UG 的加工仿真

1、.UG的仿真加工謝帥（西南石油大學，四川省成都市，郵編610500）摘要：UG為用戶的產品設計及加工過程提供了數字化造型和驗證手段。Unigraphics NX針對用戶的虛擬產品設計和工藝設計的需求，提供了經過實踐驗證的解決方案。并以的內燃式搗固機的連桿仿真加工為例，介紹UG仿真加工的工程。關鍵詞：UG仿真加工；虛擬設計；內燃式搗固機1 前言 UG是Unigraphics的縮寫，這是一個交互式CAD/CAM(計算機輔助設計與計算機輔助制造)系統(tǒng)，它功能強大，可以輕松實現各種復雜實體及造型的建構。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著PC硬件的發(fā)展和個人用戶的迅速增長，在PC上的應用取得了迅猛的增長

2、，已經成為模具行業(yè)三維設計的一個主流應用。 UG NX加工基礎模塊提供聯接UG所有加工模塊的基礎框架，它為UG NX所有加工模塊提供一個相同的、界面友好的圖形化窗口環(huán)境，用戶可以在圖形方式下觀測刀具沿軌跡運動的情況并可對其進行圖形化修改：如對刀具軌跡進行延伸、縮短或修改等。該模塊同時提供通用的點位加工編程功能，可用于鉆孔、攻絲和鏜孔等加工編程。該模塊交互界面可按用戶需求進行靈活的用戶化修改和剪裁，并可定義標準化刀具庫、加工工藝參數樣板庫使初加工、半精加工、精加工等操作常用參數標準化，以減少使用培訓時間并優(yōu)化加工工藝。UG軟件所有模塊都可在實體模型上直接生成加工程序，并保持與實體模型全相關。本次

3、使用課題來源：內燃式搗固機。 內燃式搗固機適用于鐵路道床養(yǎng)護的一種小型養(yǎng)路機械,主要用于石碴道床的搗固作業(yè)。它設計新穎，結構緊湊，是一種上下道迅速、操作輕便的搗固設備，特別適合道岔搗固作業(yè)。本機主要由汽油機、減振裝置、傳動軸、振動體和手把組成，構成獨立完整的手持式搗固機，既沒有冗長的電纜線，也沒有笨重的軟軸，結構合理緊湊，使用方便。運動傳遞時，通過連桿傳遞。 本文通過對連桿的加工仿真的實例，介紹UG的加工仿真功能。2 UG的建模 對繪制圖的分析，確定先草繪出二維圖，通過對拉伸命令的控制，建出實體三維模型，再倒角，完成模型的建立。2.1繪制草圖 新建一個工作目錄，進入UG工作界面，再點草繪命令，

4、進入草繪界面。 分析結構，草繪出連桿截面的形狀，通過尺寸約束，位置約束（UG草圖支持先畫出零件形狀，再通過尺寸約束，位置約束，來完成草圖的快速繪制），完成二維的草繪圖，如圖2.1。 圖2-12.2 創(chuàng)建三維實體 連桿實體的創(chuàng)建主要，主要通過拉伸，布爾運算，倒角命令來完成。 （1）拉伸草圖，創(chuàng)建輪框實體。單擊拉伸命令，彈出拉伸對話框，選擇拉伸距離為18，如圖2-1，單擊應用完成拉伸，彈出如圖2-3所示實體。 圖2-2 圖2-3 （2）拉伸中間隔板。因為中間隔板上下對稱，板厚5。所以在拉伸時，選擇拉伸初始值為5，終止值為13，并在布爾運算時，選擇求和，如圖2-4，2-5。 圖2-4 圖2-5 (3

5、)創(chuàng)建倒角特征，倒角為1，如圖2-6，2-。最后完成三維實體的建立，如圖2-8 7。 圖2-6 圖2-7 圖2-83 UG 的加工仿真 在UG的加工環(huán)境下，主要由四部分組成：創(chuàng)建程序，創(chuàng)建工序，創(chuàng)建刀具，創(chuàng)建幾何體，下面分別介紹這四個。3.1 創(chuàng)建程序 在建好連桿的三維模型后，單擊開始，選擇加工，就進入到了UG的加工模塊，并彈出加工類型選項，選擇CAM Gener通用機床加工 ,在選擇mill planer銑削加工，如圖3-1所示，這樣就創(chuàng)建了銑削加工的程序。當然，想在前一個加工程序下再創(chuàng)建別加工程序，可以點擊創(chuàng)建加工程序，如圖3-2 。 圖3-1 圖3-2 再創(chuàng)建機床的坐標系，如圖3-3，在

