UG技术在数控编程中的运用

王秋鹏

（西安铁路职业技术学院 陕西 西安 710014）

随着CAD，CAM，CAE和其他技术的不断发展和成熟，它们在各个领域的应用范围极为广泛。 Unigraphics软件技术，它起源在美国麦道飞机公司飞机公司，是成功的软件技术，是一家集的CAD/CAM/CAE的高端三维CAD软件，已被广泛应用在航空，航天，汽车以及通用机械等领域。 CAM模块是尤为显著，在相同的软件中处于领先地位，它提供了一个交互式的编程工具，可以计算出准确和可靠的刀具加工轨迹，在机械设计和加工制造方面提供了极大的便利。

目前，这项技术已成功地应用于各类产品零件的制造工艺和高质量加工制造当中，具有十分可观的经济效益。同时使用UG技术，实现了包括零件设计，二维图纸，零件加工，仿真和有限元分析模块的编程。通过模块以及三维设计，数控加工和有限元分析模块，设计变更等信息的共享，实现了更新快之间的无缝集成，在加工、UG的数控铣床以及加工中心当中。数控车床编程所占据的比例较小。分析其原因，有3个因素：

首先，数控车床编程较为简单，AutoCAD软件，求出坐标之后再进行手动编程。

其次，UG的数控车床模块较多，效率高，但相关的学习材料在一定程度上是不容易学习和掌握，难以发挥出数控机床模块的优势及特性。

最后，编写的编程人员处理水平要求要高。综合上述原因，UG的数控车床编程模块在实际应用中相对较小。通过对典型的加工零件的分析，明确了UG软件在数控车床车削加工中的实际应用。

1 UG技术的数控车床模块

通过UG技术的结构分析，在UG数控车床模块的操作面板的分析中，从面板中可了解到，UG技术数控车床模块包含的内容较为丰富，例如钻孔，扩孔，车圆柱型内孔，螺纹，切断操作，基本上涵盖了数控车床的所有实际操作和加工中的全部内容。具体UG技术的数控车模块的典型步骤为零件造型-获取零件二维轮廓-设定加工坐标系-创建加工内容-选择刀具-生成刀具轨迹，最后生成NC程序。

2 典型零件加工

图1显示了一个典型的数控车床零件图。这个零件包含一般数控车床（如图所示R部分），包含开槽，螺纹以及其他操作。因此，数控车床加工的零件，基本上反映了UG的数控车床模块的功能。以下说明如何使用数控车床编程UG适当的编程。

图1 零件加工图Fig.1 Parts processing map

2.1 准备工作程序

在进行程序编制之前，应建立好所加工零件的数字模型，UG建模能力可实现零件数字模型的搭建，在一个三维模型建立完成以后，通过利用参数建模，后从而便于之后的更改。

2.2 创建一个零件的二维车削平面

在搭建好加工零件的数字模型之后，而后进行零件的模块处理，在初始化时，选择“tunning”。然后进入零件的加工处理模块，使用“车削横截面”功能实现零件外形的加工，以获得零件的二维形状。在建立数学模型的基础上若是存在二维图形则可以避开这一步。此功能的好处是，当三维零件的形状以及大小产生了变化，由此产生的二维形状将自动更新，消除了重新设定二维图形的步骤，免去了重置二维图形这一部分，从而节省编程的准备时间。这种情况大部分是在设计意图发生了变化状况下，或创建一个零件库，以便更有效地工作。

2.3 建立加工坐标系

UG的车削，车削主轴和程序零点是通过加工坐标系确定的，加工坐标系也确定坐标点刀具加工的轨迹。在坐标的设定之前，应先明确UG车削的工件坐标系的规定。定义加工坐标系的方法有两种：

1）XZ平面坐标系统决定加工车削的平面，加工坐标系XZ平面和工件坐标系是平行的。同时还规定到：定义主轴的加工坐标系统为Z轴，加工坐标系的圆点被定义为加工程序的零点；加工坐标系XZ平面为车削加工的平面；车削平面由XY平面加工坐标系决定。

2）加工坐标系统中的XY平面上和加工的工件平行，它还规定：加工坐标系中的X轴被定义为主轴；而加工坐标系的圆点为程序中的零点，车削平面加工坐标系的XY平面；XZ平面坐标系统作为车削加工平面，这也是最常见的方式。后续的工作中也可以这种方式来定义零件车削加工当中的坐标系统。

做了上述准备之后，应设置下一组的坐标体系。应分析零件，这次加工的零件需要两次装夹进行加工，因此，应建立两个加工坐标系，分别设立在中心位置的两端部分。

2.4 加工工件和毛胚体的定义

通过建立加工工件和头发毛胚体，数控加工系统能找出需要处理的零件加工部分，同时对应加工的部分进行相应的处理。建立工件空白对话框，而后按照提示，选择和工件以及毛胚体即可完成。

3 编制车削程序

1）手柄的处理加工

根据手柄的粗加工刀具路径，手柄的外形上都应留下0.2 mm的空间量。而后再确定手柄的精加工刀具轨迹。

2）加工螺纹

在螺纹的处理和加工之前，必须首先确定所加工螺纹的基本参数，根据这些参数，选择适当的加工螺纹刀，然后进行螺纹车削过程的数控编程的准备。根据螺纹加工刀具路径，在经过多次的车削加工后成形后完成螺纹的加工

3）生成NC程序

完成上述工作后，可以生成一个车削机床能够识别的NC程序。产生相应的后处理程序之前准备工作，根据不同类型的机床编制相应零件的处理程序。 UG软件中，后处理的编制是经过处理编辑器来编辑和修改的。后置处理最重要的是将CAM软件生成的刀位轨迹转化为适合数控系统加工的NC程序，通过读取刀位文件，根据机床运动结构及控制指令格式，进行坐标运动变换和指令格式转换。根据编辑器的图形结构可了解到，应在相对应的位置编制和修改编码，以适应机床数控代码格式。

4 结 论

数控编程有利于现有的经验和专业知识的利用，以实现内部资源共享的目的。系统处理程序模板工具模板，加工对象模板和刀具路径模板。在数控编程模板加工工匠和技术工人，如知识，经验和习惯，建立规范的数控加工过程和连续发展打下了良好的技术，以加强生产管理，提高效率和质量产品加工的基础。UG数控编程模块有丰富的内容，基本上能满足数控车削编程需求。数控车床编程软件，与UG强大的参数驱动功能相结合，可以减少编程的筹备工作，以提高编程效率和节约成本。

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