探究模具加工過程中的UG數控技術的應用

侯云霞

（德州職業技術學院，山東 濟南 253000）

探究模具加工過程中的UG數控技術的應用

侯云霞

（德州職業技術學院，山東 濟南 253000）

面對模具加工業的發展趨勢，在生產周期縮短的情況下，利用UG數控技術，能夠大大提高模具加工的生產效率，推動模具加工業的快速發展。

模具加工；UG；數控技術

0 引言

隨著市場競爭的日益激烈，模具加工業在高速發展的過程中，對模具加工方面的要求越來越高，模具在結構、型腔形狀等各方面構造更加復雜，加工工藝的技術精確度也更加嚴格。面對模具加工業的發展趨勢，在生產周期縮短的情況下，利用UG數控技術，能夠大大提高模具加工的生產效率，推動模具加工業的快速發展。

1 UG軟件簡介及功能介紹

作為一種計算機輔助機械設計制造系統軟件，UG數控技術最初是由美國Un Graphic Solutions公司研發而來的，并獲得了飛速的發展，在多個行業得到廣泛的應用。該數控技術集合了CAM、CAE及CAD等多種軟件的功能，在模具加工領域具有獨特的優勢，其在流程處理過程中，主要借助CAD/CAM軟件的數控加工程序發揮作用。數控加工模擬流程圖詳見圖1。

圖1　數控加工模擬流程

UG數控技術的應用，實現了對零件加工的展開式分析，通過建模、繪制展開幾何圖形的手段，對零件進行設計，并根據設計模具制作相應的圖紙。在軟件強大的后期處理功能作用下，UG數控軟件能夠對數控加工過程中的指令代碼進行設計，根據實際生產狀況做出合理的調整，并選取最佳的刀具路徑，完成數控機床指令輸入操作后，即可進行高效的數據加工生產。

UG軟件中的一項關鍵功能模塊就是MoldWizard，其主要功能就是實現模具設計的自動化，使設計過程更加簡便［1］。該模塊自身具備模具設計向導，以更加快速、準確、直觀的方式，將模具澆筑設計、模架設計、零件分型和裝載等各項模具設計工作展現出來，為設計人員提供了技術支持。此外，MoldWizard還可以為設計人員設置了模架庫，簡化了模具的模架選取工作。

2 UG數控技術在模具加工中的具體應用

UG數控技術在模具加工、機械設計領域占據著極高的地位，其本身擁有的功能使相關設計工作更加簡便、快捷，可以制作出最優化的設計方案，值得工作人員進行研究和學習。近年來，UG數控技術的優勢普遍被人們所了解，其性能也更加完善，在機械設計中是公認的首選技術。UG能夠同時供應多種不同的加工操作，因為模具部件的形狀都各有不同，因此它們對加工的要求也就各異了［2］。粗加工、半精加工和精加工是模具加工的三個主要環節，不同加工環節的處理方式存在很大的差異。就目前的應用狀況來看，模具加工領域中UG數控技術的應用體現為：

2.1粗加工階段

模具加工過程中首先要進行的工作就是粗加工，也是所有模具必須進行的一項加工環節，該環節的主要任務即為獲得加工部分，并最大限度的將冗余材料清除掉，所應用的刀具普遍具有直徑大的特征。與此同時，還要適當的增加加工速率，其最優速率一般為其最大值［3］。但是此處需要注意的是，在設定刀具的操作時，例如其切削速率、范圍以及最優轉速等，應盡可能的考慮到多方面的條件，包括刀具自身的相關特征、加工材料屬性以及機床的承受能力等。在此條件下，可以確保模具加工的質量，提高模具加工的工作效率。經過多年的實踐經驗表明，對于粗加工階段而言，如果其刀具型號偏大，同時其切削范圍與程度也偏大，那么刀具自身的旋轉速度將會有所降低。除此之外，還要嚴格的控制切削速度，適當的降低該速度。在現階段的制造行業中，人們大都選用UG中的腔銑是作為粗加工階段所普遍使用的技術。粗加工環節中應用率最高的切削途徑即為跟隨周邊和跟隨部件，在模具加工時，如果需要對部件局部進行相應的粗加工，也可以選取面銑、平面銑的方式。

2.2半精加工階段

進行精加工環節的前提就是半精加工，半精加工階段與下一階段的進度、以及模具的最終質量之間有著十分緊密的關系。半精加工階段的最主要目的就是在下一階段的加工工作沒有正式開始之前，保證模具中待精加工部分的剩余材料的平整性與均勻［4］。在此需要注意的是，在粗加工階段中如果模具表面的剩余部分已經達到了均勻的條件，那么就可以直接進入到精加工階段。應用刀具較大的平面銑、型腔銑完成粗加工后，機械加工工件的平、曲面很容易出現余量不均的問題。根據本人的實踐經驗與資料研究得出結論，可能出現不均勻余量問題的主要包括：①大刀具不能顧及到的斜面或部件死角；②大刀具無法到達的凹槽；③小圓角加工的位置處于超過大球刀處理界限；④切削層之間的臺階。針對以上問題，可以采取以下幾項有效措施進行應對，提高模具加工的效率：

（1）在對窄槽位于凹處情況下的問題進行處理時，可以應用設置“型腔銑”的方式處理殘留毛坯。

（2）工件角落的加工操作應由型腔銑參考道具完成。

（3）在對非陡面角度進行科學設計的過程中，要借助“區域銑削驅動方式”來解決。

（4）固定軸曲面輪廓銑創建可先采用徑向切削驅動、清根加工，之后遺漏切削由小型刀具完成［5］。

2.3精加工階段

精加工環節在半精加工環節之后進行，目的是對之前加工處理進行進一步的精細化操作，使工件表面更加標準。模具加工人員在對工件進行精加工時，通常都會選取曲面輪廓銑這一工具，并根據實際加工狀況對主軸轉速和切削速度進行合理的調整，把這兩項參數設置的相對較大。對于工件為平面性的加工處理，則要適當的減小切削步距，將切削速度空載較小的范圍內，利用輪廓銑方式進行精加工處理，而主軸轉速參數的設置要相對較高。

3 總結

由于模具加工的特殊性，工業標準要求較高，逆向性是工件設計制造過程最顯著的特征。模具加工生產企業面對激烈的市場競爭，一定要提高對模具加工精度的控制，充分的利用UG數控技術的優勢，結合模具加工的實際需求和特點，對該軟件的性能進行進一步的優化和完善，加大研發和探究力度，為模具加工業的發展注入新的發展動力，推動機械設計的良性發展。

［1］王勝凱.基于UG的注射模具的優化設計研究［D］.華北電力大學. 2013.

［2］王延濤.基于UG的數控加工技術在模具加工中的應用分析［J］.成功（教育），2013，24.

［3］于克強，孫麗娜.基于UG數控加工技術在模具加工中的應用［J］.裝備制造，2009，11.

［4］李冬生，劉全坤.沖裁結構ca，D模具設計模型及相關技術閉［J］.合肥工業大學學報（自然科學版），2013，10.

［5］康文利，路世強，周學輝.基于UG的數控加工技術在模具精加工中的應用［J］.工藝與裝備，2008，4.

TG659

A

10.3969/j.issn.1002-6673.2015.02.049

1002-6673（2015）02-129-02

2015-01-16

侯云霞（1972-），女，山東濟南人，本科，副教授。研究方向：機械設計與制造。