基于UG自動編程的帶輪加工

韓輝輝

(重慶工業職業技術學院，重慶 401120)

隨著二十一世紀的發展，數控加工技術已得到廣泛應用，如數控銑削、鏜削、車削、線切割、電火花加工等。數控設備為精密復雜零件的加工提供了基本條件，但要達到預期的加工效果，編制高質量的數控程序是必不可少的，對于一些復雜的零件，手工編程效率低，往往需要借助于CAM軟件編制加工程序，本文討論了基于UG自動編程的數控車削加工方法，UG的數控車模塊包含鉆孔、鉸孔，車外圓、內孔來縮短編程人員的編程時間，降低生產成本，提高工作效率。

1 UG NX軟件簡介

UG(Unigraphics NX)是Siemens PLM Software公司出品的一個產品工程解決方案，它為用戶的產品設計及加工過程提供了數字化造型和驗證手段。UG NX加工基礎模塊提供聯接UG所有加工模塊的基礎框架，它為UG NX所有加工模塊提供一個相同的、界面友好的圖形化窗口環境，用戶可以在圖形方式下觀測刀具沿軌跡運動的情況并可對其進行圖形化修改：如對刀具軌跡進行延伸、縮短或修改等。該模塊交互界面可按用戶需求進行靈活的用戶化修改和剪裁，并可定義標準化刀具庫、加工工藝參數樣板庫使初加工、半精加工、精加工等操作常用參數標準化，以減少使用培訓時間并優化加工工藝。UG軟件所有模塊都可在實體模型上直接生成加工程序，并保持與實體模型全相關。

2 帶輪的車削工藝分析

圖1所示是帶輪的零件圖，工件材料為45鋼調質，毛抷尺寸為?65mm×35mm的棒料。該零件包含車外圓帶輪曹、內孔等操作，該零件的帶輪槽充分體現了UG數控車在編程方面的優越性。其加工工藝簡述如下。

圖1 零件圖

工序1：采用手動車削車外圓夾持位Φ63mm×20mm。

工序3：采用手動車削粗精車端面并保證32±0.05;

工序4：車工裝心軸;

工序5：把工件串在心軸上，用螺帽壓緊，粗精車帶輪槽至尺寸。

3 創建工序5(車帶輪槽)的刀軌

3.1 建立零件三維模型

首先在建模草圖模塊的方式下繪制工件的二維圖形，后在特征建模模塊使用回轉指令建立三維模型。

3.2 加工環境初始化

在UG模塊中，選擇加工模塊，打開加工環境，在“CAM會話配置”中選擇[lathe]，在“要創建的CAM設置”中選[turning]，單擊確定進入加工環境。

3.3 創建工件坐標系

在操作導航器空白處點擊右鍵，選擇幾何視圖。

3.4 雙擊MCS_SPINDLE坐標，指定MCS(編程坐標系)

3.5 創建刀具組

創建刀具組主要用來選擇刀具，加工該帶輪槽選擇35°外圓車刀：①選擇[類型]為[turning](車削);②選擇[刀具子類型]為[OD_55_L_1](55°外圓刀);③選擇[父本組]為[GENERIC_MACHINE];④ISO刀片形狀選擇[V菱形35]，刀尖半徑0.4，方向角度72.5;⑤跟蹤 P 值[P8]。

3.6 創建幾何體及毛坯

選擇操作導航器坐標系子目錄，雙擊WORKPIECE指定部件，雙擊下層子目錄TURNING_WORKPIECE指定毛坯邊界，選擇管材，選擇安裝位置，輸入尺寸。

3.7 創建操作粗加工外圓和槽

菜單命令[插入]/[操作]，彈出[創建操作]對話框，在該操作中，主要完成如下內容：設置切削方式;選擇切削策略;設置切削深度;設置切削參數;設置非切削移動;設置進給和速度;機床控制;最后生成粗加工軌跡，還可以進行三維動畫演示以驗證刀路軌(如圖2)。

圖2 三維動畫

3.8 創建操作精加工外輪廓

精加工外形輪廓與粗加工的大部分方法方式是一樣的，只是一些切削用量和余量等需要修改。

3.9 后處理生成程序

CAM的最終目的是生成一個數控機床可以識別的代碼程序，UG/POST是UG軟件自身提供的一個后置處理程序，可將產生的刀具路徑轉換成指定的機床控制系統所能識別的加工指令，凸輪零件生成的程序清單。

4 結束語

由于上述零件的外輪廓主要是由圓弧組成的，采用手工編程加工很難實現，如使用手工編程計算量也會大，且容易出錯。而如今CAD/CAM軟件(如CAXA、UG等)在機械加工行業也日益普及，且目前的機床基本都開通了傳輸功能，采用UG軟件進行編制程序，可以減少編程人員的工作量，避免編程人員的編程錯誤，縮短機床上的調試時間，大大提高生產效率。