基于UG的数控编程及加工自动化的研究

李文敏　高元绪　张玉升

【摘要】数控加工编程在CAD/CAPP/CAM系统运作过程中起着至关重要的影响作用，因而在此基础上，当代技术人员在数控加工操控过程中应提高对此问题的重视程度，并着重强调自动化加工手段的设计，由此实现产品研制周期的缩短，并就此提升整体产品加工质量，满足当代社会发展需求。本文从数控加工编程理论分析入手，并详细阐述了数控编程及自动化加工的应用，旨在推动当前产品研制领域的进一步发展，并就此推进其不断完善自身生产系统。

【关键词】UG；数控编程；自动化加工

前言

UG在数控编程作业过程中起着构建刀路作用，因而为了营造良好的产品研制环境，要求操作者在数控编程过程中应发挥UG功能，并建构仿真模型，继而在此基础上实现人机交互的数控编程目标，达到最佳的系统操控状态，且就此缓解传统数控编程模式下凸显出的人为遗漏等问题，达到最佳的系统加工状态。以下就是对数控编程及加工自动化的详细阐述，望其能为当前产品加工领域的可持续发展提供有利的文字参考。

一、数控加工编程

（一）计算方法

数控加工即将确定的轨迹作为基础条件，对数控机床进行操控，并要求其按照指定參数展开表面成型运动行为，最终由此达到产品加工目标。同时，在数控加工过程中，数控刀轨以折线连接的形式存在着，并负责对工件形状进行切割处理，因而其刀轨计算方法的应用在数控加工过程中起着至关重要的影响作用，为此，相关技术人员在系统操控过程中应提高对此问题的重视程度，并注重应用截平面法刀位点计算方法，即在数控加工工序开展过程中确定刀具类型、尺寸，继而在此基础上，实现对加工表面偏置的计算。此外，在截平面法计算过程中，亦应注重对截平面的选择，例如，平行于YZ平面或平行于XZ平面的平行面等，并注重利用UG软件中“切削方法”参数，以此展开取截平面Si→求Si、加工表面偏置间交线Cij→对交线轨进行裁剪→刀位点计算的数控加工流程，同时在数控加工过程中为了确保计算结果的精准性，应选用Zig、Zig-Zag等UG切削方法，由此达到计算目的，就此满足数控加工编程需求[1]。

（二）工艺流程

就当前的现状来看，数控加工编程的开展应从以下几个层面入手：第一，相关技术人员在实践作业过程中应注重采用集中式的数控加工模式，并明确零件图样参数，确定整个产品加工过程是否可在一台数控机床上完成。此外，在工艺流程开展过程中，要求操作员应以粗、精的方式对数控加工工序进行划分处理，同时基于此，将内部、外部、曲线、平面等作为标准对零件加工内容进行系统化区分，以此达到最佳的数控加工编程状态[2]。另外，在产品加工实践作业过程中，亦要求操作员应严格遵从加工顺序安排原则，由此来规避定位安装及装夹受到限制等现象的凸显，且就此提升整体产品加工水平；第二，在数控加工编程过程中，强调对刀具的选择亦是至关重要的，为此，应结合具体的产品加工要求，并考察机床工件、材料性能，从而在“适用、安全、经济”思想的引导下，对数控加工刀具进行合理化选用。例如，在UG刀具选择过程中，即应确定刀具底部中心位置，以此满足产品加工条件[3]。

二、UG CAM编程

（一）UG的加工环境

UG的加工环境，即为模块编程作业的软件空间。例如，一般用户在对UG进行操控过程中其加工环境即为cam-general，同时铣加工功能、车加工功能等亦被涵盖在加工环境范围内，从而在此基础上，实现对作业环境的有效优化。在当前cam-general加工环境下，其模板始终以不同类型形式存在着，同时其存在于CAM设置中，即用户在加工环境操作过程中，可通过对Initialize按钮的点击进入到编程作业环境下，由此来提升整体数控加工编程效率。此外，基于UG加工环境下，亦具备制造模块保存功能，因而在此基础上，用户在数控加工操作过程中可有效规避信息、数据丢失问题，同时亦可通过Preferences→Manufacturing→Configuration选项卡的应用，达到加工环境改变目的，以此来满足自身数控加工编程条件。另外，对话框配置文件的变更亦可达到加工环境改变目标，因而在此基础上，用户在对系统进行操控过程中应注重结合自身产品加工条件对加工环境变更方法进行选用。从以上的分析中即可看出，在UG CAM编程过程中，UG加工环境的确定是至关重要的，为此，应提高对其的重视程度[4]。

（二）平面铣数控编程开发

PLANARMILL主要应用于粗加工、外形精加工、转角清除等领域中，因而在此基础上，为了满足数控加工条件，要求相关技术人员应致力于平面铣数控编程的开发，即在编程开发过程中将零件几何、毛坯几何体、修剪几何体等内容纳入到其中，并基于平面铣确定的基础上，将其置入到UG软件仿真加工环境下，由此实现对其的细致观察，继而确定平面铣几何加工的必备条件及特点。例如，在边界几何UG软件仿真加工环境下，即发现其具备平面线、分段、可封闭可打开的特点，因而在平面铣数控编程开发过程中应着重提高对此问题的重视程度，由此达到最佳的编程开发状态，且就此满足当前产品开发需求，迎合当前社会发展条件。此外，在平面铣数控编程开发过程中加工方法的选用影响着整体编程效果，因而在UG环境下，应注重运用Zig、Follow Part、Mixed、Profile等切削方式，继而在此基础上满足UG编程需求。另外，在平面铣数控编程过程中亦应注重对切削步距的确定，以此达到最佳的编程工作状态[5]。

