基于UG模具零件的數控車削加工

摘 要：隨著社會的發展，科技的進步，機械制造業產生了革命性的變化，數控車削加工技術已經廣泛應用于模具零件制造業等，而數控車削加工普遍采用UG自動編程。本文首先了解UG的來源、優點及缺點，其次描述了基于UG模具零件的數控車削加工工藝的內容，最后分析了基于UG模具零件的數控車削加工步驟，有助于提高了編程效率并節約成本。

關鍵詞：UG；模具零件；數控車削加工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.037

0 前言

隨著電腦技術的快速發展，電腦技術廣泛地運用于機械設計領域中。先進的機械化模具零件生產加工已經徹底代替了傳統的人工加工，現在對模具零件生產速度和零件精密度的要求也在逐漸變高，傳統的加工方法已經不能滿足當代發展的要求。UG是現在世界上最先進的CAE、CAD、CAM軟件，并且是最好的數據機床自動編譯工具，能實現復雜模具零件的數據程序自動編譯，很大程度的減少了編譯所需的時間，并且保證了加工精度，大大的提高了數控車削加工的效率。

1 UG的來歷、特點和優缺點

（1）UG的來源。UG是美國UGS公司研發的的一款包含CAD、CAE、CAM的高端三維CAD軟件。UG包括模具零件的設計加工、二維工程圖和有限元分析等模塊。UG在1990年進入我國后，已經普遍應用于我國的航空、航天、交通工具、模具等數控領域。目前我國已經把握了數控系統、數控主機、專機及其配套件等等基礎的數控技術，并且具有開發基礎，部分數控技術已經達到可以商品化、產業化，具有不可估量的商業前景；（2）UG的特點。UG經由模塊間的無縫集成，使得零件的三維信息在數控加工和有限元分析模塊之間實現了共享，并有著數控設計修改簡單便捷，更新速度快等特點。用戶可以很快而且高效高質量地設計模具零件。制圖也更加方便簡潔、快速和精準，更加貼近工業所需的標準；（3）UG的優點和缺點。UG為機械模具零件設計企業提供了完整的模具零件設計、模具零件分析和制造方案。UG是現今最完全的參數化軟件，在零部件的建模、裝配和分析上起著很大的作用。UG可以管理整個所要產品開發過程中所有相關的數據，實現逆向、并行工程等等先進的設計方法。UG可以完成很復雜模型的創建，并且UG在圖形顯示方面運用了區域化管理方式，大大的節約了系統資源，極大地提高模具零件設計效率。基于UG模具零件的數控車削加工模塊有著強大的操作內容，基本上能實現數控車削加工中編程的所有程序。使用UG軟件進行數控車削加工編程，可以大大的減少程序編制準備工作，提高模具零件編程效率，節約時間的同時也節約了成本。

2 基于UG模具零件的數控車削加工的內容

（1）模具零件的數控車削加工包括的內容。基于UG模具零件的數控車削加工首先要確定模具零件的數控車削加工的內容，然后再分析數控車削加工所用的模具零件圖紙，選擇所需的工具并對整個設計進行調整，對整體設計進行適當的加工順序和加工步驟以及對加工軌跡進行計算和優化，編寫模具零件的數控車削加工所需程序，編譯好相關的文本文檔并管理好工作現場；（2）數字控制機床的特點。數字控制機床又簡稱為數控機床，是裝有UG軟件等程序控制軟件的自動化機床。數字控制機床的特點包括零件加工精度高，加工的零件質量穩定，可以生產各種奇形怪狀的零件，生產率高，可以減輕工作人員的勞動強度，但是對員工要求高，節省生產時間等等。模具零件的數控車削加工最重要的部分就是數字控制機床的使用。理想的模具零件的數控車削加工程序不僅僅可以保證生產出合格的零件，而且可以發揮出數字控制機床最大的功能和效益。自動化的加工程序是直接影響模具零件的數控車削加工質量的因素，所以在編寫程序之前要對工件進行仔細的分析，同時也要考慮到數字控制機床的質量和生產效率等條件，以便提高生產效率。

3 基于UG模具零件的數控車削加工每個步驟

（1）首先先對零件圖進行工藝分析，零件的加工充分體現UG模具零件的數控車削加工的功能。按照零件圖的技術要求來分析加工的工藝路線，再來確定加工的步驟，進行有關的工藝分析和數學處理等；（2）建立三維的零件模型，分析零件的圖紙之后，打開UG NX6對模具零件進行三維模型的創建；（3）創建模具零件程序，按照模具零件來建立所需的模具零件程序；（4）創建刀具，根據實際機床來創建所需要的刀具，如對毛坯進行設計，包括毛坯的大小尺寸和安裝位置等等；（5）創建幾何體，首先要建立加工坐標系，然后創建車加工橫截面，最后創建零件部件邊界和毛坯邊界；（6）創建操作，定義操作類型和切削區域，設置刀軌、切削參數和非切削移動，并設置進給及切削的速度。最后完成操作和活動的仿真；（7）生成刀具軌跡，按照圖紙設計生成刀具軌跡，并對刀具軌跡進行檢測，如果發現錯誤還可以對刀具軌跡進行重新編譯，確定沒有錯誤后再進行后期處理階段，最后生成數控加工的NC代碼；（8）創建后置處理器，在完成以上的操作之后，通過以上所產生的刀具軌跡文件轉變生成數控機床可以識別的NC程序。在生成程序之前，要根據不同型號的數控機床，編制與該數控機床對應的后置處理器，并在對應的位置進行修改，使后置處理器適應相應機床的NC代碼格式；（9）生成NC程序。

4 結語

基于UG模具零件的數控車削加工，避免了傳統手工編程中麻煩的基點計算和節點計算，使編程效率高、正確性高，節約時間，節省成本，適合編譯復雜模具零件的數控車削加工程序。基于UG模具零件的數控車削加工技術與傳統切削加工技術相比較有著明顯的優越性，前景無限。如今我國已經建立了較為全面的產品構成體系和工業布局，創建了較為完整的數控加工科研體系。通過關鍵技術上的層層突破，為我國數控機床生產能力提高起到很大的作用，基本上具備了產業化的條件。研究和開發數控技術和數控系統，對我國生產高檔數控產品和擴大我國數控機床市場起到關鍵作用。

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作者簡介：譚焓（1970-），男，湖北武漢人，碩士，副教授，研究方向：機械制造及控制自動化。