孫澤雷

(久益環(huán)球(天津)裝備制造有限公司，天津300000)

基于UG8.0的工藝模板設(shè)計(jì)與應(yīng)用

孫澤雷

(久益環(huán)球(天津)裝備制造有限公司，天津300000)

本文以UG8.0為基礎(chǔ)，建立刀具數(shù)據(jù)庫(kù),并對(duì)機(jī)加工工件進(jìn)行分類，分別建立工藝模板，并自動(dòng)生成裝夾圖，簡(jiǎn)化工藝和編程流程，降低對(duì)工藝人員技術(shù)的依賴，提高工藝準(zhǔn)備效率。

刀具數(shù)據(jù)庫(kù)；工藝模板；裝夾圖

近年來我國(guó)的現(xiàn)代制造業(yè)迅猛發(fā)展，各企業(yè)不斷加大投入，引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備及其加工技術(shù)，使機(jī)械制造企業(yè)在技術(shù)方面有了質(zhì)的突破。而在眾多加工企業(yè)中，從事定制化產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)又占有相當(dāng)大的比重，這類企業(yè)的產(chǎn)品主要以單件小批量形式組織生產(chǎn)。此種情況下，企業(yè)對(duì)于技術(shù)人員的技術(shù)水平有相當(dāng)高的要求。然而，在人才競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的時(shí)代，企業(yè)同時(shí)聘用多名高技術(shù)水平的人員非常困難，同時(shí)也將會(huì)大大增加企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。此時(shí)，考慮充分利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造技術(shù)(CAD/CAM)，以有限的資源提高生產(chǎn)、管理等方面的系統(tǒng)效率，從而創(chuàng)造最大的經(jīng)濟(jì)效益，是最有效的途徑。

本文以UG8.0為基礎(chǔ)，將高級(jí)數(shù)控工程師完成的零件進(jìn)行分類，將具有相同工藝類型，相似形狀、相同材料的零件分為一類，編制工藝流程模板的程序文件。在某一類產(chǎn)品進(jìn)行首件試制成功后，根據(jù)加工此產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)建刀具幾何結(jié)構(gòu)和切削參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)計(jì)和編制工藝流程模板，并自動(dòng)生成工藝文檔文件。在此模板中，將相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行固化，同時(shí)對(duì)編程界面進(jìn)行有針對(duì)性的優(yōu)化設(shè)置，保留幾項(xiàng)必要的設(shè)置內(nèi)容。從而在后續(xù)零件編程時(shí)，可實(shí)現(xiàn)從刀具庫(kù)選擇已經(jīng)設(shè)置好相關(guān)參數(shù)的刀具，只對(duì)編程界面進(jìn)行簡(jiǎn)單設(shè)置，就可以完成程序的編制工作，可使一般水平的編程人員就能完成較復(fù)雜零件的編程工作。

1 自定義刀具庫(kù)

刀具選擇是編程工作的首要內(nèi)容，也是最重要的一項(xiàng)內(nèi)容。加工零件時(shí)，在確定工藝方案后，則需要根據(jù)方案選擇刀具，并在UG軟件中創(chuàng)建刀具，將刀具的幾何參數(shù)和切削參數(shù)輸入系統(tǒng)。完成此項(xiàng)工作，需要了解刀具的所有參數(shù)，并在軟件中完成正確設(shè)置。UG自帶刀具庫(kù)內(nèi)刀具種類繁多，但大部分情況下，不能和我們選用的刀具完全吻合。所以，根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的需要，建立自己的刀具數(shù)據(jù)庫(kù)，將所有刀具輸入系統(tǒng)，待需要時(shí)，直接從系統(tǒng)中選取，大大提高編程效率，同時(shí)又降低了每次建立刀具時(shí)的出錯(cuò)幾率。

1.1 建立分類的刀具庫(kù)

在UG安裝根目錄下，找到UGSNX8MACH esourcelibrary oolascii，并打開文件dbc_tool_ascii，在文件的最后增加自定義刀具種類。

在UG安裝根目錄下，找到UGSNX8MACH esourcelibrary oolmetric，并打開文件tool_database,根據(jù)已經(jīng)建立的刀具種類和相應(yīng)種類的參數(shù)建立自定義的詳細(xì)刀具。

啟動(dòng)UG,進(jìn)入Manufacture模塊，并點(diǎn)擊創(chuàng)建刀具命令，彈出創(chuàng)建刀具對(duì)話框，點(diǎn)擊Retrieve Tool from Library命令，彈出如圖1所示的對(duì)話框，在其中選擇已經(jīng)建立的刀具類型，點(diǎn)擊OK，查找自定義的所有立銑刀，如圖2所示。

1.2 設(shè)置刀具的切削參數(shù)

圖1 分類刀具庫(kù)

刀具切削參數(shù)是加工過程中的一項(xiàng)關(guān)鍵因素，尤其是復(fù)雜工件加工時(shí)，刀具參數(shù)設(shè)置需要有相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)又需要和實(shí)際情況相結(jié)合，如果能根據(jù)以往的切削經(jīng)驗(yàn)將刀具切削參數(shù)與刀具綁定，實(shí)現(xiàn)當(dāng)調(diào)用刀具時(shí)，直接將刀具參數(shù)帶出，則可使工藝人員編制的程序具有很強(qiáng)的可執(zhí)行性，同時(shí)提高編程和加工的效率。此項(xiàng)功能在UG軟件中創(chuàng)建完自定義刀具后，即可進(jìn)行設(shè)置。

