基于UG的缸体类零件数控铣编程与仿真

　　刀具轨迹生成是复杂零件数控加工中最重要的内容。它是通过零件几何模型，根据所选用的加工机床、刀具、走刀方式以及加工余量等工艺方法进行刀位计算并生成加工运动轨迹。刀具轨迹的生成能力直接决定数控编程系统的功能及所生成的加工程序质量。

　　在UG中，创建操作的时候选择“生成刀轨”命令，就可以生成相应操作的刀轨，如图5所示。UG的刀轨生成除了可以生成刀具运动路线外。也可以观察刀具是否与零件干涉。UG的不足之处就在于生成刀轨需耗费计算机相当大的内存容量和时间。

图5 按铣水平中分面的刀轨生成

　　3.5 刀轨轨迹的优化

　　对于刀轨轨迹。尤其是钻孔路线优化也是本文研究内容之一。在平面铣削的过程中。通过缩短刀具的非切削横越运动路线可以减少加工时间。以粗铣法兰盘下表面凹槽为例，刀轨路线为：每切削一层后，传送方式为退刀至安全平面后再由安全平面快速走刀至下一切削层。刀具非切削运动特别长，将传送方式改成毛坯表面后，则这一退刀——走刀路线则大为缩短。而在钻孔的过程中，缩短刀具的快速移动路线则是主要缩短加工时间的手段。

4 基于UG的加工过程仿真

　　在加工过程中，是否发生过切、少切，所选择的刀具、走刀路线、进退刀方式是否合理，零件与刀具、刀具与夹具、刀具与工作台是否干涉和碰撞等，编程人员往往事先很难预料。而在计算机上利用二维图形技术对数控加工过程进行模拟仿真，可以快速、安全和有效地对NC程序的正确性进行较准确的评估.并可根据仿真结果对NC程序迅速地进行修改，可免除反复试切过程，降低材料消耗和生产成本，提高工作效率。

　　4.1 刀具中心运动轨迹仿真

　　通过读入刀位数据文件检查刀位计算是否正确，检查工艺过程中加工过程的合理安排和刀具路径的优化，以及加工过程中是否发生干涉等。这种仿真可以采用动画显示方法，如图6所示。

图6 精铣水平中分面时刀具运动轨迹仿真

　　通过UG刀轨仿真功能，也可以进行刀具过切检查。进人如图7所示的画面，挑选机构运动显示来选择刀轨在仿真动画中的显示方式。接着点击检查选项选择要检查的过切选顶。最后调整合适动画速度条，点击播放。

图7 可视化刀轨轨迹对话框

　　在UG环境下还可以观察刀具在工件的加工过程仿真。如图8所示，图中三面刃盘铣刀依照刀轨轨迹运动切削。当仿真动画结束后，就会跳出一个过切信息，显示是否过切，并在模型中显示过切的刀轨路径。

图8 铣电端汽封开档的刀轨仿真

　　4.2 加工过程动态仿真

　　UG还可以模拟工件的毛坏材料被切削过程，生成IPW(In Process Workpiece)。IPW是经过被检验操作加工后形成的工序件，为下一道工序提供毛坯，即上一道工序加工后留下的工件。UG的模拟仿真分成3D动态及2D动态，3D动态能为模拟材料切削提供一个更直观的过程;而2D动态则是快速模拟切削，它的运行速度快于3D，特别对于庞大复杂的刀轨更有效率。UG的这一功能的不足之处就在于需要耗费十分多的内存容量。

5 结语

　　本文给出了基于UG CAM加工模块的缸体类零件数控加工编程及加工过程仿真方案，优化了加工路线、刀具轨迹等工艺参数，并说明了在数控加工中编程零点、对刀点及换刀点在汽缸中的设置。