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1、,UG数控加工编程技术,1.1 UG NX 系统简介,UG NX是一种交互式计算机辅助设计、计算机辅助制造和计算机辅助工程（CAD/ CAM/CAE）系统，由美国EDS公司提供。UG NX基于Windows平台，功能覆盖了从概念设计到产品设计的整个生产过程，广泛应用于航空、汽车、造船、通用机械、模具和家电等领域。它提供了强大的实体建模技术和高效的曲面构建能力，能够完成最复杂的造型设计。自UG NX软件1990年被引入中国以来，在国内得到了越来越广泛的应用，现已成为我国工业界使用最为广泛的大型CAD/CAM/CAE软件之一。,1.2 UG NX 4.0常用模块,UG NX 4.0是通用的CAD/
2、CAM/CAE一体化软件，该软件主要包括以下一些常用的应用模块：（1）UG建模模块；（2）UG产品设计模块；（3）UG装配模块；（4）UG工程图模块；（5）UG模具设计模块；（6）UG数控模块；（7）UG注塑分析；（8）UG钣金设计模块。,1.2 UG NX 4.0常用模块,（1）UG建模模块；实体建模（UG/Solid Modeling）特征建模（UG/Features Modeling）自由曲面建模（UG/Freeform Modeling）,1.2 UG NX 4.0常用模块,（2）UG产品设计模块；该模块提供了三大功能可用于产品的概念设计。其高级图形工具Studio Visualize
3、，通过选择质量等级、光源、阴影和工程材料等参数，可以制作出精美的产品图像，从而加强了CAD模型的视觉效果。其自由形状功能（Studio Freeform），可对曲面进行变形和变换处理，使其能方便的创建复杂的模型。其动态评估功能（Studio Analyze），可对自由几何形状进行分析和评估。,1.2 UG NX 4.0常用模块,（3）UG装配模块；该模块提供了并行的、自上而下和自下而上的产品开发方法。在装配过程中，可以进行零部件的设计和编辑。零部件可灵活地配对和定位，并保持其关联性。装配件的参数化建模还可以描述各部件之间的配对关系。这种体系结构允许建立非常庞大的产品结构，并在各设计组之间进行共
4、享，使产品开发组成员能够并行工作。,1.2 UG NX 4.0常用模块,（4）UG工程图模块；该模块使设计人员可以方便的获得与三维实体模型完全相关的二维工程图。并保证了随实体模型的改变，同步更新工程图中的尺寸、消隐线和相关视图，减少了因三维模型改变更新二维工程图所需的时间。UG/Drafting支持工业上颁布的主要制图标准，如ANSI/ASME、ISO、DIN、JSIS和我国的GB标准。,1.2 UG NX 4.0常用模块,（5）UG模具设计模块；该模块为模具设计人员提供了方便快捷的设计方法，提供了标准化的标准件库，设计人员只需按照步骤操作，即可方便快捷的完成模具设计。,1.2 UG NX 4
5、.0常用模块,（6）UG数控模块；该模块是连接UG所有加工模块的基础。用户可以在图形方式下通过观察刀具运动，用图形来编辑刀具的运动轨迹，其中有延伸、缩短和修改刀具轨迹等编辑功能。针对钻孔、攻螺纹和镗孔等，它还提供了点位加工程序。使用操作模板可进一步提高用户化水平，如允许用户建立粗加工、半精加工等专门的样板子程序。,1.2 UG NX 4.0常用模块,（7）UG注塑分析； UG/MF Part Adviser致力于在初始概念设计时关键的制造事件，为识别问题提供实质意义的忠告，工程师收到关于设计怎样修改将影响一个特定塑料零件可模制性能的几何体的，注射浇口位置，材料和注塑机压力的快速反馈。,1.2
