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看一看:基于UG的数控加工图形化编程技术

发布时间:2021-11-18 04:32:16 阅读: 来源:丝袜厂家

1、引言数控机床是依照编制好的加工程序自动地对工件进行加工的高效自动化设备,数控程序的质量是影响数控机床的加工质量和使用效率的重要因素。数控编程技术是随着数控机床的诞生而发展起来的技术,至今已历了手工编程、语言自动编程和图像自动编程3个发展阶段。对几何形状不太复杂的简单零件,计算简单,加工程序不多,采取手工编程较容易实现,但对形状复杂或程序量很大的零件,手工编程难于胜任。语言自动编程与手工编程相比,提高编程效率数倍乃至数10倍,但它必须对要加工的每一个几何体作精确的描述和定义,而某些复杂的几何图形几近难以用语言来精确描述,在3维加工领域更是这样。特别是当今CAD技术的蓬勃发展更衬托出这类编程方法的不适应性,因此20世纪80年代后期就进入了基于图形的图像自动编程阶段。图形化编程所需要的零件图在CAD/CAM系统中由CAD软件产生,无需数控编程者再次进行建模,编程者只要输入必要的工艺参数、指定被加工部位和参考面,程序就自动计算出刀具的加工路径,模拟加工状态,显示刀具路径和刀具形状以检验走刀轨迹,如有毛病,可立即修正。图像编程大大减小了编程出错概率,提高了编程效率和可靠性。UGⅡ是美国Unigraphics Solutions公司的1个集CAD、CAE和CAM于1体的计算机辅助机械设计制造系统。UG的加工制造模块功能极强,它在航空制造业和模具制造业已有20多年成功利用经验,是其他利用软件没法比拟的。下面以图1所示的型腔零件加工工艺中常常采取的数控加工为例,对UG/CAM的图形化数控编程技术进行简解。图1 型腔模型

2、UG图形化数控编程的特点和步骤数控加工的图形化编程技术辨别于普通数控编程技术的明显特点是:待加工零件的设计和加工编程是基于同1个CAD/CAM环境下实现的,即数控加工刀具轨迹的产生依赖于产品的几何信息,并根据设计者提供的加工参数和刀具信息自动计算产生的。图形化数控自动编程技术实现了产品设计和制造进程信息模型的无缝连接,可有效地保证数控加工的质量和效率。UGⅡ实现数控加工图形化编程的具体流程框图如图2所示。图2 UG/CAM流程框图

该型腔零件的数控加工,主要采取数控铣削。UG/CAM提供了强大的数控铣加工功能。型腔CAD模型产生以后,可采取以下几个步骤实现加工设计和产生加工操作:(1)刀具节点设置与普通数控编程1样,在进行图形化数控编程时,首先应肯定该种加工所采取的刀具类型和相干尺寸。加工中根据零件结构特点和尺寸要求强拆我家没房证的房子怎么办,结合车间刀具的实际情况,完成型腔零件数控加工共选用了8把刀具,分别是:16的粗加工铣刀、16精加工铣刀、8铣刀、4铣刀、2铣刀、80盘铣刀、2钻头、R3球头刀。仿真加工用刀具参数与车间现场基本1致,能比较准确地验证后置处理程序的正确性。(2)设置躲避参数根据系统提供的菜单输入加工进程的控制信息,如它允许规定开始加工的起始点,加工结束的返回点、回零点。可以规定加工进程中刀具移动的安全平面和刀具运动的底限制平面。由于数控机床运动速度较快,为了保证加工安全,对刀具移动的安全平面设置为零件上表面10mm处。(3)选择切削方法铣削方式的选择决定了铣削的质量和效率,UG/CAM中提供了多种切削方法可供选择:往复型切削(Zig-Zag)、单向切削(Zig)、单向带轮廓(Zig with Contour)、仿形外轮廓(Follow Periphery)、仿形零件(Follow Part)、轮廓铣(Profile)、标准驱动(Standard Drive),这些切削方法里都可以分别决定不同的刀轨样式。我们加工型腔零件时多采取仿形外轮廓(Follow Periphery)方法,它的刀轨是连续切削切削的刀轨,既有较高的切削效率也能保持切削稳定和加工质量。(4)选择切削余量根据操作的加工特点如精加工、半精加工或精加工的不同特点,肯定零件的底面、侧面和干涉检查面的不同的余量数值,确保零件加工质量并充分考虑加工效率。(5)肯定步距和跨距控制加工进程中刀具相邻刀次的间距是决定零件加工表面质量和加工效率的重要因素,必须公道搭配,步距宽加工速度相对较快但表面质量差,反之则加工速度慢而切削表面质量较高,进行工艺设计时应根据加工的不同特点公道选取。可以用恒定、刀具直径的百分比、残余波峰高度、可变等不同的方法来指定步距的方式和参数。(6)肯定进刀和退刀在某些单向型铣加工中,进刀和退刀问题显得特别重要,没有合适的进刀线路加工乃至不能正常进行。根据拟定的工艺流程肯定型腔零件的加工方法和操作以下:(1)精铣上表面,加工方法采取MILL_FINISH,操作采取FACING_MILLING;(2)粗加工外形,加工方法采取MILL_ROUGH,操作采取PLANAR_PROFILE;(3)粗加工内腔,加工方法采取MILL_ROUGH,操作采取PLANAR_PROFILE,侧面余量留1㎜; (4)精加工内腔,加工方法采取MILL_FINISH,操作采取FINSH_FLOOR,侧面余量留01㎜;(5)精加工内腔底平面,加工方法采取LATHE_FINSH,操作采取PLANAR_MILL;(6)加工止口,加工方法采取MILL_FINISH,操作采取FINISH_WALLS;(7)加工内腔缺口,加工方法采取MILL_FINSH,操作采取CLEANUP_CORNERS;(8)预钻孔,加工方法采取DRILL_METHOD,操作采取SPOT_DRILLING; (9)精加工外形,加工方法采取MILL_FINISH,操作采取PLANAR_PROFILE;(10)加工外凸台圆角,加工方法采取MILL_FINSH,操作采取FINISH_WALLS(翻面后,装夹完成后开始另外1面的加工);(11)去除工艺夹头,加工上表面,加工方法采取MILL_FINISH,操作采取FACING_MILLING_AREA;(12)加工内腔违法建设强拆一般要多长时间,加工方法采取MILL_FINISH,操作采取PLANAR_MILL。在创建操作的同时也对前述的各项切削参数和其他选项进行定义,如主轴转速、进给率、切削深度等,这样在就由UGⅡ根据加工方式的设置自动计算出走刀次数和路径。3、数控程序的仿真加工UGⅡ加工仿真功能可以交互式地模拟演示材料按数控刀轨数据被去除的进程,对加工前对完成的加工操作进行验证。图3~图5为通过UGⅡ的仿真加工生成零件仿真图,其中图3为完成外形粗加工后的仿真,图4为完成内腔精加工后的仿真,图5为完成上面加工后的仿真。图3 外形粗加工仿真

