UG在數控編程加工中的應用

陸九州

[摘 要] 隨著UG軟件在數控領域應用范圍的不斷擴大，如今的UG軟件在生成與修改刀具軌跡、三維建模模塊、加工仿真、數控編程模板等各個方面都有所應用。而且UG軟件在數控領域的逐漸普及也體現出了它在處理數字、程序自檢、糾錯能力等方面都有非常強的優勢，所以UG軟件的應用能夠大大提升數控加工的質量。對UG軟件在數控編程和加工中的實際運用進行了分析研究。

[關 鍵 詞] UG軟件；數控編程；數控加工

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）28-0192-01

數控編程與數控加工有著密不可分的關聯。數控加工可以解決傳統機械加工中存在的小批量、多變和過于復雜的難題。而數控加工要完成這些操作需要借助計算機編程技術來生成所需的刀具軌跡，之后把編譯好的操作程序輸入數控機床中，讓數控機床可以根據既定指令完成操作。而UG軟件就是保證數控編程質量，為數控加工提供操作程序的重要組成部分。

一、數控加工簡介

（一）對數控系統的介紹

數控系統的種類繁多，而在當前的數控加工中應用比較廣泛的有這樣幾種系統：意大利的Fidia數控系統、日本的FANUC數控系統、德國的SIEMENS數控系統、中國的華中數控系統。這些系統都分別有自己的優勢和缺陷，在實際的使用過程中還有很大的改進空間。

（二）對數控編程的介紹

數控編程的概念是生成使用數控機床來加工零件的數控程序的過程。對于數控加工過程來講，使用的加工程序編制得好不好一方面影響到數控加工的效率和加工出來的產品質量，另一方面還對機床和刀具的使用壽命產生影響。所以，對于加工程序的編制通常都有非常嚴格的要求。數控編程是CAD/CAM系統中非常重要的環節，它的具體步驟可以概括為以下幾點：（1）對零件的圖樣與工藝處理進行分析。（2）計算刀具的運動軌跡。（3）編寫零件加工的程序單。（4）把程序輸入數控機床進行測試。

二、UG軟件介紹

UG軟件是一種高端軟件，它的主要功能體現在數控加工、工程圖生成、轉配與實體造型這幾個方面。由于其明顯的技術優勢，UG軟件在如今的機械制造領域得到了廣泛的應用，UG軟件可以把曲面造型、實體造型與線框造型相融合，對機械制造有很好的指導作用。UG軟件在數控加工中的應用貫穿了整個加工過程，由開始的建立零件模型、到設計加工過程、到對加工過程的仿真、到修正加工參數、再到對數控機床的后置處理、生成數控程序、到最后的數控加工環節，UG軟件都參與其中。大大減少了編程工作者的計算量，而且還提高了數控加工的生產效率與產品質量。

三、UG在數控編程中的應用

（一）三維建模

三維建模是在加工之前建立出零件的三維視圖，以此來明確零件的所有數據和在加工中需要的其他參數。建立復雜的三維模型一直都沒有比較優秀的軟件可以做得非常好，但是UG軟件就為數控建模提供了非常強大的三維建模功能，而且不需要非常復雜的編程過程，解決了數控建模中的一大難題。

（二）提供數控編程模板

UG軟件為數控編程提供了加工程式模板、加工對象模板、刀具模板和刀具軌跡的模板。在開始數控加工之前可以先通過建立模板來把加工步驟、工藝參數與切削參數都設計完成，這樣就能夠形成流水線式的零件加工方式。對模板的使用提高了數控編程的效率與質量，具有非常重要的意義。

（三）生成刀具的軌跡

在數控加工過程中，生成刀具軌跡是非常重要的一個環節，這會直接關系到所有產品的質量。UG軟件為生成刀具軌跡也提供了種類豐富的加工模塊，具體可以分這樣幾種：（1）UG平面銑削：這個模塊可以以2D圖形為依據來生成刀具的軌跡，它的主要適用環境是直壁、島嶼頂面和槽底面為平面的數控加工過程。（2）UG型腔銑削：這個模塊與UG平面銑削不同，它的適用環境為非直壁的島嶼頂面和槽底為曲面或平面的數控加工過程。（3）UG等高加工銑削：這個模塊是借助多個切削層來對零件的輪廓進行加工的。（4）固定軸銑削：這一模塊有多種驅動方式與走刀方式可以選取。（5）UG變軸銑削：這個模塊提供了對刀軸的控制與刀具路徑的生產功能。（6）UG自動清根：這個模塊可以減輕精加工的工作量。

（四）修改刀具軌跡

數控加工之前所用的自動編程技術編譯出來的程序有可能會出現空刀的問題，降低了加工的效率。而UG軟件能夠對刀具的軌跡進行實時監測，一旦發現問題就可以進行及時的修改。UG軟件具有拷貝、邊際與修改刀位文件的功能，可以根據用戶需求的變化來做靈活調整，提升了程序的加工效率。

（五）加工仿真

加工仿真是UG軟件的優勢之一，它采用了人機交互模擬的方式來對整個數控加工過程進行檢驗。通過UG軟件的加工仿真技術可以看到零件的整個加工過程，及時發現加工中可能出現的各種問題并進行糾正。

（六）后置處理

后置處理的過程最關鍵的意義在于把CAM軟件生成的刀位軌跡轉換成符合數控加工要求的NC程序。同時，以刀位文件內容、機床的運動結構和控制指令的格式為條件，轉換指令的格式與坐標運動，這對之后的加工過程來說非常關鍵。

綜上所述，UG軟件在數控編程中的使用能夠大大降低數控編程加工的工作量，而且還能提高數控編程加工的工作效率和產品質量，解決了很多傳統編程方式中存在的難題，是當前數控編程加工發展過程中不可或缺的關鍵技術。

參考文獻：

[1]周立波，李厚佳，沈永紅，等.基于UG的數控機床加工仿真與編程系統的研究[J].機床與液壓，2009（6）.

[2]李瓏.數控加工中UG軟件的應用分析[J].技術與市場， 2016（5）.