基于UG的數(shù)控自動(dòng)編程在教學(xué)中的應(yīng)用

趙智哲，宋 飛，劉昊鳴，陳寶欣，張千宇

（1.沈陽工學(xué)院 機(jī)械與運(yùn)載學(xué)院，遼寧 撫順 113122；2.撫順礦業(yè)集團(tuán)西露天礦，遼寧 撫順 113001）

1 數(shù)控仿真

1.1 仿真簡介

仿真就是將所研究的對象用另一種手段來模仿的活動(dòng)，如兵棋推演、模擬駕駛、飛行器的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)等都屬于實(shí)物仿真的例子，而數(shù)控仿真是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對數(shù)控加工操作過程進(jìn)行模擬仿真的一門新技術(shù)。

1.2 數(shù)控仿真

在數(shù)控機(jī)床與編程這門課程中，首先，數(shù)控仿真能夠有效檢驗(yàn)數(shù)控加工程序是否正確，有無過切或欠切現(xiàn)象；其次，數(shù)控仿真還能夠檢測碰撞干涉、切削過程中的力熱；再者，數(shù)控仿真可以優(yōu)化切削參數(shù)和進(jìn)行刀具磨損預(yù)測。

2 自動(dòng)編程

2.1 分析圖紙及建模

通過對圖紙的分析，運(yùn)用UG軟件設(shè)計(jì)出圖紙三維模型。UG軟件中具有加工模塊，一方面，可提供多種刀具，確保刀具路徑精確、可靠；另一方面，該加工模塊中可設(shè)置多種切削參數(shù)，優(yōu)化刀具路徑。

2.2 加工件的編程

（1）確定坐標(biāo)系與工藝路線。工件坐標(biāo)系設(shè)定原點(diǎn)為工件中心位置，橫向?yàn)閄軸豎向?yàn)閅軸，縱向?yàn)閆軸；其加工工藝路線為：選擇10的硬質(zhì)合金銑刀對內(nèi)部的凹槽進(jìn)行平面銑，然后對外部輪廓進(jìn)行型腔銑，最后選擇8的鉆頭進(jìn)行鉆孔。

（2）銑削編程。單擊【創(chuàng)建工序】在工序子類型選擇平面銑，單擊確定。出現(xiàn)幾何體選擇WORKPIECE，指定部件邊界選擇上表面，指定毛坯邊界選擇凹槽上表面所聯(lián)成的封閉的曲線，指定底面選擇凹槽的底面，點(diǎn)擊確定，并生成刀軌，如圖1所示。

單擊【創(chuàng)建工序】類型選擇。工序子類型中選擇型腔銑，單擊確定。出現(xiàn)的對話框，幾何體選擇WORKPIECE，指定檢查選擇工件，指定切削區(qū)域選擇圖紙綠色的平面，指定修剪邊界選擇輪廓封閉的曲線。單擊確定并生成刀軌，如圖2所示。

圖1 內(nèi)型腔編程

圖2 外型腔編程

（3）鉆孔。單擊【創(chuàng)建工序】類型選擇drill工序子類型選擇鉆孔，單擊確定。出現(xiàn)對話框后，單擊指定孔，選擇工件上表面的4個(gè)孔，單擊確定，生成刀軌。

（4）后處理設(shè)定。首先選中3個(gè)工序，然后右擊【后處理】選擇FANUC-Oi的后處理文件，單位選擇公制，單擊確定，生成NC程序文件。

3 模擬加工

3.1 斯沃?jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)

斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件是一款專門為數(shù)控專業(yè)學(xué)生量身打造的模擬工具，可幫助用戶在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行對數(shù)控操作的模擬訓(xùn)練，還可將操作過程以三維動(dòng)態(tài)的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，有利于進(jìn)行最安全、最專業(yè)、最全面的數(shù)控模擬操作。

3.2 切削參數(shù)選擇

（1）刀具及切削用量。通過分析該工件的圖紙，根據(jù)理論知識及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，該工件選擇的刀具及切削用量如表1所示。

表1 刀具及切削用量的選擇

（2）模擬加工。首先進(jìn)入到了機(jī)床的界面，然后回參考點(diǎn)，對刀，導(dǎo)入加工程序，關(guān)閉機(jī)床防護(hù)門，點(diǎn)擊循環(huán)啟動(dòng)按鍵，開始加工，直到加工完成，最后檢測。

4 結(jié)語

基于UG和斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件，可以在電腦上實(shí)現(xiàn)仿真全過程，不但解決了學(xué)校實(shí)訓(xùn)中心數(shù)控機(jī)床數(shù)量不足，還提高了學(xué)生們動(dòng)手操作學(xué)習(xí)意識，同時(shí)還保證了同學(xué)們的安全性。另外，數(shù)控仿真軟件的互動(dòng)教學(xué)功能也可以讓教師看到每個(gè)學(xué)生操作情況，做到因材施教，有效提高了課堂教學(xué)效果，為以后的實(shí)操打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。