UG技術在數控編程中的運用

王秋鵬

（西安鐵路職業技術學院 陜西 西安 710014）

隨著CAD，CAM，CAE和其他技術的不斷發展和成熟，它們在各個領域的應用范圍極為廣泛。 Unigraphics軟件技術，它起源在美國麥道飛機公司飛機公司，是成功的軟件技術，是一家集的CAD/CAM/CAE的高端三維CAD軟件，已被廣泛應用在航空，航天，汽車以及通用機械等領域。 CAM模塊是尤為顯著，在相同的軟件中處于領先地位，它提供了一個交互式的編程工具，可以計算出準確和可靠的刀具加工軌跡，在機械設計和加工制造方面提供了極大的便利。

目前，這項技術已成功地應用于各類產品零件的制造工藝和高質量加工制造當中，具有十分可觀的經濟效益。同時使用UG技術，實現了包括零件設計，二維圖紙，零件加工，仿真和有限元分析模塊的編程。通過模塊以及三維設計，數控加工和有限元分析模塊，設計變更等信息的共享，實現了更新快之間的無縫集成，在加工、UG的數控銑床以及加工中心當中。數控車床編程所占據的比例較小。分析其原因，有3個因素：

首先，數控車床編程較為簡單，AutoCAD軟件，求出坐標之后再進行手動編程。

其次，UG的數控車床模塊較多，效率高，但相關的學習材料在一定程度上是不容易學習和掌握，難以發揮出數控機床模塊的優勢及特性。

最后，編寫的編程人員處理水平要求要高。綜合上述原因，UG的數控車床編程模塊在實際應用中相對較小。通過對典型的加工零件的分析，明確了UG軟件在數控車床車削加工中的實際應用。

1 UG技術的數控車床模塊

通過UG技術的結構分析，在UG數控車床模塊的操作面板的分析中，從面板中可了解到，UG技術數控車床模塊包含的內容較為豐富，例如鉆孔，擴孔，車圓柱型內孔，螺紋，切斷操作，基本上涵蓋了數控車床的所有實際操作和加工中的全部內容。具體UG技術的數控車模塊的典型步驟為零件造型-獲取零件二維輪廓-設定加工坐標系-創建加工內容-選擇刀具-生成刀具軌跡，最后生成NC程序。

2 典型零件加工

圖1顯示了一個典型的數控車床零件圖。這個零件包含一般數控車床（如圖所示R部分），包含開槽，螺紋以及其他操作。因此，數控車床加工的零件，基本上反映了UG的數控車床模塊的功能。以下說明如何使用數控車床編程UG適當的編程。

圖1 零件加工圖Fig.1 Parts processing map

2.1 準備工作程序

在進行程序編制之前，應建立好所加工零件的數字模型，UG建模能力可實現零件數字模型的搭建，在一個三維模型建立完成以后，通過利用參數建模，后從而便于之后的更改。

2.2 創建一個零件的二維車削平面

在搭建好加工零件的數字模型之后，而后進行零件的模塊處理，在初始化時，選擇“tunning”。然后進入零件的加工處理模塊，使用“車削橫截面”功能實現零件外形的加工，以獲得零件的二維形狀。在建立數學模型的基礎上若是存在二維圖形則可以避開這一步。此功能的好處是，當三維零件的形狀以及大小產生了變化，由此產生的二維形狀將自動更新，消除了重新設定二維圖形的步驟，免去了重置二維圖形這一部分，從而節省編程的準備時間。這種情況大部分是在設計意圖發生了變化狀況下，或創建一個零件庫，以便更有效地工作。

2.3 建立加工坐標系

UG的車削，車削主軸和程序零點是通過加工坐標系確定的，加工坐標系也確定坐標點刀具加工的軌跡。在坐標的設定之前，應先明確UG車削的工件坐標系的規定。定義加工坐標系的方法有兩種：

1）XZ平面坐標系統決定加工車削的平面，加工坐標系XZ平面和工件坐標系是平行的。同時還規定到：定義主軸的加工坐標系統為Z軸，加工坐標系的圓點被定義為加工程序的零點；加工坐標系XZ平面為車削加工的平面；車削平面由XY平面加工坐標系決定。

2）加工坐標系統中的XY平面上和加工的工件平行，它還規定：加工坐標系中的X軸被定義為主軸；而加工坐標系的圓點為程序中的零點，車削平面加工坐標系的XY平面；XZ平面坐標系統作為車削加工平面，這也是最常見的方式。后續的工作中也可以這種方式來定義零件車削加工當中的坐標系統。

做了上述準備之后，應設置下一組的坐標體系。應分析零件，這次加工的零件需要兩次裝夾進行加工，因此，應建立兩個加工坐標系，分別設立在中心位置的兩端部分。

2.4 加工工件和毛胚體的定義

通過建立加工工件和頭發毛胚體，數控加工系統能找出需要處理的零件加工部分，同時對應加工的部分進行相應的處理。建立工件空白對話框，而后按照提示，選擇和工件以及毛胚體即可完成。

3 編制車削程序

1）手柄的處理加工

根據手柄的粗加工刀具路徑，手柄的外形上都應留下0.2 mm的空間量。而后再確定手柄的精加工刀具軌跡。

2）加工螺紋

在螺紋的處理和加工之前，必須首先確定所加工螺紋的基本參數，根據這些參數，選擇適當的加工螺紋刀，然后進行螺紋車削過程的數控編程的準備。根據螺紋加工刀具路徑，在經過多次的車削加工后成形后完成螺紋的加工

3）生成NC程序

完成上述工作后，可以生成一個車削機床能夠識別的NC程序。產生相應的后處理程序之前準備工作，根據不同類型的機床編制相應零件的處理程序。 UG軟件中，后處理的編制是經過處理編輯器來編輯和修改的。后置處理最重要的是將CAM軟件生成的刀位軌跡轉化為適合數控系統加工的NC程序，通過讀取刀位文件，根據機床運動結構及控制指令格式，進行坐標運動變換和指令格式轉換。根據編輯器的圖形結構可了解到，應在相對應的位置編制和修改編碼，以適應機床數控代碼格式。

4 結 論

數控編程有利于現有的經驗和專業知識的利用，以實現內部資源共享的目的。系統處理程序模板工具模板，加工對象模板和刀具路徑模板。在數控編程模板加工工匠和技術工人，如知識，經驗和習慣，建立規范的數控加工過程和連續發展打下了良好的技術，以加強生產管理，提高效率和質量產品加工的基礎。UG數控編程模塊有豐富的內容，基本上能滿足數控車削編程需求。數控車床編程軟件，與UG強大的參數驅動功能相結合，可以減少編程的籌備工作，以提高編程效率和節約成本。

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