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UG軟件在數控加工中的應用

2016-10-24 來源：德州亞太集團有限公司作者：程雪（xuě）連　王肖（xiāo）英

摘　要:　數控加工技術已廣泛應用汽車、醫療、輕工等（děng）重要行業，如數控車（chē）、銑、線切割、電火花等加工。為了使數控設備加工出（chū）合格的（de）零件，正確的編製（zhì）數控加工程序（xù）是很（hěn）重要的。能夠利（lì）用UG 軟件的造型功能（néng），構建出零件的幾何形狀，並可以圖形交互式地模擬演示材料按數控（kòng）刀（dāo）軌數據被去除的（de）過程，自動生成需要加工程序，具有形象、直觀和高效等（děng）優點。

關（guān）鍵詞:　UG 軟件；數控（kòng）加工；編程

數控加工技術已廣（guǎng）泛應用（yòng）於汽車、醫（yī）療、輕工等重要行業，如（rú）數控車、銑、線切割、電火花等加工。數控設備為精密複雜零件的加工提供了基本條件，但要加（jiā）工出合格的零件，正（zhèng）確的編製數控加工程序是（shì）很重要的，其中數控加工程序包（bāo）括了零件的工藝（yì）過程，刀（dāo）具的形狀和尺寸、切（qiē）削用量（liàng）、走刀（dāo）路徑等工藝信息（xī）。若為簡單的零（líng）件，一般采用手（shǒu）工編程的方（fāng）法（fǎ）；但對於複雜的零件（jiàn），往往借助於UG軟（ruǎn）件的CAM 模塊編製加工程序，以縮短編程時間，具有形象、直觀和高效等優點。

1.　數控（kòng）加工編程

數控機床是一種裝有（yǒu）程（chéng）序控製係統的自動化機床。數（shù）控程序的優劣直接影響了數控機床（chuáng）的加工（gōng）質（zhì）量和使用效率。

隨著（zhe）數控機床的（de）誕生，數控編程技術也隨著發展起來了，至今已有三個過程：分別為手工編程、語言自動編程與圖形交互式自動編程。對於幾何形狀簡單而且加（jiā）工程序不長，計算（suàn）相對簡單的零件，比如點位加工（gōng）或著是幾（jǐ）何形狀簡（jiǎn）單的輪（lún）廓加工，一般會（huì）采用手工（gōng）編程。如果零件形狀複雜（zá）或著是程序量比較大，那麽（me）用手工編程比較難，這時可以采用語言自動編程。語言自動編程優點很多：比如程序簡練，走（zǒu）刀控製（zhì）靈活等，但它（tā）也有自身（shēn）的缺點：很難運用語言的形式，精確的（de）描述（shù）零件複雜的幾何形狀，從而沒有幾何直觀性；也沒有一（yī）些驗證手段：比如對零（líng）件形狀（zhuàng）的顯（xiǎn）示（shì）、刀具運動軌（guǐ）跡等；高度的自動（dòng）化，集成化有待提高。麵（miàn）對語言自動編程的這些缺點，從而在20 世紀80 年代後期提出了（le）基於圖（tú）形的圖形（xíng）交互（hù）式（shì）自動編程。首先用戶利用UG 軟件中的CAD 功能，造型出零件的幾（jǐ）何形狀，然後（hòu）工藝分析出它的零件圖樣，確立出加工方案，其後需要利用UG 軟件的CAM 功能，製定出（chū）工（gōng）藝方案（àn）、選擇正確的切削用量、設定出合適的刀具和參數，自動計（jì）算並且對應（yīng）的生成（chéng）刀位軌跡文件，最後利用（yòng）後處理功能生成特定（dìng）數控係統需要的加工程序。我們把這種方法定為圖形交互式的自動（dòng）編程。它的這種自動編程係統使CAD 與CAM 功能相結（jié）合，具有形象（xiàng）、直觀和高效等優點。

2.　UG 軟件介紹

UG 是（shì）集CAD/CAE/CAM 於一（yī）體的三維機械設計軟件，也是現在運用廣泛（fàn）的計算機輔助設計、分（fèn）析與製造軟件之一（yī），應用（yòng）於汽車、航空航（háng）天、交（jiāo）通、通用機械、日用消費品與電子工業等工程設（shè）計領（lǐng）域。UG 軟件的加工製造模塊功能強大，我們可以通過（guò）圖形很清晰的看到刀具的運動軌跡，並且能對（duì）它的圖形化進行（háng）修改。還（hái）能通過點位的加工編程功能，可用於鏜孔、鑽孔、攻螺紋等加工編程。得到（dào）的數控程序（xù）編（biān）輯調試後輸入（rù）到數控（kòng）機床即可進行數控加工。

3　數（shù）控加工模擬

數控加工模擬（nǐ）流程：零件圖紙分析→ UG 對零件（jiàn）3D 建模→確定加工部分→選擇工藝參數、產（chǎn）生加工軌跡→後置處理→生（shēng）成NC程序→由（yóu）通訊口輸入數控（kòng）機床。通過這個流程（chéng）處理，在（zài）UG 軟件中就很容易得（dé）到數控（kòng）加（jiā）工程序（xù）。利用UG 軟件中的（de）建模功能對（duì）零件進行三維造型，如（rú）圖1 所示。進入加工模（mó）塊，對零件的工藝路線、走刀路線進行分析，確定好機床、刀具和工（gōng）藝參數後，利用UG 軟件提供（gòng）的CAM 功能（néng），可以圖形交互式（shì）地模擬演（yǎn）示材料按數控刀軌（guǐ）數據被去除的過程（chéng）。檢測工藝參數的設置是（shì）否合理，零件（jiàn）在數控實際加工中（zhōng）是否存在幹涉，設備的運行動作是否正確等，對零件實際加工操作前起到較（jiào）好的檢驗功能。

圖1　通過UG 的建（jiàn）模功能創建零件三（sān）維圖

模擬加工出的零件（jiàn）是否合格（gé），係（xì）統會給出相關加工過程（chéng）的報告。這樣可以在實際生產中省去試切的過程，減少材料的消耗，提高生產效率，如圖2 所示。

圖2　刀具與刀軌（guǐ）路徑圖

4.　數控加工程序生成

通過UG 軟件模擬數控加工，確認零件合格後，就可（kě）以利用UG 軟件的後處理程序來生成數（shù）控代碼，如G 代碼、M 代碼等。有一點需要說（shuō）明，對於不同的數控設備，應采用相對應的後處理程序，從而生（shēng）成的（de）數控代碼需要適當修改後（hòu），才可以輸出到數控設備中，提供給數控加工的應用。

5.　數控加（jiā）工程序的輸入

把加（jiā）工程序輸入到數控機床中方法挺多，比如存儲卡、鍵盤、磁盤（pán）、光電閱讀機、磁帶、連接上級計算機的DNC 接口及網絡等。利用（yòng）計算機（jī）與數控係統的通信接口，把自動編製的加工程序傳輸至（zhì）數控（kòng）機床的（de）程序存儲器中，然後操（cāo）作機床（chuáng）的師傅把需要（yào）的零（líng）件加工程序調出（chū）來應用。目前（qián）一些新型數控機床已經有了大容量存儲卡（kǎ），數控程序可以事先存入存儲卡中（zhōng）。

6.　結論

運用UG 軟件自動生成零件的數控代碼，編程人員的時間大大縮短了，並且提（tí）高了程序的正確性和安全性，機床調整時間和機床試切時（shí）間也隨著減少很多，生產成本有所降低，工作效率相對應的提高了。

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