基于UG的固定軸曲面刻字編程研究

張群威 張超凡

摘 要：UG CAM模塊中的固定軸曲面輪廓銑削主要用于對曲面輪廓進行編程，固定軸曲面輪廓銑是UG NX中用于曲面精加工的主要加工方式。固定軸曲面輪廓銑可在復雜曲面上產生精密的刀具路徑，其刀具路徑是經由投影導向點到零件表面而產生，其中導向點則是經由曲線、邊界、表面與曲面等驅動幾何圖形產生。本文在曲面輪廓銑削的基礎上，深入的分析了使用固定軸機床在圓柱曲面的刻字方法。

關鍵詞：UG；固定軸；刻字

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.112

0 引言

CAD/CAM技術的發展使傳統的制造內容和方式發生了很大的變化，逐漸成為衡量國家工業現代化水平的標志。UG固定軸曲面銑適用于精加工由輪廓曲面形成區域的加工方式，它允許通過精確控制刀具軸和投影矢量以使刀具沿著復雜曲面的輪廓運動。

1 建模設計

本文以圓柱面為加工模型，在Φ50mm×120mm的圓柱面上進行雕刻。

首先進入建模環境，創建基體模型。單擊工具欄的編輯對象顯示圖標，將圓柱體的透明度改為75%，如圖1所示。

2 加工設計

（1）加工環境設置。選擇【開始】—【加工】命令，進入UG CAM環境，在【 CAM會話配置】中選擇“cam general”，然后，在【 CAM設置】中選擇“mill contour”方式，單擊【確定】按鈕，完成加工環境初始化設置。

（2）文字的輸入。選擇菜單欄中的【插入】一【注釋】，在格式化下面輸入要刻的字，選擇“設置”下面的樣式按鈕。在彈出的對話框中，“字符大小”設置為25，將文字拖動到合適的位置，完成文字的輸入。

（3）創建程序。單擊【創建程序】，在程序名稱內輸入“PROGRAM 01”，其他選項保持默認，單擊【確定】按鈕，完成程序的創建。

（4）創建刀具。單擊【創建刀具】圖標，在“子類型”區域中選擇“mill” 圖標，名稱輸入為“MILL D2R1”。單擊【應用】，在“銑刀—5參數”對話框中輸入直徑為2mm的球頭刀的相關參數，完成刀具的創建。

（5）創建幾何體。單擊【幾何視圖】，單擊機床坐標系下面的CSYS圖標，在彈出的CSYS對話框中輸入（0，0，25），連續單擊兩次【確定】按鈕。

點擊【創建幾何體】，單擊指定部件后面的圖標，然后選中視圖中的圓柱體，單擊【確定】按鈕，返回【銑削幾何體】對話框；單擊指定毛坯后的圖標，彈出【毛坯幾何體】對話框，選擇部件的偏置，返回【銑削幾何體】對話框，完成銑削幾何體的設置。

（6）創建工序。單擊“創建工序”，在工序子類型中選擇的“CONTOUR TEXT”， 在位置程序中選擇“PROGRAM 01”，刀具選擇“MILL D2R1”，幾何體選擇“NONE”，方法選擇“MILL FINISH”，名稱輸入“CONTOUR TEXT”， 如圖2所示。

在彈出的【輪廓文本】對話框中，單擊“指定制圖文本”圖標。在【文本幾何體】對話框中，選中“泰山石敢當”5個字。在【輪廓文本】對話框中，投影矢量、刀軸等為默認，進行刀軌設置，文本深度0.25。

【非切削移動】選擇插削方式。

【進給率和速度】參數設置如表1所示。

單擊【輪廓文本】對話框中的軌跡生成圖標，生成“泰山石敢當”加工軌跡，單擊【確認刀軌】圖標，并進行3D仿真處理，如圖3所示。

確認刀軌，選擇2D仿真，點擊播放按鈕，刀具軌跡仿真結果如圖所示。單擊【確定】按鈕，進行后置處理，生成G代碼。

3 總結

固定軸曲面刻字操作用于能夠生成三軸的加工中心的刻字程序，也適用于復雜曲面的半精加工與精加工，因此具有很強的實用性，同時通過UG的仿真模塊，可以模擬刀具的真實切削過程來校驗所選的刀具進退刀方式是否合理，及時發現設計失誤并修改，從而提高了工作效率，降低生產成本。

參考文獻：

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[2]高航，張耀滿，王世杰.基于UG的CAD/CAM技術[M].北京：清華大學出版社，2005（03）：19.

[3]孫慧萍，張建榮，張小軍.UGNX基礎教程[M].北京：人民郵電出版社，2006（10）：206.

作者簡介：張群威（1984-），男，河南漯河人，碩士研究生，講師，主要研究方向：輕質合金材料的加工特性研究及先進制造技術。