UG软件在义齿模具数控加工中的应用

4 数控加工编程

　　4.1 编程准备

　　用UG软件对义齿模型编程需要作几项准备工作：首先，将几何体woRKPIEcE项毛坯设为150mm×150mm×15mm的方料，MCS加工坐标系设在矩形体的上表面中心位置；其次，为提高编程的效率，需预先对模具的成型面及合模面的颜色分别进行设定，在具体编程时候就可以利用uG的强大分类选择功能对指定颜色的面或片体进行特定选择，极大地提高了编程操作的效率，降低了劳动强度。

　　4.2 曲面加工编程

　　(1)整体粗加工粗加工的目的在于尽可能快地有效切除多余材料。采用型腔铣cavity mill方式进行粗加工，选择4刃Φ4mm键槽铣刀。从实际机床的最高转速不高、模具的加工精度高且其最小曲面半径小，刀具的强度等方面综合考虑，粗加工采取高切削速度、高进给速度和小切削量的策略，尽可能地保持刀具负荷的稳定，减少任何切削方向的突然变化，保持最大和稳定的切削速度。

　　型腔铣削方式随工件模式而定，每刀切深设为0.2mm。选择层优先，顺铣。部件加工余量设为0.2mm，内外公差设为0．12nun。在连接方式中选择优化方式、打开刀路方式，减少空行程。

　　(2)整体精加工选择声3球头铣刀，采用ZLEVEL_PR0nLE_STEEP方式与CONTUUR_AREA方式配合进行精加工。

　　ZLEVEL_PROHLE_STEEP方式的主要目的是去除陡峭方向的加工余量。每刀切深设为0.025MMn。在切削方式中选择深度优先方式、混合方式走刀。选择混合方式走刀可以有效节省加工时问。注意选择移除边缘跟踪项，可以去除部分空刀。精加工余量设为0，内外公差设为0.0025mm。

　　CONTOUR_AREA方式主要目的是去除在平坦方向的加工余量。选择区域铣削方式，以平行方式进行走刀，且切削类型选择ZIG_ZAG，步进距离在平面上恒定0．02mm。切深设为0.025mm，内外公差设为0.0025MM，切削角度为45°，移除边缘跟踪，加工余量设为0。

　　(3)成型面精加工成型面即模具的型腔是模具中最重要的部位，关系到义齿成型后的表面细节的突出程度及表面粗糙度情况，因此加工要求最高。选择声1Inm球头铣刀，采用COMOUR—AREA切削方式。选择区域铣削方式，以平行方式走刀，且切削类型选择zIG—ZAG，步进距离在部件平面上恒定0.0025mmn。切削角度为-45°，与前道工序交叉方向，移除边缘跟踪，加工余量设为o，内外公差设为0.001mm。

　　由于计算刀路时模具曲面部分需要处理的数据比较大，加工精度比较高，加工时采取对24个型腔划分为4组分别进行加工的处理方式，有效缓解了运算过程中计算机内存不足的情况，极大地提高了编程运算的速度。

　　4.3 后置处理

　　刀路编程完毕后对刀路进行后置处理，生成G代码程序。后处理设置文件需要注意的是：默认后置处理程序中最大机床进给速度项为1000mm／min，在生成G代码时，如果直线插补G0l进给速度大于1000mm／min，比如为1500IIlrn／IIlin，则后处理出的G01变成G00，很容易造成机床事故。所以对后置处理的最大机床进给速度项等要进行适当调整。

　　4.4 模拟验证

　　模拟验证包括UG环境下刀路文件的验证和G代码程序的验证。UG提供了加工仿真工具，可以直接对生成的刀路进行实体方式仿真，非常直观，是修正刀路的良好工具(见图4)。G代码程序的验证非常重要，通过验证可以有效避免机床事故和零件报废的发生，确保刀具轨迹与G代码轨迹的一致。G代码验证的工具比较多，可以使用Metacut、熊族等工具。

图4精加工仿真 

5 实际加工工具技术

　　义齿上下模具加工通过以上的工艺设计及实际加工并检测，牙齿各部分细节形状清晰，表面粗糙度值为Ra0.13啪，而且切削效率较高。

　　通过对义齿上下模具应用UG编程软件来数控编程并加工，由该模具制作的义齿表面光滑，轮廓清晰，精度高。该方法简化了义齿模具的生产流程，切削效率较高，模具的强度和抗腐蚀能力提高，证明是切实可行的。这也为义齿模具的制作提供了新思路，促进义齿批量生产的实现，对医疗、生命科学类课题具有一定的参考价值。