Ncbrain數控程序優化軟件在數控編程中的研究及應用

董清泉 范 麗

（山東五征集團，山東 日照 262306）

0 引言

加工具有自由曲面的復雜零件需要利用CAD/CAM軟件進行自動編程，生成刀位文件，并利用軟件的后置處理功能把刀位文件轉換為滿足加工中心結構和系統要求的NC程序，為了確保所產生的NC程序的正確性和合理性，在實際加工之前還需利用Ncbrain數控程序優化軟件對加工程序進行優化和校驗。

本文以某產品的沖壓模具的凸模零件為例，利用UG軟件對零件進行自動編程，并后置處理生成NC程序。利用NCbrain軟件對NC程序進行優化并模擬零件真實加工過程，確保NC程序的正確及合理，提高數控機床的加工效率和安全使用率。

1 UG建模與自動編程

1.1 建模

根據凸模二維圖紙，利用UG4.0軟件的建模功能建立凸模的三維數模。

圖1 凸模的三維圖

1.2 加工工藝方案制定及參數設置

毛胚為350mm×250mm×120mm的鍛打料，材料為Cr12MoV，在UG/CAM環境下，分別對其進行粗加工，半精加工，精加工，清根，刀具及參數設置見表1。

表1 UG自動編程參數設置

1.3 路徑計算及生成刀位文件

利用UG進行編程生成刀具路徑和刀位文件（CLSF），如圖2所示為機身精加工刀路軌跡。

圖2

2 UG后置處理生成NC代碼

利用UG選擇合適的后處理器，生成相應的NC代碼，其中粗加工NC代碼如下：

%

(C63XM YL=0.00mm)

(ToolName=BT63R8 D=63.00 R=8.00 L=75.00)

N00001 G40 G17 G90

N00002 G00 Z120.

N00003 G00 X-147.419 Y52.597 S1200 M03

N00004 G00 Z58.911

N00005 G00 Z58.115

N00006 G01 Z43.115 F300

N00007 G01 X-104.069

N00008 G01 Y73.907 F1800

N00009 G01 X104.069

…………

N06513 G00 Z120.

N06514 M05

N06515 M02

N06516(加工時間：：60.min)

3 NCbrain程序優化與校驗

圖3

3.1 構建毛胚

按照毛胚實際尺寸和加工坐標定義毛胚，如圖3所示。

3.2 NC程序優化及驗證

NC代碼中常存在一些不合理現象：

（1）切削進給率過分保守。

（2）空行程時使用切削時的進給率。

（3）實際切削量大于或小于預期值。

（4）不合理的進退刀及過多的抬刀，這些現象影響了加工效率和加工質量，因此需要進行優化。

在NCbrain下設置優化參數，調入NC程序，啟動優化自動輸出優化結果。

優化及模擬后的狀態如圖4：

圖4

優化后開粗程序：

N1(C63XM YL=0.00mm)

N2(ToolName=BT63R8 D=63.00 R=8.00 L=75.00)

N3G40G17G90

N4G00Z120.

N5G00X-147.419Y52.597S1000M03

N6G0Z66.016

N7G1Z52.016F650

N8Z49.016F250

N9X-144.323F1500

N10X-110.262

N11X-107.165F2000

N12X-104.069F3000

……

N7449G0Z120.

N7450M05

N7451M02

通過對優化前后的開粗程序對比可以發現：優化后，提高了空行程的速度，刀具軌跡的進給速度變化更加頻繁，極大的提高了加工效率。

4 驗證

對優化后的NC代碼，在我廠加工中心上進行加工驗證，將加工后的實物與仿真結果進行對比，兩者結果幾乎一致，這說明優化后的NC程序正確合理。

5 結語

本文基于UG和NCbrain軟件對凸模零件進行程序編制和NC代碼優化，可得出一下結論：

5.1 用UG和Ncbrain軟件相結合對數控加工過程進行仿真是可靠的，保證實際加工的安全性，節省加工設備和材料的消耗。從而節省了實際和加工成本。

5.2 優化后加工省時效果顯著提高了生產效率，減小刀具磨損，縮短生產周期，降低生產成本。

［1］謝國明，曾向陽，王學平.UGCAM實用教程[M].北京：清華大學出版社，2003.