李怡 劉亞麗 武漢晴川學(xué)院

基于UG的數(shù)控加工技術(shù)在模具加工中的應(yīng)用研究

李怡 劉亞麗 武漢晴川學(xué)院

在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展中，合適、創(chuàng)新的加工生產(chǎn)技術(shù)是能夠快速有效的實(shí)現(xiàn)工程的主要手段。因此對(duì)于模具加工來說，基于三維造型的數(shù)控加工技術(shù)為模具加工提供了更多的加工渠道。本文將以三維造型設(shè)計(jì)中的UG三維造型作為主要研究對(duì)象，對(duì)基于UG的數(shù)控加工技術(shù)在模具加工中的應(yīng)用研究進(jìn)行分析探討。

UG 數(shù)控加工技術(shù) 模具加工 應(yīng)用研究

近年來，模具加工行業(yè)作為制造業(yè)系統(tǒng)中不可或缺的一個(gè)部分，對(duì)整個(gè)工業(yè)的發(fā)展起著重大的推進(jìn)作用。因此，為了提高模具加工的生產(chǎn)效率，亟需采用先進(jìn)的技術(shù)來提高加工的質(zhì)量和速度。目前我國(guó)多數(shù)采取的主要加工技術(shù)為三維制造加工，其中UG數(shù)控加工為模具的加工提供了平面銑、曲面輪廓銑、型腔銑、等高輪廓銑和固定軸輪廓銑等多種操作方式。不僅提高了加工的質(zhì)量，和加工的速度，更加降低了成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。因此，采用UG數(shù)控加工技術(shù)，可以得到更加準(zhǔn)確尺寸參數(shù)、更加精準(zhǔn)的定位以及更加高精度的加工表面，甚至對(duì)于形狀較復(fù)雜的模具仍然能夠快速優(yōu)質(zhì)的完成加工生產(chǎn)。

1 UG在模具加工中的作用

UG是一種人機(jī)交互性很好的三維設(shè)計(jì)工具，在模具加工之前，先要用UG確立模具的三維模型，以此模型對(duì)模具進(jìn)行數(shù)控加工。由于UG有強(qiáng)大的曲面建模功能，可以對(duì)一些復(fù)雜的模具進(jìn)行模型設(shè)計(jì)，因此利用UG，可以簡(jiǎn)化加工工序，使生產(chǎn)更加快捷有效。同時(shí)，在現(xiàn)今的一些模具加工過程中，用UG進(jìn)行數(shù)控加工，可以避免加工的模具因形狀、大小、材料等問題而無法加工的現(xiàn)象，不斷在PC機(jī)上改變?cè)O(shè)計(jì)的模型，就可以提高加工的速度，完善加工的質(zhì)量。

2 基于UG的數(shù)控加工技術(shù)在模具加工中的應(yīng)用研究

2.1 模具加工定位階段

對(duì)模具進(jìn)行數(shù)控加工必須是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^程，在加工的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)，都會(huì)造成加工的失敗以及材料的浪費(fèi)。但在模具加工的定位階段，采用UG數(shù)控加工，可以確立標(biāo)準(zhǔn)的三維模型，建立出精準(zhǔn)的加工坐標(biāo)系，減少因誤差大的原因而造成模具加工的精度不夠等現(xiàn)象。因此，采用UG數(shù)控加工，可以有效地控制加工刀具的準(zhǔn)確定位，降低加工的時(shí)間和成本，提高加工準(zhǔn)確性和效率。

2.2 粗加工階段

模具加工的第一階段是粗加工階段，該階段在確立加工定位后進(jìn)行。其工作主要是指去除模具的大多數(shù)廢除材料，這就要求在粗加工階段使用大直徑的刀具進(jìn)行加工，同時(shí)也需要設(shè)置好刀具的性能、機(jī)床的負(fù)載損耗、工件材料等，這樣才能進(jìn)行高效率的切割。在這一過程中，常用UG數(shù)控加工中的型腔銑，即“跟隨工件”或“跟隨周邊”的命令程序系統(tǒng)進(jìn)行粗加工，實(shí)現(xiàn)最佳的立面、平面銑削的精度。

2.3 半精加工階段

半精加工階段為模具精加工前的準(zhǔn)備階段，與精加工工作的進(jìn)程和模具的質(zhì)量密切聯(lián)系。其工作的目的是確保在精加工工作開展前，模具各部件中需精加工的區(qū)域余量保持基本均勻。若粗加工階段模具部件表面余量已保持均衡，則無需進(jìn)行半精加工。

在粗加工階段，經(jīng)過大刀具的型腔銑或平面銑加工后，在工件的曲面或平面，如大刀具無法伸至陡面或側(cè)壁角落處；大刀具不能伸入的凹處窄槽處；大球刀無法加工的小圓角處及各切削層間的臺(tái)階處等，均會(huì)存在一些不均勻余量的現(xiàn)象，因此需要利用UG進(jìn)行半精加工，提高模具精度。

半精加工時(shí)對(duì)應(yīng)處理方法：①用型腔銑設(shè)t參考刀具清理角落；②用型腔銑設(shè)t殘留毛坯加工凹處窄槽；③創(chuàng)建曲面輪廓銑的清根操作或徑向切削操作，用小刀具清理未切削材料；④使用曲面輪廓銑中的區(qū)域銑削方式，并設(shè)置非陡面的角度。在實(shí)際加工過程中，一個(gè)工件往往會(huì)有多種情況并存。面對(duì)這種情況時(shí)，可先通過型腔銑對(duì)工件殘留物進(jìn)行半精加工，然后使用型腔銑參考刀具進(jìn)一步加工，再根據(jù)前兩次加工后的情況，采用曲面輪廓銑或等高輪廓銑進(jìn)行細(xì)節(jié)加工。

2.4 精加工階段

在半精加工后，需要對(duì)模具進(jìn)行更深層次的修改、加工，這也就是精加工。在這一階段，利用UG先對(duì)部件曲面進(jìn)行輪廓精加工，然后逐漸將切削速度降低、增大主軸轉(zhuǎn)速；平面加工則是需要以平面銑和面銑的輪廓銑方式精加工，然后逐步實(shí)現(xiàn)切削速度、切削步距的降低。

2.5 刀具軌跡處理階段

精加工結(jié)束后，UG的數(shù)控加工會(huì)產(chǎn)生刀具的加工軌跡，該軌跡需要在PC機(jī)中重新審核、仿真并修正，檢測(cè)其是否能夠繼續(xù)正常工作，且不影響其他工具使用；確認(rèn)無誤后才能使用正確的刀具軌跡。同時(shí)，在完成對(duì)刀具軌跡的修正后，UG進(jìn)行后期加工工序，即選擇與刀具軌跡相匹配的數(shù)控機(jī)床，生成相適應(yīng)的加工程序，以便加快加工速度，提高經(jīng)濟(jì)效益。

3 總結(jié)

通過上述分析可知，UG在模具加工中起著重要作用，利用它可以快速的達(dá)到加工要求，得到復(fù)雜的模具。因此，在現(xiàn)今競(jìng)爭(zhēng)力如此大的制造業(yè)市場(chǎng)中，要想提高加工質(zhì)量和加工效率，就應(yīng)該充分利用掌握UG數(shù)控加工技術(shù)，提高加工效率。

[1]何磊.基于UG的數(shù)控加工技術(shù)在模具加工中的應(yīng)用[J].科技傳播,2013,5(12):183+168.[2017-09-06].

[2]王延濤.基于UG的數(shù)控加工技術(shù)在模具加工中的應(yīng)用分析[J].成功(教育),2013,(24):87.[2017-09-06].