賀毅

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械加工制造行業(yè)中的推廣和適應(yīng)，UG軟件在現(xiàn)代制造業(yè)中有著極其重要的地位。本文基于在UG軟件在數(shù)控加工中的應(yīng)用，詳細(xì)介紹了UG軟件的先進(jìn)技術(shù)。UG軟件不僅為編程人員縮短了編程時(shí)間，而且還提高可數(shù)控加工的精確性和安全性能。

關(guān)鍵詞：UG軟件；數(shù)控加工；先進(jìn)技術(shù)；編程；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）03-0087-01

UG軟件的數(shù)控加工程序除了對(duì)零件進(jìn)行加工，還能夠?qū)?shù)控機(jī)床的刀具形狀、尺寸大小以及走到路徑等工藝進(jìn)行加工。由于UG軟件具有較強(qiáng)的自動(dòng)編程數(shù)字處理能力、自動(dòng)生成數(shù)控程序、程序自檢、后置處理程序等特點(diǎn)，總而言之，UG軟件之所以能夠在數(shù)控加工中得到了廣泛應(yīng)用，則是因?yàn)閁G軟件能為機(jī)械零件產(chǎn)品從圖形設(shè)計(jì)、建立模型、結(jié)構(gòu)分析、加工過(guò)程的運(yùn)動(dòng)仿真到加工程序生成等提供整套的解決方案，所以其在數(shù)控加工中具有一定的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于機(jī)械加工制造行業(yè)的發(fā)展也有著重要的意義。

1 UG軟件包含模塊的功能

1.1 CAD模塊

第一，可以為機(jī)械零件產(chǎn)品提供形狀實(shí)際，可以生成和編輯零件的曲線?？偟膩?lái)說(shuō)，就是建立機(jī)械零件產(chǎn)品的模型。第二，CAD模塊中有多種加工工具，甚至還能讓用戶從UG軟件的三維實(shí)體模型中得到模型的二維的工程圖。第三，CAD模塊具有鈑金零件建模功能，在生成復(fù)雜的鈑金零件的同時(shí)，還可以對(duì)其進(jìn)行參數(shù)編輯。第四，CAD模塊在模擬實(shí)際機(jī)械裝配的過(guò)程中，可以利用自上而下或者自下而上的兩種裝配方式，將零散的零件圖形裝配成一個(gè)完整的機(jī)械圖形。第五，CAD模塊不但為設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)能夠與UG軟件的三維建模完全吻合的模具設(shè)計(jì)環(huán)境，而且還激發(fā)了用戶對(duì)模具的設(shè)計(jì)產(chǎn)生興趣。

1.2 CAM模塊

CAD模塊具有粗加工的單個(gè)以及多個(gè)型腔的功能，模型能夠通過(guò)加工設(shè)計(jì)精度低、有曲面間隙和形狀重疊的容腔銑削。CAM模塊在數(shù)控加工的過(guò)程中，為所有基于UG軟件下的加工模塊提供了最基礎(chǔ)的框架。用戶在對(duì)模型進(jìn)行后處理程序的時(shí)候，可以建立自己的加工后置處理程序。另外，CAD模塊可以對(duì)零件進(jìn)行2軸和4軸的線切割加工，以及多種線切割方式。

1.3 CAE模塊

CAE模塊對(duì)刀具的選擇也是有規(guī)定的，基于道具會(huì)對(duì)模具零件加工成本、質(zhì)量和效率產(chǎn)生直接性影響，因此正確應(yīng)用道具非常關(guān)鍵。模具型數(shù)控銑削加工期間，所選道具比較常見(jiàn)的包括球頭刀、平段立銑刀、錐度銑刀以及圓角立銑刀等。除此之外，在加工模具型腔期間，必須保證刀具與以下原則相符合：

