韓輝輝

(重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，重慶 401120)

隨著二十一世紀(jì)的發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，如數(shù)控銑削、鏜削、車削、線切割、電火花加工等。數(shù)控設(shè)備為精密復(fù)雜零件的加工提供了基本條件，但要達(dá)到預(yù)期的加工效果，編制高質(zhì)量的數(shù)控程序是必不可少的，對(duì)于一些復(fù)雜的零件，手工編程效率低，往往需要借助于CAM軟件編制加工程序，本文討論了基于UG自動(dòng)編程的數(shù)控車削加工方法，UG的數(shù)控車模塊包含鉆孔、鉸孔，車外圓、內(nèi)孔來縮短編程人員的編程時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，提高工作效率。

1 UG NX軟件簡(jiǎn)介

UG(Unigraphics NX)是Siemens PLM Software公司出品的一個(gè)產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及加工過程提供了數(shù)字化造型和驗(yàn)證手段。UG NX加工基礎(chǔ)模塊提供聯(lián)接UG所有加工模塊的基礎(chǔ)框架，它為UG NX所有加工模塊提供一個(gè)相同的、界面友好的圖形化窗口環(huán)境，用戶可以在圖形方式下觀測(cè)刀具沿軌跡運(yùn)動(dòng)的情況并可對(duì)其進(jìn)行圖形化修改：如對(duì)刀具軌跡進(jìn)行延伸、縮短或修改等。該模塊交互界面可按用戶需求進(jìn)行靈活的用戶化修改和剪裁，并可定義標(biāo)準(zhǔn)化刀具庫、加工工藝參數(shù)樣板庫使初加工、半精加工、精加工等操作常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，以減少使用培訓(xùn)時(shí)間并優(yōu)化加工工藝。UG軟件所有模塊都可在實(shí)體模型上直接生成加工程序，并保持與實(shí)體模型全相關(guān)。

2 帶輪的車削工藝分析

圖1所示是帶輪的零件圖，工件材料為45鋼調(diào)質(zhì)，毛抷尺寸為?65mm×35mm的棒料。該零件包含車外圓帶輪曹、內(nèi)孔等操作，該零件的帶輪槽充分體現(xiàn)了UG數(shù)控車在編程方面的優(yōu)越性。其加工工藝簡(jiǎn)述如下。

圖1 零件圖

工序1：采用手動(dòng)車削車外圓夾持位Φ63mm×20mm。

工序3：采用手動(dòng)車削粗精車端面并保證32±0.05;

工序4：車工裝心軸;

工序5：把工件串在心軸上，用螺帽壓緊，粗精車帶輪槽至尺寸。

3 創(chuàng)建工序5(車帶輪槽)的刀軌

3.1 建立零件三維模型

首先在建模草圖模塊的方式下繪制工件的二維圖形，后在特征建模模塊使用回轉(zhuǎn)指令建立三維模型。

3.2 加工環(huán)境初始化

在UG模塊中，選擇加工模塊，打開加工環(huán)境，在“CAM會(huì)話配置”中選擇[lathe]，在“要?jiǎng)?chuàng)建的CAM設(shè)置”中選[turning]，單擊確定進(jìn)入加工環(huán)境。

3.3 創(chuàng)建工件坐標(biāo)系

在操作導(dǎo)航器空白處點(diǎn)擊右鍵，選擇幾何視圖。

3.4 雙擊MCS_SPINDLE坐標(biāo)，指定MCS(編程坐標(biāo)系)

3.5 創(chuàng)建刀具組

創(chuàng)建刀具組主要用來選擇刀具，加工該帶輪槽選擇35°外圓車刀：①選擇[類型]為[turning](車削);②選擇[刀具子類型]為[OD_55_L_1](55°外圓刀);③選擇[父本組]為[GENERIC_MACHINE];④ISO刀片形狀選擇[V菱形35]，刀尖半徑0.4，方向角度72.5;⑤跟蹤 P 值[P8]。

3.6 創(chuàng)建幾何體及毛坯

選擇操作導(dǎo)航器坐標(biāo)系子目錄，雙擊WORKPIECE指定部件，雙擊下層子目錄TURNING_WORKPIECE指定毛坯邊界，選擇管材，選擇安裝位置，輸入尺寸。

3.7 創(chuàng)建操作粗加工外圓和槽

菜單命令[插入]/[操作]，彈出[創(chuàng)建操作]對(duì)話框，在該操作中，主要完成如下內(nèi)容：設(shè)置切削方式;選擇切削策略;設(shè)置切削深度;設(shè)置切削參數(shù);設(shè)置非切削移動(dòng);設(shè)置進(jìn)給和速度;機(jī)床控制;最后生成粗加工軌跡，還可以進(jìn)行三維動(dòng)畫演示以驗(yàn)證刀路軌(如圖2)。

圖2 三維動(dòng)畫

3.8 創(chuàng)建操作精加工外輪廓

精加工外形輪廓與粗加工的大部分方法方式是一樣的，只是一些切削用量和余量等需要修改。

3.9 后處理生成程序

CAM的最終目的是生成一個(gè)數(shù)控機(jī)床可以識(shí)別的代碼程序，UG/POST是UG軟件自身提供的一個(gè)后置處理程序，可將產(chǎn)生的刀具路徑轉(zhuǎn)換成指定的機(jī)床控制系統(tǒng)所能識(shí)別的加工指令，凸輪零件生成的程序清單。

4 結(jié)束語

由于上述零件的外輪廓主要是由圓弧組成的，采用手工編程加工很難實(shí)現(xiàn)，如使用手工編程計(jì)算量也會(huì)大，且容易出錯(cuò)。而如今CAD/CAM軟件(如CAXA、UG等)在機(jī)械加工行業(yè)也日益普及，且目前的機(jī)床基本都開通了傳輸功能，采用UG軟件進(jìn)行編制程序，可以減少編程人員的工作量，避免編程人員的編程錯(cuò)誤，縮短機(jī)床上的調(diào)試時(shí)間，大大提高生產(chǎn)效率。