基于UG设计软件在数控自动编程技术的应用

潘跃才 牟世茂 赵波

摘要：自改革开放以来，制造业的快速发展为我国的经济腾飞奠定了坚实的基础，并使我国逐渐成为制造业生产大国，世界各地都有我国生产的产品。但是传统的加工技术已经无法满足现在日益复杂的产品加工要求，以UG设计软件所进行的制造加工工艺愈发普及，本文将以典型的UG设计软件作为分析核心，以UG软件自动编程技巧和工艺优化为方向进行讨论分析，以供业界人士参考。

关键词：UG;数控机床;自动编程;数字化

进入到二十一世纪以后，传统的生产工艺将逐渐向现代数控自动编程加工技术转变，而UG作为曲面造型、极限框模型和实体造型于一身的，将逐渐实现参数化和高标准化高端的技术软件于一身的高科技生产体系。最开始UG设计软件是源于美国公司，现在已经广泛应用在航天、汽车等高科技生产领域，UG设计软件在数控自动编程技术的应用十分出色，已经处于同类设计软件中的领先地位。

一、数控编程的具体措施

在传统的数控系统中，通常需要依靠人工操作按照数控系统输出工艺卡片，以人工生产的方式来进行零件的生产加工。这种变成生产方式效率极低，而且往往需要设计人员具备较为先进的专业知识能力，工作量也较大。但是现在的数控自动变成系统内的输出方式已经不再以工艺卡片为主，二是介于CAM和CAPP之间的一种集成式的数控自动编程程序。根据编程的方式，可以将现代数控加工程序分成两种方式：手工和自动编程。手工编程是指原有的人工操作方式来进行各类阶段数控编程的工作。现在一般常用于简单的零件生产，加工工序简单;自动编程则是指依靠计算机进行编程工作，除了零件图样和制作方案制定需要人工操作外，其他阶段的数控编程工作都可以依靠计算机自动完成。采用自动编程可以自动绘制出零件结构，并按照该结构将道具的运行轨迹进行设计，整个操作方式是依靠数学处理、编程、检验程序等来进行自动操作，操作人员仅需要及时检查程序是否规范运行即可。由于计算机自动编程将替代人工完成各类复杂工序和计算，因此可以将工作效率提升至几百倍，有效的解决了手工编程无法完成的复杂零件生产难题。

二、UG设计软件在数控自动编程技术中的案例介绍

1、零件图的基本情况分析介绍

某一零件可以利用型腔铣来进行生产加工，案例中将利用UG设计软件的CAM功能对数控铣床来完成该零件的编程并加工生产。由于该数控铣床使用的是平面铣来进行轮廓侧面的生产，是平面的生产方式而非曲面，所以该零件所要加工的大部分区域都是平面的，而且加工的侧壁应该与底面保持垂直，所以使用平面铣将可以带来更好的生产效果。

2、自动编程工序介绍

首先，由UG设计软件的CAD系统生成该零件的三维立体模型;其次，用UG设计软件的CAM功能对数控铣床的平面铣对整个零件进行不同区域的编号和逐一的生产加工。具体编程和加工工艺如下：其一，该零件在生产时只需要涉及到铣床的平面铣功能;其二，选用的材料应该为100毫米×146毫米×20毫米的长方形钢质材料;其三，工艺首先为粗加工的方式，先用粗铣大平面，当高度达到16毫米厚，留下0.5毫米左右的备用量，然后用粗铣大平面将高度生产至13毫米，并留下0.5毫米左右的备用量;用粗铣中间和两边的型腔，同样留下0.5毫米作用的备用量进行生产;其四，细加工需要使用到精铣大平面，将高度生产至16毫米直至目的尺寸规格，然后精铣平面达到高度13毫米，直至目的尺寸规格，最后用精铣中间和两边的型腔，细致化打磨，直至目的尺寸规格。

其次，进行刀具的选择。如果是加工大平面，UG设计下可以选择直径较大的平面铣刀小于50毫米，粗铣型腔时应该选择的刀具的直径应该在小于15毫米，最小的腔宽在20毫米。精加工型腔时，编程选择刀具的直径应该在10毫米，腔圆角的半径为6毫米。

3、UG设计软件的加工模块

根据工艺标准，先粗铣的高度值取为16毫米的大平面，粗铣高度值取为16毫米的大平面。在设置编程内的工序参数时，应该根据坐标系、零件边界、底面各数值参数、加工工艺、刀具、等参数进行设计，然后生成生产刀具的运行生产轨迹。该过程属于加工参数的设置过程，设置的过程中，会受到毛坯和部件不同界限的影响，应该尽可能地设置在同一平面上，高度要保持一致。材料铣设置的参数受底面情况调整。加工部件的边界参数设计选择方式为应该以边界几何体惯用模式来进行选择，包括曲线和邊等。零件的侧面参数应该设置为内部参数名称，方便操作。设置零件的毛坯便捷时，应该将毛坯的边界和零件的边界都设置在一个水平面上，此时毛坯的边界可能不好控制，所以建议使用边界几何体的方式来进行点的位置设计，然后可以通过点选的方式进行三维模型的顶点构建。

4、编程后的处理完善

零件需要对部件的各个参数都进行有效的控制，在UG设计软件的加工界面，应该将所有工序都选中，并保持各个刀的轨迹都已经生成完成，进而检验每个加工工序的合理性。检查刀具轨迹无误后，就可以将整个加工过程进行自动生成，生成的过程会将编程内容转化为文档格式，导入到机床内指挥加工。

三、案例介绍

对手机上盖进行加工，由于该手机的上盖模型为钢件，硬度达到45以上，可以进行直接加工。分析零件的三维模型，可以发现按键的部位是小孔等结构，需要小刀等工具。工艺方案为形状特征加工、功能特征加工、精度加工等。加工路线为粗精功、半精加工和精加工。具体如下：

通过运用UG设计软件和CAM加工制作可以完成该手机的凸模的数控加工，也可以生成有效的刀具生产路径，所以UG设计软件可以为专业人士提供有力的帮助。

结束语：案例中UG设计软件实现了一定程度的创新，比如，该技术可以不作出完整造型，部分图形生成即可对刀具的路径进行有效设计;另外，所设计的刀具轴是垂直于二维平面的，可以使加工中的机床实现两轴联动，这样普通的数控铣床就可以满足加工，编程方式适应性强。

参考文献

[1]李斐. 基于UG设计软件在数控自动编程技术的应用[J]. 辽宁经济职业技术学院·辽宁经济管理干部学院学报， 2009， 42（002）：45-47+65.