6、三維實體上選擇一個點，作為機床的坐標原點，如圖3-4。 圖3-3 圖3-43.2創(chuàng)建刀具 點擊創(chuàng)建刀具，彈出刀具選擇，刀具類型有平面銑刀，球頭銑刀等，根據自己的加工需要，選擇刀具類型，然后給所選刀具取一個名字，單擊確定，如圖3-5。彈出刀具參數對話框，再根據需要修改參數如圖3-6。本次刀具選擇普通銑刀，直徑為5,單擊確定完成刀具的創(chuàng)建。 圖3-5 圖3-63.3創(chuàng)建幾何體 單擊創(chuàng)建幾何體，彈出創(chuàng)建幾何體對話框如圖3-7。選擇第二項WOREPIECE，彈出選擇工件對話框，選擇指定部件：選擇三維實體。選擇毛坯：選擇為輪廓（不同的零件形狀，選擇不同的毛坯塊，如圓形的零件選擇圓形毛坯塊，復雜毛坯選擇包

7、容塊）如圖3-8。 圖3-7 圖3-83.4 創(chuàng)建工序 選擇創(chuàng)建工序，彈出創(chuàng)建工序對話框，如圖3-9，根據加工的類型選擇平面銑削第四個選項，彈出平面銑參數對話框，如圖3-10。 圖3-9 圖3-104 UG仿真刀軌 （1）銑30圓孔 三維銑削動畫截屏 刀軌截圖 藍色為下刀和抬刀軌跡，黃的路線每層下刀軌跡 （2）銑削型腔 （3）鉆20孔 鉆孔動畫截屏 刀具軌跡（4）最終刀具軌跡（5）導出數控程序5 結論 機械輔助設計制造，就是將機械設備與自動化通過計算機的方式結合起來，形成一系列先進的制造技術，包括CAD（計算機輔助設計）、CAM（計算機輔助制造）、FMC（柔性制造系統(tǒng)）等等，最終形成大規(guī)模計算

8、機集成制造系統(tǒng)（CIMS），使傳統(tǒng)的機械加工得到質的飛躍。本次通過對UG的實例操作，對機械輔助設計制造有了更具體的了解。UG的仿真加工技術對機械設計具有重大意義。 參考文獻：【1】 李錦標，郭雪梅.精通UG數控加工【A】.【2】 宋笑然，郭洪書.UGNX8數控加工【A】數控機.【3】 楊雄，張佳福.UG數控仿真技術研究. 機械，2009（3）.附件： UG仿真加工PPT 導出的數控程序 信息列表創(chuàng)建者： Administrator日期： 2013/12/10 星期二 下午 20:17:54當前工作部件： C:UsersAdministratorDesktopliangan1liangan.pr

9、t節(jié)點名： pc-201309071728=N0010 G00 G90 X4.8055 Y-.576 U0.0 V0.0N0020 G01N0030 X4.8056 Y-.3988N0040 X1.0096 Y-.3974N0050 G02 X.799 Y-.145 I-.0001 J-.2142N0060 G03 X.8002 Y.1383 I.799 J-.145N0070 G02 X1.0158 Y.389 I-.211 J-.0365N0080 G01 X8.7119 Y.2251N0090 G02 X8.9198 Y-.0163 I.0046 J.2142N0100 G03 X8.9

10、19 Y-.161 I-.5881 J.0754N0110 G02 X8.7062 Y-.4002 I.2127 J.0251N0120 G01 X4.8056 Y-.3988N0130 Y-.32N0140 X1.0097 Y-.3186N0150 G02 X.8765 Y-.159 I0.0 J-.1354N0160 G03 X.8777 Y.1518 I.8765 J-.159N0170 G02 X1.0141 Y.3102 I-.1335 J-.023N0180 G01 X8.7102 Y.1463N0190 G02 X8.8417 Y-.0063 I.0029 J.1354N0200

11、 G03 X8.8408 Y-.1702 I-.6662 J.0854N0210 G02 X8.7063 Y-.3215 I.1345 J.0159N0220 G01 X4.8056 Y-.32N0230 X4.8057 Y-.2413N0240 X1.0097 Y-.2399N0250 G02 X.9539 Y-.1731 I0.0 J-.0567N0260 G03 X.9553 Y.1652 I.9539 J-.1731N0270 G02 X1.0124 Y.2315 I-.0559 J-.0096N0280 G01 X8.7085 Y.0676N0290 G02 X8.7636 Y.00

