怎樣在UG軟件中設置數控加工編程的切削參數

摘 要：本文指出了切削參數在數控加工中的重要作用，列舉了當前的使用方法，通過對UG NX6軟件用戶定義切削參數的介紹，展示了一種安全、高效的加工參數選擇方式。

關鍵詞：數控加工 切削參數庫 選擇方式

一、數控編程中參數的確定

數控加工是指通過分析待加工零件的幾何結構，使用軟件提供工藝參數的設置界面，選擇合適的工藝過程和工藝參數生成刀路軌跡，再生成數控指令，指揮數控機床按程序進行加工。由于加工過程是自動的，因此加工中的所有參數都要預先設置好。數控加工中對工藝問題處理的好壞，將直接影響數控加工的質量和效率，嚴重時還會對數控機床造成損壞。為此，要求數控程序編程員首先應該對數控加工工藝有深入的了解。

數控銑削中加工參數的定義原則是：根據機床的剛性、刀具材料、工件材料、工件的結構特點、加工工藝等因素合理選用。切削用量包括主軸轉速、進給速度、切削深度和切削寬度等，在確定切削用量時要根據機床使用的規定和要求以及刀具的耐用度去選擇和計算，當然也可以結合實踐經驗，采用類比法來確定。其中，切削深度主要受機床、工件和刀具的剛度限制，在剛度允許的情況下，盡可能使切削深度等于零件的加工余量。在選擇切削用量時要保證刀具能安全、順利地加工完一個零件。

下面以UGS公司的CAD/CAM軟件NX6為例，論述一般情況下應如何定義這些加工參數。

1.刀具選擇

粗加工刀具選擇以在最短時間內切除盡可能多的材料為目標，故選擇直徑20mm的端面銑刀。

2.刀具切削寬度（步距）和切深（每層走刀量）定義

系統默認設置步距為刀具直徑的50%，切深為6mm。根據機床剛性、刀具、被切削零件材料進行選擇。高速銑削機床一般適合于小切深，高進給率的加工狀態，因此這里定義切削深度為1mm，切削材料為T10鋼，使用刀具為硬質合金刀具，選擇切削步距為刀具直徑的80%，即16mm。

3.刀具切削參數選擇，

（1）直接根據編程員的經驗，輸入主軸轉速和加工的進給率。這種方法比較直觀，對編程員的實踐經驗有較高的要求，并需借助刀具樣本的參數推薦表、機床剛性、以往加工的實際效果進行綜合考慮、計算。

（2）使用CAM軟件自帶的切削數據庫，系統會根據選定的刀具、切削狀態，自動提取切削速度、每齒進給率，計算出主軸轉速和切削進給率的值。此方法比較適合于缺乏實踐經驗的編程者，但根據軟件內置的數據庫生成的參數，僅符合一般情況下的切削狀態，且具有較大的安全系數。因此，不適用于某些特定的切削方式、條件，否則，加工效率難以保證。對此，可進行模板設置，即預先按照零件的加工工藝、使用刀具、切削參數設選項置，并將其作為模板文件保存。在遇到新的零件需要進行數控編程時，可將零件模型讀入，選擇需加工的部分，即可根據模板對其進行更新計算，省去參數設置的過程。但此時，易出現參數雷同的現象，無法做到對于實際情況的微調，過于死板。

綜合以上情況，在當前普遍使用CAM軟件進行數控編程的情況下，主要有以下兩個難題：一是軟件功能強大，切削方式多樣，如何快速根據用戶特定需要進行選擇、設定；二是刀具種類繁多，針對不同的刀具、切削材料有不同的切削量和走刀參數，如何針對這些經驗參數進行歸納、管理，方便重復利用。

二、切削參數庫的使用

針對以上情況，UG NX6軟件提供了功能強大的用戶自定義切削參數庫，可以方便用戶根據自己的實際情況進行參數設定，自動插補，方便調用。其工作原理為根據被切削材料、使用刀具的材料、幾何尺寸、切削工藝，在庫中檢索，自動選擇合適的參數。

用戶可在加工參數對話框中，進行刀具材料、切削方法、被切削材料的預設值，選擇的刀具材料為涂層鑲片式硬質合金，切削方式為高速銑粗加工。然后輸入刀具參數，直徑為20mm，刀具長度100mm，刀具切削深度為1mm，切削寬度為16mm，并按照切削參數推薦值輸入切削線速度為200m/min，每齒進給率為0.15，系統會自動計算出主軸轉速和切削進給率，隨后就可以在編制數控程序時調用這些參數。調用時，首先在選擇加工零件體時定義材料，如T10鋼，選擇相應的加工方法，如高速銑粗加工，可在創建操作時，通過點取Set Machining Data得到相應的主軸轉速，自動獲取切削進給率。同時，切深和切削寬度也會自動改為合適的值。如果用戶新創建一把直徑為10mm的刀具，系統也會在庫中根據插值計算原理，給出合適的主軸轉速和進給率。

由此可見，通過在加工參數中設定固定的切削參數計算依據，系統可根據切削參數的計算規則進行調用或插值運算，大大減少編程者的工作量，生成的參數安全、高效，使得數控程序的編制可以針對用戶實際需要做到標準化、智能化，從而提高編程效率，減少差錯的產生。

參考文獻：

[1]李戶曾等.高速切削加工技術在模具和模型制造中的應用[J].模具技術，2002（2）.

[2]葉右東.數控銑削加工中的工藝分析及處理[J].機械，2004（10）.

（作者單位：杭州市臨平職業高級中學）