简述UG在平面零件加工中的运用

蒙重宝

摘 要：通过UG的平面铣功能选取单个轮廓加工，利用机床加工单个轮廓的时间，绘出其他轮廓并生成刀路，这样提高速度，提高程序的生成速度，节约时间。体现出UG的优点和劣势。

关键词：UG软件；自动编程；平面加工

UG是美国UGS的主导产品，它包括计算辅助加工，计算机辅助设计，计算机辅助工程。首先从最简单的草绘开始即平面图形，熟练后可以学习造型设计，再到曲面部分和不规则的曲面部分。UG的加工部分分为平面加工和三维加工部分。可以看出UG功能的强大。尤其是合理的运用UG的平面加工更能使编程简洁（少或不需要加工辅助图形对象）、生成刀具轨迹快（刀路）的特点。对于大型零件的加工，因其能节省大量编程时间而得到编程人员青睐。

1 图纸分析

图（1）图（2）是零件正反面尺寸图。毛坯是120×100×30的45#钢材料刚性较好，切削力大要合理的设置切削三要素防止断刀。零件的外形是120×100×28，要通过面铣保证厚度，而且两面更是有形位公差，要确保面铣的质量。零件上还有六个通孔，其中两个孔在凸台上，加工时要注意顺序，防止把钻头打断。加工之前先打六个通孔，然后再开出凸台。

2 工艺分析

该零件毛坯是120×100×30的长方形，可用精密虎钳装夹，有凸台的为正面，另一面为反面。为了方便装夹首先加工反面。反面多以凹槽为主。A面的两个同心圆精度较高我们加工时要留有余量，再用镗刀保证精度。十字键槽也有较高精度，需精加工保证。四个沉孔和两个矩形没有明显的尺寸精度，可一次性加工完成。B面是凸台。废料较多，我们可以用大刀具粗加工铣出圆形和六边形。注意铣六边形前，应该先将X轴上的两个孔做好。然后在做六边形。

3 利用UG加工

一、绘制平面图形打开UG5.0点击“新建” 出现一系列UG功能类型点击“确定”，打开左上角“草图” 们通过UG草绘的“约束”功能是其定在中心。我们先画两个圆如图3先加工中间φ20mm的孔和十字形。

二、【开始】，选择【加工】，进入加工模组。系统会跳出一个窗口，让你选择加工环境。这里我们选择的是UG通用2.5轴铣削（平面铣）。点击初始化进入加工。如图（4）

进入加工后，我们首先要做的是创建新刀具，选择刀具类型和输入刀具的名称，点击【确定】后，系统会跳出窗口，让我们输入刀具直径大小，输入好后，点击【确定】。

将左标题栏固定住，选择操作导航器，右击鼠标，将视图改成几何视图。

双击MCS.MILL.系统会跳出个窗口，让我们设置加工的安全平面，我们安全选项里面选择【平面】，点击选择安全平面，将偏置量改为10，表示在最高表面上方偏置10的表面为安全平面。（此时设置安全平面很重要，它能避免撞刀。）

此时要确定铣削类型点击上面的“创建操作”出现的是选取的界面，第一个是面铣，我们要选的是 PLANAR MILL为轮廓加工。要注意的是几何体要选WOKPIECE，不然加工无法进行。

最后就是制订切削各个要素了，首先确定切削的范围点击“指定部件边界”所铣削的轮廓是封闭的。凹槽中间废料是铣光的。所以材侧为外部，意思是保留我们所选轮廓的外侧材料。

下面就是在刀轨设置，设置其他参数。先把百分比设置成75%，以最大的间隙去除多余材料无明显节刀痕。

将切削层的参数改成最大4，最大下刀4cm，保护刀具。

再将“非切削移动”参數中的进刀类型改为“插削”高度为5cm（如图11），因为前面下刀是4cm，为了防止抬刀撞刀所以要大于4cm。铣内轮廓时要注意这点。

最后就是切削三要素的选择了。我们用的高速钢，它的Vc是20-30mm/min.根据公式大概算出主轴转速在600～700 r/min间。刀具是12mm的。转速设置为700r/min.切削F为100mm/min.进刀50mm/min，可以慢些。最后点击 按钮，

此时再把程序传入机床让机床先加工，利用机床加工中间圆的时间把其余图素画完

再继续生成其他的刀路，将之前的刀路复制粘贴。这样省去修改参数的时间，但要将加工的轮廓和指定的深度重新选择。生成刀路如图（4）

再通过该参数中的余量实现精加工保证尺寸。最后用三维加工将拔模角加工完，一面以加工好。

加工另一面时方法和之前的一样。首先用UG画出78mm的圆加工φ78mm的外圆凸台刀具为16mm的。这样大切削去除废料。利用这时间画出其他轮廓。并手动编程打孔。继续用φ12mm的刀加工六边形。再选取其他加工的轮廓并修改深度生成刀路调入机床用φ10mm刀加工，最后通过修改UG里的余量参数完成精加工。

4 UG加工的总结

平面铣优点：

（1）平面铣的刀轴垂直于XY平面，系统在于XY平面平行的切削层上创建刀具的切削轨迹，逐层完成对工件的加工。

（2）采用边界定义刀具切削运动的区域，调整方便，并能很好地控制刀具在边界上的位置。

（3）平面铣的刀轨生成速度快，其既可用于粗加工，也可以用于精加工。在我们考试时要一定的时间完成工件。可以尝试先用平面铣铣简单的轮廓让机床运作，利用这段时间再继续画图生成其他程序。

（4）平面铣用于精加工时可以逐个精加工，保证工件精度。

平面铣的缺点：

（1）平面铣只能加工侧面与底面垂直的工件。

（2）平面铣无法加工复杂零件，尤其是曲面加工。

（3）平面铣加工时有不必要的抬刀这样增加了切削的时间。

5 结束语

利用UG的平面铣提高了加工效率，节省了时间，在考技师时更能有充足的时间完成其他工艺，提高加工质量。在社会上更是提倡高质量高效率，我们应该学习好UG软件，满足社会的需求。

参考文献

1.田伟、陈海兵、顾雁兵主编.《UG NX5.0数控加工基础教程》，北京大学出版社.

2.姜永武主编.《UG典型案例造型设计》，电子工业出版社.