淺析UG自動編程在雙面零件加工中的應用

程雪連　孔佳利

摘要：在機械加工中，數控加工的比重日益增加。復雜零件運用手工編程比較冗長，從而使編程人員的工作量沉重，所以，自動編程逐漸成為主要的編程方式。本文針對UG軟件CAM模塊及數控自動編程流程進行了簡要的介紹，以雙面零件為例詳細描述了UG模擬加工的工作過程，得到最優程序，進行實體加工操作。自動編程能夠節約編程人員大量的時間，提高程序的正確性和安全性，減少成本，從而給數控加工帶來收益。

關鍵詞：UG軟件；自動編程；坐標系

一、引言

在機械加工中，數控加工越來越重要。傳統數控加工依靠手工編程，效率低，易出錯，加工對象簡單，限制并影響了數控機床的應用。隨著計算機技術的快速發展，UG軟件可以繪制復雜零件的模型，并進行加工模擬出刀具的運動軌跡，使編程人員能及時檢查程序是否正確，需要時可及時修改， 以獲得正確的程序。所以現在自動編程正逐漸成為主要編程方式。

二、UG軟件自動編程模塊

UG軟件是美國EDS公司發布的CAD/CAE/CAM于一體的三維機械設計軟件，廣泛應用于汽車、航空航天、電子工業等工程設計領域。UG軟件的自動編程模塊就是將輸入計算機的零件設計和加工信息自動轉換成為數控裝置能夠讀取和執行的指令（或信息）的過程。此模塊在強大的市場需求驅動下和軟件業的激烈競爭中得到了很大的發展，功能不斷得到更新與拓展，性能不斷完善提高。作為高科技轉化為現實生產力的直接體現，數控自動編程已代替手工編程在數控機床的使用中發揮著越來越大的作用。通過UG自動編程，我們可以很清晰的看到零件的運動軌跡，并且能對它的圖形化進行修改，還能通過點位的加工編程功能，用于鏜孔、鉆孔、攻螺紋等加工編程，得到的數控程序編輯調試后輸入到數控機床即可進行數控加工。數控加工機械零件的流程：零件圖分析→零件三維模型的創建→確定工藝方案→UG加工產生刀軌→后處理生成NC代碼→輸入數控機床系統。通過這個流程處理，在UG 軟件中就很容易得到數控加工程序。

三、雙面零件的數控自動編程

1.零件的模擬加工

通過對零件圖尺寸分析，利用UG軟件中CAD模塊建立起三維模型，如圖1所示。根據機械加工工藝學知識確定合適的工藝方案。進入加工環境，選擇數控銑床，合適的平底銑刀、球頭銑刀及鉆頭和鉸刀，建立毛坯，由于此零件上下表面都需要加工，則需建立上下兩面的工件坐標系等加工準備工作，然后對零件工藝路線、走刀路線進行分析，確定合理的工藝參數，從而對零件進行自動加工。從加工環境可以清晰的看到刀具按照輸入的刀軌路線切削材料的全部過程，模擬加工出的零件是否合格，系統會給出相關加工過程的報告。這樣可以在實際生產中省去試切的過程，減少材料的消耗，提高生產效率，根據報告修改參數，從而得到最優的刀具軌跡，如圖2所示為零件外輪廓的粗加工刀具軌跡。最后檢測工藝參數的設置是否合理，零件在數控實際加工中是否存在干涉，設備的運行動作是否正確等，對零件實際加工操作前起到較好的檢驗功能，完全正確后接著進行模擬加工得到如圖3所示的零件上表面完整加工圖。松開銑床夾具，把工件反過來進行加工下表面，得到圖4所示的加工軌跡。

2.生成數控代碼

通過UG 軟件模擬數控加工，確認零件合格后，就可以利用UG 軟件的后處理程序來生成數控代碼，如G代碼、M代碼等，如圖5所示。有一點需要說明，對于不同的數控設備，應采用相對應的后處理程序，從而生成的數控代碼需要適當修改后，才可以輸出到數控設備中，提供給數控加工的應用。

5.數控加工程序的輸入

把加工程序輸入到數控機床中方法挺多，比如存儲卡、鍵盤、磁盤、光電閱讀機、磁帶、連接上級計算機的DNC 接口及網絡等。利用計算機與數控系統的通信接口，把自動編制的加工程序傳輸至數控機床的程序存儲器中，然后操作機床的師傅把需要的零件加工程序調出來應用。目前一些新型數控機床已經有了大容量存儲卡，數控程序可以事先存入存儲卡中。

四、結語

運用UG軟件首先模擬零件加工的刀具軌跡，確定零件加工合格后，生成數控機床識別的程序代碼，從而進行實體加工操作。自動編程大量節約了編程人員的時間，并且提高了程序的正確性和安全性，機床調整時間和機床試切時間也隨著減少很多，生產成本有所降低，工作效率相對應的提高了。

參考文獻：

[1]王銳、王剛.CAM 數控自動編程加工教學研究與實踐[J].科教論壇， 2017-9.

[2]趙曉燕、劉志剛.基于UG的數控自動編程軟件及其應用[J].一重技術，2007-8.

[3]程雪連、王肖英. UG軟件在數控加工中的應用[J].商品與質量，2017-1.

作者簡介：程雪連 孔佳利，女，山東華宇工學院機械工程學院教師，中級職稱。