drive）
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进退刀方法
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进退刀方法
n 水平距离
—— 刀具开始沿边界进刀移动时，刀具边刃与边界的
水平距离。
当切削方法为Profile
时，此值应大于加工前
的实际残留余量值。
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进退刀方法
n 垂直距离 —— 当刀具开始以进刀 速率移动时，刀具底刃与切削层的
垂直距离。
当精加工底面或侧壁时，此值应大
于加工前的底面实际残留余量值。
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传递方式
n 安全平面——刀具提升到安全平面进行横向移动
n 先前的平面——刀具提升到前一个切削层加上垂直间隙距离的平面进
行横向移动
n 毛坯平面 ——刀具提升到毛坯顶面加上垂直间隙距离的平面进行横向
移动
n 直接的——刀具直线移动到下一个切削区域的进刀点
n 直接带有间隙——默认以直接传递方式切削，而如果以“直接的”传
递方式切削时刀具与零件或检查几何产生干涉，则刀具以安全平面跨越
运动方法进行跨越运动。
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避让几何
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进给率
主轴转数=表面切削速
度/(刀具直径 x π）
UG CAM平面铣
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UGCAM平面铣—概述
Mill_Planar (平面铣)通常用于粗加工切去大部分材料，也
用于精加工外型、清除转角残留余量。适用于底面（Floor）
为平面且垂直于刀具轴、侧壁为垂直面的工件。
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UGCAM平面铣—概述
• 操作的建立步骤操作的建立步骤
选择操作类型
选择操作子类型
选择操作所属程序组
选择操作所属几何组
选择操作所用刀具组
选择操作所属加工方法组
输入刀具路径名
1
2
3
4
5
6
7
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UGCAM平面铣—概述
•• 操作步骤操作步骤
n 创建或选择刀具
n 选择几何边界
n 选择切削方法
n 选择步距
n 选择控制点
n 选择进刀/退刀方法及其参数
n 选择切削参数
n 确定分层加工方法及其参数
n 常用选项——避让选项、进给速率、机床控制命令
n 刀具路径的显示（可选）
n 刀具路径的产生与模拟
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UGCAM平面铣—概述
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加工几何
零件边界
毛坯边界
检查边界
修剪边界
底平面
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切削深度
深度类型
侧壁增量
清岛屿顶面
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表面铣
表面铣（FACE_MILLING）是平面铣（PLANAR_MILL）的
一种子类型，用于切削实体上的平面。通过选取面，系统会自动
知道不过切部件的剩余部分。
UG CAM型腔铣
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UGCAM型腔铣—概述
Cavity Milling (型腔铣)通常用于粗加工型腔或型芯，根据型腔或型芯
的形状，将要切除的部位在深度方向上分成多个切削层进行切削，每个
切削层可指定不同的深度，并可用于加工侧壁与底面不垂直的部位，刀
具轴线与切削层垂直。
n Cavity
Milling
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UGCAM型腔铣—概述
• 操作的建立步骤操作的建立步骤
选择操作类型
选择操作子类型
选择操作所属程序组
选择操作所属几何组
选择操作所用刀具组
选择操作所属加工方法组
输入刀具路径名
1
2
3
4
5
6
7
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UGCAM型腔铣—概述
•• 操作步骤操作步骤
n 创建或选择刀具
n 选择几何体
n 选择切削方法
n 选择步距
n 选择控制点
n 确定分层加工方法及其参数
n 选择进刀/退刀方法及其参数
n 选择切削参数
n 常用选项——避让选项、进给速率、机床控制命令
n 刀具路径的显示（可选）
n 刀具路径的产生与模拟
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UGCAM型腔铣—概述
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加工几何
零件几何
毛坯几何
检查几何
切削区域
修剪几何
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切削层
UG CAM等高轮廓铣
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UGCAM等高轮廓铣—概述
ZLEVEL-PROFILE (等高轮廓铣)通常用于半精加工和精加工“陡峭”
模型。它通过多个切削层来加工零件实体轮廓与表面轮廓。
n ZLEVEL-
PROFILE
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UGCAM等高轮廓铣—概述
• 操作的建立步骤操作的建立步骤
选择操作类型
选择操作子类型
选择操作所属程序组
选择操作所属几何组
选择操作所用刀具组
选择操作所属加工方法组
输入刀具路径名
1
2
3
4
5
6
7
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UGCAM等高轮廓铣—概述
•• 操作步骤操作步骤
n 创建或选择刀具
n 选择几何体
n 选择控制点
n 确定分层加工方法及其参数
n 选择进刀/退刀方法及其参数
n 选择切削参数
n 常用选项——避让选项、进给速率、机床控制命令
