數(shù)控編程模板化研究

程衛(wèi)祥　戚龍升　張春華　李成武（沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110043）

數(shù)控編程模板化研究

程衛(wèi)祥戚龍升張春華李成武
（沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110043）

本文主要對(duì)PDM系統(tǒng)的數(shù)字化加工模板功能進(jìn)行了論述，研究了如何在PDM下建立數(shù)控加工模板；創(chuàng)建資源件、替換件和客戶化設(shè)置。通過(guò)在UG中建立的零件模型等，將其制定成為模板，然后將其存儲(chǔ)在一個(gè)平臺(tái)上，數(shù)控編程人員就可以通過(guò)這個(gè)平臺(tái)，利用數(shù)控加工模板進(jìn)行編程，充分實(shí)現(xiàn)資源共享。

數(shù)控加工模板；PDM；數(shù)控編程； 客戶化

1 引言

數(shù)控加工技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)中的一項(xiàng)核心技術(shù)，發(fā)展在信息支持下的數(shù)控技術(shù)是實(shí)現(xiàn)企業(yè)制造系統(tǒng)現(xiàn)代化的關(guān)鍵，是提升企業(yè)制造技術(shù)的重要手段。數(shù)控加工模板的產(chǎn)生就是為了適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)需求而發(fā)展起來(lái)的一種數(shù)控加工編程方法。

本文的主要內(nèi)容是如何建立數(shù)控加工模板。在模板開(kāi)發(fā)中進(jìn)行以下方面的研究：零件、刀具、夾具、機(jī)床三維參數(shù)化一體化研究，其主要的目的就是實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享，利用已有的經(jīng)驗(yàn)和專家知識(shí)，達(dá)到企業(yè)內(nèi)部資源共享的目的。

2 研究目標(biāo)

2.1 目的

研究的主要目的就是實(shí)現(xiàn)數(shù)控程序規(guī)范化管理、規(guī)范化編程。隨著數(shù)控編程數(shù)據(jù)量的增加，數(shù)控程序的管理也越來(lái)越復(fù)雜，為能夠適應(yīng)大量的數(shù)據(jù)管理的要求，提高編程效率，研究數(shù)控加工模板化編程，是解決問(wèn)題的有效途徑?；赨G的數(shù)控加工模板化功能研究正是依據(jù)制造業(yè)信息化的需要而展開(kāi)的快速編程研究方法。

2.2 零件類型

在研究數(shù)控模板加工過(guò)程中，選取生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的典型零件作為試驗(yàn)件。

3 研究?jī)?nèi)容

3.1 模板的分類

3.1.1 通過(guò)調(diào)研，借鑒了發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的分類，按照合理性、可擴(kuò)充性、簡(jiǎn)單性、規(guī)范性要求，在方便查詢、方便使用、便于存儲(chǔ)的基本原則下，將數(shù)控加工模板給出總的分類。

3.1.2 隨著數(shù)控模板的創(chuàng)建，數(shù)控模板類型和數(shù)量會(huì)越來(lái)越多，管理就越來(lái)越復(fù)雜。因而必須建立數(shù)控模板的管理規(guī)范，完善定義和分類：通常根據(jù)需要，需要定義組的名稱、屬性值、類及屬性值、子類及屬性值。

3.2 制定模板創(chuàng)建方案

3.2.1 確定替換件

替換件（Replacement Component）：利用UG進(jìn)行數(shù)控編程時(shí)的加工幾何體。在調(diào)用模板過(guò)程中，替換件被加工零件取代，同時(shí)在模板中編制的數(shù)控程序包括各種切削參數(shù)被保留。在創(chuàng)建數(shù)控編程模板時(shí)，應(yīng)首先確定替換件，替換件的結(jié)構(gòu)、裝配表面屬性、材料和被加工零件應(yīng)當(dāng)非常相似。當(dāng)利用模板進(jìn)行數(shù)控編程時(shí)，被加工零件會(huì)替換掉替換件并定位于裝配中的正確位置。被加工零件和模板中的替換件的裝配表面賦予相同的屬性名字，那么在調(diào)用模板的過(guò)程中，屬性相同的表面會(huì)自動(dòng)裝配在一起，通過(guò)這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)模板調(diào)用。在調(diào)用模板后，替換件被零件所取代，同時(shí)零件和資源件按照替換件和資源件的裝配位置被約束。然后就可以利用UGCAM進(jìn)行數(shù)控編程。

