基于UG模具零件的數(shù)控車削加工

摘 要：隨著社會的發(fā)展，科技的進步，機械制造業(yè)產(chǎn)生了革命性的變化，數(shù)控車削加工技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于模具零件制造業(yè)等，而數(shù)控車削加工普遍采用UG自動編程。本文首先了解UG的來源、優(yōu)點及缺點，其次描述了基于UG模具零件的數(shù)控車削加工工藝的內(nèi)容，最后分析了基于UG模具零件的數(shù)控車削加工步驟，有助于提高了編程效率并節(jié)約成本。

關(guān)鍵詞：UG；模具零件；數(shù)控車削加工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.037

0 前言

隨著電腦技術(shù)的快速發(fā)展，電腦技術(shù)廣泛地運用于機械設(shè)計領(lǐng)域中。先進的機械化模具零件生產(chǎn)加工已經(jīng)徹底代替了傳統(tǒng)的人工加工，現(xiàn)在對模具零件生產(chǎn)速度和零件精密度的要求也在逐漸變高，傳統(tǒng)的加工方法已經(jīng)不能滿足當代發(fā)展的要求。UG是現(xiàn)在世界上最先進的CAE、CAD、CAM軟件，并且是最好的數(shù)據(jù)機床自動編譯工具，能實現(xiàn)復雜模具零件的數(shù)據(jù)程序自動編譯，很大程度的減少了編譯所需的時間，并且保證了加工精度，大大的提高了數(shù)控車削加工的效率。

1 UG的來歷、特點和優(yōu)缺點

（1）UG的來源。UG是美國UGS公司研發(fā)的的一款包含CAD、CAE、CAM的高端三維CAD軟件。UG包括模具零件的設(shè)計加工、二維工程圖和有限元分析等模塊。UG在1990年進入我國后，已經(jīng)普遍應(yīng)用于我國的航空、航天、交通工具、模具等數(shù)控領(lǐng)域。目前我國已經(jīng)把握了數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控主機、專機及其配套件等等基礎(chǔ)的數(shù)控技術(shù)，并且具有開發(fā)基礎(chǔ)，部分數(shù)控技術(shù)已經(jīng)達到可以商品化、產(chǎn)業(yè)化，具有不可估量的商業(yè)前景；（2）UG的特點。UG經(jīng)由模塊間的無縫集成，使得零件的三維信息在數(shù)控加工和有限元分析模塊之間實現(xiàn)了共享，并有著數(shù)控設(shè)計修改簡單便捷，更新速度快等特點。用戶可以很快而且高效高質(zhì)量地設(shè)計模具零件。制圖也更加方便簡潔、快速和精準，更加貼近工業(yè)所需的標準；（3）UG的優(yōu)點和缺點。UG為機械模具零件設(shè)計企業(yè)提供了完整的模具零件設(shè)計、模具零件分析和制造方案。UG是現(xiàn)今最完全的參數(shù)化軟件，在零部件的建模、裝配和分析上起著很大的作用。UG可以管理整個所要產(chǎn)品開發(fā)過程中所有相關(guān)的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)逆向、并行工程等等先進的設(shè)計方法。UG可以完成很復雜模型的創(chuàng)建，并且UG在圖形顯示方面運用了區(qū)域化管理方式，大大的節(jié)約了系統(tǒng)資源，極大地提高模具零件設(shè)計效率。基于UG模具零件的數(shù)控車削加工模塊有著強大的操作內(nèi)容，基本上能實現(xiàn)數(shù)控車削加工中編程的所有程序。使用UG軟件進行數(shù)控車削加工編程，可以大大的減少程序編制準備工作，提高模具零件編程效率，節(jié)約時間的同時也節(jié)約了成本。