在工具欄中單擊Tools,并在下拉菜單中選擇Edit Machine Data Libraries, 在Tool Machine Data中插入自定義 的刀具，設(shè)置相應(yīng)刀具的參數(shù)如圖3所示，分別對(duì)每一把自定義的刀具進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)的設(shè)置。在以后編程時(shí)，從刀具庫(kù)調(diào)用此刀具，便可以直接導(dǎo)入其切削參數(shù)。

圖2 自定義刀具參數(shù)

圖3 自定義刀具切削參數(shù)設(shè)置

2 編制工藝模板

2.1 編制工藝程序

根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)，確定工件的加工工藝方法，選擇刀具，并在UG 中編制加工程序。

2.2 設(shè)計(jì)操作對(duì)話窗口

每一個(gè)工件的工藝程序都會(huì)有多個(gè)操作，為使得操作簡(jiǎn)潔、易懂，同時(shí)又符合編程的需要，設(shè)計(jì)個(gè)性化的對(duì)話窗口，去除無需設(shè)置的選項(xiàng)。將共性的屬性，固化到后處理程序中，編程時(shí)，無需每次都進(jìn)行設(shè)置。只保留每個(gè)操作必須的設(shè)置選項(xiàng)，如圖4所示。

完成工件程序的編制后，選中程序名，單擊鼠標(biāo)右鍵，在Object下選擇Template Settings,彈出如下對(duì)話框，單擊OK, 即完成了工藝過程的模板設(shè)置，如圖5所示。

3 定義自動(dòng)生成裝夾圖模板

3.1 繪制機(jī)床工作臺(tái)模型

根據(jù)機(jī)床的詳細(xì)尺寸繪制機(jī)床工作臺(tái)的模型，在編制程序時(shí)，將工件連同工裝夾具，直接裝配到機(jī)床工作臺(tái)上，這樣可以精確定位工件的裝夾位置，并確定裝夾點(diǎn)。

圖4 操作對(duì)話框設(shè)置

圖5 設(shè)置工藝模板

圖6 創(chuàng)建變量

3.2 創(chuàng)建裝夾工程圖

在工程圖模塊中，添加新的自定義視圖，根據(jù)需要來設(shè)定圖幅尺寸等參數(shù)。在新的視圖中，添加視口，這樣在完成工件的裝配后，視口會(huì)自動(dòng)生成相應(yīng)的工程圖。從工程圖上可以清楚的繪制出工件的裝夾狀態(tài)等。

3.3 在工程圖中添加相關(guān)信息

在模型狀態(tài)下，添加變量表達(dá)式，點(diǎn)擊工具/表達(dá)式命令，在彈出的窗口中，添加工件號(hào)、程序名等信息變量，如圖6所示。并將其與新創(chuàng)建的屬性變量相關(guān)聯(lián)，如圖7所示。

在工程圖狀態(tài)下，在視圖中添加注釋表格，一列輸入程序名稱等相關(guān)信息，與其對(duì)應(yīng)的另一列與模型狀態(tài)下的屬性變量相關(guān)聯(lián)。選中單個(gè)表格，右鍵單擊，選擇修改文本，并在分類窗口中，選擇相對(duì)關(guān)系選項(xiàng)，再單擊插入表達(dá)式選項(xiàng)。在彈出的窗口中，選擇與其對(duì)應(yīng)的變量，并單擊確認(rèn)。此時(shí)，便完成了屬性變量和表格的關(guān)聯(lián)，如圖8所示。

圖7 創(chuàng)建并關(guān)聯(lián)屬性變量

圖8 注釋表格變量的關(guān)聯(lián)

3.4 建立多頁(yè)裝夾工程圖

按照以上方法，創(chuàng)建多頁(yè)裝夾工程圖，建立不同方向的視口，為每一頁(yè)工程圖添加相同的程序名稱等相關(guān)信息，并關(guān)聯(lián)對(duì)應(yīng)的屬性變量。這樣在屬性窗口輸入信息后，就可以同時(shí)在各頁(yè)工程圖中顯示相應(yīng)信息，如圖9所示。

圖9 自動(dòng)生成裝夾圖

4 工藝模板在生產(chǎn)中的應(yīng)用

在生產(chǎn)中，應(yīng)用自定義的工藝模板，大大提高了編程效率，同時(shí)配有裝夾圖，操作者可以快速準(zhǔn)確地將工件定位裝夾到工作臺(tái)上，并根據(jù)提示信息完成工件加工前的準(zhǔn)備工作。工藝文件簡(jiǎn)單明了，必要的信息直觀易懂，大大提高了工藝文件的可執(zhí)行性。

[1] 陳永濤．?dāng)?shù)控編程技能培訓(xùn) UG中文版[M]．人民郵電出版社，2010．

[2] 展迪優(yōu).UG NX8.0工程圖教程[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2015．

[3] 展迪優(yōu).UG NX8.0數(shù)控編程[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2013．

[4] (美)John K.Ousterhout,K Jones.Tcl/Tk入門經(jīng)典(第2版)[M]．清華大學(xué)出版社，2010．

[5] 來振東.UG NX8.0工程應(yīng)用技術(shù)大全[M]．電子工業(yè)出版社，2015．

編輯 李韋螢

Design and Application of Process Template Based on UG8.0

Sun Zelei

Based on the UG 8.0, the tool data base has been created, and the parts to be machined have been classified, and the process template has been set and the clamping diagram has been generated automatically, which simplify the process and programming process, reduce the dependence on the skill of technical personnel, and improve the efficiency of process preparation.

tool data base; process template; clamping diagram

2016—09—04

孫澤雷(1982—)，男，碩士，工程師，主要從事先進(jìn)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用。

TP311

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