浅谈结合UG与MasterCAM进行数铣编程的研究

黄 智

中山职业技术学院（广东中山 528400）

1 引言

目前，在数控编程时中，对零件的要求高，编程工程师的工作强度大，如用单一软件进行编程，则会由于单一软件存在的弱点，从而影响编程工程师的速度与效率，如果编程工程师能在零件中结合多种不同的软件进行编程，充分利用不同软件的优点，忽略缺点，则编写的程序会更合理。

2 UG与MasterCAM介绍

UG与MasterCAM的数控加工技术一直处于世界领先的地位，两者都被世界普遍认为是最杰出的数控编程软件，目前广泛应用于数控铣考证与数控竞赛，但两种软件的优缺点非常明显，具体体现在UG建模功能强大，进行复杂的3D曲面编程的功能强大，而MasterCAM在进行2D刀路编程时的功能比UG好。在实际工作中，经常遇到一些零件，既有复杂的3D造型，又要简单的2D造型，对于这种零件的编程，如果能将UG与MasterCAM结合起来编程，充分运用两种软件的优点，则编写的程序将会更合理，加工零件光洁度更高，同时也能除低编程员的工作量。

本文以一个简单的模具零件为例，详细介绍结合运用UG与MasterCAM的编程方法。该零件的右半部分是由复杂曲面组成，左半部分是一个圆台，如图1所示。

3 可行性分析

UG与MasterCAM两个软件之间可以通过IGES、Parasolid、Step或其它文件格式互相读取对方的数据，在进行编程时，不需要重新建模。另外在编程序编写完成之后，需时进行仿真模拟时，可以把UG后处理的NC文本，通过Mastercam转化成NCI文本，然后在Mastercam软件下进行仿真模拟。

图1 模具零件图

4 运用UG建模

UG的建模功能比Mastercam强大很多，因此在创建这个零件时，用UG建模比较好，具体步骤是：

图2 绘制截面

（6）先选取“菜单｜插入｜设计特征｜圆柱”命令，创建左侧圆柱（φ28mm×10mm）。然后对左侧的圆柱拔模（拔模角度为10°），创建左侧圆台。

（7）单击“边倒圆”特征，对零件的拐角位倒圆，创建倒圆角特征。

5 结合两个软件编程

（1）用UG编写开粗刀路。

这是一个带有曲面的零件，而UG的曲面数控编程的功能比Mastercam功能强大，因此建议用UG设计开粗刀路。开粗刀路的类型为“mill_planar”，子程序为“使用边界面铣削”，刀具大小为φ30R5mm的圆鼻刀，刀路为“往复”，开粗刀路如图3所示。

图3 UG开粗刀路

（2）用UG编写平面精加工刀路。

与开粗一样，用UG设计平面精加工刀路。刀路的类型为“mill_planar”，子程序为“底壁加工”，刀具大小为φ16R0.8mm的圆鼻刀，刀路为“往复”，平面精加工刀路如图4所示。

图4 UG平面精加工刀路

（3）用UG编写曲面精加工刀路。

同样，也是运用UG对曲面进行精加工，刀路的类型为“mill_contour”，子程序为“固定轮廓铣”，刀具为φ10R5mm的球头刀，“驱动方法”选用“区域铣销”，刀路为“径向往复”，曲面的精加工刀路如图5所示。

图5 UG曲面精加工刀路

（4）用UG编写清根刀路。

UG的清根刀路功能比Mastercam功能强大，因此也是运用UG进行清根刀路精加工，刀路的类型为“mill_contour”，子程序为“固定轮廓铣”，刀具为φ4R2mm的球头刀，“驱动方法”选用“清根”，参考刀具选取φ10R5mm，刀路为“径向往复”，曲面的精加工刀路如图6所示。

图6 清根刀路

（5）用Mastercam编写圆台精加工刀路。

零件左侧的圆台，是一个非常有规则的特征，圆台的R位和斜位的曲率不一致，因为UG不能按粗糙度进行加工，如果在这里也用UG编程，则加工出来的零件粗糙度将会不一致。而Mastercam的线框刀路则能够自动按粗糙度调整刀路之间的稀密程度，如果零件的这部分用Mastercam的扫描刀路编程，不但编程简单，而且加工产品的光洁度也非常好。具体过程如下：

步骤1：选取“文件｜导出｜Parasolid”命令，将UG文档转化成x_t格式。

步骤2：启动Mastercam，并在Mastercam软件下单击“文件｜打开”命令，打开刚才UG转化的x_t图档。

步骤3：在Mastercam软件里做出左侧圆台的相关曲线（圆台的上表面的圆弧以及圆台侧面的投影线），如图7所示。

步骤4：选取“刀路｜线框刀路｜2D扫描”命令，选取圆台的斜面曲线和与斜面曲线相连的圆弧线为截面曲线，选取圆台顶面的圆周为引导曲线，所用刀具为φ16R0.8mm的圆鼻刀，创建2D扫描刀路，如图8所示。

图7 绘制左侧圆台的相关线

图8 创建2D扫描刀路

6 用Mastercam进行仿真模拟

当整个零件的加工程式编程完成以后，逐一进行后处理，并将后处理程序（即NC文档），按先后顺序在文字处理软件里排列起来，在Mastercam软件下有一个命令，可以将NC文档转化成NCI文档，然后用MasterCAM的仿真模拟工能进行模拟，对加工零件的效果进行检查。

7 结束语

在模具零件的加工过程中，如能够将UG与MasterCAM结合起来进行的数控编程，则会大大降低编程工程师的工作强度，少做辅助性的工作，而且能提高加工中心的工作效率。