數(shù)控編程技術(shù)論文

　　數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)信息化的關(guān)鍵技術(shù)之一，下面是小編為大家精心推薦的數(shù)控編程技術(shù)論文，希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>

　　數(shù)控編程技術(shù)論文篇一

　　UGNX CAM模塊數(shù)控編程與加工技術(shù)探討

　　摘 要]型腔銑操作應(yīng)用廣泛,文章以典型實(shí)例闡述了在UG軟件中完成從產(chǎn)品造型到數(shù)控加工的全過程,重點(diǎn)討論了UGCAM加工模塊中層的運(yùn)用、等高輪廓銑參數(shù)的設(shè)置與編輯優(yōu)化刀路的方法,從而達(dá)到提高編程的精確性與效率,縮短加工生產(chǎn)周期的目的。

　　[關(guān)鍵詞]UGNX CAM NC 數(shù)控編程 型腔銑

　　[中圖分類號]TH16[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1007-9416(2010)02-0027-02

　　隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,企業(yè)競爭愈發(fā)激烈,要求企業(yè)必須縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期、降低開發(fā)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品的快速開發(fā),因此改進(jìn)產(chǎn)品的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)加工方法,掌握計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)并應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)、制造,才能夠在市場競爭中立于不敗之地。UG NX是當(dāng)前世界上最先進(jìn)、面向先進(jìn)制造業(yè)、緊密集成的系統(tǒng)軟件,廣泛應(yīng)用于齒輪的參數(shù)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[1]、高速加工[2]、六自由度并聯(lián)機(jī)器人曲面加工[3]及精密葉輪加工等[4],其中CAM模塊根據(jù)建立的模型生成數(shù)控代碼,用于產(chǎn)品加工。UG NX軟件提供的后處理器UG/POST可根據(jù)機(jī)床參數(shù)進(jìn)行修改生成機(jī)床可以識別的NC程序,大大方便了用戶的使用。

　　1 基于UGNX自動編程過程概述

　　UGNXCAM涵蓋完整的NC編程和后處理、切削仿真和機(jī)床運(yùn)動模擬功能,可用于構(gòu)建產(chǎn)品、工裝、夾具及刀具,同時(shí)也可以創(chuàng)建機(jī)床的三維模型供模擬使用[5]。

　　UGNX CAM模塊提供了2-5軸的銑削加工,2-4軸的車削加工,電火花切割加工和點(diǎn)位加工,并在此基礎(chǔ)上提供多種加工子類型,例如平面銑、型腔銑、固定軸曲面輪廓銑及可變軸曲面輪廓銑等,用于各種復(fù)雜零件的粗加工、半精加工、精加工,編程人員可以根據(jù)加工零件的結(jié)構(gòu)特征和加工精度要求選擇合適的加工方法,滿足不同客戶需求。目前CAD/CAM集成系統(tǒng)數(shù)控編程是指以待加工零件CAD模型為基礎(chǔ),生成機(jī)床可以識別的NC程序并實(shí)現(xiàn)加工過程仿真的相關(guān)專業(yè)技術(shù);在UG 軟件中,首先對三維實(shí)體造型進(jìn)行加工工藝分析,合理安排加工工序、切削參數(shù)與走刀路線,然后用戶可在圖形方式下編輯刀具路徑,生成刀軌,并進(jìn)行加工模擬。通過設(shè)置UG-POST后處理器生成機(jī)床可以識別的數(shù)控加工指令代碼,編輯調(diào)試后輸入數(shù)控機(jī)床即可進(jìn)行數(shù)控加工;UG NX數(shù)控編程加工過程如圖1。

　　2 UGNX CAM加工工藝分析

　　下面以凹模零件銑削加工為例,闡述UG在數(shù)控加工中的實(shí)際應(yīng)用,軟件版本是UGNX5.0。

　　2.1 三維建模

　　利用UGNX強(qiáng)大三維造型功能快速獲取CAD數(shù)據(jù)模型建立三維實(shí)體模型,見圖2所示。

　　2.2 零件的工藝分析及規(guī)劃

　　制訂數(shù)控銑削加工工藝是數(shù)控銑削編程的基礎(chǔ)和前提,只有合理安排工藝路線,確定數(shù)控銑削工序的內(nèi)容和步驟才能確保NC程序質(zhì)量,因此工藝分析及規(guī)劃是整個CAM工作的核心。

　　2.2.1 確定加工內(nèi)容

　　根據(jù)模型形狀確定需加工的區(qū)域,本例中主要是凹模的內(nèi)型腔側(cè)面、底面與凹模頂面的微小臺階面。根據(jù)加工內(nèi)容選擇UGCAM加工模塊中的型腔銑子類型就可以完成凹模零件的全部加工。

　　2.2.2 確定加工工藝路線

　　即確定從粗加工到精加工的流程與加工余量。本例中加工工藝路線是首先采用UGCAM模塊中型腔銑操作(MILL_CONTOUR)粗銑凹模內(nèi)輪廓,留0.1mm的精加工余量,選擇切削模式為跟隨部件,步距為刀具直徑的75%;其次是凹模側(cè)壁與底平面精加工,選用型腔銑子類型--等高輪廓銑(ZLEVEL_PROFILE),通過設(shè)置切削區(qū)域、指定修剪邊界簡化刀路,提高生產(chǎn)效率。另外,在等高輪廓銑子類型的切削參數(shù)對話框設(shè)置中,將連接類型設(shè)置為直接對部件與在層之間切削,可同時(shí)實(shí)現(xiàn)底平面的精加工,精簡了NC程序,大大提高了加工效率。

