簡述UG在平面零件加工中的運用

蒙重寶

摘 要：通過UG的平面銑功能選取單個輪廓加工，利用機床加工單個輪廓的時間，繪出其他輪廓并生成刀路，這樣提高速度，提高程序的生成速度，節約時間。體現出UG的優點和劣勢。

關鍵詞：UG軟件；自動編程；平面加工

UG是美國UGS的主導產品，它包括計算輔助加工，計算機輔助設計，計算機輔助工程。首先從最簡單的草繪開始即平面圖形，熟練后可以學習造型設計，再到曲面部分和不規則的曲面部分。UG的加工部分分為平面加工和三維加工部分。可以看出UG功能的強大。尤其是合理的運用UG的平面加工更能使編程簡潔（少或不需要加工輔助圖形對象）、生成刀具軌跡快（刀路）的特點。對于大型零件的加工，因其能節省大量編程時間而得到編程人員青睞。

1 圖紙分析

圖（1）圖（2）是零件正反面尺寸圖。毛坯是120×100×30的45#鋼材料剛性較好，切削力大要合理的設置切削三要素防止斷刀。零件的外形是120×100×28，要通過面銑保證厚度，而且兩面更是有形位公差，要確保面銑的質量。零件上還有六個通孔，其中兩個孔在凸臺上，加工時要注意順序，防止把鉆頭打斷。加工之前先打六個通孔，然后再開出凸臺。

2 工藝分析

該零件毛坯是120×100×30的長方形，可用精密虎鉗裝夾，有凸臺的為正面，另一面為反面。為了方便裝夾首先加工反面。反面多以凹槽為主。A面的兩個同心圓精度較高我們加工時要留有余量，再用鏜刀保證精度。十字鍵槽也有較高精度，需精加工保證。四個沉孔和兩個矩形沒有明顯的尺寸精度，可一次性加工完成。B面是凸臺。廢料較多，我們可以用大刀具粗加工銑出圓形和六邊形。注意銑六邊形前，應該先將X軸上的兩個孔做好。然后在做六邊形。

3 利用UG加工

一、繪制平面圖形打開UG5.0點擊“新建” 出現一系列UG功能類型點擊“確定”，打開左上角“草圖” 們通過UG草繪的“約束”功能是其定在中心。我們先畫兩個圓如圖3先加工中間φ20mm的孔和十字形。

二、【開始】，選擇【加工】，進入加工模組。系統會跳出一個窗口，讓你選擇加工環境。這里我們選擇的是UG通用2.5軸銑削（平面銑）。點擊初始化進入加工。如圖（4）

進入加工后，我們首先要做的是創建新刀具，選擇刀具類型和輸入刀具的名稱，點擊【確定】后，系統會跳出窗口，讓我們輸入刀具直徑大小，輸入好后，點擊【確定】。

將左標題欄固定住，選擇操作導航器，右擊鼠標，將視圖改成幾何視圖。

雙擊MCS.MILL.系統會跳出個窗口，讓我們設置加工的安全平面，我們安全選項里面選擇【平面】，點擊選擇安全平面，將偏置量改為10，表示在最高表面上方偏置10的表面為安全平面。（此時設置安全平面很重要，它能避免撞刀。）

此時要確定銑削類型點擊上面的“創建操作”出現的是選取的界面，第一個是面銑，我們要選的是 PLANAR MILL為輪廓加工。要注意的是幾何體要選WOKPIECE，不然加工無法進行。

最后就是制訂切削各個要素了，首先確定切削的范圍點擊“指定部件邊界”所銑削的輪廓是封閉的。凹槽中間廢料是銑光的。所以材側為外部，意思是保留我們所選輪廓的外側材料。

下面就是在刀軌設置，設置其他參數。先把百分比設置成75%，以最大的間隙去除多余材料無明顯節刀痕。

將切削層的參數改成最大4，最大下刀4cm，保護刀具。

再將“非切削移動”參數中的進刀類型改為“插削”高度為5cm（如圖11），因為前面下刀是4cm，為了防止抬刀撞刀所以要大于4cm。銑內輪廓時要注意這點。

最后就是切削三要素的選擇了。我們用的高速鋼，它的Vc是20-30mm/min.根據公式大概算出主軸轉速在600～700 r/min間。刀具是12mm的。轉速設置為700r/min.切削F為100mm/min.進刀50mm/min，可以慢些。最后點擊 按鈕，

此時再把程序傳入機床讓機床先加工，利用機床加工中間圓的時間把其余圖素畫完

再繼續生成其他的刀路，將之前的刀路復制粘貼。這樣省去修改參數的時間，但要將加工的輪廓和指定的深度重新選擇。生成刀路如圖（4）

再通過該參數中的余量實現精加工保證尺寸。最后用三維加工將拔模角加工完，一面以加工好。

加工另一面時方法和之前的一樣。首先用UG畫出78mm的圓加工φ78mm的外圓凸臺刀具為16mm的。這樣大切削去除廢料。利用這時間畫出其他輪廓。并手動編程打孔。繼續用φ12mm的刀加工六邊形。再選取其他加工的輪廓并修改深度生成刀路調入機床用φ10mm刀加工，最后通過修改UG里的余量參數完成精加工。

4 UG加工的總結

平面銑優點：

（1）平面銑的刀軸垂直于XY平面，系統在于XY平面平行的切削層上創建刀具的切削軌跡，逐層完成對工件的加工。

（2）采用邊界定義刀具切削運動的區域，調整方便，并能很好地控制刀具在邊界上的位置。

（3）平面銑的刀軌生成速度快，其既可用于粗加工，也可以用于精加工。在我們考試時要一定的時間完成工件。可以嘗試先用平面銑銑簡單的輪廓讓機床運作，利用這段時間再繼續畫圖生成其他程序。

（4）平面銑用于精加工時可以逐個精加工，保證工件精度。

平面銑的缺點：

（1）平面銑只能加工側面與底面垂直的工件。

（2）平面銑無法加工復雜零件，尤其是曲面加工。

（3）平面銑加工時有不必要的抬刀這樣增加了切削的時間。

5 結束語

利用UG的平面銑提高了加工效率，節省了時間，在考技師時更能有充足的時間完成其他工藝，提高加工質量。在社會上更是提倡高質量高效率，我們應該學習好UG軟件，滿足社會的需求。

參考文獻

1.田偉、陳海兵、顧雁兵主編.《UG NX5.0數控加工基礎教程》，北京大學出版社.

2.姜永武主編.《UG典型案例造型設計》，電子工業出版社.