UG在数控编程加工中的应用

陆九州

[摘 要] 随着UG软件在数控领域应用范围的不断扩大，如今的UG软件在生成与修改刀具轨迹、三维建模模块、加工仿真、数控编程模板等各个方面都有所应用。而且UG软件在数控领域的逐渐普及也体现出了它在处理数字、程序自检、纠错能力等方面都有非常强的优势，所以UG软件的应用能够大大提升数控加工的质量。对UG软件在数控编程和加工中的实际运用进行了分析研究。

[关 键 词] UG软件；数控编程；数控加工

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2016）28-0192-01

数控编程与数控加工有着密不可分的关联。数控加工可以解决传统机械加工中存在的小批量、多变和过于复杂的难题。而数控加工要完成这些操作需要借助计算机编程技术来生成所需的刀具轨迹，之后把编译好的操作程序输入数控机床中，让数控机床可以根据既定指令完成操作。而UG软件就是保证数控编程质量，为数控加工提供操作程序的重要组成部分。

一、数控加工简介

（一）对数控系统的介绍

数控系统的种类繁多，而在当前的数控加工中应用比较广泛的有这样几种系统：意大利的Fidia数控系统、日本的FANUC数控系统、德国的SIEMENS数控系统、中国的华中数控系统。这些系统都分别有自己的优势和缺陷，在实际的使用过程中还有很大的改进空间。

（二）对数控编程的介绍

数控编程的概念是生成使用数控机床来加工零件的数控程序的过程。对于数控加工过程来讲，使用的加工程序编制得好不好一方面影响到数控加工的效率和加工出来的产品质量，另一方面还对机床和刀具的使用寿命产生影响。所以，对于加工程序的编制通常都有非常严格的要求。数控编程是CAD/CAM系统中非常重要的环节，它的具体步骤可以概括为以下几点：（1）对零件的图样与工艺处理进行分析。（2）计算刀具的运动轨迹。（3）编写零件加工的程序单。（4）把程序输入数控机床进行测试。

二、UG软件介绍

UG软件是一种高端软件，它的主要功能体现在数控加工、工程图生成、转配与实体造型这几个方面。由于其明显的技术优势，UG软件在如今的机械制造领域得到了广泛的应用，UG软件可以把曲面造型、实体造型与线框造型相融合，对机械制造有很好的指导作用。UG软件在数控加工中的应用贯穿了整个加工过程，由开始的建立零件模型、到设计加工过程、到对加工过程的仿真、到修正加工参数、再到对数控机床的后置处理、生成数控程序、到最后的数控加工环节，UG软件都参与其中。大大减少了编程工作者的计算量，而且还提高了数控加工的生产效率与产品质量。

三、UG在数控编程中的应用

（一）三维建模

三维建模是在加工之前建立出零件的三維视图，以此来明确零件的所有数据和在加工中需要的其他参数。建立复杂的三维模型一直都没有比较优秀的软件可以做得非常好，但是UG软件就为数控建模提供了非常强大的三维建模功能，而且不需要非常复杂的编程过程，解决了数控建模中的一大难题。

（二）提供数控编程模板

UG软件为数控编程提供了加工程式模板、加工对象模板、刀具模板和刀具轨迹的模板。在开始数控加工之前可以先通过建立模板来把加工步骤、工艺参数与切削参数都设计完成，这样就能够形成流水线式的零件加工方式。对模板的使用提高了数控编程的效率与质量，具有非常重要的意义。

（三）生成刀具的轨迹

在数控加工过程中，生成刀具轨迹是非常重要的一个环节，这会直接关系到所有产品的质量。UG软件為生成刀具轨迹也提供了种类丰富的加工模块，具体可以分这样几种：（1）UG平面铣削：这个模块可以以2D图形为依据来生成刀具的轨迹，它的主要适用环境是直壁、岛屿顶面和槽底面为平面的数控加工过程。（2）UG型腔铣削：这个模块与UG平面铣削不同，它的适用环境为非直壁的岛屿顶面和槽底为曲面或平面的数控加工过程。（3）UG等高加工铣削：这个模块是借助多个切削层来对零件的轮廓进行加工的。（4）固定轴铣削：这一模块有多种驱动方式与走刀方式可以选取。（5）UG变轴铣削：这个模块提供了对刀轴的控制与刀具路径的生产功能。（6）UG自动清根：这个模块可以减轻精加工的工作量。

（四）修改刀具轨迹

数控加工之前所用的自动编程技术编译出来的程序有可能会出现空刀的问题，降低了加工的效率。而UG软件能够对刀具的轨迹进行实时监测，一旦发现问题就可以进行及时的修改。UG软件具有拷贝、边际与修改刀位文件的功能，可以根据用户需求的变化来做灵活调整，提升了程序的加工效率。

（五）加工仿真

加工仿真是UG软件的优势之一，它采用了人机交互模拟的方式来对整个数控加工过程进行检验。通过UG软件的加工仿真技术可以看到零件的整个加工过程，及时发现加工中可能出现的各种问题并进行纠正。

（六）后置处理

后置处理的过程最关键的意义在于把CAM软件生成的刀位轨迹转换成符合数控加工要求的NC程序。同时，以刀位文件内容、机床的运动结构和控制指令的格式为条件，转换指令的格式与坐标运动，这对之后的加工过程来说非常关键。

综上所述，UG软件在数控编程中的使用能够大大降低数控编程加工的工作量，而且还能提高数控编程加工的工作效率和产品质量，解决了很多传统编程方式中存在的难题，是当前数控编程加工发展过程中不可或缺的关键技术。

参考文献：

[1]周立波，李厚佳，沈永红，等.基于UG的数控机床加工仿真与编程系统的研究[J].机床与液压，2009（6）.

[2]李珑.数控加工中UG软件的应用分析[J].技术与市场， 2016（5）.