12、37 I.0012 J.0567N0300 G03 X8.7626 Y-.1794 I-.7443 J.0954N0310 G02 X8.7063 Y-.2427 I.0563 J.0067N0320 G01 X4.8057 Y-.2413N0330 Y-.1626N0340 X1.0358 Y-.1612N0350 G03 X1.0371 Y.1522 I1.0358 J-.1612N0360 G01 X8.6827 Y-.0106N0370 G03 X8.6819 Y-.164 I-.8252 J.0811N0380 G01 X4.8057 Y-.1626N0390 Y-.0838N040

13、0 X1.124 Y-.0825N0410 G03 X1.1247 Y.0716 I1.124 J-.0825N0420 G01 X8.4874 Y-.0852N0430 X4.8057 Y-.0838N0440 Y-.1822N0450 G00N0460 X4.8055 Y-.576N0470 G01N0480 X4.8056 Y-.3988N0490 X1.0096 Y-.3974N0500 G02 X.799 Y-.145 I-.0001 J-.2142N0510 G03 X.8002 Y.1383 I.799 J-.145N0520 G02 X1.0158 Y.389 I-.211 J

14、-.0365N0530 G01 X8.7119 Y.2251N0540 G02 X8.9198 Y-.0163 I.0046 J.2142N0550 G03 X8.919 Y-.161 I-.5881 J.0754N0560 G02 X8.7062 Y-.4002 I.2127 J.0251N0570 G01 X4.8056 Y-.3988N0580 Y-.32N0590 X1.0097 Y-.3186N0600 G02 X.8765 Y-.159 I0.0 J-.1354N0610 G03 X.8777 Y.1518 I.8765 J-.159N0620 G02 X1.0141 Y.3102

15、 I-.1335 J-.023N0630 G01 X8.7102 Y.1463N0640 G02 X8.8417 Y-.0063 I.0029 J.1354N0650 G03 X8.8408 Y-.1702 I-.6662 J.0854N0660 G02 X8.7063 Y-.3215 I.1345 J.0159N0670 G01 X4.8056 Y-.32N0680 X4.8057 Y-.2413N0690 X1.0097 Y-.2399N0700 G02 X.9539 Y-.1731 I0.0 J-.0567N0710 G03 X.9553 Y.1652 I.9539 J-.1731N07

16、20 G02 X1.0124 Y.2315 I-.0559 J-.0096N0730 G01 X8.7085 Y.0676N0740 G02 X8.7636 Y.0037 I.0012 J.0567N0750 G03 X8.7626 Y-.1794 I-.7443 J.0954N0760 G02 X8.7063 Y-.2427 I.0563 J.0067N0770 G01 X4.8057 Y-.2413N0780 Y-.1626N0790 X1.0358 Y-.1612N0800 G03 X1.0371 Y.1522 I1.0358 J-.1612N0810 G01 X8.6827 Y-.01

17、06N0820 G03 X8.6819 Y-.164 I-.8252 J.0811N0830 G01 X4.8057 Y-.1626N0840 Y-.0838N0850 X1.124 Y-.0825N0860 G03 X1.1247 Y.0716 I1.124 J-.0825N0870 G01 X8.4874 Y-.0852N0880 X4.8057 Y-.0838N0890 Y-.1822N0900 G00N0910 X4.8055 Y-.576N0920 G01N0930 X4.8056 Y-.3988N0940 X1.0096 Y-.3974N0950 G02 X.799 Y-.145

18、I-.0001 J-.2142N0960 G03 X.8002 Y.1383 I.799 J-.145N0970 G02 X1.0158 Y.389 I-.211 J-.0365N0980 G01 X8.7119 Y.2251N0990 G02 X8.9198 Y-.0163 I.0046 J.2142N1000 G03 X8.919 Y-.161 I-.5881 J.0754N1010 G02 X8.7062 Y-.4002 I.2127 J.0251N1020 G01 X4.8056 Y-.3988N1030 Y-.32N1040 X1.0097 Y-.3186N1050 G02 X.87

19、65 Y-.159 I0.0 J-.1354N1060 G03 X.8777 Y.1518 I.8765 J-.159N1070 G02 X1.0141 Y.3102 I-.1335 J-.023N1080 G01 X8.7102 Y.1463N1090 G02 X8.8417 Y-.0063 I.0029 J.1354N1100 G03 X8.8408 Y-.1702 I-.6662 J.0854N1110 G02 X8.7063 Y-.3215 I.1345 J.0159N1120 G01 X4.8056 Y-.32N1130 X4.8057 Y-.2413N1140 X1.0097 Y-

