UG自動編程教材

.UG編程簡介UG是當(dāng)前世界最先進、面向先進制造行業(yè)、緊密集成的CAID/CAD/CAE/CAM軟件系統(tǒng)，提供了從產(chǎn)品設(shè)計、分析、仿真、數(shù)控程序生成等一整套解決方案。UGCAM是整個UG系統(tǒng)的一部分，它以三維主模型為基礎(chǔ)，具有強大可靠的刀具軌跡生成方法，可以完成銑削（2.5軸5軸）、車削、線切割等的編程。UGCAM是模具數(shù)控行業(yè)最具代表性的數(shù)控編程軟件，其最大的特點就是生成的刀具軌跡合理、切削負載均勻、適合高速加工。另外，在加工過程中的模型、加工工藝和刀具管理，均與主模型相關(guān)聯(lián)，主模型更改設(shè)計后，編程只需重新計算即可，所以UG編程的效率非常高。UGCAM主要由5個模塊組成，即交互工藝參數(shù)輸入模塊、刀具軌跡生成模塊、刀具軌跡編輯模塊、三維加工動態(tài)仿真模塊和后置處理模塊，下面對這5個模塊作簡單的介紹。（1）交互工藝參數(shù)輸入模塊。通過人機交互的方式，用對話框和過程向?qū)У男问捷斎氲毒?、夾具、編程原點、毛坯和零件等工藝參數(shù)。（2）刀具軌跡生成模塊。具有非常豐富的刀具軌跡生成方法，主要包括銑削（2.5軸5軸）、車削、線切割等加工方法。本書主要講解2.5軸和3軸數(shù)控銑加工。（3）刀具軌跡編輯模塊。刀具軌跡編輯器可用于觀察刀具的運動軌跡，并提供延伸、縮短和修改刀具軌跡的功能。同時，能夠通過控制圖形和文本的信息編輯刀軌。（4）三維加工動態(tài)仿真模塊。是一個無須利用機床、成本低、高效率的測試NC加工的方法?？梢詸z驗刀具與零件和夾具是否發(fā)生碰撞、是否過切以及加工余量分布等情況，以便在編程過程中及時解決。（5）后處理模塊。包括一個通用的后置處理器（GPM），用戶可以方便地建立用戶定制的后置處理。通過使用加工數(shù)據(jù)文件生成器（MDFG），一系列交互選項提示用戶選擇定義特定機床和控制器特性的參數(shù)，包括控制器和機床規(guī)格與類型、插補方式、標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)等。1.1 編程界面及加工環(huán)境簡介初學(xué)習(xí)編程時，需要熟悉編程界面和加工環(huán)境，應(yīng)該知道如何進入編程界面和了解編程中需要設(shè)置哪些參數(shù)等。1.1.1 加工環(huán)境簡介當(dāng)?shù)谝淮芜M入編程界面時，會彈出加工環(huán)境對話框，如圖1-7所示。在加工環(huán)境對話框中選擇加工方式，然后單擊按鈕即可正式進入編程主界面。圖1-7 加工環(huán)境對話框q 平面加工：主要加工模具或零件中的平面區(qū)域。q 輪廓加工：根據(jù)模具或零件的形狀進行加工，包括型腔銑加工、等高輪廓銑加工和固定軸區(qū)域輪廓銑加工等。q 點位加工：在模具中鉆孔，使用的刀具為鉆頭。q 線切割加工：在線切割機上利用銅線放電的原理切割零件或模具。q 多軸加工：在多軸機床上利用工作臺的運動和刀軸的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)多軸加工。1.1.2 編程界面簡介首先打開要進行編程的模型，然后在菜單條中選擇開始/加工命令或按Ctrl+Alt+M組合鍵即可進入編程界面，如圖1-8所示。q 菜單條工具條：包含了文件的管理、編輯、插入和分析等命令。q 標(biāo)準(zhǔn)工具條：包含了打開所有模塊、新建文件或打開文件、保存文件和撤銷等操作。q 視圖工具條：包含了產(chǎn)品的顯示效果和視角等命令。q 加工創(chuàng)建工具條：包含了創(chuàng)建程序、創(chuàng)建刀具、創(chuàng)建幾何體和創(chuàng)建操作4種命令。q 加工操作工具條：包含了生成刀軌、列出刀軌、校驗刀軌和機床仿真4種命令。q 程序順序視圖工具條：包含了程序順序視圖、機床視圖、幾何視圖和加工方法視圖。q 分析工具條：包含了所有分析模具的大小、形狀和結(jié)構(gòu)的功能。圖1-8 編程界面1.1.3 加工操作導(dǎo)航器介紹在編程主界面左側(cè)單擊操作導(dǎo)航器按鈕，即可在編程界面中顯示操作導(dǎo)航器，如圖1-9所示。在操作導(dǎo)航器中的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出右鍵菜單，如圖1-10所示，通過該菜單可以切換加工視圖或?qū)Τ绦蜻M行編輯等。 圖1-9 操作導(dǎo)航器 圖1-10 右鍵菜單1.2 編程前的參數(shù)設(shè)置UG編程時，應(yīng)遵循一定的編程順序和原則。