基于UG的固定轴曲面刻字编程研究

张群威 张超凡

摘 要：UG CAM模块中的固定轴曲面轮廓铣削主要用于对曲面轮廓进行编程，固定轴曲面轮廓铣是UG NX中用于曲面精加工的主要加工方式。固定轴曲面轮廓铣可在复杂曲面上产生精密的刀具路径，其刀具路径是经由投影导向点到零件表面而产生，其中导向点则是经由曲线、边界、表面与曲面等驱动几何图形产生。本文在曲面轮廓铣削的基础上，深入的分析了使用固定轴机床在圆柱曲面的刻字方法。

关键词：UG；固定轴；刻字

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.112

0 引言

CAD/CAM技術的发展使传统的制造内容和方式发生了很大的变化，逐渐成为衡量国家工业现代化水平的标志。UG固定轴曲面铣适用于精加工由轮廓曲面形成区域的加工方式，它允许通过精确控制刀具轴和投影矢量以使刀具沿着复杂曲面的轮廓运动。

1 建模设计

本文以圆柱面为加工模型，在Φ50mm×120mm的圆柱面上进行雕刻。

首先进入建模环境，创建基体模型。单击工具栏的编辑对象显示图标，将圆柱体的透明度改为75%，如图1所示。

2 加工设计

（1）加工环境设置。选择【开始】—【加工】命令，进入UG CAM环境，在【 CAM会话配置】中选择“cam general”，然后，在【 CAM设置】中选择“mill contour”方式，单击【确定】按钮，完成加工环境初始化设置。

（2）文字的输入。选择菜单栏中的【插入】一【注释】，在格式化下面输入要刻的字，选择“设置”下面的样式按钮。在弹出的对话框中，“字符大小”设置为25，将文字拖动到合适的位置，完成文字的输入。

（3）创建程序。单击【创建程序】，在程序名称内输入“PROGRAM 01”，其他选项保持默认，单击【确定】按钮，完成程序的创建。

（4）创建刀具。单击【创建刀具】图标，在“子类型”区域中选择“mill” 图标，名称输入为“MILL D2R1”。单击【应用】，在“铣刀—5参数”对话框中输入直径为2mm的球头刀的相关参数，完成刀具的创建。

（5）创建几何体。单击【几何视图】，单击机床坐标系下面的CSYS图标，在弹出的CSYS对话框中输入（0，0，25），连续单击两次【确定】按钮。

点击【创建几何体】，单击指定部件后面的图标，然后选中视图中的圆柱体，单击【确定】按钮，返回【铣削几何体】对话框；单击指定毛坯后的图标，弹出【毛坯几何体】对话框，选择部件的偏置，返回【铣削几何体】对话框，完成铣削几何体的设置。

（6）创建工序。单击“创建工序”，在工序子类型中选择的“CONTOUR TEXT”， 在位置程序中选择“PROGRAM 01”，刀具选择“MILL D2R1”，几何体选择“NONE”，方法选择“MILL FINISH”，名称输入“CONTOUR TEXT”， 如图2所示。

在弹出的【轮廓文本】对话框中，单击“指定制图文本”图标。在【文本几何体】对话框中，选中“泰山石敢当”5个字。在【轮廓文本】对话框中，投影矢量、刀轴等为默认，进行刀轨设置，文本深度0.25。

【非切削移动】选择插削方式。

【进给率和速度】参数设置如表1所示。

单击【轮廓文本】对话框中的轨迹生成图标，生成“泰山石敢当”加工轨迹，单击【确认刀轨】图标，并进行3D仿真处理，如图3所示。

确认刀轨，选择2D仿真，点击播放按钮，刀具轨迹仿真结果如图所示。单击【确定】按钮，进行后置处理，生成G代码。

3 总结

固定轴曲面刻字操作用于能够生成三轴的加工中心的刻字程序，也适用于复杂曲面的半精加工与精加工，因此具有很强的实用性，同时通过UG的仿真模块，可以模拟刀具的真实切削过程来校验所选的刀具进退刀方式是否合理，及时发现设计失误并修改，从而提高了工作效率，降低生产成本。

参考文献：

[1]高明，苑桂萍.UGNX数控加工基础教程[M].北京：北京人民邮电出版，2006（04）：84.

[2]高航，张耀满，王世杰.基于UG的CAD/CAM技术[M].北京：清华大学出版社，2005（03）：19.

[3]孙慧萍，张建荣，张小军.UGNX基础教程[M].北京：人民邮电出版社，2006（10）：206.

作者简介：张群威（1984-），男，河南漯河人，硕士研究生，讲师，主要研究方向：轻质合金材料的加工特性研究及先进制造技术。