第8章 点 位 加 工
【学习目标】
熟悉点位加工的概念
了解常用孔加工固定循环的类型及用途
通过加工实例学习,掌握点位加工几何体的定
义、加工循环参数的设定
6/18/20221 机械工业出版社
入门引例
孔加工循环的类型
几何体设置
循环选择与参数设置
第8章 点 位 加 工
6/18/20222 机械工业出版社
加工实例
本章小结
第8章 点 位 加 工
课后习题
6/18/20223 机械工业出版社
入门引例——钻孔
【例8-1】用UG NX6的点位加工功能,实现零件的
钻孔加工
加工要求
采用UG NX 提供的“标
准钻”功能,实现如图8-1
所示零件的钻孔加工。
图8-1 入门引例零件图
6/18/20224 机械工业出版社
【例【例8-18-1】用】用UG NX6UG NX6的点位加工功能,实现零件的钻孔加工的点位加工功能,实现零件的钻孔加工
加工思路
(1)定义需要加工的几何
体、所用刀具。
(2)用中心钻钻5个点位孔。
(3)用直径10mm的麻花钻
钻5个通孔。
(4)设置必要的加工参数、
非加工参数。
(5)生成刀具轨迹,并进
行后处理。
图8-1 入门引例零件图
6/18/20225 机械工业出版社
加工步骤
步骤一:打开模型文件,进入加工模块。
启动UG NX ,打开钻孔实体模型文件,
其操作过程如图8-2所示。单击【标准】工具栏上
的按钮,弹出【打开】对话框,选择光盘文件
example\chapter8\,打开钻孔三维实体模型。
进入加工模块,操作如图8-3所示。单击【应用】
工具栏上的按钮,弹出【加工环境】对话框,在【要创
建的CAM设置】选项组中选中【drill】,单击按钮,进
入加工模块。
【例8-1】UG NX6的点位加工功能
6/18/20226 机械工业出版社
步骤二:创建刀具—— 中心钻。创建直径6mm中心钻的
操作过程如图8-4所示。
单击【插入】工具栏上的按钮,弹出【创建刀具
】对话框。
在【创建刀具】对话框中,在【刀具子类型】选
项组中选择类型为(中心钻),并在【名称】文本框中
输入“SPOTDRILLING_TOOL_D6”,单击按钮,弹出【钻
刀】对话框。
在【铣刀-球头铣】对话框中,修改【尺寸】选项
组中【直径】选项的值为,单击按钮,完成中
心钻的创建。
【例8-1】UG NX6的点位加工功能
6/18/20227 机械工业出版社
步骤三:创建刀具—— 创建直径为10mm的麻花
钻。操作过程如图8-5所示。
单击【插入】工具栏上的按钮,弹出【创
建刀具】对话框。
在【创建刀具】对话框中,在【刀具子类
型】选项组中选择类型为(麻花钻),并在【名
称】文本框中输入“DRILLING_TOOL_D10”,单
击按钮,弹出【钻刀】对话框。
在【铣刀—球头铣】对话框中,修改【尺
寸】选项组中【直径】选项的值为,
单击按钮,完成麻花钻的创建。
【例8-1】UG NX6的点位加工功能
6/18/20228 机械工业出版社
步骤四:创建几何体。操作过程如图8-6所示。
单击【插入】工具栏上的按钮,弹出【创建几何体】对话框。
在【创建几何体】对话框中,在【几何体子类型】选项组中
选择类型为(工件),【位置】选项组中【几何体】下拉列表中选
择【MCS_MILL】,并在【名称】文本框中输入“Part”,单击按
钮,弹出【工件】对话框。
在【工件】对话框中,单击【几何体】选项组的【指定部件
】按钮,弹出【部件几何体】对话框。
在绘图区单击工件模型,然后单击【部件几何体】对话框的
按钮,返回【工件】对话框,再单击按钮,完成加工几何体的创建。
【例8-1】UG NX6的点位加工功能
6/18/20229 机械工业出版社
步骤五:创建操作—— 打开钻定位孔的【点钻】
对话框。操作过程如图8-7所示。
