UG技術在數(shù)控編程中的運用

王秋鵬

（西安鐵路職業(yè)技術學院 陜西 西安 710014）

隨著CAD，CAM，CAE和其他技術的不斷發(fā)展和成熟，它們在各個領域的應用范圍極為廣泛。 Unigraphics軟件技術，它起源在美國麥道飛機公司飛機公司，是成功的軟件技術，是一家集的CAD/CAM/CAE的高端三維CAD軟件，已被廣泛應用在航空，航天，汽車以及通用機械等領域。 CAM模塊是尤為顯著，在相同的軟件中處于領先地位，它提供了一個交互式的編程工具，可以計算出準確和可靠的刀具加工軌跡，在機械設計和加工制造方面提供了極大的便利。

目前，這項技術已成功地應用于各類產(chǎn)品零件的制造工藝和高質量加工制造當中，具有十分可觀的經(jīng)濟效益。同時使用UG技術，實現(xiàn)了包括零件設計，二維圖紙，零件加工，仿真和有限元分析模塊的編程。通過模塊以及三維設計，數(shù)控加工和有限元分析模塊，設計變更等信息的共享，實現(xiàn)了更新快之間的無縫集成，在加工、UG的數(shù)控銑床以及加工中心當中。數(shù)控車床編程所占據(jù)的比例較小。分析其原因，有3個因素：

首先，數(shù)控車床編程較為簡單，AutoCAD軟件，求出坐標之后再進行手動編程。

其次，UG的數(shù)控車床模塊較多，效率高，但相關的學習材料在一定程度上是不容易學習和掌握，難以發(fā)揮出數(shù)控機床模塊的優(yōu)勢及特性。

最后，編寫的編程人員處理水平要求要高。綜合上述原因，UG的數(shù)控車床編程模塊在實際應用中相對較小。通過對典型的加工零件的分析，明確了UG軟件在數(shù)控車床車削加工中的實際應用。

1 UG技術的數(shù)控車床模塊

通過UG技術的結構分析，在UG數(shù)控車床模塊的操作面板的分析中，從面板中可了解到，UG技術數(shù)控車床模塊包含的內(nèi)容較為豐富，例如鉆孔，擴孔，車圓柱型內(nèi)孔，螺紋，切斷操作，基本上涵蓋了數(shù)控車床的所有實際操作和加工中的全部內(nèi)容。具體UG技術的數(shù)控車模塊的典型步驟為零件造型-獲取零件二維輪廓-設定加工坐標系-創(chuàng)建加工內(nèi)容-選擇刀具-生成刀具軌跡，最后生成NC程序。

2 典型零件加工

圖1顯示了一個典型的數(shù)控車床零件圖。這個零件包含一般數(shù)控車床（如圖所示R部分），包含開槽，螺紋以及其他操作。因此，數(shù)控車床加工的零件，基本上反映了UG的數(shù)控車床模塊的功能。以下說明如何使用數(shù)控車床編程UG適當?shù)木幊獭?/p>

圖1 零件加工圖Fig.1 Parts processing map

2.1 準備工作程序

在進行程序編制之前，應建立好所加工零件的數(shù)字模型，UG建模能力可實現(xiàn)零件數(shù)字模型的搭建，在一個三維模型建立完成以后，通過利用參數(shù)建模，后從而便于之后的更改。

2.2 創(chuàng)建一個零件的二維車削平面

在搭建好加工零件的數(shù)字模型之后，而后進行零件的模塊處理，在初始化時，選擇“tunning”。然后進入零件的加工處理模塊，使用“車削橫截面”功能實現(xiàn)零件外形的加工，以獲得零件的二維形狀。在建立數(shù)學模型的基礎上若是存在二維圖形則可以避開這一步。此功能的好處是，當三維零件的形狀以及大小產(chǎn)生了變化，由此產(chǎn)生的二維形狀將自動更新，消除了重新設定二維圖形的步驟，免去了重置二維圖形這一部分，從而節(jié)省編程的準備時間。這種情況大部分是在設計意圖發(fā)生了變化狀況下，或創(chuàng)建一個零件庫，以便更有效地工作。

