Ncbrain數(shù)控程序優(yōu)化軟件在數(shù)控編程中的研究及應(yīng)用

董清泉 范 麗

（山東五征集團(tuán)，山東 日照 262306）

0 引言

加工具有自由曲面的復(fù)雜零件需要利用CAD/CAM軟件進(jìn)行自動(dòng)編程，生成刀位文件，并利用軟件的后置處理功能把刀位文件轉(zhuǎn)換為滿足加工中心結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)要求的NC程序，為了確保所產(chǎn)生的NC程序的正確性和合理性，在實(shí)際加工之前還需利用Ncbrain數(shù)控程序優(yōu)化軟件對加工程序進(jìn)行優(yōu)化和校驗(yàn)。

本文以某產(chǎn)品的沖壓模具的凸模零件為例，利用UG軟件對零件進(jìn)行自動(dòng)編程，并后置處理生成NC程序。利用NCbrain軟件對NC程序進(jìn)行優(yōu)化并模擬零件真實(shí)加工過程，確保NC程序的正確及合理，提高數(shù)控機(jī)床的加工效率和安全使用率。

1 UG建模與自動(dòng)編程

1.1 建模

根據(jù)凸模二維圖紙，利用UG4.0軟件的建模功能建立凸模的三維數(shù)模。

圖1 凸模的三維圖

1.2 加工工藝方案制定及參數(shù)設(shè)置

毛胚為350mm×250mm×120mm的鍛打料，材料為Cr12MoV，在UG/CAM環(huán)境下，分別對其進(jìn)行粗加工，半精加工，精加工，清根，刀具及參數(shù)設(shè)置見表1。

表1 UG自動(dòng)編程參數(shù)設(shè)置

1.3 路徑計(jì)算及生成刀位文件

利用UG進(jìn)行編程生成刀具路徑和刀位文件（CLSF），如圖2所示為機(jī)身精加工刀路軌跡。

圖2

2 UG后置處理生成NC代碼

利用UG選擇合適的后處理器，生成相應(yīng)的NC代碼，其中粗加工NC代碼如下：

%

(C63XM YL=0.00mm)

(ToolName=BT63R8 D=63.00 R=8.00 L=75.00)

N00001 G40 G17 G90

N00002 G00 Z120.

N00003 G00 X-147.419 Y52.597 S1200 M03

N00004 G00 Z58.911

N00005 G00 Z58.115

N00006 G01 Z43.115 F300

N00007 G01 X-104.069

N00008 G01 Y73.907 F1800

N00009 G01 X104.069

…………

N06513 G00 Z120.

N06514 M05

N06515 M02

N06516(加工時(shí)間：：60.min)

3 NCbrain程序優(yōu)化與校驗(yàn)

圖3

3.1 構(gòu)建毛胚

按照毛胚實(shí)際尺寸和加工坐標(biāo)定義毛胚，如圖3所示。

3.2 NC程序優(yōu)化及驗(yàn)證

NC代碼中常存在一些不合理現(xiàn)象：

（1）切削進(jìn)給率過分保守。

（2）空行程時(shí)使用切削時(shí)的進(jìn)給率。

（3）實(shí)際切削量大于或小于預(yù)期值。

（4）不合理的進(jìn)退刀及過多的抬刀，這些現(xiàn)象影響了加工效率和加工質(zhì)量，因此需要進(jìn)行優(yōu)化。

在NCbrain下設(shè)置優(yōu)化參數(shù)，調(diào)入NC程序，啟動(dòng)優(yōu)化自動(dòng)輸出優(yōu)化結(jié)果。

優(yōu)化及模擬后的狀態(tài)如圖4：

圖4

優(yōu)化后開粗程序：

N1(C63XM YL=0.00mm)

N2(ToolName=BT63R8 D=63.00 R=8.00 L=75.00)

N3G40G17G90

N4G00Z120.

N5G00X-147.419Y52.597S1000M03

N6G0Z66.016

N7G1Z52.016F650

N8Z49.016F250

N9X-144.323F1500

N10X-110.262

N11X-107.165F2000

N12X-104.069F3000

……

N7449G0Z120.

N7450M05

N7451M02

通過對優(yōu)化前后的開粗程序?qū)Ρ瓤梢园l(fā)現(xiàn)：優(yōu)化后，提高了空行程的速度，刀具軌跡的進(jìn)給速度變化更加頻繁，極大的提高了加工效率。

4 驗(yàn)證

對優(yōu)化后的NC代碼，在我廠加工中心上進(jìn)行加工驗(yàn)證，將加工后的實(shí)物與仿真結(jié)果進(jìn)行對比，兩者結(jié)果幾乎一致，這說明優(yōu)化后的NC程序正確合理。

5 結(jié)語

本文基于UG和NCbrain軟件對凸模零件進(jìn)行程序編制和NC代碼優(yōu)化，可得出一下結(jié)論：

5.1 用UG和Ncbrain軟件相結(jié)合對數(shù)控加工過程進(jìn)行仿真是可靠的，保證實(shí)際加工的安全性，節(jié)省加工設(shè)備和材料的消耗。從而節(jié)省了實(shí)際和加工成本。

5.2 優(yōu)化后加工省時(shí)效果顯著提高了生產(chǎn)效率，減小刀具磨損，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本。

［1］謝國明，曾向陽，王學(xué)平.UGCAM實(shí)用教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2003.