在【加工创建】工具条中单击按钮,弹出
【创建操作】对话框。
在【创建操作】对话框中,选择【操作子
类型】的类型为,【位置】如图8-7设置:程序为、
刀具为、几何体为、方法为,并在【名称】文本
框中输入“SPOT_DRILLING”,单击按钮,打开
【点钻】对话框。
【例8-1】UG NX6的点位加工功能
6/18/202210 机械工业出版社
步骤六:创建操作—— 定义定位孔的加工孔位。操作过
程如图8-8所示。
在【点钻】对话框中,单击【几何体】选项组中
的【指定孔】按钮,弹出【点到点几何体】对话框。
单击按钮,弹出【选择加工对象】对话框。直接
用鼠标左键在工件上依次单击要加工的5个孔口边缘,然
后单击对话框中的按钮,返回【点到点几何体】对话框,
选好加工孔位的几何体如图所示。
单击对话框中的按钮,返回【点钻】对话框。
【例8-1】UG NX6的点位加工功能
6/18/202211 机械工业出版社
步骤七:创建操作—— 定义定位孔的工件
表面。操作过程如图8-9所示。
在【点钻】对话框中,单击【几何体
】选项组中的按钮,弹出【部件表面】对
话框。
单击工件的上表面,然后单击对话框
中按钮,返回【点钻】对话框。
【例8-1】UG NX6的点位加工功能
6/18/202212 机械工业出版社
步骤八:创建操作—— 设定定位孔钻孔循环参数。操作过程如图8-
10所示。
在【点钻】对话框中,单击【循环类型】选项组中的【循环
】按钮,弹出【指定参数组】对话框。
在【指定参数组】对话框中单击按钮,弹出【Cycle参数】
对话框。
在【Cycle参数】对话框中单击按钮,弹出【Cycle深度】对
话框,单击按钮,弹出【深度】对话框。在【深度】文本框中输入
“”,单击按钮,返回【Cycle深度】对话框;单击按钮,返
回【Cycle参数】对话框。
在【Cycle参数】对话框中单击按钮,弹出【Cycle进给率】
对话框。在【毫米每分钟】文本框输入“”,单击按钮,返
回【Cycle参数】对话框;单击对话框按钮,返回【点钻】对话框。
【例8-1】UG NX6的点位加工功能
6/18/202213 机械工业出版社
步骤九:创建操作—— 生成定位孔加工刀轨。操作过程
如图8-11所示。
在【点钻】对话框中,单击按钮生成刀轨。
在【点钻】对话框中,单击按钮,弹出【刀轨可
视化】对话框,单击【播放】按钮,可以动态演示刀轨
形成过程;单击按钮,返回【点钻】对话框。
在【点钻】对话框中,单击按钮列出程序列表。
在【点钻】对话框中,单击按钮,完成定位孔钻
孔操作。
【例8-1】UG NX6的点位加工功能
6/18/202214 机械工业出版社
步骤十:创建操作—— 打开钻通孔的【钻】对话
框。操作过程与步骤五类似。
在【加工创建】工具条中单击按钮,弹出
【创建操作】对话框。
在【创建操作】对话框中,在【操作子类
型】选项组中选择类型为,【位置】设置:程序
为、刀具为、几何体为、方法为,并在【名称】
文本框中输入“DRILLING”,单击按钮,打开【
钻】对话框。
【例8-1】UG NX6的点位加工功能
6/18/202215 机械工业出版社
步骤十一:创建操作—— 定义通孔的加工孔位。操作过
程与步骤六类似。
在【钻】对话框中,单击【几何体】选项组中的
【指定孔】按钮,弹出【点到点几何体】对话框。
单击按钮,弹出【选择加工对象】对话框。直接
用鼠标左键在工件上依次单击要加工的5个孔口边缘,然
后单击对话框中的按钮,返回【点到点几何体】对话框,
选好加工孔位的几何体如图所示。
单击对话框中的按钮,返回【钻】对话框。
【例8-1】UG NX6的点位加工功能
6/18/202216 机械工业出版社
步骤十二:创建操作—— 定义通孔的工件表面。操作过