图4 内腔精加工仿真

图5上表面加工仿真

4、数控加工NC代码的生成经过仿真,型腔零件加工刀轨终究构成以下的程序树,如图6所示。图6 程序树图

零件加工的刀具轨迹文件产生以后,其计算结果是不能直接在数控机床上使用的,这是由于数控机床中的控制系统只能辨认数控指令,如G代码、M代码等。为了得到能够驱动数控机床工作的NC指令必须将刀位文件转换成特定的数控指令,即进行后处理。UG/CAM提供了两种后置处理方法,分别是图形后处理模块GPM(Graphics Postprocessor Module)和UGPOST后置处理方法。GPM后置处理方法是1种旧式方法,但是还有很多人在使用这类处理方法。从UG V16开始,提供1种叫做UGPOST的后置处理(UG/Post Postprocessor),UGPOST后置处理不需要CLSF和MDFG,可以直接利用操作导航工具中的操作生成NC文件,基于UGPOST后置处理方法的上述优势,在生产实际中将逐步取代GPM后置处理方法。我们将生成的刀轨通过由UGPOST完成的Conquest VMC700数控机床后置处理进行转换,生成Conquest VMC700控制器能够接受的NC程序,通过计算机RS232串行口和机床专用数据接口连接,NC程序被传输至机床。下面是所生成的NC代码。%N0010G40G17G80G90N0011T01M06N0012G43H01Z100.N0013G54N0014G00Y10.598S0X-.267M13N0015G00Z29.N0016G00Z5.N0017G41G01Y10.424Z4.61F250D11X⑴.712N0018G01Y9.82Z4.148X⑶.326N0019G01Y8.85Z3.686X⑷.751N0020G01Y7.57Z3.224X⑸.906N0021G01Y6.43Z2.872X⑹.564N0022G01Y4.79Z2.41X⑺.095N0023G01Y3.071Z1.948X⑺.222N0024G01Y1.37Z1.486X⑹.939N0025G01Y-.215Z1.024X⑹.261N0026G01Y⑴.595Z.562X⑸.228N0027G01Y⑵.69Z.1X⑶.896N0028G01Y⑶.44Z-.362X⑵.344N0029G01Y⑶.8Z-.824X-.658N0030G01Z⑴.X0.0N1950G03Y⑻2.745I7.J0.0X101.N1951G00Z29.N1952G40N1953Z100.N1954G00Y⑻2.745S0X⑴01.M13N1955G00Z⑵1.75N1956G41G01Z⑵4.75F250N1957G03Y⑺7.I⑷.J5.745X⑼8.N1958G01Y77.Z⑵4.75N1959G03Y82.745I⑺.J0.0X⑴01.N1960G00Z29.N1961G00Z200.N1962G00Y0.0X0.0N1963G40N1964G49Z200.N1965M02%5、结论复杂型面零件的图形化数控加工编程的诸多优点,使得这类编程方式成为数控编制技术领域的1个发展方向,但应指出该种编程方式虽然先进,但智能化程度不高,要求编程者对数控加工工艺具有丰富和成熟的经验,才能编制出高质量的数控加工文件,因此提高现有图形化数控编程技术的智能化水平是今后发展的1个一定趋势。(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章