孫文學(xué)

（廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東廣州510663）

NX加工數(shù)據(jù)庫的定制及應(yīng)用

孫文學(xué)

（廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東廣州510663）

主要介紹了NX加工數(shù)據(jù)庫中數(shù)控加工工藝參數(shù)的客戶化定制方法和應(yīng)用，經(jīng)過定制的加工數(shù)據(jù)庫更能反映企業(yè)實(shí)際數(shù)控加工工藝條件、標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境，為數(shù)控加工編程技術(shù)人員提供更為便利的操作，為企業(yè)的數(shù)控編程應(yīng)用更上一個臺階提供高效、準(zhǔn)確的條件。

NX；加工參數(shù)；數(shù)據(jù)庫；數(shù)控加工；定制

0　引言

在現(xiàn)今科技發(fā)達(dá)的社會中，數(shù)控加工技術(shù)是重要組成部分，在現(xiàn)代模具制造業(yè)中具有重要作用，目前掌握先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)是模具專業(yè)人才適應(yīng)社會飛速發(fā)展的關(guān)鍵，所以掌握數(shù)控加工特點(diǎn)與工藝顯得尤為重要。

但在利用先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)的過程中，對于數(shù)控編程員來說，當(dāng)個人經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平達(dá)到一定程度以后，想要提高效率，縮短制造周期，降低生產(chǎn)成本，也存在一些問題。

NC編程員不得不花費(fèi)大量時間去收集來自不同源頭的切削數(shù)據(jù)（例如工件材料的切削數(shù)據(jù)，不同刀具材料、直徑的切削數(shù)據(jù)等），同時如果要有效地利用這些收集來的信息，則必須要有相當(dāng)豐富的數(shù)控加工經(jīng)驗(yàn)。而這些對大部分入行時間不太長或是剛進(jìn)入這個崗位的工程技術(shù)人員來講，要做出比較好的令人滿意的數(shù)控加工程序，都是比較困難的。

另外，更為關(guān)鍵的是能否儲存和提取這些信息，以備將來需要的時候重復(fù)使用。如果這些數(shù)據(jù)不能被儲存下來，那就意味著不能被新入行的數(shù)控編程人員有效的利用。

當(dāng)這些高級數(shù)控編程人員的多年編程經(jīng)驗(yàn)不能被有效利用，或者是擁有這些具有利用價值的數(shù)據(jù)的工程技術(shù)人員離開了公司，作為企業(yè)來講該怎么辦。

甚至NC編程人員已經(jīng)收集了所有的工藝加工參數(shù)數(shù)據(jù)，對每次在創(chuàng)建數(shù)控加工程序操作時，都要在指定區(qū)域輸入這些加工工藝參數(shù)，也是一件相當(dāng)耗費(fèi)時間的工作。

所有這些問題都涉及到“加工數(shù)據(jù)存儲和重復(fù)利用”的問題，這就使得“自動設(shè)置加工工藝參數(shù)”和“編輯加工工藝數(shù)據(jù)庫”功能成為可利用的解決辦法。

1　 NX加工數(shù)據(jù)庫

Siemens NX在數(shù)控加工領(lǐng)域已經(jīng)30多年的歷史，在CAM模塊的加工數(shù)據(jù)庫功能有效的為用戶解決以上這些問題，該功能給用戶帶來相當(dāng)多的便利：

（1）可以重復(fù)利用經(jīng)驗(yàn)證的有效加工工藝參數(shù)；

（2）很容易更新加工工藝參數(shù)，也可以創(chuàng)建特有的輸入；

（3）也可提供經(jīng)驗(yàn)證有效可用的高速加工（HSM）工藝參數(shù)；

（4）可以通過外部電子表格導(dǎo)入加工設(shè)備支持的工藝參數(shù)；

（5）可以根據(jù)收集的加工工藝參數(shù)，進(jìn)行按加工方法分類的定制加工數(shù)據(jù)庫；

（6）加工工藝參數(shù)在提取和利用的過程中，可以根據(jù)需要做適當(dāng)調(diào)整，在調(diào)整過程中，與改變的某個工藝參數(shù)相關(guān)的其他參數(shù)會自動適應(yīng)已改變的工藝參數(shù)，也就是說加工數(shù)據(jù)庫具有一定的智能化。

