淺談結(jié)合UG與MasterCAM進(jìn)行數(shù)銑編程的研究

黃 智

中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院（廣東中山 528400）

1 引言

目前，在數(shù)控編程時中，對零件的要求高，編程工程師的工作強度大，如用單一軟件進(jìn)行編程，則會由于單一軟件存在的弱點，從而影響編程工程師的速度與效率，如果編程工程師能在零件中結(jié)合多種不同的軟件進(jìn)行編程，充分利用不同軟件的優(yōu)點，忽略缺點，則編寫的程序會更合理。

2 UG與MasterCAM介紹

UG與MasterCAM的數(shù)控加工技術(shù)一直處于世界領(lǐng)先的地位，兩者都被世界普遍認(rèn)為是最杰出的數(shù)控編程軟件，目前廣泛應(yīng)用于數(shù)控銑考證與數(shù)控競賽，但兩種軟件的優(yōu)缺點非常明顯，具體體現(xiàn)在UG建模功能強大，進(jìn)行復(fù)雜的3D曲面編程的功能強大，而MasterCAM在進(jìn)行2D刀路編程時的功能比UG好。在實際工作中，經(jīng)常遇到一些零件，既有復(fù)雜的3D造型，又要簡單的2D造型，對于這種零件的編程，如果能將UG與MasterCAM結(jié)合起來編程，充分運用兩種軟件的優(yōu)點，則編寫的程序?qū)侠恚庸ち慵鉂嵍雀?，同時也能除低編程員的工作量。

本文以一個簡單的模具零件為例，詳細(xì)介紹結(jié)合運用UG與MasterCAM的編程方法。該零件的右半部分是由復(fù)雜曲面組成，左半部分是一個圓臺，如圖1所示。

3 可行性分析

UG與MasterCAM兩個軟件之間可以通過IGES、Parasolid、Step或其它文件格式互相讀取對方的數(shù)據(jù)，在進(jìn)行編程時，不需要重新建模。另外在編程序編寫完成之后，需時進(jìn)行仿真模擬時，可以把UG后處理的NC文本，通過Mastercam轉(zhuǎn)化成NCI文本，然后在Mastercam軟件下進(jìn)行仿真模擬。

圖1 模具零件圖

4 運用UG建模

UG的建模功能比Mastercam強大很多，因此在創(chuàng)建這個零件時，用UG建模比較好，具體步驟是：

圖2 繪制截面

（6）先選取“菜單｜插入｜設(shè)計特征｜圓柱”命令，創(chuàng)建左側(cè)圓柱（φ28mm×10mm）。然后對左側(cè)的圓柱拔模（拔模角度為10°），創(chuàng)建左側(cè)圓臺。

（7）單擊“邊倒圓”特征，對零件的拐角位倒圓，創(chuàng)建倒圓角特征。

5 結(jié)合兩個軟件編程

（1）用UG編寫開粗刀路。

這是一個帶有曲面的零件，而UG的曲面數(shù)控編程的功能比Mastercam功能強大，因此建議用UG設(shè)計開粗刀路。開粗刀路的類型為“mill_planar”，子程序為“使用邊界面銑削”，刀具大小為φ30R5mm的圓鼻刀，刀路為“往復(fù)”，開粗刀路如圖3所示。

圖3 UG開粗刀路

（2）用UG編寫平面精加工刀路。

與開粗一樣，用UG設(shè)計平面精加工刀路。刀路的類型為“mill_planar”，子程序為“底壁加工”，刀具大小為φ16R0.8mm的圓鼻刀，刀路為“往復(fù)”，平面精加工刀路如圖4所示。

圖4 UG平面精加工刀路

（3）用UG編寫曲面精加工刀路。

同樣，也是運用UG對曲面進(jìn)行精加工，刀路的類型為“mill_contour”，子程序為“固定輪廓銑”，刀具為φ10R5mm的球頭刀，“驅(qū)動方法”選用“區(qū)域銑銷”，刀路為“徑向往復(fù)”，曲面的精加工刀路如圖5所示。

圖5 UG曲面精加工刀路

（4）用UG編寫清根刀路。

UG的清根刀路功能比Mastercam功能強大，因此也是運用UG進(jìn)行清根刀路精加工，刀路的類型為“mill_contour”，子程序為“固定輪廓銑”，刀具為φ4R2mm的球頭刀，“驅(qū)動方法”選用“清根”，參考刀具選取φ10R5mm，刀路為“徑向往復(fù)”，曲面的精加工刀路如圖6所示。

圖6 清根刀路

（5）用Mastercam編寫圓臺精加工刀路。

零件左側(cè)的圓臺，是一個非常有規(guī)則的特征，圓臺的R位和斜位的曲率不一致，因為UG不能按粗糙度進(jìn)行加工，如果在這里也用UG編程，則加工出來的零件粗糙度將會不一致。而Mastercam的線框刀路則能夠自動按粗糙度調(diào)整刀路之間的稀密程度，如果零件的這部分用Mastercam的掃描刀路編程，不但編程簡單，而且加工產(chǎn)品的光潔度也非常好。具體過程如下：

步驟1：選取“文件｜導(dǎo)出｜Parasolid”命令，將UG文檔轉(zhuǎn)化成x_t格式。

步驟2：啟動Mastercam，并在Mastercam軟件下單擊“文件｜打開”命令，打開剛才UG轉(zhuǎn)化的x_t圖檔。

步驟3：在Mastercam軟件里做出左側(cè)圓臺的相關(guān)曲線（圓臺的上表面的圓弧以及圓臺側(cè)面的投影線），如圖7所示。

步驟4：選取“刀路｜線框刀路｜2D掃描”命令，選取圓臺的斜面曲線和與斜面曲線相連的圓弧線為截面曲線，選取圓臺頂面的圓周為引導(dǎo)曲線，所用刀具為φ16R0.8mm的圓鼻刀，創(chuàng)建2D掃描刀路，如圖8所示。

圖7 繪制左側(cè)圓臺的相關(guān)線

圖8 創(chuàng)建2D掃描刀路

6 用Mastercam進(jìn)行仿真模擬

當(dāng)整個零件的加工程式編程完成以后，逐一進(jìn)行后處理，并將后處理程序（即NC文檔），按先后順序在文字處理軟件里排列起來，在Mastercam軟件下有一個命令，可以將NC文檔轉(zhuǎn)化成NCI文檔，然后用MasterCAM的仿真模擬工能進(jìn)行模擬，對加工零件的效果進(jìn)行檢查。

7 結(jié)束語

在模具零件的加工過程中，如能夠?qū)G與MasterCAM結(jié)合起來進(jìn)行的數(shù)控編程，則會大大降低編程工程師的工作強度，少做輔助性的工作，而且能提高加工中心的工作效率。