基于UG的数控编程及加工过程仿真试验分析.pdf
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1、造纸装备及材料 第 53 卷 总第 227 期 2024 年 2 月造纸装备及材料 第 53 卷 总第 227 期 2024 年 2 月 技术与创新技术与创新79摘要:基于 UG 的计算机辅助制造功能比较突出,能够满足多种机床数控系统对于数控程序提出的高标准要求,确保数控编程质量可靠。该软件集成系统能够对多样化的应用再利用,功能强大,集成三维建模、自由曲面建模、零部件装配体构建、钣金工艺和模具设计等功能。UG 软件目前在机械生产领域应用比较多,能够进行制造和过程仿真,应用优势突出。文章对数控编程进行概述,并探究了基于 UG 的数控编程和加工过程仿真试验。关键词:UG 软件;数控编程;机械加工;
2、仿真试验分类号:TG659数控(CNC)技术是目前机械现代化加工中应用广泛的一种技术,该技术对于提升生产制造效率、稳定加工质量、缩短生产周期、应对多样化加工要求等都具有突出应用效果,便于在车间中应用和管理,对于缩减企业人力成本,加快产品开发和更新等具有重要价值。UG 软件是 EDS 公司研发的一种融合CAD/CAM/CAE 的一体化设计软件,是目前比较先进的计算机辅助设计软件。UG NX 继承了原来的 UG 软件的功能,并且和 I-deas 软件结合,共同构建功能全面的辅助设计应用环境1。1 数控编程概述数控技术是一门综合了电子、电气控制、机械加工、计算机信息等技术的多学科技术,系统相当全面。
3、数控加工根据工件的配置确定运动轨迹,基于数控系统控制数控机床,以达到产品的加工目标。数控编程是为专用机床加工零件而编写的程序指令,数控程序的质量影响数控加工效率、产品质量、刀具寿命等。1.1 数控编程的优势数控编程应用优势众多,具体如下:(1)高精度。数控编程技术可以实现精密加工,满足机械模具生产的高精度要求。借助精密的软件和精密模具,可以生产各种复杂形状的模具并达到亚微米精度要求。例如,在塑料模具的生产中,表面处理和模具表面处理非常重要,数控铣床可以实现高精度铣削,数控车床可以实现高精度车削,保证质量的高度一致2。(2)高性能。数控加工技术高效的加工性能非常适合模具生产。传统机械加工需要手工
4、操作,效率低下,而数控加工凭借其自动化生产过程和高速切削刀具,可以显著缩短生产周期,提高生产效率。例如,在设计模具时,数控编程技术可以使用 CAD 和 CAM等工具从原始图纸创建 3D 数字模型,并将其转换为数控加工程序,使模具设计更加方便、快捷、准确。同时,数控加工中心可以进行关节的多轴加工,对于生产周期短的订单,数控加工技术可以利用其高效率保证按时交付给客户3。(3)多元化。数控编程技术可以进行多样化的加工,满足不同的机械模具生产需求。例如,在机械模具生产中,数控编程技术可以通过数控铣削、数控车削、放电加工等工艺来加工模具。数控加工中心可以处理多种工艺,满足不同类型模具的生产需要。这种加工
5、方法不仅可以完成复杂几何形状和高精度零件的加工,而且可以显著提高生产效率和精度,减少人为缺陷4。1.2 数控编程的步骤数控编程的具体步骤如下:(1)分析零件模型和工艺,计算加工时的刀具路径;(2)列出机床的数控加工程序,并在机床上测试数控程序。此过程中的程序可以手动编程,也可以自动编程。在自动编程中,应使用数控自动编程系统来创建工件加工程序。负责的编程人员必须根据数控编程系统定义加工工艺,然后通过编程系统进行相应加工程序的编程5。1.3 数控编程与 UG 软件在数控加工过程中,UG 软件贯穿零件的初步 3D建模、设计模拟、更改和调整加工参数、创建数控程基于 UG 的数控编程及加工过程仿真试验分
6、析李 俊,吴 彬,卢 彬南京机电职业技术学院,江苏 南京 211300文章编号:2096-3092(2024)02-0079-03作者简介:李俊,男,本科,讲师,研究方向为数控技术。技术与创新 技术与创新 2024 年 第 2 期 总第 227 期 造纸装备及材料2024 年 第 2 期 总第 227 期 造纸装备及材料80序等整个加工过程。UG 软件降低了编程人员的工作难度和工作量,提升产品加工精度和效率。1.4 数控编程面临的挑战与未来发展现阶段,市场对于零部件的要求不断提高,需要精度高、质量好、效率高的生产厂家来负责零部件产品生产,这实际上是对数控编程技术提出了更高的要求,同时也推动了数
7、控编程技术的自动化、智能化、集成化发展6。其中,对复杂零件的加工是现阶段数控编程技术研究和发展的重要领域之一。在数控加工过程中,相关工件的加工参数设定对于其加工效率和质量有直接影响,将高集成指示器编程技术应用到 CAD 系统的控制中,能够显著提升系统集成的控制效果。2 基于 UG 的数控编程及加工过程仿真试验2.1 UG 数控编程模板UG NX 软件为数控建模提供了先进的 3D 建模技术支持,借助该软件,编程设计难度大幅降低,且能够为编程提供高效的工具支持。在 UG NX 软件支持下,编程人员可以快速地创建文件模板,并对具体工件的加工参数、加工流程等进行设定,设计最简单快捷的加工步骤,能够显著
8、提升加工工作效率。针对一些复杂的零件加工,编程人员也可以使用。UG NX 软件中的数控编程模型来实现设计和编程。数控加工模型的定制化可以让用户有更多选择的可能,他们可以结合自身需求来进行模板定制,不需要对模板中原来的参数全部更换,这对于编程人员而言,提高了开发效率7。UG 构建的复杂零件装配模型如图 1所示。XMYMZMXM、YM、ZM加工坐标系中各个坐标轴。图 1 UG 构建的复杂零件装配模型2.2 创建和更改刀具路径创建刀具路径对于数控加工而言至关重要,UG NX 中包含多种可以用于创建刀具路径的加工模块,如面铣、型腔铣、成形铣、定轴铣、变轴铣和自动去毛刺模块。该模块工具能够实现计算机自动
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