6、UG NX 4.0常用模块,（8）UG钣金设计模块。 UG软件提供了专供钣金设的钣金设计模块UGSheet Metal Design，它能帮助钣金工程师利用设计与制造相关联的观点来合理化设计过程，从板料的生成、各道工序的完成来逐步创建钣金零件。它可以看作是一个加工钣金零件的虚拟环境，工程师可以直接在计算机屏幕上进行零件设计和装配，产品的制作过程与真实的产品制造过程几乎没有差别，计算机屏幕上的产品就是未来产品的三维图像。,项目一 心形凹模加工,一、UG NX4铣加工编程通用过程,二、UG NX4铣加工环境与加工术语,1、UG NX4加工环境UG加工环境是指我们进入UG的制造模块后进行编程作业的软
7、件环境。我们已经知道UG CAM可以为数控铣、数控车、数控电火花线切削机编制加工程序，而且单是UG CAM 的数控铣还可以实现平面铣（Planar Mill ）、型腔铣（Cavity Mi11）、固定轴曲面轮廓铣（Fixed Contour）等不同加工类型。但是，每个编程者面对的加工对象可能比较固定，一般不会用到UG CAM 的所有功能，那些暂前不用的编程功能对他来说就可以屏蔽掉，定制和选择适合自己的UG 的编程环境,三、UG NX4铣加工环境与加工术语,2、UG NX加工术语(1)刀具 Tools(2)边界 Boundary(3)操作 Operation(4)刀轨 Tool Path(5)后
8、置处理 Postprocess(6)加工坐标系统 MCS,四、UG NX4 CAM菜单与工具条,1、菜单,2、工具条,3、操作导航器,五、UG NX4加工操作的父级组,1、几何体组 几何体组可定义机床刀具上加工几何体和部件方向。像“部件”、“毛坯”和“检查”几何体、MCS 方向和安全平面这样的参数都在此处定义。(1) MCS (2)铣削几何体工件 (3)铣削边界(4)铣削区域,2、刀具组 刀具组可定义切削刀具。您可以通过从模板创建刀具，或者通过从库调用刀具来创建刀具(1)创建刀具 “创建刀具”对话框中的刀具“类型”（模板）由指定的“CAM 设置”（模板部件文件）决定。“创建”按钮能够根据选定的
9、刀具子类型图标（模板），创建新的刀具。(2)材料 此选项能够将一个材料属性作为用于确定切削进给和速度的其中一个参数指定给刀具。刀具材料、部件材料、切削方式和切削深度，“进给和速度”对话框中的“从表格中重置”按钮就会使用这些参数来推荐从预定义表格中抽取的适当“表面速度”和“每齿进给”值。,3、程序组 程序组能够将操作归组并排列到程序中。例如，加工“部件”顶端视图时需要的所有操作就可以构成一个“程序”组。通过将操作归组，可以立即按正确的顺序，一次“输出”许多操作，其方法是：选择程序组，然后选择“刀具”“操作导航器”“输出”“CLSF”或“Post 后处理”。 “操作导航器”的“程序顺序”视图显示各
10、个操作所属的“程序”组，以及在机床刀具上执行操作的顺序。只有在这个“操作导航器”视图中，所列操作的顺序才具关联性或重要性。,4、程序组方法组 “方法组”定义切削方式类型（粗加工、精加工、半精加工）。像“内公差”、“外公差”和“部件余量”这样的参数都在此处定义。定义铣、钻、车和 线切割 方法组时所使用的各种参数： 进给率、指定颜色、附加的刀路、部件余量、内公差/外公差、显示选项和继承。,六、UG NX4平面铣操作,1、平面铣概述 平面铣主要适合平面轮廓、平面区域或平面岛屿等平面类零件的粗、精加工。通过选择不同的平面铣操作类型，可以分别完成上述加工。 平面铣采用逐层水平和垂直方向进给加工。刀具沿水
11、平XY方向切削，然后沿Z轴方向运动，进入下一个水平切削层，即所谓的2.5轴加工。在同一个切削区间，刀具使终沿着相同的边界切削，即每一个水平切削层的刀具路径相同，因此平面铣只能加工出直壁平底零件(侧壁垂直于底面)。平面铣通常采用平底端铣刀。,2、创建平面铣操作的一般步骤：(1)在操作导航工具中创建程序、刀具、几何、加工方法节点;(2)在创建操作对话框中指定操作类型为mill_planar;(3)在创建操作对话框中指定操作子类型为planar-Mill；(4)在创建操作对话框中指定程序、刀具、几何、加工方法节点；(5)在创建操作对话框中指定操作名称；(6) 单击创建操作对话框中的应用按钮进入平面铣
