探究模具加工过程中的UG数控技术的应用

侯云霞

（德州职业技术学院，山东 济南 253000）

探究模具加工过程中的UG数控技术的应用

侯云霞

（德州职业技术学院，山东 济南 253000）

面对模具加工业的发展趋势，在生产周期缩短的情况下，利用UG数控技术，能够大大提高模具加工的生产效率，推动模具加工业的快速发展。

模具加工；UG；数控技术

0 引言

随着市场竞争的日益激烈，模具加工业在高速发展的过程中，对模具加工方面的要求越来越高，模具在结构、型腔形状等各方面构造更加复杂，加工工艺的技术精确度也更加严格。面对模具加工业的发展趋势，在生产周期缩短的情况下，利用UG数控技术，能够大大提高模具加工的生产效率，推动模具加工业的快速发展。

1 UG软件简介及功能介绍

作为一种计算机辅助机械设计制造系统软件，UG数控技术最初是由美国Un Graphic Solutions公司研发而来的，并获得了飞速的发展，在多个行业得到广泛的应用。该数控技术集合了CAM、CAE及CAD等多种软件的功能，在模具加工领域具有独特的优势，其在流程处理过程中，主要借助CAD/CAM软件的数控加工程序发挥作用。数控加工模拟流程图详见图1。

图1　数控加工模拟流程

UG数控技术的应用，实现了对零件加工的展开式分析，通过建模、绘制展开几何图形的手段，对零件进行设计，并根据设计模具制作相应的图纸。在软件强大的后期处理功能作用下，UG数控软件能够对数控加工过程中的指令代码进行设计，根据实际生产状况做出合理的调整，并选取最佳的刀具路径，完成数控机床指令输入操作后，即可进行高效的数据加工生产。

UG软件中的一项关键功能模块就是MoldWizard，其主要功能就是实现模具设计的自动化，使设计过程更加简便［1］。该模块自身具备模具设计向导，以更加快速、准确、直观的方式，将模具浇筑设计、模架设计、零件分型和装载等各项模具设计工作展现出来，为设计人员提供了技术支持。此外，MoldWizard还可以为设计人员设置了模架库，简化了模具的模架选取工作。

2 UG数控技术在模具加工中的具体应用

UG数控技术在模具加工、机械设计领域占据着极高的地位，其本身拥有的功能使相关设计工作更加简便、快捷，可以制作出最优化的设计方案，值得工作人员进行研究和学习。近年来，UG数控技术的优势普遍被人们所了解，其性能也更加完善，在机械设计中是公认的首选技术。UG能够同时供应多种不同的加工操作，因为模具部件的形状都各有不同，因此它们对加工的要求也就各异了［2］。粗加工、半精加工和精加工是模具加工的三个主要环节，不同加工环节的处理方式存在很大的差异。就目前的应用状况来看，模具加工领域中UG数控技术的应用体现为：

2.1粗加工阶段

模具加工过程中首先要进行的工作就是粗加工，也是所有模具必须进行的一项加工环节，该环节的主要任务即为获得加工部分，并最大限度的将冗余材料清除掉，所应用的刀具普遍具有直径大的特征。与此同时，还要适当的增加加工速率，其最优速率一般为其最大值［3］。但是此处需要注意的是，在设定刀具的操作时，例如其切削速率、范围以及最优转速等，应尽可能的考虑到多方面的条件，包括刀具自身的相关特征、加工材料属性以及机床的承受能力等。在此条件下，可以确保模具加工的质量，提高模具加工的工作效率。经过多年的实践经验表明，对于粗加工阶段而言，如果其刀具型号偏大，同时其切削范围与程度也偏大，那么刀具自身的旋转速度将会有所降低。除此之外，还要严格的控制切削速度，适当的降低该速度。在现阶段的制造行业中，人们大都选用UG中的腔铣是作为粗加工阶段所普遍使用的技术。粗加工环节中应用率最高的切削途径即为跟随周边和跟随部件，在模具加工时，如果需要对部件局部进行相应的粗加工，也可以选取面铣、平面铣的方式。

2.2半精加工阶段

进行精加工环节的前提就是半精加工，半精加工阶段与下一阶段的进度、以及模具的最终质量之间有着十分紧密的关系。半精加工阶段的最主要目的就是在下一阶段的加工工作没有正式开始之前，保证模具中待精加工部分的剩余材料的平整性与均匀［4］。在此需要注意的是，在粗加工阶段中如果模具表面的剩余部分已经达到了均匀的条件，那么就可以直接进入到精加工阶段。应用刀具较大的平面铣、型腔铣完成粗加工后，机械加工工件的平、曲面很容易出现余量不均的问题。根据本人的实践经验与资料研究得出结论，可能出现不均匀余量问题的主要包括：①大刀具不能顾及到的斜面或部件死角；②大刀具无法到达的凹槽；③小圆角加工的位置处于超过大球刀处理界限；④切削层之间的台阶。针对以上问题，可以采取以下几项有效措施进行应对，提高模具加工的效率：

（1）在对窄槽位于凹处情况下的问题进行处理时，可以应用设置“型腔铣”的方式处理残留毛坯。

（2）工件角落的加工操作应由型腔铣参考道具完成。

（3）在对非陡面角度进行科学设计的过程中，要借助“区域铣削驱动方式”来解决。

（4）固定轴曲面轮廓铣创建可先采用径向切削驱动、清根加工，之后遗漏切削由小型刀具完成［5］。

2.3精加工阶段

精加工环节在半精加工环节之后进行，目的是对之前加工处理进行进一步的精细化操作，使工件表面更加标准。模具加工人员在对工件进行精加工时，通常都会选取曲面轮廓铣这一工具，并根据实际加工状况对主轴转速和切削速度进行合理的调整，把这两项参数设置的相对较大。对于工件为平面性的加工处理，则要适当的减小切削步距，将切削速度空载较小的范围内，利用轮廓铣方式进行精加工处理，而主轴转速参数的设置要相对较高。

3 总结

由于模具加工的特殊性，工业标准要求较高，逆向性是工件设计制造过程最显著的特征。模具加工生产企业面对激烈的市场竞争，一定要提高对模具加工精度的控制，充分的利用UG数控技术的优势，结合模具加工的实际需求和特点，对该软件的性能进行进一步的优化和完善，加大研发和探究力度，为模具加工业的发展注入新的发展动力，推动机械设计的良性发展。

［1］王胜凯.基于UG的注射模具的优化设计研究［D］.华北电力大学. 2013.

［2］王延涛.基于UG的数控加工技术在模具加工中的应用分析［J］.成功（教育），2013，24.

［3］于克强，孙丽娜.基于UG数控加工技术在模具加工中的应用［J］.装备制造，2009，11.

［4］李冬生，刘全坤.冲裁结构ca，D模具设计模型及相关技术闭［J］.合肥工业大学学报（自然科学版），2013，10.

［5］康文利，路世强，周学辉.基于UG的数控加工技术在模具精加工中的应用［J］.工艺与装备，2008，4.

TG659

A

10.3969/j.issn.1002-6673.2015.02.049

1002-6673（2015）02-129-02

2015-01-16

侯云霞（1972-），女，山东济南人，本科，副教授。研究方向：机械设计与制造。