（1）應(yīng)該嚴(yán)格依照被加工型面的形狀對(duì)刀具類型進(jìn)行選擇。對(duì)凹形表面展開(kāi)精加工或者半精加工過(guò)程中，對(duì)球頭刀進(jìn)行選擇的主要目的在于確保其表面質(zhì)量更加精良。粗加工期間，對(duì)圓角立銑刀或者平段立銑刀進(jìn)行選擇的主要原因在于球頭刀存在交叉的切削條件。如果是凸形表面，那么在展開(kāi)粗加工過(guò)程中，通常會(huì)選擇圓角立銑刀或者平端立銑刀，但是對(duì)凸形表面進(jìn)行精加工時(shí)選擇圓角立銑刀的主要原因在于圓角立銑刀本身幾何條件明顯優(yōu)于平端立銑刀。在帶脫模斜度側(cè)面中，通常會(huì)對(duì)錐度銑刀進(jìn)行選擇，盡管平端立銑刀同樣能夠加工斜面，若真的選用平端立銑刀，一方面會(huì)因?yàn)檩^長(zhǎng)的加工路徑而對(duì)加工效率產(chǎn)生影響，另一方面還會(huì)磨損加工刀具，進(jìn)而對(duì)加工精度產(chǎn)生影響。（2）應(yīng)該依照自大到小原則對(duì)刀具進(jìn)行選擇。因?yàn)槟＞咝颓槐旧砬骖愋捅容^多，因此，在加工零件過(guò)程中，避免僅對(duì)一種刀具進(jìn)行選擇與應(yīng)用。而且無(wú)論是精加工或者粗加工，均必須對(duì)大直徑刀具進(jìn)行選擇。其原因是刀具直徑和加工路徑長(zhǎng)度呈正相關(guān)性，一方面會(huì)導(dǎo)致加工效率的下降，另一方面刀具磨損也會(huì)直接影響到加工質(zhì)量。（3）根據(jù)型面曲率對(duì)刀具進(jìn)行選擇。精加工過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)半徑比被加工零件輪廓圓角半徑小的相關(guān)刀具進(jìn)行選擇，特別是在加工零件拐角過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)比拐角位置圓角半徑小的刀具進(jìn)行選擇，同時(shí)選擇圓弧插補(bǔ)模式加工零部件拐角，其原因是該方法能夠有效避免選擇直角插補(bǔ)而產(chǎn)生過(guò)切的情況。粗加工期間，第一步應(yīng)該明白選擇直徑較大刀具的價(jià)值，第二應(yīng)該知曉直徑較大刀具會(huì)將余量留在零部件輪廓拐角的位置，該情況下就需要對(duì)粗加工后余量給精加工或者半精加工刀具導(dǎo)致的切削負(fù)荷加以考慮，通常該因素會(huì)導(dǎo)致精加工切削力產(chǎn)生改變，繼而損壞刀具。（4）粗加工過(guò)程中，應(yīng)該盡量對(duì)圓角立銑刀進(jìn)行選擇，其原因是圓角立銑刀能夠在工件和刀刃接觸面給出切削力變化，同時(shí)在保證質(zhì)量的同時(shí)也延長(zhǎng)了刀具的使用壽命。另一方面，選擇圓角立銑刀進(jìn)行粗加工是因?yàn)槠浔惹蝾^刀具有更好的切削條件，而相比于平段立銑刀，能夠留下均勻精加工余量，具體如圖1，這個(gè)條件非常有利于后續(xù)加工。

2 數(shù)控加工中對(duì)UG軟件的應(yīng)用及數(shù)控加工程序流程

2.1 UG軟件在數(shù)控加工中的應(yīng)用

為虛擬化的加工制造建立環(huán)境。用戶可以在UG軟件下根據(jù)實(shí)際加工制造的情況，建立虛擬化的加工制造環(huán)境。在此虛擬化的加工制造環(huán)境下，用戶可以選擇數(shù)控機(jī)床的模型，以及可以定義刀具、工件毛坯模型。虛擬化加工制造環(huán)境的整個(gè)建立過(guò)程之所以是在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行的，則是因?yàn)橹挥羞@樣才可以確保虛擬制造環(huán)境與實(shí)際加工環(huán)境的一致性。

2.2 UG軟件數(shù)控加工程序的流程

在UG軟件中進(jìn)入具有建模功能的模塊，利用仿真功能對(duì)零件模擬做出仿真圖，從而進(jìn)行零件產(chǎn)品設(shè)計(jì)。在數(shù)控模擬加工的過(guò)程中，模擬的零件是否符合設(shè)計(jì)的要求。當(dāng)模擬的零件達(dá)到預(yù)期效果后，則利用UG軟件的后處理程序?qū)ζ渖蓴?shù)控代碼，從數(shù)控代碼中得出刀位的軌跡文件。由于數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)只能識(shí)別G代碼和M代碼數(shù)控指令，其次，數(shù)控系統(tǒng)是由不同數(shù)控設(shè)備組成的，多以既有不同的加工程序格式，所以為了數(shù)控機(jī)床的正確驅(qū)動(dòng)，必須要將刀位的軌跡文件轉(zhuǎn)換成能夠識(shí)別的后處理程序，從而再進(jìn)行后處理而生成的數(shù)控代碼，具體如圖2。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，UG軟件在機(jī)械加工制造行業(yè)和數(shù)控機(jī)床加工發(fā)揮著重要的作用。其不但提高了零件從設(shè)計(jì)到制造的銜接性以及零件的加工質(zhì)量和效率，而且還能夠方便的建立零件的幾何模型，縮短了零件產(chǎn)品的工藝準(zhǔn)備時(shí)間以及節(jié)省了編程時(shí)間。

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