基于UG的数控加工的研究与应用(2)

基于UG的数控加工的研究与应用

湖南农机

2008.9

高了编程效率和可靠性。

2UG软件简介

UG软件是优秀的面向制造行业的CAD/CAM/CAE高端软件,具有强大的实体造型、装配、工程图生成和数控加工等功能,广泛应用于机械制造、航空航天、汽车、船舶和电子设计等领域。它融合了线框模型、曲面造型和实体造型技术,是参数化和特征化的CAD/CAM/CAE系统，其加工模块提供了强大的计算机辅助制造功能。其CAM模块根据建立起的3D模型生成数控代码,用于产品的加工,其后处理程序支持多种类型的数控机床。在UG软件中,对于用UG-Modeling或者其他CAD软件建立的实体造型;进行加工工艺分析,以合理的加工步骤得到刀具路径;在交互操作过程中,用户可在图形方式下编辑刀具路径,观察刀具的运动过程,并进行加工模拟。通过程序的后处理生成数控加工指令代码,将得到的数控加工指令代码编辑调试后输入到数控机床即可进行数控加工。UG自动编程工作过程见图1

。

3基于UG软件的数控加工过程分析

数控加工模拟流程如图2所示。通过这个流程处理,能较容易在UG

软件中得到数控加工程序。

图2数控加工模拟流程示意图

在零件设计的CAD过程中,首先进入UG软件建模功能模块,可以利用UG的建模仿真功能模拟出零件的仿真图,

而UG的CAM模块则针对数控加工NC编程及加工过程仿真等专业技术，它的加工仿真功能可以交互式地模拟演示材料按数控刀轨数据被去除的过程。进入加工模块,设置好刀具及加工路径后,利用UG软件提供的零件加工模

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拟功能,观察切削加工的过程,检测工艺参数的设置是否合理,零件在数控实际加工中是否存在干涉,设备的运行动作是否正确等,对加工前应完成的加工操作进行验证。

在计算机中建立数控机床加工环境,根据加工工艺方案设置参数,模拟数控机床的实际切削过程,进行刀具干涉检查。通过计算机模拟数控加工,确认符合实际加工要求后,就可以利用UG软件的后处理程序来生成数控代码。经过仿真,零件加工刀轨最终形成刀位轨迹文件。

零件加工的刀位轨迹文件产生以后,其计算结果是不能直接在数控机床上使用的,这是因为数控机床中的控制系统只能识别数控指令,如G代码、M代码等。为了得到能够驱动数控机床工作的数控指令,必须将刀位文件转换成特定的数控指令,即进行后处理,生成数控代码。对于不同的数控设备,其数控系统不尽相同,加工程序的格式也有所区别,因此要对G代码进行后处理。对于具体的数控设备,应选用对应的后处理程序,后处理生成的数控代码经适当修改后,就可以输出到数控设备,进行数控加工使用,利用UG后处理功能,生成的NC文件。

4应用实例

下面以手柄零件的车削加工为例，阐述UG在数控加工中的应用情况。使用的软件是UGNX4版本。

(1)三维建模。通过UG软件获得手柄的CAD数据模型，建立三维实体图，见图3

。

图3手柄三维实体图

（2）定义加工环境，选择"turning（车削）"如图4所示。定义加工方案，加工对象的确定及加工区域的规划。刀具选择。刀具选择可通过模板或刀具库选取创建加工刀具尺寸参数，创建和选取刀具时，应考虑加工类型、加工表面的

形状和加工部位的尺寸大小

图4初始化加工环境

等因素，如图5所示。定义加工参数，避让几何。定义