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基于UG NX数控加工的应用 |
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作者：贵州险峰机床厂 章群渝 汪永东 |
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随着市场经济的发展，企业竞争愈发激烈，要求企业必须缩短产品的开发周期、降低开发成本、提高产品质量，实现新产品的快速开发。企业要实现这一目标，必须改进传统的产品设计方法，掌握计算机应用技术并应用于产品开发、制造，才能够掌握市场的主动。
我厂是我国专业生产轧辊磨床和无心外圆磨床的厂家之一，每年各型机床产量可达到1000余台，属于单件小批量生产模式。为了在激烈的市场竞争中求生存，谋发展，快速回应客户的定单要求，缩短新产品开发设计周期，提高设计、加工水平，我厂进行了大量的企业信息化工作，建立和完善了企业TIS系统(技术信息系统)，具体包括CAD (计算机辅助设计系统)、CAPP(计算机辅助工艺系统)、PDM (产品数据管理系统)及CAM (计算机辅助制造系统)，其中的CAM系统采用了Unigraphics Solutions软件。
1．UG软件在企业使用的实例
下面以我厂的零件为例，阐述UG CAD／CAM在我厂的应用情况。
(1)三维建模用UG CAD快速地作好零件的三维模型，如图1。
(2)模型的结构和工艺性分析UG数控编程的一大优势就是一次装夹就能完成多道工序的加工，最大程度地让工序得到集中。所以，基于该模型，可以用模型的系列孔来对零件进行定位和装夹，通过五个孔和螺钉把模型固定在专用定位板上，如图2。
图2
这样就可以通过一次装夹把零件加工出来，如图3。
图3
(3)思路拟订后进行编程，可以分成6个小程序把零件加工出来，即铣顶面、铣零件四周轮廓、铣右边台阶面、铣左边的通槽及铣右边的不规则台阶槽。在每个小程序里，根据要切除的余量可以选择不同的刀具及给定不同的加工余量，在加工的时候，通过自动换刀命令，数控机床会从刀库里选择相应的刀具对零件进行加工。具体步骤如下：
①对顶面进行加工，对相关参数进行设置，如指定毛坯和工件、指定加工边界、给定刀具参数、背吃刀量、进给量及进退刀参数等，然后创建平面铣操作，系统就会根据给定的参数自动编程，把余量切削掉，生成符合要求的刀轨，通过模拟功能，可以把加工零件的过程直观地模拟出来，如图4。
图4
②铣周边。给定相关参数，对切削周边轮廓进行数控编程。系统会根据给定的相关参数生成如图5所示的刀具轨迹。
图5
刀轨创建好后，就可以模拟刀具在机床上加工零件的动态过程了。
用同样的方法继续对台阶面、通槽等其他需要加工的部分进行编程加工，把余量全部切削掉。所有程序刀轨经过模拟验证，达到要求以后，对程序进行后处理。后处理就是把系统生成的程序源代码转化成数控设备控制系统对应的NC代码，如图6。
图6
把后处理得到的Nc代码通过DNC技术传输到数控设备上，操作者只需调出输入的程序，就可以对零件进行实际加工了。对于越复杂的零件，UG的自动编程的优越性越明显，很多手工编程难于完成的程序在UG里变得很轻松，效率高，可靠性强。并且对于复杂的零件加工，一次装夹就可以完成多个工序，最大限度地减少重定位带来的误差。以上是UG在我厂应用的一个例子，一次装夹就基本完成了零件的加工过程。成功的例子还很多，比如凸轮的加工、不规则零件的加工等都已经用UG轻松的完成。在此不再一一举例。
2 UG数控编程的优点
(1)数控加工精度高，质量稳定。尺寸精度一般在0.001—0.01mm之间，甚至更高，不受工件形状复杂程度的影响。加工中排除了操作者的主观误差，提高了同批零件加工的一致性，使产品质量保持稳定。
(2)生产效率高。省去了常规加工过程中的划线、工序切换时的多次装夹定位、检测等工序。在数控设备上的刀库里把需要用到的刀具都装上，加工工件时可以自动换刀，不需要中断加工过程，提高了加工的连续性。一次装夹就可以完成多个部位的加工，甚至完成工件的全部加工内容。
(3)自动化程度高，易于实现计算机控制。除了装夹工件毛坯还需手z：J'b，全部加工过程都在数控程序的控制下，由数控机床自动完成，不需要人工干预。
(4)便于建立网络化系统。例如，建立直接数控系统(DNC)，把编程、加工、生产管理三者连成一体，建立自动化车间，走向集成化制造。
3．结语
UG强大的CAD功能和CAM功能极大地提高了我厂产品的设计、制造能力，特别是UG的自动编程功能，解决了我厂复杂零件的加工瓶颈，提高了产品的加工精度，缩短了加工时间。模拟仿真功能使得很多加工调试可以在电脑上轻松地完成，最大限度地减少设计过程带来的失误，节约了制造成本，从而为提升我厂的核心竞争力提供了有力保障。(end)
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(8/24/2010) |
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