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UG 4.0软件在模具字码标识NC编程中的应用
本文针对模具上字码标识的经常更新的状况及NC编程的诸多要求，选用容CAD/CAM/CAE/PLM为一体的三维参数化UG4.0软件是进行NC编程的必然首选。以字码标识为例，通过对其工艺分析、三维建模、后续的数控加工以及其它软件的比较，证明了UG4.0在制造业的广泛应用。UG4.0在很大程度上减轻了工程师们在程序上的计算量，同时也减轻了机床操作者的工作量和提高了生产效率，为企业赢得了成本和时间。
1、前言
UG软件是集 CAD/CAM/CAE/PLM一体化的三维参数化软件，提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。该软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能；而且，在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性；同时，可用建立的三维模型直接生成数控代码，用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型数控机床。另外它所提供的二次开发语言UG/OPen GRIP，UG/open API 简单易学，实现功能多，便于用户开发专用CAD系统。广泛应用于航空、航天、汽车、造船、通用机械和电子等工业领域。
2、字码标识的NC编程要求及加工工艺的分析：
2.1公司生产的产品为锻件，由于客户产品可追溯性要求，在产品表面需要生产批号标识：
(1) 606RA123： 606代表2006年6月生产，R代表右件，A代表6月份第一批，123代表材料炉号；
(2) 字体为Windows系统自带的Arial，字体高度为6mm；
(3) 在锻件产品上为凸字，钢质模具上为凹字，即标识的石墨电极为凸字；
(4) 因生产批号更改频繁，CAD中文本批号最好参数化（更改文本批号后，重新生成刀轨即可）；
(5) 由于产品种类比较多，字码有平面、斜面、曲面等不同情况（曲面加工相比其它较为复杂，所以能解决曲面加工，其它问题就迎刃而解）。字码深度也不近相同（在编程时不要考虑刻字的深度！加工时由操机者根据不同产品不同的字码深度手动即可）；
2.2针对上述编程要求并结合公司实际情况，以曲面加工为例初步制定其加工工艺：
(1)考虑加工对象为石墨电极，选用5mm的球刀铣曲面（电极块首次加工必需的步骤，加工效率高，不易断刀）；参见图8
(2)因字体高度为6mm，选用刀具直径为0.8mm的刻字刀加工;
3、各类软件的编程比较及其选用：
市场上集CAD /CAM一体化的各类软件可谓是层出不穷、百花齐放。诸如：CATIA、UG、 Pro/E、MASTERCAM、SURFCAM等等，针对目前市场上应用普遍比较多的软件MASTERCAM、SURFCAM 、UG、 Pro/E四类常用软件对字码标识编程做初步比较：
3.1 MASTERCAM X：
美国CNC SoftWare INC 公司出品的CAD /CAM软件，尤其以其强大的加工功能闻名于世，加工操作界面通俗易懂，编程加工效率显著。但针对此模具字码标识编程而言，编程操作灵活，易学易用，标识文本是非参数化，批号即时更新不易，导致编程效率不高。参见图1、图 2
图1 MASTERCAM平面标识仿真加工 图2 MASTERCAM斜面标识仿真加工
3.2 SURFCAM：
早期的CAM软件，加工操作界面通俗易懂，编程加工效率显著。但针对此模具字码标识编程而言，编程操作简单，标识文本也是非参数化，批号即时更新不易，导致编程效率不高。参见图3、图4
图3 SURFCAM平面标识编程加工刀轨 图4 SURFCAM曲面标识编程加工刀轨
3.3 Pro/E：
Pro/ENGINEER是由美国参数技术公司推出的一套博大精深的三维CAD/CAM参数化软件，它的内容涵盖了产品从概念设计、工业造型设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程图的输出、生产加工成产品的全过程，其中还包括了大量的电缆和管道布线、模具设计与分析等实用模块。应用领域包括航空航天、汽车、机械、数控（NC）加工、电子等诸多行业。尤其全参数化的建模思路，大大缩短了产品设计和更改周期，但CAM模块功能不如CAD模块强大（据笔者了解目前有些公司CAD在Pro/E 中完成，然后转入MASTERCAM或Cimatron中完成CAM加工），用Pro/E编出的NC程式，加工效率较低（笔者曾经试图摸索过Pro/E的NC加工，但总觉得Pro/E应该在CAM模块中加强其功能，提供多样性的加工方式）。参见图5、图6
图5 Pro/E斜面标识仿真加工 图6 Pro/E斜面标识加工刀轨屏幕演示
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