基于UG NX8.0電吹風(fēng)筒凸模的數(shù)控加工

林春宇

[摘 要]現(xiàn)在模具設(shè)計(jì)與制造都廣泛使用CAD/CAM軟件，UG就是其中廣泛應(yīng)用軟件之一。通過使用UG各模塊功能，以電吹風(fēng)筒凸模的數(shù)控加工實(shí)例，闡述了首先使用UG軟件進(jìn)行電吹風(fēng)筒三維零件建模設(shè)計(jì)，然后在UG加工模塊中進(jìn)行數(shù)控加工，生成刀具路徑的方法與流程。

[關(guān)鍵詞]UGCAD/CAM；數(shù)控加工；電吹風(fēng)筒凸模

[中圖分類號(hào)]TP391.72 [中圖分類號(hào)]A

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代制造技術(shù)（數(shù)控）、圖像技術(shù)的進(jìn)步，模具設(shè)計(jì)與制造加工技術(shù)發(fā)展迅速，各種三維CAD/CAM軟件應(yīng)運(yùn)而生且各具特色，并得到模具行（企）業(yè)廣泛應(yīng)用的。UG NX是一個(gè)功能強(qiáng)大的軟件，包含了企業(yè)中廣泛應(yīng)用的集成套件，應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程和制造全范圍的開發(fā)過程。在不同的領(lǐng)域都有大規(guī)模UG的出現(xiàn)比如：汽車行業(yè)、航天、機(jī)械、電子工業(yè)等。它是一個(gè)交互式CAD/CAM系統(tǒng)，可以建構(gòu)各種復(fù)雜的實(shí)體及造型。因此，當(dāng)前全球范圍內(nèi)很多模具企（行）業(yè)都在利用UG軟件進(jìn)行產(chǎn)品零件建模及其模具設(shè)計(jì)3D實(shí)體模型，再利用UG靈活豐富的加工功能對(duì)模具零件進(jìn)行數(shù)控加工。

現(xiàn)通過電吹風(fēng)筒凸模實(shí)例，闡述利用UGNX8.0軟件進(jìn)行電吹風(fēng)筒凸模的三維建模并進(jìn)行數(shù)控加工的具體實(shí)現(xiàn)方法。

1 基于UG NX8.0的電吹風(fēng)筒凸模零件的三維建模

電吹風(fēng)筒凸模零件三維建模

在UGNX8.0系統(tǒng)下的【建模】模塊進(jìn)行三維建模。建模過程如下：1）草繪360X260的矩形，拉伸高為50的實(shí)體；2）運(yùn)用倒圓角、拔模、抽殼、體等構(gòu)造基礎(chǔ)特征；3）在已有實(shí)體特征上拉伸凸面、切除材料生成圓弧面等特征。電吹風(fēng)筒凸模零件三維建模如圖1所示。

2 電吹風(fēng)筒凸模的數(shù)控加工

2.1 凸模加工的工藝分析

用戶必須自行完成零件的數(shù)控加工工藝分析和規(guī)劃，這樣UG CAM模塊就可以進(jìn)行自動(dòng)的數(shù)控編程。數(shù)控程序的優(yōu)劣是由加工工藝決定的，所以加工工藝顯得尤為重要。加工工藝分析包含內(nèi)容主要有：分析零件工藝性能、選用毛坯或明確來料狀況、選用數(shù)控機(jī)床、確定裝夾方案、確定加工方案及加工順序、選擇刀具、確定切削用量、填寫工藝文件等內(nèi)容。

為保證零件的加工精度在用UG自動(dòng)編程在不同的操作加工時(shí)，要考慮工件的材料以及精度要求、安排最佳的工序、切削的每次余量，正確設(shè)置刀軌參數(shù)這樣才能到達(dá)加工要求。電吹風(fēng)筒凸模的加工工藝路線如下表：

型腔銑削：在模具加工中，一般用型腔銑或平面銑進(jìn)行開粗，如果有區(qū)域剩余材料過多，則需要進(jìn)行二次開粗。

輪廓區(qū)域銑：用于精加工由輪廓曲面所形成區(qū)域的加工方式、

等高輪廓銑：常用于精加工或半精加工模具的型芯和型腔。

表面銑削：對(duì)零件平面部分進(jìn)行銑削

多刀路清根銑：當(dāng)零件的表面比較復(fù)雜時(shí)常常使用多刀路清根銑。

在此次電吹風(fēng)筒凸模加工中共有8個(gè)工序，由三個(gè)價(jià)段組成：粗加工階段：采用型腔銑加工，目的是快速的去除多余的材料，此加工是分層銑削，會(huì)造成表面是臺(tái)階狀。半精加工階段：為精加工做準(zhǔn)備，去除粗加工時(shí)的材料保證精加工時(shí)有均勻的余量。精加工階段：針對(duì)前面加工有些地方是無法加工的，需要更改直徑小的刀具對(duì)難以加工的部位進(jìn)行清根處理。

2.2 刀具路徑的生成和仿真加工

在完成了加工工藝方案制定以及相關(guān)參數(shù)設(shè)定后，即可將設(shè)置結(jié)果提交CAM系統(tǒng)進(jìn)行刀軌的自動(dòng)計(jì)算。如下圖所示為數(shù)控加工精加工的模擬仿真

2.3 后置處理

通過UG的模擬仿真加工，結(jié)合實(shí)際的加工情況分析，確認(rèn)無誤后利用UG后置功能來生成NC數(shù)控代碼。然后針對(duì)不同的機(jī)床要求，適當(dāng)修改程序內(nèi)容（NC代碼），通過RS232口輸入機(jī)床，或用通信軟件、CF卡將NC代碼傳入到機(jī)床的控制器內(nèi)進(jìn)行數(shù)控加工。如圖3所示NC程序

3 結(jié)語

隨著CAD/CAM技術(shù)的迅猛發(fā)展以及數(shù)控機(jī)床的日益普及，以UG等為代表的CAD/CAM軟件應(yīng)用為現(xiàn)代模具工業(yè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。運(yùn)用UG軟件進(jìn)行產(chǎn)品的三維設(shè)計(jì)及其模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以快速地完成工件的三維設(shè)計(jì)，再用UG加工環(huán)境下進(jìn)行CAM編程，模擬刀具路徑、后置處理生成加工程序并輸送到數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。基于CAD/CAM軟件的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，綜合應(yīng)用，可以大大縮短模具研發(fā)時(shí)聞，提高模具的加工精度和生產(chǎn)效率，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

[參考文獻(xiàn)]

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