2 基于UG模具零件的數(shù)控車削加工的內(nèi)容

（1）模具零件的數(shù)控車削加工包括的內(nèi)容。基于UG模具零件的數(shù)控車削加工首先要確定模具零件的數(shù)控車削加工的內(nèi)容，然后再分析數(shù)控車削加工所用的模具零件圖紙，選擇所需的工具并對整個設(shè)計進行調(diào)整，對整體設(shè)計進行適當?shù)募庸ろ樞蚝图庸げ襟E以及對加工軌跡進行計算和優(yōu)化，編寫模具零件的數(shù)控車削加工所需程序，編譯好相關(guān)的文本文檔并管理好工作現(xiàn)場；（2）數(shù)字控制機床的特點。數(shù)字控制機床又簡稱為數(shù)控機床，是裝有UG軟件等程序控制軟件的自動化機床。數(shù)字控制機床的特點包括零件加工精度高，加工的零件質(zhì)量穩(wěn)定，可以生產(chǎn)各種奇形怪狀的零件，生產(chǎn)率高，可以減輕工作人員的勞動強度，但是對員工要求高，節(jié)省生產(chǎn)時間等等。模具零件的數(shù)控車削加工最重要的部分就是數(shù)字控制機床的使用。理想的模具零件的數(shù)控車削加工程序不僅僅可以保證生產(chǎn)出合格的零件，而且可以發(fā)揮出數(shù)字控制機床最大的功能和效益。自動化的加工程序是直接影響模具零件的數(shù)控車削加工質(zhì)量的因素，所以在編寫程序之前要對工件進行仔細的分析，同時也要考慮到數(shù)字控制機床的質(zhì)量和生產(chǎn)效率等條件，以便提高生產(chǎn)效率。

3 基于UG模具零件的數(shù)控車削加工每個步驟

（1）首先先對零件圖進行工藝分析，零件的加工充分體現(xiàn)UG模具零件的數(shù)控車削加工的功能。按照零件圖的技術(shù)要求來分析加工的工藝路線，再來確定加工的步驟，進行有關(guān)的工藝分析和數(shù)學處理等；（2）建立三維的零件模型，分析零件的圖紙之后，打開UG NX6對模具零件進行三維模型的創(chuàng)建；（3）創(chuàng)建模具零件程序，按照模具零件來建立所需的模具零件程序；（4）創(chuàng)建刀具，根據(jù)實際機床來創(chuàng)建所需要的刀具，如對毛坯進行設(shè)計，包括毛坯的大小尺寸和安裝位置等等；（5）創(chuàng)建幾何體，首先要建立加工坐標系，然后創(chuàng)建車加工橫截面，最后創(chuàng)建零件部件邊界和毛坯邊界；（6）創(chuàng)建操作，定義操作類型和切削區(qū)域，設(shè)置刀軌、切削參數(shù)和非切削移動，并設(shè)置進給及切削的速度。最后完成操作和活動的仿真；（7）生成刀具軌跡，按照圖紙設(shè)計生成刀具軌跡，并對刀具軌跡進行檢測，如果發(fā)現(xiàn)錯誤還可以對刀具軌跡進行重新編譯，確定沒有錯誤后再進行后期處理階段，最后生成數(shù)控加工的NC代碼；（8）創(chuàng)建后置處理器，在完成以上的操作之后，通過以上所產(chǎn)生的刀具軌跡文件轉(zhuǎn)變生成數(shù)控機床可以識別的NC程序。在生成程序之前，要根據(jù)不同型號的數(shù)控機床，編制與該數(shù)控機床對應(yīng)的后置處理器，并在對應(yīng)的位置進行修改，使后置處理器適應(yīng)相應(yīng)機床的NC代碼格式；（9）生成NC程序。

4 結(jié)語

基于UG模具零件的數(shù)控車削加工，避免了傳統(tǒng)手工編程中麻煩的基點計算和節(jié)點計算，使編程效率高、正確性高，節(jié)約時間，節(jié)省成本，適合編譯復雜模具零件的數(shù)控車削加工程序。基于UG模具零件的數(shù)控車削加工技術(shù)與傳統(tǒng)切削加工技術(shù)相比較有著明顯的優(yōu)越性，前景無限。如今我國已經(jīng)建立了較為全面的產(chǎn)品構(gòu)成體系和工業(yè)布局，創(chuàng)建了較為完整的數(shù)控加工科研體系。通過關(guān)鍵技術(shù)上的層層突破，為我國數(shù)控機床生產(chǎn)能力提高起到很大的作用，基本上具備了產(chǎn)業(yè)化的條件。研究和開發(fā)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控系統(tǒng)，對我國生產(chǎn)高檔數(shù)控產(chǎn)品和擴大我國數(shù)控機床市場起到關(guān)鍵作用。

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作者簡介：譚焓（1970-），男，湖北武漢人，碩士，副教授，研究方向：機械制造及控制自動化。