基于UG的數(shù)控車削加工編程技術(shù)及應(yīng)用

方毅飛

本文介紹UG數(shù)控車編程模塊，并且對典型工件的削加工進(jìn)行闡述，介紹如何利用該軟件進(jìn)行數(shù)控車編程設(shè)計(jì)的過程?；赨G的參數(shù)功能，有效地促進(jìn)數(shù)控車NC程序的編制效率得到提高，并且取得理想的生產(chǎn)成果。

UG作為美國UGS公司的一款高端三維CAD軟件，集合了CAD、CAM、CAE的功能。其模塊包括了零件設(shè)計(jì)、二維工程圖、零件加工、仿真、有限元分析等。經(jīng)過不同模塊之間的融合利用，共同完成零件的三維信息設(shè)計(jì)、數(shù)控加工、有限元分析模塊的共享，從而促使設(shè)計(jì)更加便利化、更加迅捷、更加實(shí)用。UG的加工應(yīng)用功能一般包括數(shù)控洗、加工中心等；但是在數(shù)控車編程方面的應(yīng)用相對較弱，究其原因，主要在于：數(shù)控車編程比較簡單，利用Autocad軟件能夠完成手動(dòng)編程；雖然數(shù)控車的模塊功能多樣化，并且效率高，但是關(guān)于數(shù)控車的模塊功能學(xué)習(xí)的資料比較少，難以系統(tǒng)學(xué)習(xí)和熟練掌握，因此缺乏一定的優(yōu)勢；后置處理器編程要求編程人員具備比較高的專業(yè)水平。由此可見，導(dǎo)致UG數(shù)控車編程模塊的應(yīng)用并不多，本文介紹UG地?cái)?shù)控車編程模塊，并且對典型工件的削加工進(jìn)行闡述，介紹如何利用該軟件進(jìn)行數(shù)控車編程設(shè)計(jì)的過程?；赨G的參數(shù)功能，有效地促進(jìn)數(shù)控車NC程字的編制效率得到提高，并且取得理想的生產(chǎn)成果。

UG數(shù)控車的模塊包含豐富的內(nèi)容，例如鉆孔、鉸孔、內(nèi)孔、螺紋等，涉及數(shù)控車全部的操作內(nèi)容。在數(shù)控車加工中存在一些典型的零件。例如，該零件包括切槽、車螺紋，其基本體現(xiàn)UG數(shù)控車模塊的功能。下文以該零件的數(shù)控車作為加工編程說明的例子。

1.程序編制準(zhǔn)備工程

建立零件數(shù)字模型。在進(jìn)行編制程序之前需獲得該零件的數(shù)字模型，以參數(shù)作為依據(jù)建立三維模型，有利于后期更改更改方便。

完成零件的二維平面后初始化選擇加工模塊。選擇加工模塊以后，利用車削橫截面功能獲得零件的基本輪廓。該功能優(yōu)點(diǎn)為如果三維零件尺寸有所改變，其二維輪廓的形狀也會(huì)自動(dòng)更新，因此可以省去重新設(shè)定參數(shù)的時(shí)間和工作，有利于提高工作的效率。

2.建立加工坐標(biāo)系

在UG車削加工過程中，車削主軸和程序的零點(diǎn)隨著加工坐標(biāo)系而定，并且加工坐標(biāo)系是刀具軌跡的坐標(biāo)圓點(diǎn)。在設(shè)定坐標(biāo)前可先了解UG車削中工件坐標(biāo)系的規(guī)定。加工坐標(biāo)系可從兩種角度了解，其一，加工座標(biāo)的XZ平面對車削平面起著決定的重要作用，加工坐標(biāo)系的XZ平面和工件坐標(biāo)系平行。同時(shí)規(guī)定加工坐標(biāo)系的Z軸為主軸。加工坐標(biāo)系的原點(diǎn)為程序零點(diǎn)，以加工坐標(biāo)系的XZ面為車削平面、XY面為決定平面。其二，加工坐標(biāo)系地XY平面和工件坐標(biāo)系平行，規(guī)定加工坐標(biāo)系的X軸作為主軸，原點(diǎn)作為程序零點(diǎn)，XY平面為車削平面，XZ平面為車削平面最常用的方式。完成上述準(zhǔn)備工作以后，開始對坐標(biāo)進(jìn)行定義。分析零件地安裝加工步驟，建立兩個(gè)加工坐標(biāo)系，分別建立在零件地兩端中心位置。如圖所示。

定義加工工件和毛坯體通過建立工件和毛坯體，系統(tǒng)方可找到需要加工的部位進(jìn)行加工。建立工件和毛坯的對話框即可。

3.NC程序生成

完成上述工作后，可生成機(jī)床識(shí)別的NC程序。對機(jī)床型號(hào)進(jìn)行辨認(rèn)，再根據(jù)型號(hào)編制后處理。在UG軟件中，后處理需通過后置處理編輯器完成。根據(jù)機(jī)床的NC代碼格式在對應(yīng)的位置修改?，F(xiàn)在而言，數(shù)控車削加工主要采用UGNX、Mastercam、CAD＼CAM軟件進(jìn)行編程處理，通過軟件編程可以彌補(bǔ)手工編程的不足，有利于讓編程更加便捷和高效，并且可以讓編程結(jié)果更加精準(zhǔn)，特別有利于解決復(fù)雜的零件編程。銅鼓UGNX軟件對數(shù)控車削加工，可為加工工作提供模塊，讓編程工程為模型輪廓自動(dòng)成型。還可建成NC程序，根據(jù)不同的型號(hào)機(jī)床編制合理的后處理程序。在UG軟件中，后處理的編程通過后置處理編輯器進(jìn)行編制和修改。

經(jīng)過后置處理生成的NC代碼如下（部分?jǐn)?shù)據(jù)）：

N0010G94G90G21

N0020G50XO.OZ0.0

：0030TOOH00M06

N0040G97SOM03

N0050G94GOOX31.4Z.5

…

綜上所述，數(shù)控加工是綜合應(yīng)用機(jī)械發(fā)展的新成就，通過對現(xiàn)代電子、測量計(jì)算機(jī)的技術(shù)應(yīng)用，完成機(jī)電的一體化?，F(xiàn)如今，數(shù)控加工已經(jīng)成為機(jī)械制造的主要趨勢。近年來，PLC已經(jīng)配備巨大的運(yùn)算能力，應(yīng)用廣泛。PLC技術(shù)安裝使用維護(hù)便利，并可進(jìn)行成品組裝，促使數(shù)控加工中心更加靈活、穩(wěn)定、快速和全面。