论文基于UG软件数控加工是关于数控加工方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关大型cnc加工中心论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要：随着数控加工技术在机械制造领域的广泛应用,以往存在的复杂、多变、小批量等零件加工问题均得到了有效解决,数控加工的效率和加工方案和加工参数的选择和优化密切相关.文章主要对基于UG软件的数控加工进行分析和探讨,利用UG软件建立3D模型生成数控代码,将其应用于产品加工中,以便支持各类型数控机床,提供数控加工效率.
关键词：UG软件；数控编程；零件加工；3D模型
中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）20-0089-02
数控加工是一种新兴的综合性技术,即在工件加工前,利用计算机编写程序生成刀具轨迹,并将程序输入数控机床进行指令性加工,为保证零件加工达到预期效果,提高数控程序编制质量尤为必要.作为高端的CAD/CAM/CAE软件,UG集成了多种功能,可为数控铣、数控车以及数控电火花线切割机编程,能够节省编程时间,降低生产成本,同时程序的精确性和安全性得到有效保证,也有利于提高数控加工的质量和效率.
1 数控加工编程原理及UG软件加工工艺分析
1.1 数控加工编程原理
数控机床的加工质量和使用效率直接取决于数控编程的质量,因此,明确数控加工编程原理尤为必要.作为一种高效自动化设备,数控机床的编程系统由CAM系统和数控加工设备两部分组成,前者根据工件几何信息计算数控加工轨迹,设置工艺参数,并为系统编制数控加工程序；后者按照数控程序指令完成各项工作动作.数控加工编程原理即根据数控程序提供的加工轨迹,由数控机床完成表面成型运动,获取产品的表面形状,其编程的核心工作是生成刀具轨迹和计算刀位点,刀轨插补误差和残余高度直接影响到数控加工的质量.由于数控加工类型的不同,刀位轨迹计算方法也不同.以截面法为例,刀具沿着截出的交线运动,可保证刀具和曲面的切点轨迹处在同一平面上,从而完成曲面的加工,其步骤为：偏置加工表面、选择截平面选择和计算刀位点.借助CAM系统编程,需结合该系统的特点,明确数控加工工艺路线,加工工艺流程为：毛坯→热处理→通用机床加工→数控机床加工→通用机床加工→成品.
1.2 UG软件加工工艺
UG软件是属于CAD/CAM/CAE高端软件,其在实体造型、装配、工程图生成及数控加工等方面展现了强大的功能,现广泛应用于机械制造领域,该软件融合了实体造型、线框造型和曲面造型等多项技术,其加工模块具有十分强大的计算机辅助制造功能,在此基础上建立3D模型生成数控代码对产品进行加工,处理程序后续操作可支持多种类型的数控机床,其自动编程过程为：建立零件输血模型→确立加工数字模型→生成刀具轨迹→模拟加工→后置处理→数控加工程序→数控机床.以平面铣数控编程开发为例,首先要设置平面铣参数,然后加工几何体,包括PG、BG、CG、TG和底平面,利用UG软件仿真加工,PG、BG和底平面是必备元素,几何加工均有边界定义,可选用的加工方法较多,如单向切削、往复式切削、仿形零件、仿形外轮廓等,选定加工方法后,还要确定切削步距,即相邻两次走刀之间的距离,可选用刀具直径、恒定值等步距指定方式,此外还要完成零件余量、增加侧余量、零件材料、切削深度等设置.
2 基于UG软件的数控加工程序及应用开发
2.1 数控加工程序
CAN零件设计过程中,可利用UG建模仿真功能完成零件仿真图的模拟,而基于UG软件的CAM模块则是利用各数控加工过程仿真专业技术及NC编程实现演示材料的模拟,待进入加工模块后,对刀具和加工路径进行设置,然后由UG软件提供零件加工模拟功能,并对已设置工艺参数的和合理性进行检测,同时对数控加工前应完成的各项操作进行验证.上述模拟达到预定要求,便可利用后处理程序生成数控代码,形成刀位轨迹文件.因控制系统并不能直接识别G代码、M代码等数控指令,待产生刀位轨迹文件后,需要将其转换成特定的数控指令,以驱动数控机床工作.由于不同数控设备组成的数控系统,其加工程序格式也存在一定的差异,应选用对应的后处理程序,对G代码进行后处理,由此生成的数控代码经适当修改后便可以供数控加工使用,此时利用UG后处理功能,即可生成NC文件.基于UG软件的数控加工程序为：分析图纸→利用实体、曲面等建立3D模型→确定加工部分及参数→选择加工轨迹并仿真→产生G代码→形成G代码文件.
2.2 UG应用开发
UG应用开发借助UG软件平台,结合实际应用需求,开发面向行业及设计流程的CAD/CAM系统,其应用开发模块可提供一个较为全面的应用开发工具集,实现对UG系统的的开发,能够满足数控机床的应用需求,该类开发工具由UG/Open API（应用编程接口）、UG/Open GRIP、UG/Open MenuScript及UG/Open UIStyler共4个部分组成,UG/Open API是UG软件和外部程序之间的接口,提供函数集合并利用C/C++语言编程对其进行编程,可实现操作UG文件、创建用户定义对象及交互式程序界面等功能,其函数类型包括tag-t、Structure type、Union type和Enum type等类型,供数控加工编程开发使用；UG/Open MenuScript是UG软件用于定义菜单的脚本语言,无需开发C语言程序便可创建和修改UG的主菜单和下拉菜单,MenuScript函数由UG/Open API提供,通过该函数可写作菜单选项；UG/Open UIStyler是一种新开发的可视化工具,比以往应用的User Tools的功能还要强大,因其能够自动生成C代码和UIStyler文件,无需进行GUI编程,此类对话框编辑器可提供Radio Box、Scrolled Window、Push Button、Single Select List等多种控件,能够节省开发时间,便于对控件属性的修改.
3 基于UG软件数控加工的应用实例
以手柄零件的车削加工为例,选用UGNX版本的UG软件,分析其在数控加工中的实际应用情况.首先利用UG软件获取手柄CAD数据模型,在此基础上建立3D实体图；然后选择“turning”设计加工方案,定义加工环境,确定加工对象和加工区域,通过模板和刀具库选择刀具并创建加工刀具尺寸参数,充分考虑待加工类型、表面形状及部位尺寸大小等因素,明确切削顺序、方向和余量等参数；根据参数计算刀轨,生成加工刀具路径,并后处理输出NC程序,基于不同厂商生产的机床硬件条件存在一定的差异,所选用的控制系统并不一致,即便是同一功能的控制系统也需要进行特定设置,否则后处理难以直接送至数控机床,也无法完成对零件的加工品,根据具体参数对源文件进行格式化,即可生成数控机床可识别的NC程序,从而满足不同数控加工的特殊要求；最后是机床试切加工,由数控程序对试切件进行验证,试切件用料以硬塑料、硬石蜡等为主,试切件可多次重复使用,有效降低成本.本次试验中,通过对各加工程序的模拟,实现了数控程序的自动生成,而且有效控制了人为因素产生的误差,产品的加工精度得到了有效保证.
4 结 语
综上所述,基于UG软件的数控加工,有效解决了编程数据来源问题,克服了以往数控语言编程存在的缺陷,有利于提高加工的质量和产品的制造能力,而且在实际产品加工中,能够简化生产流程,缩短生产周期,其在机械制造领域的应用前景十分广阔.
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