n 刀具路径的显示（可选）
n 刀具路径的产生与模拟
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UGCAM等高轮廓铣—概述
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陡峭角
Steep
Angle
+ZM
Norma
l
+ZM
Norm
al
Norma
l
+ZM
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切削参数——层到层的传递
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切削参数——在层间切削
第15章 模具CAM
UG CAM固定轴曲面轮廓铣
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UGCAM固定轴曲面轮廓铣—概述
FIXED CONTOUR (固定轴铣)主要用于半精加工
或精加工，适用于加工一个或多个复杂曲面
n FIXED CONTOUR
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• 操作的建立步骤操作的建立步骤
选择操作类型
选择操作子类型
选择操作所属程序组
选择操作所属几何组
选择操作所用刀具组
选择操作所属加工方法组
输入刀具路径名
1
2
3
4
5
6
7
UGCAM固定轴曲面轮廓铣—概述
Page 63
•• 操作步骤操作步骤
n 创建或选择刀具
n 选择加工几何体
n 选择驱动方法及其参数
n 选择切削参数
n 选择非切削方法及其参数
n 常用选项——避让选项、进给速率、机床控制命令
n 刀具路径的显示（可选）
n 刀具路径的产生与模拟
UGCAM固定轴曲面轮廓铣—概述
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UGCAM固定轴曲面轮廓铣—概述
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UGCAM固定轴曲面轮廓铣—概述
• 基本原理基本原理
刀具半径
Part Surface
驱动几何
驱动点
投影方向
接触点
刀具定位点
n 加工面
n 驱动方法
1. 驱动几何
2. 投影方向
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UGCAM固定轴曲面轮廓铣—概述
• 驱动方法驱动方法
清根
区域加工
刻字或筋槽
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投影矢量
投射矢量确定驱动点如何投射到
零件表面上，以及刀具与零件表
面哪一侧接触。
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刀轴矢量
刀轴矢量用来定义固定刀轴与
可变刀轴的方向。
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区域铣削驱动方式
指定一个切削区域来
生成刀位轨迹。并且在需
要的情况下可以添加“陡
峭包含”和“裁剪边界”
约束等 。
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清角切削驱动
沿着零件表面形成的
凹角和凹谷生成刀位轨迹
。
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非切削参数
第15章 模具CAM
UG CAM孔加工
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UGCAM孔加工
孔加工(Drill)包括钻孔、镗孔、沉孔、铰孔等。
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UGCAM孔加工
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UGCAM孔加工
加工循环:每个孔加工状态叫一个循环。
循环参数组:为每个循环设置的一组参数。每个循环最多可以有五个参
数组能够设置。它可以让你在一个操作中加工不同深度的孔。
循环参数在每个循环参数组中包含的参数。确定每个循环所需的具体
参数。
最小安全距离：定义每个操作的安全点，在这一点上，刀具由快速运
动或进刀运动改为切削速度运动。
基本概念
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UGCAM孔加工
最小安全距离
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UGCAM孔加工
孔深的类型
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UGCAM孔加工
深度偏置
UG CAM后处理
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UG CAM后处理
后处理是将生成的操作转化成机床能执行的NC程序。
1 图形后置处理器(GPM)
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GPM
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UG CAM后处理
图形后置处
理器(GPM)
刀具位置源
文件(CLSF)
机床文件
(MDF)
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UG CAM后处理
刀具位置源
文件(CLSF)
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UG CAM后处理
机床文件
(MDF)
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UG CAM后处理
机床文件
(MDF)
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UG CAM后处理
2 UG后置处理器
(UG/POST)
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UG CAM后处理
具备条件：
1.刀具路径
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UG CAM后处理
具备条件： 2.机床文件
