实例研究数控加工中对UG软件的应用与改进措施

贺毅

摘 要：随着计算机技术在机械加工制造行业中的推广和适应，UG软件在现代制造业中有着极其重要的地位。本文基于在UG软件在数控加工中的应用，详细介绍了UG软件的先进技术。UG软件不仅为编程人员缩短了编程时间，而且还提高可数控加工的精确性和安全性能。

关键词：UG软件；数控加工；先进技术；编程；应用

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）03-0087-01

UG软件的数控加工程序除了对零件进行加工，还能够对数控机床的刀具形状、尺寸大小以及走到路径等工艺进行加工。由于UG软件具有较强的自动编程数字处理能力、自动生成数控程序、程序自检、后置处理程序等特点，总而言之，UG软件之所以能够在数控加工中得到了广泛应用，则是因为UG软件能为机械零件产品从图形设计、建立模型、结构分析、加工过程的运动仿真到加工程序生成等提供整套的解决方案，所以其在数控加工中具有一定的优势，对于机械加工制造行业的发展也有着重要的意义。

1 UG软件包含模块的功能

1.1 CAD模块

第一，可以为机械零件产品提供形状实际，可以生成和编辑零件的曲线。总的来说，就是建立机械零件产品的模型。第二，CAD模块中有多种加工工具，甚至还能让用户从UG软件的三维实体模型中得到模型的二维的工程图。第三，CAD模块具有钣金零件建模功能，在生成复杂的钣金零件的同时，还可以对其进行参数编辑。第四，CAD模块在模拟实际机械装配的过程中，可以利用自上而下或者自下而上的两种装配方式，将零散的零件图形装配成一个完整的机械图形。第五，CAD模块不但为设计者提供了一个能够与UG软件的三维建模完全吻合的模具设计环境，而且还激发了用户对模具的设计产生兴趣。

1.2 CAM模块

CAD模块具有粗加工的单个以及多个型腔的功能，模型能够通过加工设计精度低、有曲面间隙和形状重叠的容腔铣削。CAM模块在数控加工的过程中，为所有基于UG软件下的加工模块提供了最基础的框架。用户在对模型进行后处理程序的时候，可以建立自己的加工后置处理程序。另外，CAD模块可以对零件进行2轴和4轴的线切割加工，以及多种线切割方式。

1.3 CAE模块

CAE模块对刀具的选择也是有规定的，基于道具会对模具零件加工成本、质量和效率产生直接性影响，因此正确应用道具非常关键。模具型数控铣削加工期间，所选道具比较常见的包括球頭刀、平段立铣刀、锥度铣刀以及圆角立铣刀等。除此之外，在加工模具型腔期间，必须保证刀具与以下原则相符合：

（1）应该严格依照被加工型面的形状对刀具类型进行选择。对凹形表面展开精加工或者半精加工过程中，对球头刀进行选择的主要目的在于确保其表面质量更加精良。粗加工期间，对圆角立铣刀或者平段立铣刀进行选择的主要原因在于球头刀存在交叉的切削条件。如果是凸形表面，那么在展开粗加工过程中，通常会选择圆角立铣刀或者平端立铣刀，但是对凸形表面进行精加工时选择圆角立铣刀的主要原因在于圆角立铣刀本身几何条件明显优于平端立铣刀。在带脱模斜度侧面中，通常会对锥度铣刀进行选择，尽管平端立铣刀同样能够加工斜面，若真的选用平端立铣刀，一方面会因为较长的加工路径而对加工效率产生影响，另一方面还会磨损加工刀具，进而对加工精度产生影响。（2）应该依照自大到小原则对刀具进行选择。因为模具型腔本身曲面类型比较多，因此，在加工零件过程中，避免仅对一种刀具进行选择与应用。而且无论是精加工或者粗加工，均必须对大直径刀具进行选择。其原因是刀具直径和加工路径长度呈正相关性，一方面会导致加工效率的下降，另一方面刀具磨损也会直接影响到加工质量。（3）根据型面曲率对刀具进行选择。精加工过程中，应该对半径比被加工零件轮廓圆角半径小的相关刀具进行选择，特别是在加工零件拐角过程中，应该对比拐角位置圆角半径小的刀具进行选择，同时选择圆弧插补模式加工零部件拐角，其原因是该方法能够有效避免选择直角插补而产生过切的情况。粗加工期间，第一步应该明白选择直径较大刀具的价值，第二应该知晓直径较大刀具会将余量留在零部件轮廓拐角的位置，该情况下就需要对粗加工后余量给精加工或者半精加工刀具导致的切削负荷加以考虑，通常该因素会导致精加工切削力产生改变，继而损坏刀具。（4）粗加工过程中，应该尽量对圆角立铣刀进行选择，其原因是圆角立铣刀能够在工件和刀刃接触面给出切削力变化，同时在保证质量的同时也延长了刀具的使用寿命。另一方面，选择圆角立铣刀进行粗加工是因为汽其比球头刀具有更好的切削条件，而相比于平段立铣刀，能够留下均匀精加工余量，具体如图1，这个条件非常有利于后续加工。

2 数控加工中对UG软件的应用及数控加工程序流程

2.1 UG软件在数控加工中的应用

为虚拟化的加工制造建立环境。用户可以在UG软件下根据实际加工制造的情况，建立虚拟化的加工制造环境。在此虚拟化的加工制造环境下，用户可以选择数控机床的模型，以及可以定义刀具、工件毛坯模型。虚拟化加工制造环境的整个建立过程之所以是在可视化的状态下进行的，则是因为只有这样才可以确保虚拟制造环境与实际加工环境的一致性。

2.2 UG软件数控加工程序的流程

在UG软件中进入具有建模功能的模块，利用仿真功能对零件模拟做出仿真图，从而进行零件产品设计。在数控模拟加工的过程中，模拟的零件是否符合设计的要求。当模拟的零件达到预期效果后，则利用UG软件的后处理程序对其生成数控代码，从数控代码中得出刀位的轨迹文件。由于数控机床的控制系统只能识别G代码和M代码数控指令，其次，数控系统是由不同数控设备组成的，多以既有不同的加工程序格式，所以为了数控机床的正确驱动，必须要将刀位的轨迹文件转换成能够识别的后处理程序，从而再进行后处理而生成的数控代码，具体如图2。

3 结语

总而言之，UG软件在机械加工制造行业和数控机床加工发挥着重要的作用。其不但提高了零件从设计到制造的衔接性以及零件的加工质量和效率，而且还能够方便的建立零件的几何模型，缩短了零件产品的工艺准备时间以及节省了编程时间。

参考文献

[1]姚伟德.UG软件在数控加工中的分析研究[J].现代制造技术与装备，2016（2）：143-144.

[2]李珑.数控加工中UG软件在的应用分析[J].现代制造技术与装备，2016（5）：240.

[3]章群山，谌立贵，王立坚，苟大维.UG软件在数控加工中的加工[J].机械，2012（6）：62-64.