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基于UG 的零件建模与数控仿真加工应用研究

  • 投稿levi
  • 更新时间2015-10-13
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葛君超

鹤壁汽车工程职业学院河南鹤壁458030

摘要 在应用手工方法加工复杂零件时,通常比较烦琐,错误较多,对于加工工艺问题也需要进行考虑。而应用UG 软件自动加工技术,不但能够有效的完成零件的设计,而且,加工程序还会自动生成,令设计程序和加工工艺实现一体化,极大地提升了加工质量和加工效率,满足了相关行业发展的需要。

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关键词 UG 零件建模;数控仿真;加工应用

在机械运转中,离不开零件的支撑,但是,加工零件却是一项复杂的工作,需要专门的软件,才能够提升零件建模和加工的质量及效率。文章通过下文对UG 零件建模与数控仿真加工应用的相关内容进行了分析与阐述。

1 UG 软件的阐述

UG 由美国UGS 公司研发,广泛的应用于机械、模具加工、汽车和航天航空等领域中。它有着非常强大的功能,对于复杂三维体的造型构造都能够轻松的予以实现。因此,UG 软件在国内外很多的科研院所和厂家都得到了有效的应用。

2 基于UG 的零件建模与仿真加工应用

文章以一螺纹零件为例进行了阐述,其编制如下图所示,工件材料是毛坯为46 的棒料,45 号钢。

2.1 基于UG 的零件建模设计与建模专用工装。通过工艺分析,能够得出零件的基本构造。例如,一些零件有着扭曲的表面,应用普通的加工方法,振动过大,因此,很难保证加工的精度,所以,一定要将一个与零件一面相对的专用工装先制作出来,之后,在加工出零件上所对应的面。在工装上放置零件,用夹板将其夹好,然后,再加工剩下的一个面。应用此种方法,对于装夹问题必须要注意,为了装夹的顺利完成,我们需要将一段实体在实体的两端分别延伸出来。此外,在生产加工的时候,同压板必须要避开。

2.2 仿真加工零件与后置处理淤创建毛胚。在对刀具路径进行模拟时,对零件的形成过程,用毛胚来观察。所以,在向加工模进入前,将用于成形零件的毛胚在UG 中建立起来。应该根据零件的形状和结构创建毛胚,将单独的块体和圆柱体创建起来当作毛胚,或者将零件的某条边拉长作为毛胚。于比例缩放。对加工的具体操作进行考虑,最大平口钳的长度在铣床上为250 毫米左右,但是,往往所加工零件的长度要比这个长度大很多或者小很多,这样在加工时就会产生晃动的情况,对加工的精度就很难给予保证,比如,按照0.7 设置比例值,把零件的长度就应该缩小到300 毫米左右。

2.3 仿真加工利用下拉菜单,向着加工模块中进入,因为一些零件的加工表面比较复杂、扭曲,并且其加工工艺要求较高。所以,在加工的时候,一般都需要按照一定的步骤去做:粗面的加工———半精致加工———精细的加工。然后,在具体的加工过程中完成以下的操作:将几何模型创建起来———刀具创建———加工方法创建———程序组创建——操作程序创建。本文所阐述的零件加工,在进行具体加工时应用了三种刀:端铣刀(在粗部加工时,应用这种刀具)、圆柱铣刀,这种刀具是带圆柱的(在半精加工时,一般应用此种方法)、锥铣刀,这种刀具是球头型的,主要是用于根部的清理。在制造UG的时候,将用户自己的刀具库在其中建立起来,可以根据零件构造情况,将直径不同的刀具选择出来进行应用。将其中的参数设定好,这样加工程序和刀具路径在其中就能够被生成出来,并且,能够将零件动态的仿真加工出来。

2.4 后置处理分析在UG中,对模块加工的主要功能是将零件加工的刀具路径创建出来。仿真加工之后,向着刀位原件中输入所加工的信息。刀位原件中主要涵盖:加工坐标信息、刀具位置、姿态信息、刀具信息及其一些辅助命令信息等。然而,一旦没有通过后置处理,对于这些生成的文件,就很难向着数控机床中运送完成零件的加工。这是由于零件生产厂商的不同,就会存在不同的机床硬件条件。所以,进行后置处理,是应用UG进行零件建模和加工时不能缺少的重要环节。

在UG 中,会将UG/POST 两种后置处理器提供出来,对刀具轨迹数据可直接的进行读取,然后再处理,将机床可以接受的数控程序生成出来。事件性驱动是这两种处理器的主要特征,它涵盖定义文件、事件生成器和事件解释器等。刀具轨迹的信息一般都由事件生成器进行读取,用“事件”将其解释出来,并且完成对此事件的触发。这两个器具按照事件解释时的函数指令,对这个事件进行解释。有数据代码的输出格式和特定机床的信息存在于定义的文件中。这两个后置处理器依据定义文件所要求的格式,输出后置处理的结果,进而将与机床相适应的数据程序构建起来。

实际的操作步骤如下:将刀具工件的路径生成出来,利用这两个数据处理器将定义文件和事件管理文件生成出来,并且,向着后置处理器模板中添加所生成的定义文件和事件管理文件。向着后置处理器的相关处理环境中进入之后,完成后置处理工作。

3 结语

零件的种类不同,它的生产工艺也会存在一定的差异。UG 被广泛的应用于零件的设计和加工制作中,展现出了极强的应用效果,加深对UG 三维实体建模与数控仿真加工的研究,努力使零件加工工艺水平得到进一步提升。

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参考文献

[1]权德香,权知心,李文.基于UG 的轮廓类零件的数控加工编程[J].机械,2010(01).

[2]陆宝春,徐开芸,陈保辉.数控仿真教学系统的研究与开发[J].中国制造业信息化,2007(19).

[3]李辉.基于UG 的复杂曲面零件的数控加工[J].机械工程师,2009(10).

[4]于世忠.基于UG 零件建模与数控仿真加工应用[J].机械工程师,2013(06).

作者简介 葛君超(1988-),女,汉族,河南安阳人,鹤壁汽车工程职业学院教师,研究方向:工业设计