2　NX加工數(shù)據(jù)庫的定制

下面通過一個案例，就加工數(shù)據(jù)庫的定制，做一個簡要說明。

（1）啟動NX，打開需要加工的NX文檔，進(jìn)入數(shù)控加工（Manufacturing）模塊：

選擇菜單“首選項(xiàng)（Preference）”→“加工（Manufacturing）”，選擇“操作（Operation）”選項(xiàng)，勾選“自動設(shè)置加工數(shù)據(jù)（Automatically Set Machining Data）”選項(xiàng)，單擊確定（OK），如圖1所示。

圖1　自動設(shè)置加工數(shù)據(jù)

將操作導(dǎo)航器切換至“幾何視圖（Gemometry View）”狀態(tài)。

（2）初始化設(shè)置

在操作導(dǎo)航器“幾何視圖（Gemometry View）”空白處按鼠標(biāo)右鍵，選擇“全部展開（Expand All）”。

在幾何視圖中，雙擊“WORKPIECE”，定義“部件（Part Geometry）”，“毛坯（Blank Gemome? try）”和其他設(shè)置自動化參數(shù)數(shù)據(jù)所需的重要參數(shù)如“部件材料（Part Material）”，如圖2所示。

圖2　切削幾何設(shè)置

從材料列表中選擇“HSM P20 Prehardened”，單擊“確定”完成選擇。

在幾何視圖完成材料指定后，將導(dǎo)航器視圖切換至“加工方法視圖”，在“Method”組下面創(chuàng)建另一個加工方法，如圖3所示，選擇“MOLD_ROUGH _HSM”作為“方法子類型”，“類型”選擇“mill_contour”，“位置”選擇“Method”，選擇“確定”按鈕創(chuàng)建加工方法，進(jìn)入“模具粗加工HSM”對話框。如圖4所示。

在對話框中，“刀軌設(shè)置”參數(shù)中，單擊“切削方法”編輯按鈕，選擇“HSM ROUGH MILL?ING”切削方法，在數(shù)據(jù)庫中的經(jīng)驗(yàn)證的加工參數(shù)就可以使用了，如圖5所示?；氐健澳＞叽旨庸SM”對話框，接受所有缺省參數(shù)，按確定按鈕，創(chuàng)建新的加工方法。

在操作導(dǎo)航欄，切換至機(jī)床視圖，創(chuàng)建加工用刀具。選擇“Generic Machines”創(chuàng)建刀具并定義刀具材料，刀具名稱設(shè)為“Bullmill_52_R6”（或其他便于記憶的名稱），如圖6所示。

圖4　模具粗加工HSM

圖5　切削方法

圖6　刀具定義

單擊材料編輯按鈕，從數(shù)據(jù)庫中選取切削刀具材料，例如“HSM Bull Nose Inserted”，確定完成刀具材料選擇，如圖7所示。確認(rèn)所需參數(shù)及刀具材料之后，按確定創(chuàng)建刀具。

圖7　刀具材料選擇

為了核對上面所指定的參數(shù)設(shè)置，選擇主菜單“工具”—＞“編輯加工數(shù)據(jù)庫”。

在上面指定區(qū)域按之前設(shè)定的參數(shù)選擇好刀具材料、切削方法、部件材料后，所有不同刀具直徑的切削參數(shù)將顯示在下面的匹配記錄欄中，在所有記錄中選擇所使用刀具直徑記錄，確定完成選擇，如圖8所示。