3.2.2 確定資源件

資源件（Resource Part）：利用UG進(jìn)行數(shù)控編程時(shí)的檢查幾何體，包括夾具，機(jī)床等。在調(diào)用模板過(guò)程中，資源件被保留，因而在創(chuàng)建數(shù)控編程模板時(shí)，資源件的結(jié)構(gòu)、裝配表面屬性、材料應(yīng)當(dāng)和被加工零件的夾具、加工設(shè)備相似。當(dāng)利用數(shù)控模板進(jìn)行數(shù)控編程時(shí)，資源件和被加工零件屬性相同的表面會(huì)自動(dòng)裝配在一起。

3.2.3 創(chuàng)建模板

在PDM系統(tǒng)下建立數(shù)控模板的新文件，指定文件類型為MENCMachining，文件ID號(hào)part number、文件版本、part file type：master和文件的種子文件。

選擇CAM_IMAN_LIBRARY和模板類型銑加工模板或車加工模板等內(nèi)容，建立模板文件和模板類型。

利用UG的裝配功能添加資源。在添加資源時(shí)，按照零件的裝夾位置進(jìn)行裝配，裝配表面的屬性必須相同。在Component type中選擇資源件（Resource）和替換件（Replacement Part）。其中資源件和替換件都必須在PDM系統(tǒng)中建立零組件Item，只有這樣才能進(jìn)行裝配。同樣的方式可以將其它資源件裝配到替換件上。

3.3 添加模板內(nèi)容

按照零件的加工要求，制定加工方式、走刀路線、切削參數(shù)、進(jìn)退刀設(shè)置、加工余量等內(nèi)容。在UGCAM下生成數(shù)控程序，將全部操作選中制定成模板，然后用同樣的方法將刀具、加工方法、幾何體一起制定成加工模板。

3.4 調(diào)用模板

編程時(shí)，先建立零件Item，零件類型為零組件，在該零件Item下建立數(shù)據(jù)集（Ugmaster模型），完成零件模型的屬性制定。或者查看上級(jí)流程發(fā)放的工藝流程和相關(guān)的零件Item，然后在工藝管理器下建立該零件的數(shù)控工藝和數(shù)控工序，關(guān)聯(lián)零件Item和數(shù)控工藝。選擇建立的數(shù)控工序，選擇建立的數(shù)控模板文件或者文件代碼，進(jìn)行數(shù)控編程。

3.5 定制工步命名規(guī)則

制定操作命名規(guī)則是為了規(guī)范工步內(nèi)容的填寫，便于知識(shí)的存儲(chǔ)、積累、查找和理解。在制定規(guī)則時(shí)要根據(jù)程序加工的零件部位進(jìn)行制定，操作的名稱；根據(jù)零件的特征進(jìn)行分類填寫。每個(gè)特征需要多個(gè)數(shù)控程序進(jìn)行加工時(shí)，每個(gè)工步內(nèi)容要增加程序的特點(diǎn)，如粗銑、清根等。

每一個(gè)零件的數(shù)控加工都要求寫工步指導(dǎo)說(shuō)明書，說(shuō)明書的內(nèi)容必須詳細(xì)準(zhǔn)確，并且與工步中的內(nèi)容相同。包括：工步號(hào)、工步內(nèi)容、程序號(hào)、UG中的操作（操作operation：表示一個(gè)程序段或者一段刀具軌跡）名稱、刀具名稱、直徑、轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、和其它一些必要的說(shuō)明。所有的加工操作都放在程序組（ 程序組Program_group：表示零件一個(gè)特定部位）下。

結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)研究，成功的實(shí)現(xiàn)了在PDM下創(chuàng)建數(shù)控加工模板和將模板分類。利用UG的編程特點(diǎn)，將優(yōu)化后的程序存儲(chǔ)在模板中，數(shù)控編程人員通過(guò)PDM系統(tǒng)這個(gè)平臺(tái)就可以使用數(shù)控加工模板。通過(guò)試驗(yàn)，利用模板編程，提高了編程質(zhì)量和編程效率，實(shí)現(xiàn)了資源共享，提高了資源利用率。

[1]沈振宇，方堅(jiān).株洲時(shí)代集團(tuán)PDM系統(tǒng)的實(shí)施應(yīng)用[J].CAD/CAM與制造業(yè)信息化，2005（05）：35-39.

[2]謝國(guó)明.UGCAM實(shí)用教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2003.

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