UG 4.0软件在模具字码标识NC编程中的应用

 

　　3.4 UG:

 

　　Unigraphics（简称UG）是美国UGS公司的主导产品，也是全球应用最普遍的CAD/CAM/CAE/PLM的系统软件之一。UG软件在CAD方面的建模和造型分为两个模块一实体造型和自由曲面造型。在造型功能方面，除其他软件所具有的通用功能外，它还拥有灵活的复合建模、齐备的仿真照相、细腻的动画渲染和快速的原型工具，仅复合建模就可让用户在实体建模、曲面建模、线框建模和基于特征的参数建模和非参数建模中任意选择，使设计者可根据工程设计实际情况确定最佳建模方式，从而得到最佳设计效果。在加工功能方面，UG件针对CAM的实用性、适应性和效能性，通过覆盖制造过程，实现制造的自动化、集成化和用户化，从而在产品制造周期、产品制造成本和产品制造质量诸方面都给用户提供了极大的收益。它不仅提供可靠、精确刀具路径，更让NC编程人员可以随心所欲地设计出心目中最有效率的加工程序。

 

　　3.4.1 UG/CAM有下列几个特点:

 

　　(1)提供可靠、精确的刀具路径;

 

　　(2)能直接在曲面及实体上加工;

 

　　(3)良好的用户界面，并允许使用者能依工作上的需要，定制用户界面;

 

　　(4)提供多样性的加工方式，方便了编程人员设计各种高效率的刀具路径;

 

　　(5)对CAD主模型更改，则NC模型随之更改。NC编程人员不需要把工作推倒重来，只需重新生成（Regenerate）刀位轨迹，刀位轨迹就可以立即更新；

 

　　(6)提供完整的刀具库及加工参数库管理功能（切削数据库的可利用性及客户化），使新进人员能充分利用资深人员的经验，设计优良的刀具路径;

 

　　(7) CAM后置处理不但提供了常规的直线和圆弧插补外，还出现了基于Nurbs理论的CNC插补控制器（提高了高速铣的加工精度，大大缩短了刀位文件长度）；

 

　　(8)提供通用型后处理功能，产生各种NC加工机适用的NC程序（也可以通过机床构造器或二次开发随心所欲的制订后处理配置命令）。

 

　　下面就着重谈谈UG在模具标识字码编程加工中的应用：UG 在CAM模块中就增加了标识字码加工功能，但在曲面标识加工编程操作中，颇感不便（笔者曾经试图摸索过，但没有找到更好的方法）。而UG4.0在CAD/CAM中新增了文本功能，能有效并快速的对文本进行实时编辑更新，从而很大程度提高了加工编程的速度（文本编辑更新后重新生成NC程序即可，无需更改任何参数设置，可谓是一劳永逸）。突出显示了CAD/CAM/CAE/PLM数据的无缝集成及参数化的优越性。

 

　　3.4.2 UG中字码标识编程步骤如下：

 

　　(1)根据要求在UG里做字（字码标识在相应位置的曲面上），或通过其它CAD 软件转出UG能接受的文件格式导入UG中（字码标识文本必须在UG中重新编辑，方便以后的即时更新）；参见图7

 

　　(2) 选用直径5mm的球刀加工大曲面（具体参数设置步骤不傲述）；参见图8

 

　　(3) 选用直径0.8mm的刻字刀2D挖槽加工（具体参数设置步骤不傲述，UG中FACE_MILLING_AREA加工模块，平面字码标识无需第(4)步）；参见图9

 

　　(4) 选用直径0.8mm的刻字刀投影加工（具体参数设置步骤不傲述，UG中 FIXED_CONTOUR加工模块，驱动方式选项为刀轨（2D挖槽加工））；参见图10

 

　　(5) 后置处理生成NC程式（后置处理器配置了各类型数控系统的后置处理，用户也可以根据数控机床和数控系统的具体情况对其数据库进行修改和编译，定制自己的专有后置处理程序，UG生成的 NC程序加工效率高，NC文件小的优点）。

 

　　3.4.3字码标识编程重新更新步骤如下：

 

　　(1) 鼠标双击所要更改的文本标识进行编辑（大概编辑时间在5秒钟以内）；参见图7

 

　　(2) 重新计算刀具轨迹，生成NC程序（大概需要10～20秒钟时间，具体时间根据操作参数设置而定）；

 

　　笔者1个工作日内（8个小时）大约能出NC程序400多个，几乎完成了全年的字码标识编程任务。大大缩短了NC编程时间，避免了繁琐复杂的参数设置，深受编程人员的青睐。

   
        图7 UG4.0中新增了文本编辑功能          图8 UG仿真加工大曲面
 

     
 图9 UG4.0中刻字刀2D挖槽（平面）仿真加工 图10 UG4.0投影（曲面）仿真加工（IPW ）

 

4、生产实际加工结果：

 

　　将UG4.0的字码标识NC程式在生产现场试加工，得到现场操机人员的好评。尤其在刀路优化、减少提刀次数等方面相比其它软件尤为显著。加工后的模具标识字码和模具上的标识字码。参见图11、图12

 
    
   图11 加工后的模具标识字码    图12 模具上的标识字码

 

　　5、结束语：

 

　　Unigraphics 诞生在美国麦道飞机公司，从一开始就是飞机零件数控加工的最佳编程工具，经历了几十年，与它同时代的CAD/CAM软件（ComputerVision、Calma、EUCLID、Intergraph、Autotrol）有不少已经消亡了，惟有少数经历了长期的生产实践验证才走到了CAD/CAM/CAE/PLM高度数据的无缝集成的顶峰。随着加工技术的不断发展和完善，其中包含了程序的编写日益简单，根据各企业的实际情况选择相应的软件并能熟练驾驭它（好的编程技术是与好的编程平台分不开的，所谓欲善其事，必利其器），这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。通过对此字码标识的实例编程示范和其它软件的编程比较，充分显示了UG4.0在各类软件中的优越性。由于笔者水平有限，诣在通过此实例的编程加工，将自己的使用心得分享给各位读者，在此希望能起到的抛砖引玉作用，为中国的加工制造业做出各自的绵薄之力。