簡(jiǎn)述UG在平面零件加工中的運(yùn)用

蒙重寶

摘 要：通過(guò)UG的平面銑功能選取單個(gè)輪廓加工，利用機(jī)床加工單個(gè)輪廓的時(shí)間，繪出其他輪廓并生成刀路，這樣提高速度，提高程序的生成速度，節(jié)約時(shí)間。體現(xiàn)出UG的優(yōu)點(diǎn)和劣勢(shì)。

關(guān)鍵詞：UG軟件；自動(dòng)編程；平面加工

UG是美國(guó)UGS的主導(dǎo)產(chǎn)品，它包括計(jì)算輔助加工，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)輔助工程。首先從最簡(jiǎn)單的草繪開始即平面圖形，熟練后可以學(xué)習(xí)造型設(shè)計(jì)，再到曲面部分和不規(guī)則的曲面部分。UG的加工部分分為平面加工和三維加工部分。可以看出UG功能的強(qiáng)大。尤其是合理的運(yùn)用UG的平面加工更能使編程簡(jiǎn)潔（少或不需要加工輔助圖形對(duì)象）、生成刀具軌跡快（刀路）的特點(diǎn)。對(duì)于大型零件的加工，因其能節(jié)省大量編程時(shí)間而得到編程人員青睞。

1 圖紙分析

圖（1）圖（2）是零件正反面尺寸圖。毛坯是120×100×30的45#鋼材料剛性較好，切削力大要合理的設(shè)置切削三要素防止斷刀。零件的外形是120×100×28，要通過(guò)面銑保證厚度，而且兩面更是有形位公差，要確保面銑的質(zhì)量。零件上還有六個(gè)通孔，其中兩個(gè)孔在凸臺(tái)上，加工時(shí)要注意順序，防止把鉆頭打斷。加工之前先打六個(gè)通孔，然后再開出凸臺(tái)。

2 工藝分析

該零件毛坯是120×100×30的長(zhǎng)方形，可用精密虎鉗裝夾，有凸臺(tái)的為正面，另一面為反面。為了方便裝夾首先加工反面。反面多以凹槽為主。A面的兩個(gè)同心圓精度較高我們加工時(shí)要留有余量，再用鏜刀保證精度。十字鍵槽也有較高精度，需精加工保證。四個(gè)沉孔和兩個(gè)矩形沒(méi)有明顯的尺寸精度，可一次性加工完成。B面是凸臺(tái)。廢料較多，我們可以用大刀具粗加工銑出圓形和六邊形。注意銑六邊形前，應(yīng)該先將X軸上的兩個(gè)孔做好。然后在做六邊形。

3 利用UG加工

一、繪制平面圖形打開UG5.0點(diǎn)擊“新建” 出現(xiàn)一系列UG功能類型點(diǎn)擊“確定”，打開左上角“草圖” 們通過(guò)UG草繪的“約束”功能是其定在中心。我們先畫兩個(gè)圓如圖3先加工中間φ20mm的孔和十字形。

二、【開始】，選擇【加工】，進(jìn)入加工模組。系統(tǒng)會(huì)跳出一個(gè)窗口，讓你選擇加工環(huán)境。這里我們選擇的是UG通用2.5軸銑削（平面銑）。點(diǎn)擊初始化進(jìn)入加工。如圖（4）

進(jìn)入加工后，我們首先要做的是創(chuàng)建新刀具，選擇刀具類型和輸入刀具的名稱，點(diǎn)擊【確定】后，系統(tǒng)會(huì)跳出窗口，讓我們輸入刀具直徑大小，輸入好后，點(diǎn)擊【確定】。

將左標(biāo)題欄固定住，選擇操作導(dǎo)航器，右擊鼠標(biāo)，將視圖改成幾何視圖。

雙擊MCS.MILL.系統(tǒng)會(huì)跳出個(gè)窗口，讓我們?cè)O(shè)置加工的安全平面，我們安全選項(xiàng)里面選擇【平面】，點(diǎn)擊選擇安全平面，將偏置量改為10，表示在最高表面上方偏置10的表面為安全平面。（此時(shí)設(shè)置安全平面很重要，它能避免撞刀。）

此時(shí)要確定銑削類型點(diǎn)擊上面的“創(chuàng)建操作”出現(xiàn)的是選取的界面，第一個(gè)是面銑，我們要選的是 PLANAR MILL為輪廓加工。要注意的是幾何體要選WOKPIECE，不然加工無(wú)法進(jìn)行。

