淺析UG自動(dòng)編程在雙面零件加工中的應(yīng)用

程雪連　孔佳利

摘要：在機(jī)械加工中，數(shù)控加工的比重日益增加。復(fù)雜零件運(yùn)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(dòng)編程逐漸成為主要的編程方式。本文針對(duì)UG軟件CAM模塊及數(shù)控自動(dòng)編程流程進(jìn)行了簡要的介紹，以雙面零件為例詳細(xì)描述了UG模擬加工的工作過程，得到最優(yōu)程序，進(jìn)行實(shí)體加工操作。自動(dòng)編程能夠節(jié)約編程人員大量的時(shí)間，提高程序的正確性和安全性，減少成本，從而給數(shù)控加工帶來收益。

關(guān)鍵詞：UG軟件；自動(dòng)編程；坐標(biāo)系

一、引言

在機(jī)械加工中，數(shù)控加工越來越重要。傳統(tǒng)數(shù)控加工依靠手工編程，效率低，易出錯(cuò)，加工對(duì)象簡單，限制并影響了數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，UG軟件可以繪制復(fù)雜零件的模型，并進(jìn)行加工模擬出刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，使編程人員能及時(shí)檢查程序是否正確，需要時(shí)可及時(shí)修改， 以獲得正確的程序。所以現(xiàn)在自動(dòng)編程正逐漸成為主要編程方式。

二、UG軟件自動(dòng)編程模塊

UG軟件是美國EDS公司發(fā)布的CAD/CAE/CAM于一體的三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件，廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、電子工業(yè)等工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域。UG軟件的自動(dòng)編程模塊就是將輸入計(jì)算機(jī)的零件設(shè)計(jì)和加工信息自動(dòng)轉(zhuǎn)換成為數(shù)控裝置能夠讀取和執(zhí)行的指令（或信息）的過程。此模塊在強(qiáng)大的市場需求驅(qū)動(dòng)下和軟件業(yè)的激烈競爭中得到了很大的發(fā)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(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的直接體現(xiàn)，數(shù)控自動(dòng)編程已代替手工編程在數(shù)控機(jī)床的使用中發(fā)揮著越來越大的作用。通過UG自動(dòng)編程，我們可以很清晰的看到零件的運(yùn)動(dòng)軌跡，并且能對(duì)它的圖形化進(jìn)行修改，還能通過點(diǎn)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(shù)控程序編輯調(diào)試后輸入到數(shù)控機(jī)床即可進(jìn)行數(shù)控加工。數(shù)控加工機(jī)械零件的流程：零件圖分析→零件三維模型的創(chuàng)建→確定工藝方案→UG加工產(chǎn)生刀軌→后處理生成NC代碼→輸入數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)。通過這個(gè)流程處理，在UG 軟件中就很容易得到數(shù)控加工程序。

三、雙面零件的數(shù)控自動(dòng)編程

1.零件的模擬加工

通過對(duì)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(jù)機(jī)械加工工藝學(xué)知識(shí)確定合適的工藝方案。進(jìn)入加工環(huán)境，選擇數(shù)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(biāo)系等加工準(zhǔn)備工作，然后對(duì)零件工藝路線、走刀路線進(jìn)行分析，確定合理的工藝參數(shù)，從而對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)加工。從加工環(huán)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(tǒng)會(huì)給出相關(guān)加工過程的報(bào)告。這樣可以在實(shí)際生產(chǎn)中省去試切的過程，減少材料的消耗，提高生產(chǎn)效率，根據(jù)報(bào)告修改參數(shù)，從而得到最優(yōu)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(shù)的設(shè)置是否合理，零件在數(shù)控實(shí)際加工中是否存在干涉，設(shè)備的運(yùn)行動(dòng)作是否正確等，對(duì)零件實(shí)際加工操作前起到較好的檢驗(yàn)功能，完全正確后接著進(jìn)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(jìn)行加工下表面，得到圖4所示的加工軌跡。

2.生成數(shù)控代碼

通過UG 軟件模擬數(shù)控加工，確認(rèn)零件合格后，就可以利用UG 軟件的后處理程序來生成數(shù)控代碼，如G代碼、M代碼等，如圖5所示。有一點(diǎn)需要說明，對(duì)于不同的數(shù)控設(shè)備，應(yīng)采用相對(duì)應(yīng)的后處理程序，從而生成的數(shù)控代碼需要適當(dāng)修改后，才可以輸出到數(shù)控設(shè)備中，提供給數(shù)控加工的應(yīng)用。

5.數(shù)控加工程序的輸入

把加工程序輸入到數(shù)控機(jī)床中方法挺多，比如存儲(chǔ)卡、鍵盤、磁盤、光電閱讀機(jī)、磁帶、連接上級(jí)計(jì)算機(jī)的DNC 接口及網(wǎng)絡(luò)等。利用計(jì)算機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的通信接口，把自動(dòng)編制的加工程序傳輸至數(shù)控機(jī)床的程序存儲(chǔ)器中，然后操作機(jī)床的師傅把需要的零件加工程序調(diào)出來應(yīng)用。目前一些新型數(shù)控機(jī)床已經(jīng)有了大容量存儲(chǔ)卡，數(shù)控程序可以事先存入存儲(chǔ)卡中。

四、結(jié)語

運(yùn)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(shù)控機(jī)床識(shí)別的程序代碼，從而進(jìn)行實(shí)體加工操作。自動(dòng)編程大量節(jié)約了編程人員的時(shí)間，并且提高了程序的正確性和安全性，機(jī)床調(diào)整時(shí)間和機(jī)床試切時(shí)間也隨著減少很多，生產(chǎn)成本有所降低，工作效率相對(duì)應(yīng)的提高了。

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[3]程雪連、王肖英. UG軟件在數(shù)控加工中的應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量，2017-1.

作者簡介：程雪連 孔佳利，女，山東華宇工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院教師，中級(jí)職稱。