程与步骤七类似。
在【钻】对话框中,单击【几何体】选项组中的
按钮,弹出【部件表面】对话框。
单击工件的上表面,然后单击按钮,返回【点钻
】对话框。
步骤十三:创建操作—— 定义通孔的工件底面。操作过
程如图8-12所示。
在【钻】对话框中,单击【几何体】选项组中按
钮,打开【底面】对话框。
单击工件的下表面,然后单击按钮,返回【钻】
对话框。
【例8-1】UG NX6的点位加工功能
6/18/202217 机械工业出版社
步骤十四:创建操作—— 设定通孔的钻孔循环参数。操
作过程如图8-13所示。
在【钻】对话框中,单击【循环类型】选项组中
的【循环】按钮,弹出【指定参数组】对话框。
在【指定参数组】对话框中单击按钮,弹出【
Cycle参数】对话框。
在【Cycle参数】对话框中单击按钮,弹出【Cycle
深度】对话框,单击按钮,返回【Cycle参数】对话框。
在【Cycle参数】对话框中单击按钮,弹出【Cycle
进给率】对话框,输入“”,单击按钮,返回
【Cycle参数】对话框;单击按钮,返回【钻】对话框。
【例8-1】UG NX6的点位加工功能
6/18/202218 机械工业出版社
步骤十五:创建操作—— 生成定位孔加工刀轨。操作过
程如图8-14所示。
在【钻】对话框中单击按钮,生成刀轨。
在【钻】对话框中单击按钮,弹出【刀轨可视化
】对话框,单击【播放】按钮,可以动态演示刀轨形成
过程;单击按钮,返回【点钻】对话框。
在【钻】对话框中单击按钮,列出程序列表。
在【钻】对话框中单击按钮,完成定位孔钻孔操
作。
步骤十六:保存工作。
选择【文件】/【另存为】命令,文件名定为8-1
finish,保存所做工作。
【例8-1】UG NX6的点位加工功能
6/18/202219 机械工业出版社
常用的固定循环通常包括6个基本动作,如图8-15
所示。
X轴、Y轴定位。
快速进给到安全点。
孔加工(钻孔、镗孔、攻丝等)。
孔底动作(暂停、主轴停、让刀等)。
退回安全点。
快速运行到安全平面(若安全平面被激活)。
孔加工循环的类型
6/18/202220 机械工业出版社
图8-15 钻孔循环过程
孔加工循环的类型
6/18/202221 机械工业出版社
在UG NX6的制造模块中,提供的各类循环如图8-16所示,主要的循
环类型:
1. 无循环
2. 标准钻…
3. 标准钻,深度…
4. 标准钻,断屑…
5. 标准钻,埋头孔…
6. 标准攻丝…
7. 标准镗…
8. 标准镗,快退…
9. 标准镗,横向偏置后快退…
10. 标准背镗…
11. 标准镗,手动退刀…
孔加工循环的类型
6/18/202222 机械工业出版社
几何体设置
指定加工位置
设置工件表面
加工底面设置
6/18/202223 机械工业出版社
指定加工位置
在图8-17所示的【钻】对话框中单击【指定孔】按钮,
弹出如图8-18所示的【点到点几何体】对话框。对各按钮
的使用说明如下。
图8-17 【钻】对话框 图8-18 【点到点几何体】对话框
6/18/202224 机械工业出版社
指定加工位置
1.选择
2.附加
3.省略
4.优化
5.显示点
6.避让
7.反向
8.圆弧轴控制
9.Rapto偏置
10.规划完成
11.显示/校核 循环 参数组
6/18/202225 机械工业出版社
设置工件表面
工件表面是指刀具切入材料的平面,它可以是存在的工件表面,也可是由操
作者定义一个平面。在本章第1节中已说明“无循环”加工必须指定工件表
面,而其他循环加工可以不定义工件表面。如不定义工件表面,则UG默认
的工件表面是过加工点位且垂直于刀具轴线的平面。
由于在循环加工中需定义切削深度时可能用到工件表面,所以一般情况下在
循环加工时也定义工件表面。
