黃 智

中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院（廣東中山 528400）

1 引言

目前，在數(shù)控編程時(shí)中，對(duì)零件的要求高，編程工程師的工作強(qiáng)度大，如用單一軟件進(jìn)行編程，則會(huì)由于單一軟件存在的弱點(diǎn)，從而影響編程工程師的速度與效率，如果編程工程師能在零件中結(jié)合多種不同的軟件進(jìn)行編程，充分利用不同軟件的優(yōu)點(diǎn)，忽略缺點(diǎn)，則編寫(xiě)的程序會(huì)更合理。

2 UG與MasterCAM介紹

UG與MasterCAM的數(shù)控加工技術(shù)一直處于世界領(lǐng)先的地位，兩者都被世界普遍認(rèn)為是最杰出的數(shù)控編程軟件，目前廣泛應(yīng)用于數(shù)控銑考證與數(shù)控競(jìng)賽，但兩種軟件的優(yōu)缺點(diǎn)非常明顯，具體體現(xiàn)在UG建模功能強(qiáng)大，進(jìn)行復(fù)雜的3D曲面編程的功能強(qiáng)大，而MasterCAM在進(jìn)行2D刀路編程時(shí)的功能比UG好。在實(shí)際工作中，經(jīng)常遇到一些零件，既有復(fù)雜的3D造型，又要簡(jiǎn)單的2D造型，對(duì)于這種零件的編程，如果能將UG與MasterCAM結(jié)合起來(lái)編程，充分運(yùn)用兩種軟件的優(yōu)點(diǎn)，則編寫(xiě)的程序?qū)?huì)更合理，加工零件光潔度更高，同時(shí)也能除低編程員的工作量。

本文以一個(gè)簡(jiǎn)單的模具零件為例，詳細(xì)介紹結(jié)合運(yùn)用UG與MasterCAM的編程方法。該零件的右半部分是由復(fù)雜曲面組成，左半部分是一個(gè)圓臺(tái)，如圖1所示。

3 可行性分析

UG與MasterCAM兩個(gè)軟件之間可以通過(guò)IGES、Parasolid、Step或其它文件格式互相讀取對(duì)方的數(shù)據(jù)，在進(jìn)行編程時(shí)，不需要重新建模。另外在編程序編寫(xiě)完成之后，需時(shí)進(jìn)行仿真模擬時(shí)，可以把UG后處理的NC文本，通過(guò)Mastercam轉(zhuǎn)化成NCI文本，然后在Mastercam軟件下進(jìn)行仿真模擬。

圖1 模具零件圖

4 運(yùn)用UG建模

UG的建模功能比Mastercam強(qiáng)大很多，因此在創(chuàng)建這個(gè)零件時(shí)，用UG建模比較好，具體步驟是：

圖2 繪制截面

（6）先選取“菜單｜插入｜設(shè)計(jì)特征｜圓柱”命令，創(chuàng)建左側(cè)圓柱（φ28mm×10mm）。然后對(duì)左側(cè)的圓柱拔模（拔模角度為10°），創(chuàng)建左側(cè)圓臺(tái)。

（7）單擊“邊倒圓”特征，對(duì)零件的拐角位倒圓，創(chuàng)建倒圓角特征。

5 結(jié)合兩個(gè)軟件編程

（1）用UG編寫(xiě)開(kāi)粗刀路。

這是一個(gè)帶有曲面的零件，而UG的曲面數(shù)控編程的功能比Mastercam功能強(qiáng)大，因此建議用UG設(shè)計(jì)開(kāi)粗刀路。開(kāi)粗刀路的類型為“mill_planar”，子程序?yàn)椤笆褂眠吔缑驺娤鳌?，刀具大小為?0R5mm的圓鼻刀，刀路為“往復(fù)”，開(kāi)粗刀路如圖3所示。

