UG在數(shù)控編程加工中的應用

陸九州

[摘 要] 隨著UG軟件在數(shù)控領域應用范圍的不斷擴大，如今的UG軟件在生成與修改刀具軌跡、三維建模模塊、加工仿真、數(shù)控編程模板等各個方面都有所應用。而且UG軟件在數(shù)控領域的逐漸普及也體現(xiàn)出了它在處理數(shù)字、程序自檢、糾錯能力等方面都有非常強的優(yōu)勢，所以UG軟件的應用能夠大大提升數(shù)控加工的質(zhì)量。對UG軟件在數(shù)控編程和加工中的實際運用進行了分析研究。

[關 鍵 詞] UG軟件；數(shù)控編程；數(shù)控加工

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）28-0192-01

數(shù)控編程與數(shù)控加工有著密不可分的關聯(lián)。數(shù)控加工可以解決傳統(tǒng)機械加工中存在的小批量、多變和過于復雜的難題。而數(shù)控加工要完成這些操作需要借助計算機編程技術(shù)來生成所需的刀具軌跡，之后把編譯好的操作程序輸入數(shù)控機床中，讓數(shù)控機床可以根據(jù)既定指令完成操作。而UG軟件就是保證數(shù)控編程質(zhì)量，為數(shù)控加工提供操作程序的重要組成部分。

一、數(shù)控加工簡介

（一）對數(shù)控系統(tǒng)的介紹

數(shù)控系統(tǒng)的種類繁多，而在當前的數(shù)控加工中應用比較廣泛的有這樣幾種系統(tǒng)：意大利的Fidia數(shù)控系統(tǒng)、日本的FANUC數(shù)控系統(tǒng)、德國的SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)、中國的華中數(shù)控系統(tǒng)。這些系統(tǒng)都分別有自己的優(yōu)勢和缺陷，在實際的使用過程中還有很大的改進空間。

（二）對數(shù)控編程的介紹

數(shù)控編程的概念是生成使用數(shù)控機床來加工零件的數(shù)控程序的過程。對于數(shù)控加工過程來講，使用的加工程序編制得好不好一方面影響到數(shù)控加工的效率和加工出來的產(chǎn)品質(zhì)量，另一方面還對機床和刀具的使用壽命產(chǎn)生影響。所以，對于加工程序的編制通常都有非常嚴格的要求。數(shù)控編程是CAD/CAM系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié)，它的具體步驟可以概括為以下幾點：（1）對零件的圖樣與工藝處理進行分析。（2）計算刀具的運動軌跡。（3）編寫零件加工的程序單。（4）把程序輸入數(shù)控機床進行測試。

二、UG軟件介紹

UG軟件是一種高端軟件，它的主要功能體現(xiàn)在數(shù)控加工、工程圖生成、轉(zhuǎn)配與實體造型這幾個方面。由于其明顯的技術(shù)優(yōu)勢，UG軟件在如今的機械制造領域得到了廣泛的應用，UG軟件可以把曲面造型、實體造型與線框造型相融合，對機械制造有很好的指導作用。UG軟件在數(shù)控加工中的應用貫穿了整個加工過程，由開始的建立零件模型、到設計加工過程、到對加工過程的仿真、到修正加工參數(shù)、再到對數(shù)控機床的后置處理、生成數(shù)控程序、到最后的數(shù)控加工環(huán)節(jié)，UG軟件都參與其中。大大減少了編程工作者的計算量，而且還提高了數(shù)控加工的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。

三、UG在數(shù)控編程中的應用

（一）三維建模

三維建模是在加工之前建立出零件的三維視圖，以此來明確零件的所有數(shù)據(jù)和在加工中需要的其他參數(shù)。建立復雜的三維模型一直都沒有比較優(yōu)秀的軟件可以做得非常好，但是UG軟件就為數(shù)控建模提供了非常強大的三維建模功能，而且不需要非常復雜的編程過程，解決了數(shù)控建模中的一大難題。

（二）提供數(shù)控編程模板

UG軟件為數(shù)控編程提供了加工程式模板、加工對象模板、刀具模板和刀具軌跡的模板。在開始數(shù)控加工之前可以先通過建立模板來把加工步驟、工藝參數(shù)與切削參數(shù)都設計完成，這樣就能夠形成流水線式的零件加工方式。對模板的使用提高了數(shù)控編程的效率與質(zhì)量，具有非常重要的意義。

（三）生成刀具的軌跡

在數(shù)控加工過程中，生成刀具軌跡是非常重要的一個環(huán)節(jié)，這會直接關系到所有產(chǎn)品的質(zhì)量。UG軟件為生成刀具軌跡也提供了種類豐富的加工模塊，具體可以分這樣幾種：（1）UG平面銑削：這個模塊可以以2D圖形為依據(jù)來生成刀具的軌跡，它的主要適用環(huán)境是直壁、島嶼頂面和槽底面為平面的數(shù)控加工過程。（2）UG型腔銑削：這個模塊與UG平面銑削不同，它的適用環(huán)境為非直壁的島嶼頂面和槽底為曲面或平面的數(shù)控加工過程。（3）UG等高加工銑削：這個模塊是借助多個切削層來對零件的輪廓進行加工的。（4）固定軸銑削：這一模塊有多種驅(qū)動方式與走刀方式可以選取。（5）UG變軸銑削：這個模塊提供了對刀軸的控制與刀具路徑的生產(chǎn)功能。（6）UG自動清根：這個模塊可以減輕精加工的工作量。

（四）修改刀具軌跡

數(shù)控加工之前所用的自動編程技術(shù)編譯出來的程序有可能會出現(xiàn)空刀的問題，降低了加工的效率。而UG軟件能夠?qū)Φ毒叩能壽E進行實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)問題就可以進行及時的修改。UG軟件具有拷貝、邊際與修改刀位文件的功能，可以根據(jù)用戶需求的變化來做靈活調(diào)整，提升了程序的加工效率。

（五）加工仿真

加工仿真是UG軟件的優(yōu)勢之一，它采用了人機交互模擬的方式來對整個數(shù)控加工過程進行檢驗。通過UG軟件的加工仿真技術(shù)可以看到零件的整個加工過程，及時發(fā)現(xiàn)加工中可能出現(xiàn)的各種問題并進行糾正。

（六）后置處理

后置處理的過程最關鍵的意義在于把CAM軟件生成的刀位軌跡轉(zhuǎn)換成符合數(shù)控加工要求的NC程序。同時，以刀位文件內(nèi)容、機床的運動結(jié)構(gòu)和控制指令的格式為條件，轉(zhuǎn)換指令的格式與坐標運動，這對之后的加工過程來說非常關鍵。

綜上所述，UG軟件在數(shù)控編程中的使用能夠大大降低數(shù)控編程加工的工作量，而且還能提高數(shù)控編程加工的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量，解決了很多傳統(tǒng)編程方式中存在的難題，是當前數(shù)控編程加工發(fā)展過程中不可或缺的關鍵技術(shù)。

參考文獻：

[1]周立波，李厚佳，沈永紅，等.基于UG的數(shù)控機床加工仿真與編程系統(tǒng)的研究[J].機床與液壓，2009（6）.

[2]李瓏.數(shù)控加工中UG軟件的應用分析[J].技術(shù)與市場， 2016（5）.