UG軟件在數控加工中的應用
2016-10-24 來源：德州亞太集團有限公司 作者：程雪連 王肖英
摘 要: 數控加工技術已廣泛應用汽車、醫療、輕工等重要行業，如數控車、銑、線切割、電火花等加工。為了使數控設備加工出合格的零件，正確的編制數控加工程序是很重要的。能夠利用UG 軟件的造型功能，構建出零件的幾何形狀，并可以圖形交互式地模擬演示材料按數控刀軌數據被去除的過程，自動生成需要加工程序，具有形象、直觀和高效等優點。
關鍵詞: UG 軟件；數控加工；編程
數控加工技術已廣泛應用于汽車、醫療、輕工等重要行業，如數控車、銑、線切割、電火花等加工。數控設備為精密復雜零件的加工提供了基本條件，但要加工出合格的零件，正確的編制數控加工程序是很重要的，其中數控加工程序包括了零件的工藝過程，刀具的形狀和尺寸、切削用量、走刀路徑等工藝信息。若為簡單的零件，一般采用手工編程的方法；但對于復雜的零件，往往借助于UG軟件的CAM 模塊編制加工程序，以縮短編程時間，具有形象、直觀和高效等優點。
1. 數控加工編程
數控機床是一種裝有程序控制系統的自動化機床。數控程序的優劣直接影響了數控機床的加工質量和使用效率。
隨著數控機床的誕生，數控編程技術也隨著發展起來了，至今已有三個過程：分別為手工編程、語言自動編程與圖形交互式自動編程。對于幾何形狀簡單而且加工程序不長，計算相對簡單的零件，比如點位加工或著是幾何形狀簡單的輪廓加工，一般會采用手工編程。如果零件形狀復雜或著是程序量比較大，那么用手工編程比較難，這時可以采用語言自動編程。語言自動編程優點很多：比如程序簡練，走刀控制靈活等，但它也有自身的缺點：很難運用語言的形式，精確的描述零件復雜的幾何形狀，從而沒有幾何直觀性；也沒有一些驗證手段：比如對零件形狀的顯示、刀具運動軌跡等；高度的自動化，集成化有待提高。面對語言自動編程的這些缺點，從而在20 世紀80 年代后期提出了基于圖形的圖形交互式自動編程。首先用戶利用UG 軟件中的CAD 功能，造型出零件的幾何形狀，然后工藝分析出它的零件圖樣，確立出加工方案，其后需要利用UG 軟件的CAM 功能，制定出工藝方案、選擇正確的切削用量、設定出合適的刀具和參數，自動計算并且對應的生成刀位軌跡文件，最后利用后處理功能生成特定數控系統需要的加工程序。我們把這種方法定為圖形交互式的自動編程。它的這種自動編程系統使CAD 與CAM 功能相結合，具有形象、直觀和高效等優點。
2. UG 軟件介紹
UG 是集CAD/CAE/CAM 于一體的三維機械設計軟件，也是現在運用廣泛的計算機輔助設計、分析與制造軟件之一，應用于汽車、航空航天、交通、通用機械、日用消費品與電子工業等工程設計領域。UG 軟件的加工制造模塊功能強大，我們可以通過圖形很清晰的看到刀具的運動軌跡，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，可用于鏜孔、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。
3 數控加工模擬
數控加工模擬流程：零件圖紙分析→ UG 對零件3D 建模→確定加工部分→選擇工藝參數、產生加工軌跡→后置處理→生成NC程序→由通訊口輸入數控機床。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。利用UG 軟件中的建模功能對零件進行三維造型，如圖1 所示。進入加工模塊，對零件的工藝路線、走刀路線進行分析，確定好機床、刀具和工藝參數后，利用UG 軟件提供的CAM 功能，可以圖形交互式地模擬演示材料按數控刀軌數據被去除的過程。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。
圖1 通過UG 的建模功能創建零件三維圖
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，如圖2 所示。
圖2 刀具與刀軌路徑圖
4. 數控加工程序生成
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。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。
6. 結論
運用UG 軟件自動生成零件的數控代碼，編程人員的時間大大縮短了，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。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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