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UG軟件之所以能夠在數(shù)控加工中得到了廣泛應(yīng)用，則是因為ug軟件能為機(jī)械零件產(chǎn)品從圖形設(shè)計、建立模型、結(jié)構(gòu)分析、加工過程的運動仿真到加工程序生成等提供整套的解決方案，所以其在數(shù)控加工中具有一定的優(yōu)勢，對于機(jī)械加工制造行業(yè)的發(fā)展也有著重要的意義。

1UG軟件包含模塊的功能

1.1CAD模塊

（1）可以為機(jī)械零件產(chǎn)品提供形狀實際，可以生成和編輯零件的曲線?？偟膩碚f，就是建立機(jī)械零件產(chǎn)品的模型。（2）CAD模塊中有多種加工工具，甚至還能讓用戶從UG軟件的三維實體模型中得到模型的二維的工程圖。（3）CAD模塊具有鈑金零件建模功能，在生成復(fù)雜的鈑金零件的同時，還可以對其進(jìn)行參數(shù)編輯。（4）CAD模塊在模擬實際機(jī)械裝配的過程中，可以利用自上而下或者自下而上的兩種裝配方式，將零散的零件圖形裝配成一個完整的機(jī)械圖形。（5）CAD模塊不但為設(shè)計者提供了一個能夠與UG軟件的三維建模完全吻合的模具設(shè)計環(huán)境，而且還激發(fā)了用戶對模具的設(shè)計產(chǎn)生興趣。1.2CAM模塊CAD模塊具有粗加工的單個以及多個型腔的功能，模型能夠通過加工設(shè)計精度低、有曲面間隙和形狀重疊的容腔銑削。CAM模塊在數(shù)控加工的過程中，為所有基于UG軟件下的加工模塊提供了最基礎(chǔ)的框架。用戶在對模型進(jìn)行后處理程序的時候，可以建立自己的加工后置處理程序。另外，CAD模塊可以對零件進(jìn)行2軸和4軸的線切割加工，以及多種線切割方式。

1.3CAE模塊

CAE模塊可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)模態(tài)與穩(wěn)態(tài)熱傳遞的分析，能夠?qū)α慵b配的前后進(jìn)行處理，由于CAE模塊主要用于對模具的仿真以及多其性能做出評估，幫助模具設(shè)計人員確定模具設(shè)計的是否合理，如果不合理則能夠檢查出不合適的部位，所以，CAE模塊可以對任何模型進(jìn)行運動學(xué)和動力學(xué)的分析，以及其運動仿真。其次，CAE模塊對刀具的選擇也是有規(guī)定的，因為刀具的選擇直接影響著模具零件的加工質(zhì)量、效率及成本，所以刀具的正確選擇顯得極為重要。如圖1所示，在模具型數(shù)控銑削加工中，常用的刀具有平段立銑刀、圓角立銑刀、球頭刀及錐度銑刀四種。另外，在模具型腔加工時，刀具要遵循以下幾點原則：（1）要根據(jù)被加工型面形狀來選擇刀具的類型。對于凹形表面在半精加工好精加工時，之所以選擇球頭刀，是為了使表面質(zhì)量看起來更好。在進(jìn)行粗加工時之所以選擇平段立銑刀或圓角立銑刀，則是因為球頭刀切削的條件較差。對于凸形表面，在進(jìn)行粗加工時多選擇平端立銑刀或圓角立銑刀，而對凸形表面進(jìn)行精加工時選擇圓角立銑刀，則是因為圓角立銑刀的幾何條件比平端立銑刀好。對帶脫模斜度的側(cè)面，一般選用錐度銑刀，雖然平端立銑刀也可以加工斜面，如果真的選用平端立銑刀，不但會使加工路徑變長而影響大加工的效率，而且還會加工刀具的磨損，從而影響加工的精度。（2）要根據(jù)從大到小的原則選擇刀具。由于模具型腔包含多個類型的曲面，所以在完成整個零件的加工時，不能只選擇使用一把刀具。另外，不管是粗加工還是精加工，都要盡可能選擇直徑大的刀具。因為刀具直徑越小，其加工的路徑就越長，不但會降低加工的效率，而且刀具的磨損也會給加工質(zhì)量帶來影響。（3）在進(jìn)行粗加工時要盡可能的選擇圓角立銑刀。因為圓角立銑刀一方面可以在刀刃與工件接觸的范圍內(nèi)給出連續(xù)的切削力變化，在保證質(zhì)量的同時也延長了刀具的使用壽命。另一方面，選擇圓角立銑刀進(jìn)行粗加工是因為汽其比球頭刀具有更好的切削條件，而與平段立銑刀相比，則是其可以留下均勻的精加工余量，如圖2所示，這個條件非常有利于后續(xù)加工。

2UG軟件在數(shù)控加工中的應(yīng)用及數(shù)控加工程序流程

2.1UG軟件在數(shù)控加工中的應(yīng)用

為虛擬化的加工制造建立環(huán)境。用戶可以在UG軟件下根據(jù)實際加工制造的情況，建立虛擬化的加工制造環(huán)境。在此虛擬化的加工制造環(huán)境下，用戶可以選擇數(shù)控機(jī)床的模型，以及可以定義刀具、工件毛坯模型。在這個過程當(dāng)中，為了確保所建立的虛擬化的制造環(huán)境與實際加工制造環(huán)境一致，用戶還可以對數(shù)控機(jī)床、刀具、工件毛坯等模型的尺寸進(jìn)行修改，以及調(diào)整它們的位置。虛擬化加工制造環(huán)境的整個建立過程之所以是在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行的，則是因為只有這樣才可以確保虛擬制造環(huán)境與實際加工環(huán)境的一致性。

2.2UG軟件數(shù)控加工程序的流程

在UG軟件中進(jìn)入具有建模功能的模塊，利用仿真功能對零件模擬做出仿真圖，從而進(jìn)行零件產(chǎn)品設(shè)計。只有進(jìn)入加工模塊后，才可以設(shè)置模型的路徑及刀具，然后在利用UG軟件的零件加工模塊對設(shè)置好的好的零件工藝參數(shù)、設(shè)備是否正確運行及加工前對加工操作的過程進(jìn)行檢驗。在數(shù)控模擬加工的過程中，模擬的零件是否符合設(shè)計的要求。當(dāng)模擬的零件達(dá)到預(yù)期效果后，則利用UG軟件的后處理程序?qū)ζ渖蓴?shù)控代碼，從數(shù)控代碼中得出刀位的軌跡文件。由于數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)只能識別G代碼和M代碼數(shù)控指令，其次，數(shù)控系統(tǒng)是由不同數(shù)控設(shè)備組成的，多以既有不同的加工程序格式，所以為了數(shù)控機(jī)床的正確驅(qū)動，必須要將刀位的軌跡文件轉(zhuǎn)換成能夠識別的后處理程序，從而再進(jìn)行后處理而生成的數(shù)控代碼。

3總結(jié)

總而言之，UG軟件在機(jī)械加工制造行業(yè)和數(shù)控機(jī)床加工發(fā)揮著重要的作用。其不但提高了零件從設(shè)計到制造的銜接性以及零件的加工質(zhì)量和效率，而且還能夠方便的建立零件的幾何模型，縮短了零件產(chǎn)品的工藝準(zhǔn)備時間以及節(jié)省了編程時間。

作者:陸軼凡 單位:南京航空航天大學(xué)工程訓(xùn)練中心

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