最后就是制訂切削各個(gè)要素了，首先確定切削的范圍點(diǎn)擊“指定部件邊界”所銑削的輪廓是封閉的。凹槽中間廢料是銑光的。所以材側(cè)為外部，意思是保留我們所選輪廓的外側(cè)材料。

下面就是在刀軌設(shè)置，設(shè)置其他參數(shù)。先把百分比設(shè)置成75%，以最大的間隙去除多余材料無(wú)明顯節(jié)刀痕。

將切削層的參數(shù)改成最大4，最大下刀4cm，保護(hù)刀具。

再將“非切削移動(dòng)”參數(shù)中的進(jìn)刀類型改為“插削”高度為5cm（如圖11），因?yàn)榍懊嫦碌妒?cm，為了防止抬刀撞刀所以要大于4cm。銑內(nèi)輪廓時(shí)要注意這點(diǎn)。

最后就是切削三要素的選擇了。我們用的高速鋼，它的Vc是20-30mm/min.根據(jù)公式大概算出主軸轉(zhuǎn)速在600～700 r/min間。刀具是12mm的。轉(zhuǎn)速設(shè)置為700r/min.切削F為100mm/min.進(jìn)刀50mm/min，可以慢些。最后點(diǎn)擊 按鈕，

此時(shí)再把程序傳入機(jī)床讓機(jī)床先加工，利用機(jī)床加工中間圓的時(shí)間把其余圖素畫完

再繼續(xù)生成其他的刀路，將之前的刀路復(fù)制粘貼。這樣省去修改參數(shù)的時(shí)間，但要將加工的輪廓和指定的深度重新選擇。生成刀路如圖（4）

再通過(guò)該參數(shù)中的余量實(shí)現(xiàn)精加工保證尺寸。最后用三維加工將拔模角加工完，一面以加工好。

加工另一面時(shí)方法和之前的一樣。首先用UG畫出78mm的圓加工φ78mm的外圓凸臺(tái)刀具為16mm的。這樣大切削去除廢料。利用這時(shí)間畫出其他輪廓。并手動(dòng)編程打孔。繼續(xù)用φ12mm的刀加工六邊形。再選取其他加工的輪廓并修改深度生成刀路調(diào)入機(jī)床用φ10mm刀加工，最后通過(guò)修改UG里的余量參數(shù)完成精加工。

4 UG加工的總結(jié)

平面銑優(yōu)點(diǎn)：

（1）平面銑的刀軸垂直于XY平面，系統(tǒng)在于XY平面平行的切削層上創(chuàng)建刀具的切削軌跡，逐層完成對(duì)工件的加工。

（2）采用邊界定義刀具切削運(yùn)動(dòng)的區(qū)域，調(diào)整方便，并能很好地控制刀具在邊界上的位置。

（3）平面銑的刀軌生成速度快，其既可用于粗加工，也可以用于精加工。在我們考試時(shí)要一定的時(shí)間完成工件?？梢試L試先用平面銑銑簡(jiǎn)單的輪廓讓機(jī)床運(yùn)作，利用這段時(shí)間再繼續(xù)畫圖生成其他程序。

（4）平面銑用于精加工時(shí)可以逐個(gè)精加工，保證工件精度。

平面銑的缺點(diǎn)：

（1）平面銑只能加工側(cè)面與底面垂直的工件。

（2）平面銑無(wú)法加工復(fù)雜零件，尤其是曲面加工。

（3）平面銑加工時(shí)有不必要的抬刀這樣增加了切削的時(shí)間。

5 結(jié)束語(yǔ)

利用UG的平面銑提高了加工效率，節(jié)省了時(shí)間，在考技師時(shí)更能有充足的時(shí)間完成其他工藝，提高加工質(zhì)量。在社會(huì)上更是提倡高質(zhì)量高效率，我們應(yīng)該學(xué)習(xí)好UG軟件，滿足社會(huì)的需求。

參考文獻(xiàn)

1.田偉、陳海兵、顧雁兵主編.《UG NX5.0數(shù)控加工基礎(chǔ)教程》，北京大學(xué)出版社.

2.姜永武主編.《UG典型案例造型設(shè)計(jì)》，電子工業(yè)出版社.