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UG软件在数控加工中的应用
2016-10-27 16:28:53  作者:程雪连 王肖英  来源:网络
  • 数控加工技术已广泛应用汽车、医疗、轻工等重要行业,如数控车、铣、线切割、电火花等加工。为了使数控设备加工出合格的零件,正确的编制数控加工程序是很重要的。能够利用UG 软件的造型功能,构建出零件的几何形状,并可以图形交互式地模拟演示材料按数控刀轨数据被去除的过程,自动生成需要加工程序,具有形象、直观和高效等优点。

  数控加工技术已广泛应用于汽车、医疗、轻工等重要行业,如数控车、铣、线切割、电火花等加工。数控设备为精密复杂零件的加工提供了基本条件,但要加工出合格的零件,正确的编制数控加工程序是很重要的,其中数控加工程序包括了零件的工艺过程,刀具的形状和尺寸、切削用量、走刀路径等工艺信息。若为简单的零件,一般采用手工编程的方法;但对于复杂的零件,往往借助于UG软件的CAM 模块编制加工程序,以缩短编程时间,具有形象、直观和高效等优点。

    1.数控加工编程

  数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。数控程序的优劣直接影响了数控机床的加工质量和使用效率。

  随着数控机床的诞生,数控编程技术也随着发展起来了,至今已有三个过程:分别为手工编程、语言自动编程与图形交互式自动编程。对于几何形状简单而且加工程序不长,计算相对简单的零件,比如点位加工或着是几何形状简单的轮廓加工,一般会采用手工编程。如果零件形状复杂或着是程序量比较大,那么用手工编程比较难,这时可以采用语言自动编程。语言自动编程优点很多:比如程序简练,走刀控制灵活等,但它也有自身的缺点:很难运用语言的形式,精确的描述零件复杂的几何形状,从而没有几何直观性;也没有一些验证手段:比如对零件形状的显示、刀具运动轨迹等;高度的自动化,集成化有待提高。面对语言自动编程的这些缺点,从而在20 世纪80 年代后期提出了基于图形的图形交互式自动编程。首先用户利用UG 软件中的CAD 功能,造型出零件的几何形状,然后工艺分析出它的零件图样,确立出加工方案,其后需要利用UG 软件的CAM 功能,制定出工艺方案、选择正确的切削用量、设定出合适的刀具和参数,自动计算并且对应的生成刀位轨迹文件,最后利用后处理功能生成特定数控系统需要的加工程序。我们把这种方法定为图形交互式的自动编程。它的这种自动编程系统使CAD 与CAM 功能相结合,具有形象、直观和高效等优点。

  2.UG 软件介绍

  UG 是集CAD/CAE/CAM 于一体的三维机械设计软件,也是现在运用广泛的计算机辅助设计、分析与制造软件之一,应用于汽车、航空航天、交通、通用机械、日用消费品与电子工业等工程设计领域。UG 软件的加工制造模块功能强大,我们可以通过图形很清晰的看到刀具的运动轨迹,并且能对它的图形化进行修改。还能通过点位的加工编程功能,可用于镗孔、钻孔、攻螺纹等加工编程。得到的数控程序编辑调试后输入到数控机床即可进行数控加工。

  3 数控加工模拟

  数控加工模拟流程:零件图纸分析→ UG 对零件3D 建模→确定加工部分→选择工艺参数、产生加工轨迹→后置处理→生成NC程序→由通讯口输入数控机床。通过这个流程处理,在UG 软件中就很容易得到数控加工程序。利用UG 软件中的建模功能对零件进行三维造型,如图1 所示。进入加工模块,对零件的工艺路线、走刀路线进行分析,确定好机床、刀具和工艺参数后,利用UG 软件提供的CAM 功能,可以图形交互式地模拟演示材料按数控刀轨数据被去除的过程。检测工艺参数的设置是否合理,零件在数控实际加工中是否存在干涉,设备的运行动作是否正确等,对零件实际加工操作前起到较好的检验功能。

  图1 通过UG 的建模功能创建零件三维图

  模拟加工出的零件是否合格,系统会给出相关加工过程的报告。这样可以在实际生产中省去试切的过程,减少材料的消耗,提高生产效率,如图2 所示。

  图2 刀具与刀轨路径图

  4. 数控加工程序生成

  通过UG 软件模拟数控加工,确认零件合格后,就可以利用UG 软件的后处理程序来生成数控代码,如G 代码、M 代码等。有一点需要说明,对于不同的数控设备,应采用相对应的后处理程序,从而生成的数控代码需要适当修改后,才可以输出到数控设备中,提供给数控加工的应用。

  5. 数控加工程序的输入

  把加工程序输入到数控机床中方法挺多,比如存储卡、键盘、磁盘、光电阅读机、磁带、连接上级计算机的DNC 接口及网络等。利用计算机与数控系统的通信接口,把自动编制的加工程序传输至数控机床的程序存储器中,然后操作机床的师傅把需要的零件加工程序调出来应用。目前一些新型数控机床已经有了大容量存储卡,数控程序可以事先存入存储卡中。

    6. 结论

  运用UG 软件自动生成零件的数控代码,编程人员的时间大大缩短了,并且提高了程序的正确性和安全性,机床调整时间和机床试切时间也随着减少很多,生产成本有所降低,工作效率相对应的提高了。


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