在图8-17所示的【钻】对话框中单击【指定部件表面】按钮,弹出如图8-22
所示的【部件表面】对话框,选择类型如下。
【表面】按钮:通过鼠标选取工件上的某个表面作为工件表面。
【一般平面】按钮:利用平面构造器指定工件表面。
【ZC平面】按钮:定义一个平行于XC-YC平面且沿ZC轴方向离
XC-YC平面给定距离的平面作为工件表面。
【无】按钮:取消已经定义的零件表面。
除此之外,图8-22所示还有如下两个按钮。
按钮:显示已定义的工件表面。
按钮:以文本的形式列出工件表面的相关信息。
6/18/202226 机械工业出版社
加工底面设置
加工底面有时用于切削深度的参考基准。在图8-17所示的
【钻】对话框中,单击【指定底面】按钮,打开如图8-23
所示【定义底面】对话框。底面定义方法与工件表面定
义方法完全相同。
图8-23 【底面】对话框
6/18/202227 机械工业出版社
循环选择与参数设置
循环参数设置
其它参数设置
6/18/202228 机械工业出版社
循环参数设置
选定加工循环类型后,UG系统进入循环参数设置界面。
以“标准钻”循环为例,首先打开如图8-24所示的【指定
参数组】对话框,设定参数组编号,输入1~5之间的数
字。
输入参数组编号,单击按钮,弹出如图8-25所示【Cycle
参数】对话框。
图8-24 【指定参数组】对话框 图8-25 【Cycle参数】对话框
6/18/202229 机械工业出版社
其他参数设置
在图8-17所示的【钻】对话框中还需要设置最小安全距离、深度偏置
等参数。
最小安全距离:是指每个加工点位上方安全点到工件表面的
距离,在这一点刀具进给速度发生变化,如切入前由快进速度切换
切削速度。
该值在FANUC数控系统的固定循环指令中用R代码指定,安全点所
在的平面(与刀轴垂直)称为R平面。
深度偏置:分为通孔、盲孔两个偏置量,对于通孔偏置是指
刀具穿过工件底面的距离,盲孔偏置是指孔底保留的用于精加工的
余量,如图8-28所示。
刀轨设置:包括方法、避让、进给和速度等参数,其设置与
铣削加工类似,可以参见前述章节。
6/18/202230 机械工业出版社
加工实例——普通孔与阶梯孔的
点位加工
【例8-2】用UG NX6的点位加工功能,实
现普通孔与阶梯孔的钻孔加工
加工要求
如图8-29所示,实例的整
体是长方体,均匀分布3
个宽度16mm、深度为
5mm的槽,槽底分布9个
通孔。要求完成这9个通
孔的加工。
图8-29 实例零件图
6/18/202231 机械工业出版社
【例【例8-28-2】用】用UG NX6UG NX6的点位加工功能,实现普通的点位加工功能,实现普通
孔与阶梯孔的钻孔加工孔与阶梯孔的钻孔加工
加工工艺分析
(1)零件上共有9个孔,其中6个孔为普通的通孔,孔径
8mm;3个孔为埋头孔,孔径8mm,埋头直径12mm,埋
头角度118°。
(2)孔在零件的槽底,在孔间移动时要考虑避让。
(3)用中心钻定位9个孔位。
(4)用直径8mm的麻花钻钻9个通孔。
(5)用直径14mm,头部锥角118°的钻头钻埋头孔的埋
头部分。
6/18/202232 机械工业出版社
【例8-2】用UG NX6的点位加工功能,实
现普通孔与阶梯孔的钻孔加工
加工步骤
步骤一:打开模型文件,进入加工模块。
启动UG NX ,打开钻孔实体模型文件,其操作
过程如图8-30所示。单击【标准】工具栏上的按钮,弹出
【打开】对话框,选择光盘文件example\chapter8\
,打开钻孔三维实体模型。
进入加工模块,操作过程如图8-31所示。单击【应
用】工具栏上的按钮,弹出【加工环境】对话框。在【要
创建的CAM设置】选项组中选中【drill】,单击按钮,进
入加工模块。
