淺析UG技術在汽（qì）車模具中的應用-數控機床市場網（wǎng）

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淺析UG技術在汽（qì）車模具中的應用

2017-12-26 來源：- 作者：杜凱（kǎi）華

摘要：隨著計（jì）算機在（zài）製造型企業中的應用，通過計（jì）算（suàn）機進行工藝的輔助設計已（yǐ）成為可能。CAPP技術的應用為提高工藝（yì）文件的（de）質量，縮短生產準備周期（qī），提高（gāo）信息（xī）處理能力和企業各部門間（jiān）信息的交流能力，並為廣大工藝（yì）人員從繁瑣、重複的勞（láo）動中解放（fàng）出來提供一條切實可行的途徑。應用CAPP技（jì）術將縮短設計周期，對修改和變更設計能快速做出響應（yīng）；工藝人員的經驗能夠得到充分的積累和（hé）繼承，減小編製工藝文（wén）件的工作量和產生錯誤的可能性。應用計算機輔助工藝（yì）設計（jì）的必要性已被越來越多的企業所認識。

關鍵詞：汽車模具；UGNX 數控加（jiā）工（gōng）技（jì）術（shù）；加工工（gōng）藝

引（yǐn）言：數控機床的自動化（huà）程度較高，能夠實現柔性製造，因而（ér）在汽車模具行業中得到了廣泛應用（yòng）。汽車模具外形（xíng）複雜，加工要求繁雜，型麵銑、曲麵輪（lún）廓銑、麵銑互相交錯，但無論工序有（yǒu）多少，無非（fēi）是粗加工、半（bàn）精加工、精加工三（sān）個大步（bù）驟。若能將UG數控技術合（hé）理運用到各階段，無疑將使得汽車模具的加工質量和製造精度大大提高，也能縮短（duǎn）模具製造周期，提高行業（yè）利潤空（kōng）間。

一（yī）、數控加工的工序劃分

1.粗加（jiā）工

粗加工階段優先選用大直徑刀具，並盡可能提（tí）高加工速度，以在最短時間內去除材（cái）料。但這一過程要充分考慮刀具耐磨性、工件（jiàn）材料特性、機床承載能力，從而設定適中的進給速

度、切削速（sù）度深（shēn）度、刀具或夾盤轉速。一（yī）般情況下，為了提（tí）高設備壽命，常設置較大的切削深度和步進數值，而降低切削速率和刀具轉速。

型腔銑在UG粗加工階段應用較多，一般選擇工件跟隨或周邊跟隨方式，在進行小（xiǎo）範（fàn）圍局部（bù）加工（gōng）時也可采用平（píng）麵銑方式。

2.半精加工

半精加工旨在為精加工做（zuò）準備，保證精加工區域（yù）留有均勻的加工餘量。如果粗加工後，工件表麵已經具有（yǒu）較均勻的（de）加（jiā）工餘量，則可省略半精加工這一（yī）步。不過對於汽車模具而言，一般都具有較複雜的曲麵結構，經過型腔銑或平麵銑粗加工後，難以保證餘量（liàng）均勻。

根據筆（bǐ）者（zhě）的工作經（jīng）驗（yàn），一般有以下四種情形：

（1）某（mǒu）些凹穀窄槽的幾何形狀限製了大直徑刀具的（de）滲入，殘留餘量較大；

（2）陡麵（miàn）側壁的角落限製大刀具走位，會留下加工盲區；

（3）非陡麵上的（de）台階結構，如階梯孔的層與層之間常會留下餘（yú）量；

（4）大直徑球麵刀具無法加工到（dào）的小圓角結構（gòu）。在半精加工階（jiē）段，刀具（jù）具有（yǒu）靈活的軌跡，針對上述情況可（kě）以有如下策略：

（1）在型腔銑（xǐ）階段設置殘（cán）留毛坯加工；

（2）隱蔽角落處設置型腔（qiāng）銑參考（kǎo）刀具；

（3）進行曲麵加工時，選擇曲麵輪廓銑中的局（jú）部銑削選項，勾（gōu）選非陡（dǒu）麵角度；

（4）運用曲麵輪廓銑的法向切（qiē）削（xuē）和清根操作，用小（xiǎo）直徑刀具去除粗加工階段的殘餘加工餘量。

汽車模具往往是（shì）幾種情況的綜（zōng）合體（tǐ），此時考慮先對型腔銑的（de）毛坯件采（cǎi）取半（bàn）精加（jiā）工，再用參考刀具輔（fǔ）助加工，最後可適當選擇曲麵輪廓（kuò）銑（xǐ）或等高輪（lún）廓（kuò）銑進行再次切削加工，使得整個模具工件的餘量分布較為（wéi）均勻。