12、操作对话框；(7)如果未在共享数据中定义的几何，在平面铣操作对话框定义；(8)定义平面铣操作对话框中的参数；(9)单击平面铣操作对话框中的生成按钮生成刀轨。,七、UG NX4面铣操作,1、面铣概述“面铣削”最适合于切削实体（例如铸件上的凸台）上的平面。通过选取面，系统会自动知道不过切工件的剩余部分。NX 提供了三种用于创建面铣削操作的模板。创建操作Mill_Planar，然后选择以下各项之一：面铣削区域 ：“面铣削区域”包含工件几何体、切削区域、壁几何体、检查几何体以及自动壁选择。 面铣削 ：“面铣削”包含工件几何体、面（毛坯边界）、检查边界以及检查几何体。 手工面铣削 ： “手工面铣削”包含
13、所有几何体类型，并且切削模式设为混合模式,2、创建面铣操作的一般步骤：(1)在操作导航工具中创建程序、刀具、几何、加工方法节点;(2)在创建操作对话框中指定操作类型为mill_planar;(3)在创建操作对话框中指定操作子类型为face-Mill；(4)在创建操作对话框中指定程序、刀具、几何、加工方法节点；(5)在创建操作对话框中指定操作名称；(6) 单击创建操作对话框中的应用按钮进入面铣操作对话框；(7)如果未在共享数据中定义的几何，在面铣操作对话框定义；(8)定义面铣操作对话框中的参数；(9)单击面铣操作对话框中的生成按钮生成刀轨。,八、心形凹模加工,1、工件分析 如图所示为某心形凹模，
14、其下凹部位为一个心形的直壁凹槽，凹槽由6段相切圆弧组成，上表面与底面均为平面，形状较为简单。需要进行上表面的精加工和凹槽的粗加工、侧壁精加工。,2、工艺分析（1）工件安装 用平口钳夹紧即可。 （2）加工坐标系 X：工件的中心。 Y：工件的中心。 Z：工件顶面。,3、工步安排 本产品的形状较为简单，可以使用25轴加工方式进行加工。由于本工件没有尖角或者是很小的圆角(最小半径为R20)，对表面也没有特别高的要求，所以选用一把1 6平底刀进行加工，可以避免换刀操作。本工件加工的工步分为3个：平面加工、凹槽粗加工和凹槽侧壁精加工。通过查看手册并计算圆整，可以得到1 6的平底刀的转速为600rmin，而
15、切削进给为250mm/min。,序 号,加工内容,加工方式,刀 具,转速 rmin,进给mmmin,1,平面加工,面铣,16平底刀,600,250,2,凹槽粗加工,平面铣,l6平底刀,600,250,3,凹槽侧壁精加工,平面铣-轮廓,16平底刀,600,250,心形凹模加工工步表,4、加工初始设置(1) 运行UG NX4软件 ；(2)打开模型文件 :打开文件名为“Xin_ao.prt”文件；(3)检视图形 打开的图形文件后，按下鼠标中键并拖动进行动态旋转，从不同图形。也可以通过标准视角的变换来切换视角进行检视，以确认没有非正常的突等明显的错误。(4)确认坐标系确认工作坐标系原点在顶平面的对称中心位置。方法如下：在主菜单上选择“信息”“点命令，如图2-6所示，系统弹出“点构造器”对话框。在绘图区中移动鼠标到模型上平面的一个顶点，此时在端点上将显示一个红色的点，在下方有端点的提示标记。单击鼠标左键(MB 1)，将弹出一个信息窗，可以关闭信息窗口，而直接在“点构造器对话框中查看XC、YC、ZC的值。记下该坐标值。再移动鼠标到上平面的对角点，用同样的方法检查对角点的标。确认两点的X、Y坐标值的绝对值相等正负号相反，而Z坐标均为O。 用于数控加工的模型最好将其所有的坐标系统一起来，这样方便检验，并且不容易出错。,
