UG NX 1980 加工工艺实例课：7、第七节课_案例、正反面零件画连接筋工艺

本课程深度解析 UG NX 1980 环境下正反面零件的连接筋设计与加工工艺。重点在于零件几何分析、毛坯创建及辅助几何体构建，确保薄壁件在两面加工过程中具备足够的结构稳定性，防止在翻面加工和精加工时产生形变或震动。文章详细指导了连接筋的几何创建、位置选择，以及配套的粗加工与切断策略，以实现高效且高精度的双面加工流程。

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## 零件初始分析与工艺准备

在开始 UG 编程之前，对零件的几何特征进行彻底分析至关重要。该零件是一个需要进行正反面加工的复杂结构件，特别是其带有斜面和局部的倒扣面（刀扣面），这决定了我们必须采用连接筋（Tabs/Ribs）的工艺来固定零件，以维持翻面加工时的刚性。

### 零件几何特征诊断

首先进行几何属性分析，识别出关键的挑战点：
1. **倒扣面识别：** 从顶视图观察，某些区域存在刀具无法直接触及的区域，需要特别规划走刀路径或采用小刀具进行加工。
2. **斜面加工需求：** 零件包含多个倾斜面，要求后续编程中必须使用三维等高或Z级加工等策略进行铣削，或采用五轴联动。
3. **圆角尺寸：** 确认所有内角圆角（R角）均为 R3，这决定了精加工所需刀具的最小尺寸（例如使用直径6mm或以下的球头刀）。

### 毛坯与坐标系设定

为了后续的工艺建模，我们需定义工作坐标系（WCS）并创建加工毛坯（Stock）。
1. **模型复制：** 将原始零件几何体复制到单独的工作层，以便在不破坏原模型的情况下进行辅助几何体的创建。
2. **创建包容体（Bounding Block）：** 使用边界体功能创建初始毛坯。为保证后续加工余量和连接筋的创建，毛坯在X、Y方向应略大于零件，Z方向留出充分的余量。
3. **预留余量：** 确定单侧的加工余量。基于对零件整体尺寸的考量（例如某处尺寸为5.x），最终确定使用直径大于10mm的刀具进行切断操作，因此在连接筋处需预留足够的厚度。例如，所有加工面单边预留1.0mm的余量。

## 连接筋（连接桥）的构建与优化

连接筋是实现双面加工稳定性的核心。它的设计必须满足两个基本要求：易于在第一次加工中创建，并在第二次加工完成后易于切断移除，同时保持零件在整个过程中的稳定。

### 几何体构建步骤

我们采用辅助几何体的方式在 UG 中创建连接筋：

1. **确定连接区域：** 根据零件形态，选择两侧的直壁区域作为连接筋的附着点。避开复杂的斜面和圆角区域。
2. **拉伸片体创建：** 选取连接筋区域的边界曲线，使用“拉伸”（Extrude）或“延伸片体”（Extend Sheet）功能，将面片延伸至毛坯边界。
3. **加厚操作（Thicken）：** 对拉伸出的片体进行加厚，确定连接筋的最终厚度。例如，基于最终切断刀具的直径，设置连接筋厚度为3-5mm。
4. **修剪与合并：** 使用布尔运算（Boolean Operation）中的修剪或合并功能，将连接筋几何体与主体零件及毛坯体进行融合，确保连接筋与零件完美过渡。

### 连接筋的尺寸考量

在设计连接筋时，需考虑切断刀具的尺寸。通过测量连接筋之间的距离（如12.5mm），我们可知使用10mm直径的刀具进行切断是可行的，保证切断时有足够的空间。连接筋需要拉伸到毛坯外侧，确保在两次加工中，零件都被牢固地固定在毛坯上。

## 双面加工的工艺流程

连接筋设计完成后，即可规划具体的 CNC 加工路径和工序。

### 第一面加工（Setup 1）

第一面加工的任务是粗加工并精加工所有正面特征，为翻面做准备，并精确加工出连接筋的侧面。

1. **面铣与粗加工：** 使用大直径刀具进行面铣，并进行型腔铣（Cavity Milling）去除大部分余量，直至接近连接筋底部。
2. **侧壁与斜面精加工：** 精加工所有侧壁、斜面和口袋特征。R3圆角使用对应的小型球头刀完成光顺。
3. **连接筋侧面处理：** 确保连接筋的两个侧面被精确加工到位，为翻面后的定位和切断奠定基础。

### 第二面加工与切断（Setup 2）

零件翻面后，需要重新校准零点，并利用连接筋提供的刚性进行背面的加工。

1. **重新定位与固定：** 将零件翻转180度，通过夹具紧固，并校准新的工件坐标系。连接筋确保了夹持的稳固性。
2. **背面粗加工：** 再次进行型腔铣，从背面去除余量，直到加工面接触到连接筋的另一端。
3. **背面精加工与特征清理：** 完成背面所有特征（如刀扣面、侧壁）的精加工和光顺。
4. **最终切断操作：**
* 使用预先选定的切断刀具（如10mm平底刀），沿连接筋的根部路径进行最终的切断操作。
* 切断路径需要精确计算，确保完全分离零件。切断完成后，零件从毛坯上脱落，连接筋残留部分通常通过手工或二次装夹去除。

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