UG數控加工技術在模具加工中的應用

程 香

(泰州機電高等職業技術學校，江蘇 泰州 225300)

1 UG數控技術的三維建模

UG技術是目前較為流行的一種模具設計軟件，在模具加工過程中，能夠進行人機交互。模具加工制作之前，通過UG確定模具三維空間模型，對比模型之后進行制作。UG數控加工技術具備強大的自由曲面建模能力，可完成復雜的曲面設計。使用UG數控加工還可以簡化模具的加工工序，避免加工過程中模具形狀、顏料的影響。實際生產過程中，可以在PC上進行修改來提高模具的加工速度，從而保證模具的加工質量。

2 UG數控加工技術在模具加工中的運用

2.1 模具功能設計

基于UG/NX來實現模具設計與數控銑削編程。UG/NX提供了基于專家系統的注射模、鈑金零件模等不同模具的設計功能，該設計系統融合了模具設計師的經驗、智慧，能夠加速模具的開發速度，保證產品的設計質量。其中，UG作為面向汽車鈑金件設計推出了模具，功能強大，主要在模具結構設計、NC數控編程加工前使用。NX級進模設計導航能夠提供一個完整的級進模設計，可以保證設計速度、設計質量與效率。NX注射模設計，整合了設計經驗和設計流程，系統以3D傳遞產品資料，設計靈活富有彈性，模具的實際工作空間很大，具體功能如表1：

2.2 基于MoldWizard熱復合模設計

初始化模具設計方案。在設計過程中，先調用零件且創建裝配體結構，增加原始模型文件到定義好的裝配體當中。

設定分模坐標系統、收縮率。根據制造材質來確定，如玻璃鋼是固性聚合物，成型和熱塑性材料之間有差別，因此不考慮收縮性。

加載型芯、型腔毛坯。技術人員可以使用模塊參數尺寸來修改毛坯參數或是使用標準的毛坯參數，在標準件資料當中選擇適當毛坯。

型芯與型腔分模。運用MoldWizard的分模功能，創建分模功能。使用MoldWizard，可以很好地實現模具的分模、修剪功能。

模架和標準庫件的調用功能。MoldWizard提供電子表格驅動功能，用戶可以根據自己的需要制定出標準模架庫、調用標準等。

關聯設計更改。運用更改來檢驗關聯性，模具型芯與型腔在設計完畢之后加入到NC的加工環境當中，使用UG/NX系統來進行加工編程設計，當產品設計局部存在更改，模具的型芯與型腔、NC代碼也會相應更改，能減少大量設計編程人員的工作量?；谏鲜霾襟E，設計了玻璃鋼熱復合模型芯、型腔的設計，如圖1：

(a=產品圖、b=型腔、c=型芯)(a=product picture,b=cavity,c=core)圖1 熱復合模型設計圖Fig.1 Design drawing of thermal compound modeling

3 UG/NX數控銑削加工編程

3.1 編程內容

數控編程：系統具備不同模板功能，如加工對象模板、刀具軌跡模板等。在模板加工中注入數控編程員與設計師、技工等人的經驗和習慣來建立規范的數據加工工藝，強化企業的生產管理，保證加工效率。使用模板前需要收集不同產品的加工方式，整理之后，模板可以根據產品的加工要求、幾何特征來進行劃分，如模具形象、型腔內零件的加工等。

刀具軌跡的設計與生成：系統提供鉆空循環、等高環切等，具有非常復雜的功能，也可以任意控制刀具軸。UG平面銑削，具備多次走刀盧綸銑削、仿形內銑削等，能夠定義邊界、顯示尚未切削區域的邊界等。UG型芯、型腔銑削假設，能夠完成粗加工，綜合選擇出合理的刀具之后，考慮刀具性能及機床對刀具的要求、損耗率、工件生產材料等要素，確定刀具生產的參數值。根據具體生產情況，確定刀削速度、深度，進給速度以及刀具的轉速值等。也可以進行容差型型腔加工設計，如果構成型腔曲面達到數百個且型面異常，可以自行更正。或是在用戶規定的范圍內加工出型腔功能。此外，還具備UG自動清根、UG變軸銑削、UG順序削等功能。

加工仿真：這是UG軟件中的第三方模塊，使用人機交互模擬、檢驗、顯示來達到設計驗證，可以節省切試樣件的時間，節省機床的調節時間，減少刀具的磨損情況。使用UG，可以檢驗NC刀具路徑的生成是否正確。

3.2 編程流程

UG/NX 生產零件和數據加工流程，如圖2：

圖2 UG/NX數控編程加工流程Fig.2 Process flow of UG/NX numerical control programming

模具加工定位基準。在模具加工之前需要基礎定位，保證加工模具準確。在模具加工中，要注意刀具的選擇，模具加工的精細度由刀具來決定。還應選擇合適的模具加工方式，如粗加工是第一階段，半精加工是第二階段，精加工是第三階段。模具加工完成之后，要對刀具軌跡進行處理。UG軟件在仿真情況下加工，如果存在差異，需要及時改進，從而形成正確的刀具運行軌跡。

4 結語

現代化工業發展對產品的質量、模具的運用效率提出了更高的要求。運用UG技術可以節省大量的時間和精力，完成復雜的模具加工，促進我國現代化工業的發展。