三、数控编程及加工自动化分析

（一）加工类型识别模块

加工类型识别模块即通过对模型的预判实现产品加工建议的提出，最终由此来规避不规范数控产品加工现象的凸显。同时，在加工类型识别模块确定过程中，要求相关操作人员在3D数据环境下，应注重对零件几何体的确定，并将体积原则作为标准，建构3D数据模型，继而满足模块建构条件。此外，基于几何体确定的基础上，要求相关操作人员应强调对几何上点坐标的确定，例如，此次数控编程过程中即对坐标P（x，y，z）、P1（x1，y1，z1）、P2（x2，y2，z2）等进行了确定[6]，同时建构了

X1=min（x），x2=max（x）

的极限点，从而在此基础上为模型建构行为的展开提供了有利的基础条件。另外，在加工类型识别模块设置过程中，要求相关操作人员亦应强调对Section Curve命令条的应用，继而在此基础上实现对交线特征的核查，并由此展开自动化加工类型确定行为。

（二）数控加工编程步骤及参数布置

UG CAM模块在传统运行模式下存在着过程模糊的问题影响到了整体数控加工效率，因而在此基础上，为了增强模块灵活性，要求系统操控人员应注重深化对UG CAM数控编程的认知程度，并鼓励用户从多角度出发对数控编程加工过程进行了解，且实现对其步骤的界定，继而较好的实现UG CAM模块功能的发挥。此外，基于数控加工编程步骤确定的基础上，参数的合理化布置亦影响着整体自动化加工效果，为此，操作人员在实践加工过程中应提高对此问题的重视程度，并结合UG CAM数控编程参数设置的复杂特点，创建良好的操作环境，以此来规划参数布置的主界面，并将除必要参数以外的其它参数置入到弹出界面环境下，以此来达到最佳的参数布置优化目标。同时，在参数布置环节开展过程中，亦应强调对UG/Open API函数的应用，继而由此实现对加工参数的读取，最终达到自动化加工目标，满足当代社会发展需求。从以上的分析中即可看出，参数布置及编程步骤的确定影响着数控编程及加工自动化的应用，因而相关操作人员在系统操控过程中应强化对其的有效落实[7]。

（三）数控编程及加工自动化的应用

在某覆盖件凸模型面加工过程中即涉及到了对数控编程及加工自动化的应用，同时在应用过程中旨在将模型导入到UG NX 8.0环境下，并设置坐标系，同时在坐标系设置过程中忽视机床型号因素的影响作用，以此达到最佳的坐标系设置状态。此外，在本次数控编程及加工自动化应用过程中确定了设置毛坯几何体、零件几何体→加工类型识别→创建刀具→创建型腔冼操作的加工流程，由此引导操作人员在实践操作过程中规范自身操作手段，以此达到最佳的自动化加工状态，并就此营造良好的汽车覆盖件加工环境，且提升整体加工效率[8]。

结论

综上可知，在传统数控编程过程中仍然存在着编程环节复杂且技术水平较低等问题影响到了整体产品加工精度，因而在此基础上，为了稳固我国产品加工领域在市场竞争中的地位，要求其在可持续发展过程中应注重对数控编程及加工自动化手段的优化，继而由此来缓解传统系统运行模式下凸显出的问题，同时在编程开发过程中，亦应注重从数控加工编程步骤及参数布置等角度出发，以此来营造良好的产品加工环境，规避低质产品生产现象的出现。

参考文献

[1]吴正洪，朱建能，卢耀晖等.基于UG NX的数控车削编程及加工[J].机械制造，2013，12（08）：54-57.

[2]张宏，王雪梅.产业经济学视域下廊坊市教育培训市场分析[J].职业时空，2013，11（09）：37-39.

[3]王曙光.基于UG的“L型”零件数控加工编程[J].数字技术与应用，2013，10（09）：6.

[4]温后珍，王尊策，孟碧霞等.基于UG的薄壳塑料零件数控加工编程与仿真[J].机床与液压，2013，34（22）：27-29.

[5]周宗艺，林英，饶艳枫等.泉州家教培训业发展状况浅析——基于“尚學”社区教育培训机构创业分析[J].商，2013，34（22）：92-93.

[6]王书文.CAM数控多轴加工中心编程——UG NX7.5多轴编程的应用[J].科技资讯，2011，32（16）：14.

[7]周敬勇，谢世坤，张杰等.基于MATLAB和UG的复杂型面数控加工编程[J].井冈山大学学报（自然科学版），2014，12（04）：58-61.

[8]张胜文，徐玲，方喜峰等.基于UG的系列船用螺旋桨三维建模和数控编程技术研究[J].中国造船，2012，11（01）：172-176.