一个简单零件的UG加工编程的实施,实战整理!

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查看42092 | 回复0 | 2024-3-16 16:08:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
1. 前言

UG是当今应用最广泛、最具竞争力的CAE/CAD/CAM大型集成软件之一。其含括了产品设计、零件装配、模具设计、NC加工、工程图设计、模流分析、自动测量和机构仿真等多种功能。该软件完全能够改善整体流程以及该流程中每个步骤效率,广泛应用于航空、航天、汽车、通用机械和造船等工业邻域。

就数控专业而言,UG主要还是用于复杂零件的仿真加工,通过后置处理得到数控机床识别的G代码程序,从而在数控机床上来实现对零件的加工。但是有些人在学习UG以后却不能正确的使用,给他一个零件进行仿真加工,却不能结合实际情况来进行仿真加工,没有具体的加工工序的划分,参数的设置也存在问题,因此,我通过UG结合一个简单的零件来说明如何进行实际的仿真加工。

2. UG加工基础

UG是一款功能强大的软件,集合CAD/CAM于一身,使用户在完成建模的同时便可以进行仿真加工十分方便,同时还具有制图,运动仿真等模块(见下图);由于其模块较多所以要了解命令和参数也比较多,所以在这里我不会全部介绍,只介绍和加工零件有关的命令设置。



2. 1 MCS和WCS

①加工坐标系(MCS)

在UG编程中,在加工环境中:要对一个工件进行加工程序的编制,首先要定义加工的基准,而这个基准就是加工坐标系,也就是说加工坐标系是零件加工的所有刀位轨迹点的定位基准,在UG中表现为:ZM,YM,XM。在具体设置MCS时,一般情况下是设置在工件的中心,上表面为Z轴方向的零位;并尽量选在精度较高的零件基准面上,这样有利于程序的后处理。

②工件坐标系(WCS)

工件坐标系是在建模、加工都比较多的坐标系,它在加工中的应用甚至超过了加工坐标系,它在模型空间中是可见的,在GU中表现为:ZC,YC,XC。它有一个特点就是可以被移动和旋转,在平常的设置中我们也通常会用到这一特点,它在编程加工中主要来指定避让几何(安全平面,从点,起始点等)

WCS和MCS的主要在于在设置时通常是使WCS和MSC重合,这样方便程序的后处理。



2. 2 UG常用加工方法

只就加工中的工序来说:

① 平面铣:加工表面,侧轮廓,主要用于精加工

② 型腔铣:加工腔体类零件,主要用于粗加工,半精加工

③ 等高轮廓铣:陡峭区域的精加工

④ 固定轴铣:非陡峭区域的精加工

2. 3 IPW的含义

IPW即过程中的毛坯,它存在于型腔铣-切削参数-空间范围这个子选项中,IPW含义是:第一次开粗后所含有较多余量的毛坯。在第二次开粗时,由于第一次开粗以经加工了大部分余量,如果第二开粗时,还同第一次开粗一样得设置,那么就会生成许多不必要的刀路,这样就会浪费加工时间和成本。所以在零件的二次开粗,三次开粗中它是必须要设置的,通过对它的设置能有效提高开粗效率。

3. 零件分析

①所选零件如下图:



②简单分析:

这是一个220x180x90的长方体和椭圆的内凹槽组成的一个型腔体。

加工要求就是要加工出椭圆型腔,

我选择的加工方法是型腔铣和等高轮廓铣,型腔铣做粗加工和半精加工;

等高轮廓铣做精加工

4、UG加工

在加工前我以经设置好了坐标系(MCS与WCS重合),安全平面,部件几何体和毛坯几何体如下图:



4. 1型腔铣—粗加工(一次开粗)

   ① 刀具:φ20的立铣刀(1号刀)

② 参数:N=2000r/min  F=250mm/min

③ 余量:1mm





4. 2型腔铣—半精加工(二次开粗)

① 刀具:φ10的立铣刀(2号刀)

② 参数:N=2500r/min  F=250mm/min

③ 余量:0.2mm



IPW设置:





4. 3等高轮廓铣—精加工

① 刀具:φ8的球头刀(3号刀)

②参数:N=3000r/min  F=250mm/min

③ 余量:0mm



5、后处理

在UG中,在生成切削刀具位置及机床控制指令的加工刀轨文件后,由于导轨文件不能直接驱动机床,所以必须来后处理这些文件,将其转化成特定机床控制器所能接受的NC程序,这个处理过程就是“后处理”。

后处理图标:



对后处理设置后所得程序(只一部分):



6、结束语

     本文主要通过了一个简单的零件模型简单的介绍了UG加工模块中型腔铣的应用方法,其中主要还是介绍了MCS和WCS的区别和在实际操作中它们的设置方法,同时,着重介绍了型腔铣中的一个重要的设置,IPW的设置,它的设置对刀轨的优化起了很大作用,也提高了零件的加工效率,可以说它是在型腔铣中是必须要设置的,同时在平面铣中也有用到IPW。关于其他参数的设置,如:主轴转速、进给速度和进给量则需自己查表或经验公式所得。同时有些参数还需要自己跟据实际情况来设置如:切削模式、步距、切削层等,只有这样才能更好的提高加工质量和效率。因为是一个简单的零件,涉及的UG

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