　　最后是凹模頂部臺階面的清根加工,選取型腔銑子類型――等高輪廓銑,通過設(shè)置切削層深度巧妙的將加工范圍限制在臺階面的上下,可快速高效實(shí)現(xiàn)上部臺階面清根加工。

　　2.2.3刀具及切削參數(shù)的設(shè)置

　　根據(jù)加工要求選擇刀具、加工工藝參數(shù)與切削參數(shù)。本例中凹模內(nèi)腔為帶斜度陡壁,選用型腔銑子類型――等高輪廓銑,為獲得高的表面粗糙度,垂直方向的切削層設(shè)置為最優(yōu)化模式,系統(tǒng)會根據(jù)三維模型自動調(diào)整層深,一般在有淺面的地方生成比較小的每刀切削深度,在陡峭面的地方使用相對比較大的每刀切深,從而獲得比較好的表面加工質(zhì)量。

　　根據(jù)上述工藝分析,選用三把刀具,其直徑分別為φ16mm,底圓角半徑0.2mm;φ6mm,底圓角半徑為3mm;φ12mm,底面角半徑為零。根據(jù)切削參數(shù)確定主軸轉(zhuǎn)速為粗加工2000r/min,精加工為7000r/min,進(jìn)給速度為粗加工F=1000mm/min,精加工F=800mm/min,邊界內(nèi)公差和邊界外公差設(shè)置為0.03,由此可知該部分加工工藝表如下:

　　3 UGCAM模擬導(dǎo)加工過程

　　3.1 進(jìn)入CAM環(huán)境

　　選擇mill_contour(型腔銑),刀具選擇可以根據(jù)模板或直接調(diào)用UG刀具庫里的刀具,創(chuàng)建加工刀具尺寸參數(shù)。

　　3.2 設(shè)置操作參數(shù)

　　創(chuàng)建操作的過程中主要包括選擇操作類型(子類型)、設(shè)定工件坐標(biāo)系與安全平面、創(chuàng)建工件幾何體等幾大塊。在操作對話框中設(shè)置加工過程相關(guān)的一些參數(shù),主要有檢查幾何體、指定切削區(qū)域、指定修剪邊界、切削模式、切削層等。在操作對話框中完成切削順序、切削方向、余量以及進(jìn)給量等相關(guān)參數(shù)設(shè)置。

　　3.3 模擬加工刀具路徑

　　完成參數(shù)設(shè)置后,系統(tǒng)進(jìn)行刀軌計(jì)算,自動生成加工刀具路徑,如圖3所示

　　3.4 輸出機(jī)床加工程序

　　UGNX5.0提供了強(qiáng)大的后處理器,利用該處理器生成的NC程序無法直接在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用,因不同的機(jī)床生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床硬件不同,即使是相同的機(jī)床所安裝數(shù)控系統(tǒng)也不一定相同,這些特定的機(jī)床參數(shù)并不包含在刀具位置源文件中,因此必須根據(jù)特定數(shù)控機(jī)床參數(shù)設(shè)置后處理器,以便生成該機(jī)床可以識別的NC程序。最終將凹模NX程序?qū)隠GMazak型號為Nexus510C的立式機(jī)床進(jìn)行加工,圖4為在LGMazak機(jī)床上生成實(shí)際加工的程序,圖5為最終加工效果圖。從圖中可以看出最終加工效果圖與零件的三維模型一樣,從而實(shí)現(xiàn)了零件的快速加工。

　　4 結(jié)語

　　文章詳細(xì)闡述了UGNX在現(xiàn)代制造業(yè)中的應(yīng)用,利用加工模塊提供的切削層設(shè)置工具,將凹模切削層設(shè)為最優(yōu)化,UGCAM根據(jù)三維模型自動優(yōu)化刀軌,大大提高零件的加工效率,精簡加工工藝,因此得出如下結(jié)論:

　　(1)可以在一次裝夾中,完成型腔的粗、精加工,實(shí)現(xiàn)一次加工成品,簡化NC加工程序;

　　(2)利用UGNX數(shù)控編程技術(shù)快速實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)-模擬加工-實(shí)際加工的一體化過程,提高產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)效率,大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期;

　　(3)UGNX提供了強(qiáng)大的加工過程仿真工具,從而有效預(yù)防和減少了復(fù)雜零件實(shí)際加工中錯誤的發(fā)生。

　　[參考文獻(xiàn)]

　　[1] 邵家云,任豐蘭.UG中漸開線斜齒輪的全參數(shù)化精確建模[J].農(nóng)機(jī)使用與維修,2009(1).

　　[2] 王建華,王妮.UG在高速加工數(shù)控編程中的應(yīng)用[J].航天制造技術(shù),2006.

　　[3] 薛世超,高國琴,莊景燦.基于UG的六自由度并聯(lián)機(jī)器人曲面銑加工實(shí)現(xiàn)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2009(1).

　　[4] 李群,陳五一,單鵬,宋放之.基于UG的復(fù)雜曲面葉輪三維造型及五軸數(shù)控加工技術(shù)研究[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2007,8.

　　[5] 黃宜松,謝龍漢,王磊.數(shù)控加工入門與實(shí)例進(jìn)階[M].北京:清華大學(xué)出版社,2008.

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