（3）創(chuàng)建NC操作

將操作導(dǎo)航欄切換至幾何視圖，選擇“WORKPIECE”節(jié)點(diǎn)，創(chuàng)建新的NC操作。

在創(chuàng)建操作對話框中，創(chuàng)建“Cavity_Mill”操作，選擇合適的名稱，例如“Roughing”，在位置參數(shù)中，指定合適的“刀具”，“幾何體”和“方法”，如圖9所示。選擇“確定”創(chuàng)建操作，當(dāng)型腔銑對話框出現(xiàn)后，唯一要做的事情就是單擊“生成”按鈕，產(chǎn)生NC刀軌。

可以檢查對話框中的自動參數(shù)設(shè)置值，在“步距”，“全局每刀深度”，以及“進(jìn)給和速度”標(biāo)簽處，會顯示對應(yīng)于切削數(shù)據(jù)庫中的參數(shù)。如圖10和圖11所示。

圖10　創(chuàng)建型腔銑

圖11　進(jìn)給和速度

（4）添加自己的庫數(shù)據(jù)

為了保存數(shù)據(jù)到切削參數(shù)庫，在選擇主菜單“工具”—＞“編輯加工數(shù)據(jù)庫”，然后創(chuàng)建任何需要的部件材料，刀具材料和切屑深度組合數(shù)據(jù)，例如：

PartMaterial：“210-COP?PER-COPPER ALLOYS”

Cut Method：“HSM FINISH MILLING”

Tool Material：“Carbide-Car?bide，Coated如圖12所示。

設(shè)置好所希望的數(shù)據(jù)后，單擊“插入”添加“刀具直徑”數(shù)據(jù)，以及其他參數(shù)如“切削深度”、“步距”、“進(jìn)給和速度”等，如圖13所示。

在對話框中設(shè)置好用戶定義數(shù)據(jù)后，單擊“確定”按鈕，回到主對話框，單擊“確定”完成數(shù)據(jù)編輯，并保存數(shù)據(jù)以備將來重復(fù)使用。

圖12　自定義加工參數(shù)數(shù)據(jù)庫

圖13　編輯加工數(shù)據(jù)

3　結(jié)束語

通過上述自定義的方式，將每一類相關(guān)的加工參數(shù)經(jīng)驗(yàn)值保存至加工數(shù)據(jù)庫中后，就可以提供給數(shù)控編程部門的每一位工程技術(shù)人員使用。這樣既保證了加工參數(shù)的合理性和科學(xué)性，也使得每個企業(yè)或部門可以重復(fù)利用有豐富經(jīng)驗(yàn)的工程師的加工方法和加工參數(shù)，極大地提升了數(shù)控編程的效率，可以讓編程工程師有更多的時間來研究加工刀軌的優(yōu)化，保證加工質(zhì)量和加工效率的提升。

［1］湯振寧.UG五軸數(shù)控編程實(shí)例詳解［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

［2］李維.UGNX7.5數(shù)控編程工藝師基礎(chǔ)與范例標(biāo)準(zhǔn)教程［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2012.

［3］張信群.模具制造技術(shù)［M］.北京：人民郵電出版社，2012.

［4］展迪優(yōu).UGNX8.0數(shù)控編程教程［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

［5］賈廣浩.UGNX數(shù)控編程完全學(xué)習(xí)手冊［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2015.

Customization and Application of Machining Data Library Based on UG NX

SUN Wen-xue
（Guangdong LinNan Institute of Technology，Guangzhou510663，China）

This paper introduces the customization and application of machining data library of NX.Machining data library by customized can reflect enterprises’conditions of NC machining，and enterprises’standards.It will provide NC programmer more convenient ways for controlling parameters of NC manufacturing.And it will provide more efficient and exact conditions for technician.

NX；machining data；data library；numeric control machining；customization

TG659

A文獻(xiàn)標(biāo)識碼：1009-9492（2015）12-0102-04

10.3969/j.issn.1009-9492.2015.12.029

孫文學(xué)，男，1971年生，湖南沅江人，大學(xué)本科，高級工程師。研究領(lǐng)域：CAD/CAM/CAE。已發(fā)表論文4篇。

（編輯：向飛）

2015-11-24