2.3 建立加工坐標系

UG的車削，車削主軸和程序零點是通過加工坐標系確定的，加工坐標系也確定坐標點刀具加工的軌跡。在坐標的設定之前，應先明確UG車削的工件坐標系的規(guī)定。定義加工坐標系的方法有兩種：

1）XZ平面坐標系統(tǒng)決定加工車削的平面，加工坐標系XZ平面和工件坐標系是平行的。同時還規(guī)定到：定義主軸的加工坐標系統(tǒng)為Z軸，加工坐標系的圓點被定義為加工程序的零點；加工坐標系XZ平面為車削加工的平面；車削平面由XY平面加工坐標系決定。

2）加工坐標系統(tǒng)中的XY平面上和加工的工件平行，它還規(guī)定：加工坐標系中的X軸被定義為主軸；而加工坐標系的圓點為程序中的零點，車削平面加工坐標系的XY平面；XZ平面坐標系統(tǒng)作為車削加工平面，這也是最常見的方式。后續(xù)的工作中也可以這種方式來定義零件車削加工當中的坐標系統(tǒng)。

做了上述準備之后，應設置下一組的坐標體系。應分析零件，這次加工的零件需要兩次裝夾進行加工，因此，應建立兩個加工坐標系，分別設立在中心位置的兩端部分。

2.4 加工工件和毛胚體的定義

通過建立加工工件和頭發(fā)毛胚體，數(shù)控加工系統(tǒng)能找出需要處理的零件加工部分，同時對應加工的部分進行相應的處理。建立工件空白對話框，而后按照提示，選擇和工件以及毛胚體即可完成。

3 編制車削程序

1）手柄的處理加工

根據(jù)手柄的粗加工刀具路徑，手柄的外形上都應留下0.2 mm的空間量。而后再確定手柄的精加工刀具軌跡。

2）加工螺紋

在螺紋的處理和加工之前，必須首先確定所加工螺紋的基本參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)，選擇適當?shù)募庸ぢ菁y刀，然后進行螺紋車削過程的數(shù)控編程的準備。根據(jù)螺紋加工刀具路徑，在經(jīng)過多次的車削加工后成形后完成螺紋的加工

3）生成NC程序

完成上述工作后，可以生成一個車削機床能夠識別的NC程序。產(chǎn)生相應的后處理程序之前準備工作，根據(jù)不同類型的機床編制相應零件的處理程序。 UG軟件中，后處理的編制是經(jīng)過處理編輯器來編輯和修改的。后置處理最重要的是將CAM軟件生成的刀位軌跡轉化為適合數(shù)控系統(tǒng)加工的NC程序，通過讀取刀位文件，根據(jù)機床運動結構及控制指令格式，進行坐標運動變換和指令格式轉換。根據(jù)編輯器的圖形結構可了解到，應在相對應的位置編制和修改編碼，以適應機床數(shù)控代碼格式。

4 結 論

數(shù)控編程有利于現(xiàn)有的經(jīng)驗和專業(yè)知識的利用，以實現(xiàn)內(nèi)部資源共享的目的。系統(tǒng)處理程序模板工具模板，加工對象模板和刀具路徑模板。在數(shù)控編程模板加工工匠和技術工人，如知識，經(jīng)驗和習慣，建立規(guī)范的數(shù)控加工過程和連續(xù)發(fā)展打下了良好的技術，以加強生產(chǎn)管理，提高效率和質量產(chǎn)品加工的基礎。UG數(shù)控編程模塊有豐富的內(nèi)容，基本上能滿足數(shù)控車削編程需求。數(shù)控車床編程軟件，與UG強大的參數(shù)驅動功能相結合，可以減少編程的籌備工作，以提高編程效率和節(jié)約成本。

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