6/18/202233 机械工业出版社
【例8-2】用UG NX6的点位加工功能,实
现普通孔与阶梯孔的钻孔加工
步骤二:创建刀具—— 中心钻。创建直径6mm中心钻的
操作过程如图8-32所示。
单击【插入】工具栏上的按钮,弹出【创建刀具】
对话框。
在【创建刀具】对话框中,在【刀具子类型】选项
组中选择类型为(中心钻),并在【名称】文本框中输入
“SPOTDRILLING_TOOL_D6”,单击按钮,弹出【钻刀】对
话框。
在【铣刀-球头铣】对话框中,修改【尺寸】选项
组中的【直径】选项值为,单击按钮,完成中
心钻的创建。
6/18/202234 机械工业出版社
【例8-2】用UG NX6的点位加工功能,实
现普通孔与阶梯孔的钻孔加工
步骤三:创建刀具—— 直径为8mm的麻花钻。操作过程
如图8-33所示。
单击【插入】工具栏上的按钮,弹出【创建刀具】
对话框。
在【创建刀具】对话框中,在【刀具子类型】选项
组中选择类型为(麻花钻),并在【名称】文本框中输入
“DRILLING_TOOL_D8”,单击按钮,弹出【钻刀】对话框。
在【铣刀-球头铣】对话框中,修改刀具【尺寸】
选项组中的【直径】选项值为,单击按钮,完
成麻花钻的创建。
6/18/202235 机械工业出版社
【例8-2】用UG NX6的点位加工功能,实
现普通孔与阶梯孔的钻孔加工
步骤四:创建几何体。操作过程如图8-34所示。
图8-34 创建几何体
单击【插入】工具栏上的按钮,弹出【创建几何体
】对话框。
在【创建几何体】对话框中,在【几何体子类型】
选项组中选择类型为(工件),【位置】选项组中【几何
体】下拉列表框中选择【MCS_MILL】,并在【名称】文
本框中输入“Part”,单击按钮,弹出【工件】对话框。
在【工件】对话框中,单击【几何体】选项组中的
【指定部件】按钮,弹出【部件几何体】对话框。
在绘图区单击工件模型,然后单击【部件几何体】
对话框的按钮,返回【工件】对话框,再单击按钮,完成
加工几何体的创建。
6/18/202236 机械工业出版社
【例8-2】用UG NX6的点位加工功能,实
现普通孔与阶梯孔的钻孔加工
步骤五:创建操作—— 打开钻定位孔的【点钻】对话框。
操作过程如图8-35所示。
在【加工创建】工具条中单击按钮,弹出【创建操
作】对话框。
在【创建操作】对话框中,在【操作子类型】选项
组中选择类型为,【位置】如图8-35所示设置:程序为、
刀具为、几何体为、方法为,并在【名称】文本框中输入
“SPOT_DRILLING”,单击按钮,弹出【点钻】对话框。
6/18/202237 机械工业出版社
【例8-2】用UG NX6的点位加工功能,实
现普通孔与阶梯孔的钻孔加工
步骤六:创建操作—— 定义定位孔的加工孔位。操作过
程如图8-36所示。
在【点钻】对话框中,单击【几何体】选项组中的
【指定孔】按钮,弹出【点到点几何体】对话框。
单击按钮,弹出【选择加工对象】对话框。直接用
在工件上依次单击要加工的9个孔口边缘,单击按钮,每
个孔获得图示编号。
单击【点到点几何体】对话框中的按钮,依次在部
件上选中孔3、4,然后在弹出的对话框中单击按钮,在【
距离】文本框中输入“”,单击按钮。
再依次在部件上选中孔6、7,单击3次按钮,返回
【点到点几何体】对话框。单击按钮,返回【点钻】对话
框。
6/18/202238 机械工业出版社
【例8-2】用UG NX6的点位加工功能,实
现普通孔与阶梯孔的钻孔加工
步骤七:创建操作—— 定义定位孔的工件表面。操作过
程如图8-37所示。
在【点钻】对话框中,单击【几何体】选项组中的
按钮,弹出【部件表面】对话框。
单击工件的上表面,然后单击按钮,返回【点钻】
对话框。
