基于UG的数控自动编程在教学中的应用

赵智哲，宋 飞，刘昊鸣，陈宝欣，张千宇

（1.沈阳工学院 机械与运载学院，辽宁 抚顺 113122；2.抚顺矿业集团西露天矿，辽宁 抚顺 113001）

1 数控仿真

1.1 仿真简介

仿真就是将所研究的对象用另一种手段来模仿的活动，如兵棋推演、模拟驾驶、飞行器的风洞实验等都属于实物仿真的例子，而数控仿真是应用计算机技术对数控加工操作过程进行模拟仿真的一门新技术。

1.2 数控仿真

在数控机床与编程这门课程中，首先，数控仿真能够有效检验数控加工程序是否正确，有无过切或欠切现象；其次，数控仿真还能够检测碰撞干涉、切削过程中的力热；再者，数控仿真可以优化切削参数和进行刀具磨损预测。

2 自动编程

2.1 分析图纸及建模

通过对图纸的分析，运用UG软件设计出图纸三维模型。UG软件中具有加工模块，一方面，可提供多种刀具，确保刀具路径精确、可靠；另一方面，该加工模块中可设置多种切削参数，优化刀具路径。

2.2 加工件的编程

（1）确定坐标系与工艺路线。工件坐标系设定原点为工件中心位置，横向为X轴竖向为Y轴，纵向为Z轴；其加工工艺路线为：选择10的硬质合金铣刀对内部的凹槽进行平面铣，然后对外部轮廓进行型腔铣，最后选择8的钻头进行钻孔。

（2）铣削编程。单击【创建工序】在工序子类型选择平面铣，单击确定。出现几何体选择WORKPIECE，指定部件边界选择上表面，指定毛坯边界选择凹槽上表面所联成的封闭的曲线，指定底面选择凹槽的底面，点击确定，并生成刀轨，如图1所示。

单击【创建工序】类型选择。工序子类型中选择型腔铣，单击确定。出现的对话框，几何体选择WORKPIECE，指定检查选择工件，指定切削区域选择图纸绿色的平面，指定修剪边界选择轮廓封闭的曲线。单击确定并生成刀轨，如图2所示。

图1 内型腔编程

图2 外型腔编程

（3）钻孔。单击【创建工序】类型选择drill工序子类型选择钻孔，单击确定。出现对话框后，单击指定孔，选择工件上表面的4个孔，单击确定，生成刀轨。

（4）后处理设定。首先选中3个工序，然后右击【后处理】选择FANUC-Oi的后处理文件，单位选择公制，单击确定，生成NC程序文件。

3 模拟加工

3.1 斯沃数控仿真系统

斯沃数控仿真软件是一款专门为数控专业学生量身打造的模拟工具，可帮助用户在计算机上进行对数控操作的模拟训练，还可将操作过程以三维动态的形式呈现在学生面前，有利于进行最安全、最专业、最全面的数控模拟操作。

3.2 切削参数选择

（1）刀具及切削用量。通过分析该工件的图纸，根据理论知识及相关经验，该工件选择的刀具及切削用量如表1所示。

表1 刀具及切削用量的选择

（2）模拟加工。首先进入到了机床的界面，然后回参考点，对刀，导入加工程序，关闭机床防护门，点击循环启动按键，开始加工，直到加工完成，最后检测。

4 结语

基于UG和斯沃数控仿真软件，可以在电脑上实现仿真全过程，不但解决了学校实训中心数控机床数量不足，还提高了学生们动手操作学习意识，同时还保证了同学们的安全性。另外，数控仿真软件的互动教学功能也可以让教师看到每个学生操作情况，做到因材施教，有效提高了课堂教学效果，为以后的实操打下了坚实的基础。