圖3 UG開(kāi)粗刀路

（2）用UG編寫(xiě)平面精加工刀路。

與開(kāi)粗一樣，用UG設(shè)計(jì)平面精加工刀路。刀路的類型為“mill_planar”，子程序?yàn)椤暗妆诩庸ぁ?，刀具大小為?6R0.8mm的圓鼻刀，刀路為“往復(fù)”，平面精加工刀路如圖4所示。

圖4 UG平面精加工刀路

（3）用UG編寫(xiě)曲面精加工刀路。

同樣，也是運(yùn)用UG對(duì)曲面進(jìn)行精加工，刀路的類型為“mill_contour”，子程序?yàn)椤肮潭ㄝ喞姟保毒邽棣?0R5mm的球頭刀，“驅(qū)動(dòng)方法”選用“區(qū)域銑銷”，刀路為“徑向往復(fù)”，曲面的精加工刀路如圖5所示。

圖5 UG曲面精加工刀路

（4）用UG編寫(xiě)清根刀路。

UG的清根刀路功能比Mastercam功能強(qiáng)大，因此也是運(yùn)用UG進(jìn)行清根刀路精加工，刀路的類型為“mill_contour”，子程序?yàn)椤肮潭ㄝ喞姟?，刀具為?R2mm的球頭刀，“驅(qū)動(dòng)方法”選用“清根”，參考刀具選取φ10R5mm，刀路為“徑向往復(fù)”，曲面的精加工刀路如圖6所示。

圖6 清根刀路

（5）用Mastercam編寫(xiě)圓臺(tái)精加工刀路。

零件左側(cè)的圓臺(tái)，是一個(gè)非常有規(guī)則的特征，圓臺(tái)的R位和斜位的曲率不一致，因?yàn)閁G不能按粗糙度進(jìn)行加工，如果在這里也用UG編程，則加工出來(lái)的零件粗糙度將會(huì)不一致。而Mastercam的線框刀路則能夠自動(dòng)按粗糙度調(diào)整刀路之間的稀密程度，如果零件的這部分用Mastercam的掃描刀路編程，不但編程簡(jiǎn)單，而且加工產(chǎn)品的光潔度也非常好。具體過(guò)程如下：

步驟1：選取“文件｜導(dǎo)出｜Parasolid”命令，將UG文檔轉(zhuǎn)化成x_t格式。

步驟2：?jiǎn)?dòng)Mastercam，并在Mastercam軟件下單擊“文件｜打開(kāi)”命令，打開(kāi)剛才UG轉(zhuǎn)化的x_t圖檔。

步驟3：在Mastercam軟件里做出左側(cè)圓臺(tái)的相關(guān)曲線（圓臺(tái)的上表面的圓弧以及圓臺(tái)側(cè)面的投影線），如圖7所示。

步驟4：選取“刀路｜線框刀路｜2D掃描”命令，選取圓臺(tái)的斜面曲線和與斜面曲線相連的圓弧線為截面曲線，選取圓臺(tái)頂面的圓周為引導(dǎo)曲線，所用刀具為φ16R0.8mm的圓鼻刀，創(chuàng)建2D掃描刀路，如圖8所示。

圖7 繪制左側(cè)圓臺(tái)的相關(guān)線

圖8 創(chuàng)建2D掃描刀路

6 用Mastercam進(jìn)行仿真模擬

當(dāng)整個(gè)零件的加工程式編程完成以后，逐一進(jìn)行后處理，并將后處理程序（即NC文檔），按先后順序在文字處理軟件里排列起來(lái)，在Mastercam軟件下有一個(gè)命令，可以將NC文檔轉(zhuǎn)化成NCI文檔，然后用MasterCAM的仿真模擬工能進(jìn)行模擬，對(duì)加工零件的效果進(jìn)行檢查。

7 結(jié)束語(yǔ)

在模具零件的加工過(guò)程中，如能夠?qū)G與MasterCAM結(jié)合起來(lái)進(jìn)行的數(shù)控編程，則會(huì)大大降低編程工程師的工作強(qiáng)度，少做輔助性的工作，而且能提高加工中心的工作效率。