UG在数控铣加工中的应用

戴小军

（广西桂林航天工业学院，桂林 541004）

1 数控铣削加工编程

计算机辅助制造软件的计算机辅助设计单元是应用十分广泛的造型程序，包括数据化设计、立体模型与平面工程图形交互功能。但要深化与其他计算机辅助设计/辅助制造软件的匹配度，在此基础上拓展软件内质的图文端，分析其适应于哪种图文交互，是否可以从其他系统中开启图文。计算机辅助设计功能不仅要实现交互编程，在此基础上要提供加工轨迹等设计，主要有刀具路径设计、刀具参数设计等。计算机辅助制造功能检测主要包括分析平面或立体刀具路径的繁琐程度、最优加工形式，使刀具路径便于调整；生成刀具及材料的参数库，可否提供速度和主轴转速等有效设计；构建防撞击形式；对加工的时间予以模拟及评估。

众所周知，对空间曲面轴的加工具有一定的烦琐性，其中，五轴加工最为复杂，加工时不仅要明确主要的干涉区间、加工过程中的导动曲面以及给刀、道具的轨迹区间等内容。五轴加工要侧重于明确刀具轴的矢量在空间中的移动轨迹，矢量在空间中的移动轨迹要依附于工作台运动。对于矢量为改变状态的固定轴铣削，可以通过三轴铣削加工实现。五轴加工主要是通过调整矢量在空间中运动，经铣刀的侧刃及底刃切削加工来完成。

在刀具轨迹的编辑调节方面，此模块能够在图形方式下查看刀具依附于轨迹运动的状态，在此基础上予以图形化调节，具有编辑与调节、刀位文件复制、设置刀具等功能，能够依附于用户需要予以灵活的调节及剪裁。切削仿真模块UG/Vericut即为集成在交互式CAD/CAM计算机辅助制造的附属单元，包括了人机交互测检、模拟与显示Numerical Control过程，通过实践证实，具有较强的便捷性，是实现Numerical Control程序的一种手段。因省略了试切样件环节，可以在很大程度上缩短调试耗时，同时，可以有效避免刀具磨损。通过被切零件的毛坯形状，调用Numerical Control刀位文件参数，就能够检验从Numerical Control生成的刀具路径的合理性。UG/Vericut可以显示从加工开始直至完成着色的模型，使用者能够检查出错误的加工问题。

完成加工后的处理要侧重于CAM生成的刀位轨迹调节成相匹配数控系统加工的Numerical Control程序，通过分析刀位数据，按照机床运动的基本形式及控制指令，实施运动的微调与指令格式调整。

2 轴方向固定铣削加工方法

在烦琐的平面型腔附带一些凸台形成多个内轮廓时，针对行切一般会出现衍生的抬刀动作；而针对环切则会造成加工轨迹的增加。此类抬刀动作、轨迹增加会从根本降低切削加工的有效性。因此，如果最大化地解决此类问题是我们需要关注的。将所有切削范围依附于加工，需要分成下属的子区域，在此基础上加工各子区域，抬刀发生在各子区域间，且依附于走刀形式对子区域进行合并。此类多元化的加工域择取不仅降低了抬刀频次，还不会增加加工轨迹，从根本上提高了加工效率。

择取走刀时要注意加工耗时、加工余量有无制衡。环切形式是依附于工件形状进行走刀，加工余量相对平衡，但择取行切方式的加工余量则缺乏均衡性，如果需要行切加工后所保留相对均衡的余量，则要增加围绕外环的环切刀轨。如果考虑到余量的不均衡而增加环切刀轨，在加工多岛屿部件时，依附于边界的环切刀轨对整体加工耗时的影响非常大，行切刀轨比环切刀轨要长。

工件外形从根本影响着加工走刀，基于加工件的差异，可将工件分为平面形腔类与自由曲面类。前者通常择取行切加工，因此，类工件基本是毛坯整体掏铣加工成型，因此，具有足够的余量，择取行切有利于发挥机床的最大进给频次，进而提升加工有效性。

3 结束语

交互式CAD/CAM计算机辅助制造系统的铣削类型存在多元化特性，只有了解各类铣削加工模式的特性及适用范围，才可以在生产过程中依附于差异化零件的特性及要求择取相适应的铣削方法，在此基础上予以数控编程，进而为企业创造经济收益。

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