3.精加工

工件（jiàn）通過半精加工各處已經保留了較均勻（yún）的切削餘量，此（cǐ）時可通過精加工獲得（dé）最終成型（xíng）件。曲麵零件的精加工選擇曲麵輪（lún）廓銑，一（yī）般而言切削速（sù）度和主軸轉速較（jiào）大，步進值較小；平麵工件多選用平麵銑或麵銑，調（diào）大（dà）主軸轉速，減小切削（xuē）速度和（hé）步（bù）進值。

二、汽車覆蓋件模具設計向導係統的用戶界麵設計

UG 提供U G/open MenuScript、U ser T ools、UG/o penUIstyler 三種界麵設計工具。通過它們分別進行用戶菜單設計及對話框設計（jì）。下麵以汽車覆蓋件（jiàn）模具設計向導係統為例來說（shuō）明。

1.汽車覆蓋件模具設計向導（dǎo）係統菜單條汽車覆（fù）蓋件模具設計

向（xiàng）導係統CAD 通過UG/open M enuscript 集成在UG 主菜單中，該文本文件後綴為*.men。一般來講，這些文件必須放在UGS16.0\UGALLIAN CE\site 程序編製（或vendor）\startup 目錄中，以便在U G 啟動自動加（jiā）載。例如user.progr am.men文件在（zài）UGS16.0主菜單的（de）Help 項（xiàng）右邊添加“用戶程序”。汽車覆蓋件模具設計向導係（xì）統菜單，見圖1。

圖1 汽車覆蓋件模具設計向導係統菜單

2.汽（qì）車覆蓋件智能設計向（xiàng）導係統對（duì）話框設計

汽車覆蓋件智能設計向導係統對話框設計利用UG/openUIsty ler和Visual C ++ 對話框設計相似，UIsty ler包含對話（huà）框（kuàng）的各種（zhǒng）控件，設計好對話框（kuàng）後保存時共生成三個文件：*.dlg，*.template.c，*.h。其中*.dlg 是UIsty ler 對話框（kuàng）界麵（miàn）文件，非ASCII 格式，封裝（zhuāng）了對話框的圖形界麵；*.template.c 和*.h分別是UIstyler 對話框C 語言模（mó）板文件和頭文件。用（yòng）戶的主要工作是修改*.template.c 模板文件並在其中添（tiān）加用戶代碼，確定U Istyler 對話框被調用的形式及（jí）其所實（shí）現的功能。這些工作都在Visual C ++ 6.0中完成，最終和*.h編（biān）譯鏈接生成可調用的*.DLL 文件。（對於External U G/open API 程序選Win32ConsoleApplication），輸入Pro ject 名稱，選o k，其餘為默認選項，選Finish、o k 完成創建一個empty DLLpr oject 工作。

首先（xiān）將對話框頭文件*.h包（bāo）含在程（chéng）序開關中，並且包含要（yào）使（shǐ）用U G/open API 函數所對應的*.h文件，例如要用建模函數，則必須包含uf-modl.h；其次根據對話框被調用的方式取消對話框模板文件中對應的條件編譯指令並且確（què）定（dìng）接口名稱。VC 下LINK 的設置見圖2。在*-template.c 文件中（zhōng）有相關說明，最後進入回調函數內部進行（háng）編程，定義變（biàn）量及（jí）U G對象，運用C ++及UG/o pen API函數進行運算、設計。

圖2 VC下LINK 的（de）設置

三、結束語

綜上所述，汽車模具多為複雜的三維異形（xíng）件，製造要求很高，普通機床無法達到成（chéng）型要求。UG 軟件基於參數（shù）化建模係統，具有強大的三維造型功能，具有很（hěn）強的CAD/CAE/CAM 集成性。對於UG 本身（shēn）或其他（tā）三維軟件繪出的三維圖，利用NX 數控加工模塊，可以生產精細的加（jiā）工路徑。用戶可以再直觀（guān）的圖形（xíng）方（fāng）式下編（biān）譯刀具走位，並模擬整個加工（gōng）過程。UG 本身（shēn）具有的（de）後處理模塊可以將刀具路（lù）徑轉換為專用的數控機（jī）床程序語言。

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