6/18/202239 机械工业出版社
【例8-2】用UG NX6的点位加工功能,实
现普通孔与阶梯孔的钻孔加工
步骤八:创建操作—— 设定定位孔钻孔循环参数。操作
过程如图8-38所示。
在【点钻】对话框中,单击【循环类型】选项组中的【
循环】按钮,弹出【指定参数组】对话框。
在【指定参数组】对话框中单击按钮,弹出【Cycle参
数】对话框。
在【Cycle参数】对话框中单击按钮,弹出【Cycle深度
】对话框。单击按钮,在打开对话框中的【深度】文本框中输
入“”,单击按钮,返回【Cycle深度】对话框;单击
按钮,返回【Cycle参数】对话框。
在【Cycle参数】对话框中单击按钮,弹出【Cycle进给
率】对话框,输入“”,单击按钮,返回【Cycle参
数】对话框;单击按钮,返回【点钻】对话框。
6/18/202240 机械工业出版社
【例8-2】用UG NX6的点位加工功能,实
现普通孔与阶梯孔的钻孔加工
步骤九:创建操作—— 生成定位孔加工刀轨。操作过程
如图8-39所示。
在【点钻】对话框中,单击按钮生成刀轨。
在【点钻】对话框中,单击按钮,弹出【刀轨可视
化】对话框,单击【播放】按钮,可以动态演示刀轨形成
过程;单击按钮,返回【点钻】对话框。
在【点钻】对话框中,单击按钮列出程序列表。
在【点钻】对话框中,单击按钮,完成定位孔钻孔
操作。
6/18/202241 机械工业出版社
【例8-2】用UG NX6的点位加工功能,实
现普通孔与阶梯孔的钻孔加工
步骤十:保存工作。
选择【文件】/【另存为】命令,文件名定为8-
2finish,保存所做工作。
创建通孔、埋头孔加工步骤省略,读者可以参照实例自行
完成。
6/18/202242 机械工业出版社
本章介绍了UG NX6点位加工中循环的
类型,并以“标准钻,…”循环为例,详
细讲解操作创建过程和参数设置。
通过实例练习,使读者能够熟练掌握
点位加工(钻孔)的基本操作。
本章小结
6/18/202243 机械工业出版社
课后习题
1.概念题
(1)孔加工循环的类型有哪几类?叙述
各种类型的动作过程。
(2)简述孔位加工的一般步骤。
6/18/202244 机械工业出版社
课后习题
2.操作题
(1)完成节中实例的孔加工(创建
中心钻、通孔、埋头孔加工),并创建
镗孔操作,结果可参看附盘8-
文件。
6/18/202245 机械工业出版社
课后习题
2.操作题
(2)打开光盘文件example\chapter8\文件,如图8-40所
示,加工1个直径为20mm和4个直径为5mm的光孔以及4个公称
直径为4mm的螺纹孔。【操作提示】
中心钻(预钻孔位),刀号为1,中心钻,直径2mm,主轴转
速1500rad/min,进给速度100mm/min,加工深度为1mm。
预钻直径为20mm的孔,刀号为2,麻花钻,直径12mm,主轴
转速1000rad/min,进给速度100mm/min,加工深度为10mm。
钻直径20mm的孔,刀号为3,麻花钻,直径20mm,主轴转速
800rad/min,进给速度100mm/min,加工深度为10mm。
钻4个直径为5mm的孔,刀号为4,麻花钻,直径5mm,主轴
转速1200rad/min,进给速度100mm/min,加工深度为10mm。
钻4个螺纹底孔,刀号为5,麻花钻,直径,主轴转速
1500rad/min,进给速度100mm/min,加工深度为10mm。
螺纹孔口倒角,刀号为6,麻花钻(顶角90°),直径8mm,
主轴转速1000rad/min,进给速度100mm/min,加工深度为2mm。
攻螺纹,刀号为7,丝锥,直径M4mm,主轴转速70r/min,
进给速度
图8-40 操作题2零件图
6/18/202246 机械工业出版社