在工廠里，編程師傅習(xí)慣首先創(chuàng)建加工所需要使用的刀具，接著設(shè)置加工坐標(biāo)和毛坯，然后設(shè)置加工公差等一些公共參數(shù)。希望UG編程初學(xué)者能像這些編程師傅一樣養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。1.2.1 創(chuàng)建刀具打開需要編程的模型并進入編程界面后，第一步要做的工作就是分析模型，確定加工方法和加工刀具。在加工創(chuàng)建工具條中單擊創(chuàng)建刀具按鈕，彈出創(chuàng)建刀具對話框，如圖1-11所示；在名稱文本框中輸入刀具的名稱，接著單擊按鈕，彈出刀具參數(shù)對話框；輸入刀具直徑和底圓角半徑，如圖1-12所示；最后單擊按鈕。 圖1-11 創(chuàng)建刀具對話框 圖1-12 刀具參數(shù)對話框1.2.2 創(chuàng)建幾何體幾何體包括機床坐標(biāo)、部件和毛坯，其中機床坐標(biāo)屬于父級，部件和毛坯屬于子級。在加工創(chuàng)建工具條中單擊創(chuàng)建幾何體按鈕，彈出創(chuàng)建幾何體對話框，如圖1-13所示；在創(chuàng)建幾何體對話框中選擇幾何體和輸入名稱，然后單擊按鈕，即可創(chuàng)建幾何體。圖1-13 創(chuàng)建幾何體對話框下面介紹一種最常用的且容易讓編程初學(xué)者掌握的創(chuàng)建幾何體的方法。1創(chuàng)建機床坐標(biāo)（1）首先，在編程界面的左側(cè)單擊操作導(dǎo)航器按鈕，使操作導(dǎo)航器顯示在界面中。（2）在操作導(dǎo)航器中的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，然后在彈出的快捷菜單中選擇幾何視圖命令，如圖1-14所示。 圖1-14 切換加工視圖（3）在操作導(dǎo)航器中雙擊圖標(biāo)，如圖1-15所示，彈出機床坐標(biāo)系對話框；接著設(shè)置安全距離，如圖1-16所示；然后單擊CSYS對話框按鈕，彈出CSYS對話框，如圖1-17所示；然后選擇當(dāng)前坐標(biāo)為機床坐標(biāo)或重新創(chuàng)建坐標(biāo)；最后單擊按鈕兩次。雙擊圖標(biāo) 圖1-15 雙擊圖標(biāo) 圖1-16 設(shè)置安全距離 圖1-17 選擇或設(shè)置坐標(biāo)2指定部件雙擊圖標(biāo)，彈出Mill Geom對話框，如圖1-18所示；在Mill Geom對話框中單擊指定部件按鈕，彈出部件幾何體對話框，如圖1-19所示；然后選擇部件或單擊按鈕；最后單擊按鈕。雙擊圖標(biāo) 圖1-18 Mill Geom對話框 圖1-19 部件幾何體對話框3指定毛坯在MillGeom對話框中單擊指定毛坯按鈕，如圖1-20所示；彈出部件幾何體對話框，如圖1-21所示；然后選擇部件或單擊按鈕；最后單擊按鈕兩次。 圖1-20 Mill Geom對話框 圖1-21 部件幾何體對話框1.2.3 設(shè)置余量及公差加工主要分為粗加工、半精加工和精加工3個階段，不同階段其余量及加工公差的設(shè)置都是不同的，下面介紹設(shè)置余量及公差的方法。（1）在操作導(dǎo)航器中單擊鼠標(biāo)右鍵，然后在彈出的快捷菜單中選擇加工方法視圖命令，如圖1-22所示。 圖1-22 切換視圖（2）在操作導(dǎo)航器中雙擊粗加工公差圖標(biāo)，彈出Mill Method對話框；然后設(shè)置部件的余量為0.5，內(nèi)公差為0.05，外公差為0.05，如圖1-23所示，最后單擊按鈕。圖1-23 設(shè)置粗加工余量及公差（3）設(shè)置半精加工和精加工的余量和公差，結(jié)果如圖1-24和圖1-25所示。 圖1-24 半精加工余量及公差 圖1-25 精加工余量及公差1.2.4 創(chuàng)建操作創(chuàng)建操作包括創(chuàng)建加工方法、設(shè)置刀具、設(shè)置加工方法和參數(shù)等。在加工創(chuàng)建工具條中單擊創(chuàng)建操作按鈕，彈出創(chuàng)建操作對話框，如圖1-26所示。首先在創(chuàng)建操作對話框中選擇類型，接著選擇操作子類型，然后選擇程序名稱、刀具、幾何體和方法。 圖1-26 創(chuàng)建操作對話框在創(chuàng)建操作對話框中單擊按鈕即可彈出新的對話框，從而進一步設(shè)置加工參數(shù)。下面以圖形的方式詳細介紹最常用的幾種操作子類型，如表1-1所示。表1-1 常用的操作子類型及說明序號操作子類型加 工 范 疇圖 解1面銑加工 （face-milling）適用于平面區(qū)域的精加工，使用的刀具多為平底刀2表面加工 （planar-mill）適用于加工階梯平面區(qū)域，使用的刀具多為平底刀續(xù)表 序號操作子類型加 工 范 疇圖 解3型腔銑 （cav