20、.2399N1150 G02 X.9539 Y-.1731 I0.0 J-.0567N1160 G03 X.9553 Y.1652 I.9539 J-.1731N1170 G02 X1.0124 Y.2315 I-.0559 J-.0096N1180 G01 X8.7085 Y.0676N1190 G02 X8.7636 Y.0037 I.0012 J.0567N1200 G03 X8.7626 Y-.1794 I-.7443 J.0954N1210 G02 X8.7063 Y-.2427 I.0563 J.0067N1220 G01 X4.8057 Y-.2413N1230 Y-.1626N

21、1240 X1.0358 Y-.1612N1250 G03 X1.0371 Y.1522 I1.0358 J-.1612N1260 G01 X8.6827 Y-.0106N1270 G03 X8.6819 Y-.164 I-.8252 J.0811N1280 G01 X4.8057 Y-.1626N1290 Y-.0838N1300 X1.124 Y-.0825N1310 G03 X1.1247 Y.0716 I1.124 J-.0825N1320 G01 X8.4874 Y-.0852N1330 X4.8057 Y-.0838N1340 Y-.1822N1350 G00N1360 X4.80

22、55 Y-.576N1370 G01N1380 X4.8056 Y-.3988N1390 X1.0096 Y-.3974N1400 G02 X.799 Y-.145 I-.0001 J-.2142N1410 G03 X.8002 Y.1383 I.799 J-.145N1420 G02 X1.0158 Y.389 I-.211 J-.0365N1430 G01 X8.7119 Y.2251N1440 G02 X8.9198 Y-.0163 I.0046 J.2142N1450 G03 X8.919 Y-.161 I-.5881 J.0754N1460 G02 X8.7062 Y-.4002 I

23、.2127 J.0251N1470 G01 X4.8056 Y-.3988N1480 Y-.32N1490 X1.0097 Y-.3186N1500 G02 X.8765 Y-.159 I0.0 J-.1354N1510 G03 X.8777 Y.1518 I.8765 J-.159N1520 G02 X1.0141 Y.3102 I-.1335 J-.023N1530 G01 X8.7102 Y.1463N1540 G02 X8.8417 Y-.0063 I.0029 J.1354N1550 G03 X8.8408 Y-.1702 I-.6662 J.0854N1560 G02 X8.706

24、3 Y-.3215 I.1345 J.0159N1570 G01 X4.8056 Y-.32N1580 X4.8057 Y-.2413N1590 X1.0097 Y-.2399N1600 G02 X.9539 Y-.1731 I0.0 J-.0567N1610 G03 X.9553 Y.1652 I.9539 J-.1731N1620 G02 X1.0124 Y.2315 I-.0559 J-.0096N1630 G01 X8.7085 Y.0676N1640 G02 X8.7636 Y.0037 I.0012 J.0567N1650 G03 X8.7626 Y-.1794 I-.7443 J

25、.0954N1660 G02 X8.7063 Y-.2427 I.0563 J.0067N1670 G01 X4.8057 Y-.2413N1680 Y-.1626N1690 X1.0358 Y-.1612N1700 G03 X1.0371 Y.1522 I1.0358 J-.1612N1710 G01 X8.6827 Y-.0106N1720 G03 X8.6819 Y-.164 I-.8252 J.0811N1730 G01 X4.8057 Y-.1626N1740 Y-.0838N1750 X1.124 Y-.0825N1760 G03 X1.1247 Y.0716 I1.124 J-.

26、0825N1770 G01 X8.4874 Y-.0852N1780 X4.8057 Y-.0838N1790 Y-.1822N1800 G00N1810 X4.8055 Y-.576N1820 G01N1830 X4.8056 Y-.3988N1840 X1.0096 Y-.3974N1850 G02 X.799 Y-.145 I-.0001 J-.2142N1860 G03 X.8002 Y.1383 I.799 J-.145N1870 G02 X1.0158 Y.389 I-.211 J-.0365N1880 G01 X8.7119 Y.2251N1890 G02 X8.9198 Y-.0163 I.0046 J.2142N1900 G03 X8.919 Y-.161 I-.5881 J.0754N1910 G02 X8.7062 Y-.4002 I.2127 J.0251N1920 G01 X4.8056 Y-.3988N1930 Y-.32N1940 X1.0097 Y-.3186N1950 G02 X.8765 Y-.159 I0.0