数控编程模板化研究

程卫祥　戚龙升　张春华　李成武（沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，辽宁 沈阳 110043）

数控编程模板化研究

程卫祥戚龙升张春华李成武
（沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，辽宁 沈阳 110043）

本文主要对PDM系统的数字化加工模板功能进行了论述，研究了如何在PDM下建立数控加工模板；创建资源件、替换件和客户化设置。通过在UG中建立的零件模型等，将其制定成为模板，然后将其存储在一个平台上，数控编程人员就可以通过这个平台，利用数控加工模板进行编程，充分实现资源共享。

数控加工模板；PDM；数控编程； 客户化

1 引言

数控加工技术是先进制造技术中的一项核心技术，发展在信息支持下的数控技术是实现企业制造系统现代化的关键，是提升企业制造技术的重要手段。数控加工模板的产生就是为了适应企业生产需求而发展起来的一种数控加工编程方法。

本文的主要内容是如何建立数控加工模板。在模板开发中进行以下方面的研究：零件、刀具、夹具、机床三维参数化一体化研究，其主要的目的就是实现知识共享，利用已有的经验和专家知识，达到企业内部资源共享的目的。

2 研究目标

2.1 目的

研究的主要目的就是实现数控程序规范化管理、规范化编程。随着数控编程数据量的增加，数控程序的管理也越来越复杂，为能够适应大量的数据管理的要求，提高编程效率，研究数控加工模板化编程，是解决问题的有效途径。基于UG的数控加工模板化功能研究正是依据制造业信息化的需要而展开的快速编程研究方法。

2.2 零件类型

在研究数控模板加工过程中，选取生产现场的典型零件作为试验件。

3 研究内容

3.1 模板的分类

3.1.1 通过调研，借鉴了发动机零部件的分类，按照合理性、可扩充性、简单性、规范性要求，在方便查询、方便使用、便于存储的基本原则下，将数控加工模板给出总的分类。

3.1.2 随着数控模板的创建，数控模板类型和数量会越来越多，管理就越来越复杂。因而必须建立数控模板的管理规范，完善定义和分类：通常根据需要，需要定义组的名称、属性值、类及属性值、子类及属性值。

3.2 制定模板创建方案

3.2.1 确定替换件

替换件（Replacement Component）：利用UG进行数控编程时的加工几何体。在调用模板过程中，替换件被加工零件取代，同时在模板中编制的数控程序包括各种切削参数被保留。在创建数控编程模板时，应首先确定替换件，替换件的结构、装配表面属性、材料和被加工零件应当非常相似。当利用模板进行数控编程时，被加工零件会替换掉替换件并定位于装配中的正确位置。被加工零件和模板中的替换件的装配表面赋予相同的属性名字，那么在调用模板的过程中，属性相同的表面会自动装配在一起，通过这种技术可以实现模板调用。在调用模板后，替换件被零件所取代，同时零件和资源件按照替换件和资源件的装配位置被约束。然后就可以利用UGCAM进行数控编程。

3.2.2 确定资源件

资源件（Resource Part）：利用UG进行数控编程时的检查几何体，包括夹具，机床等。在调用模板过程中，资源件被保留，因而在创建数控编程模板时，资源件的结构、装配表面属性、材料应当和被加工零件的夹具、加工设备相似。当利用数控模板进行数控编程时，资源件和被加工零件属性相同的表面会自动装配在一起。

3.2.3 创建模板

在PDM系统下建立数控模板的新文件，指定文件类型为MENCMachining，文件ID号part number、文件版本、part file type：master和文件的种子文件。

选择CAM_IMAN_LIBRARY和模板类型铣加工模板或车加工模板等内容，建立模板文件和模板类型。

利用UG的装配功能添加资源。在添加资源时，按照零件的装夹位置进行装配，装配表面的属性必须相同。在Component type中选择资源件（Resource）和替换件（Replacement Part）。其中资源件和替换件都必须在PDM系统中建立零组件Item，只有这样才能进行装配。同样的方式可以将其它资源件装配到替换件上。

3.3 添加模板内容

按照零件的加工要求，制定加工方式、走刀路线、切削参数、进退刀设置、加工余量等内容。在UGCAM下生成数控程序，将全部操作选中制定成模板，然后用同样的方法将刀具、加工方法、几何体一起制定成加工模板。

3.4 调用模板

编程时，先建立零件Item，零件类型为零组件，在该零件Item下建立数据集（Ugmaster模型），完成零件模型的属性制定。或者查看上级流程发放的工艺流程和相关的零件Item，然后在工艺管理器下建立该零件的数控工艺和数控工序，关联零件Item和数控工艺。选择建立的数控工序，选择建立的数控模板文件或者文件代码，进行数控编程。

3.5 定制工步命名规则

制定操作命名规则是为了规范工步内容的填写，便于知识的存储、积累、查找和理解。在制定规则时要根据程序加工的零件部位进行制定，操作的名称；根据零件的特征进行分类填写。每个特征需要多个数控程序进行加工时，每个工步内容要增加程序的特点，如粗铣、清根等。

每一个零件的数控加工都要求写工步指导说明书，说明书的内容必须详细准确，并且与工步中的内容相同。包括：工步号、工步内容、程序号、UG中的操作（操作operation：表示一个程序段或者一段刀具轨迹）名称、刀具名称、直径、转速、进给量、和其它一些必要的说明。所有的加工操作都放在程序组（ 程序组Program_group：表示零件一个特定部位）下。

结语

经过研究，成功的实现了在PDM下创建数控加工模板和将模板分类。利用UG的编程特点，将优化后的程序存储在模板中，数控编程人员通过PDM系统这个平台就可以使用数控加工模板。通过试验，利用模板编程，提高了编程质量和编程效率，实现了资源共享，提高了资源利用率。

[1]沈振宇，方坚.株洲时代集团PDM系统的实施应用[J].CAD/CAM与制造业信息化，2005（05）：35-39.

[2]谢国明.UGCAM实用教程[M].北京：清华大学出版社，2003.

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