数控加工工艺与编程答案

‘壹’ UG编程的这些基本操作你都清楚吗（一）

UG编程的基本操作

UG是当前世界最先进、面向先进制造行业、紧密集成的CAID/CAD/CAE/CAM软件系统，提供了从产品设计、分析、仿真、数控程序生成等一整套解决方案。以下是UG编程的基本操作及相关加工工艺知识的详细介绍：

一、UG编程简介

UG CAM是整个UG系统的一部分，它以三维主模型为基础，具有强大可靠的刀具轨迹生成方法，可以完成铣削（2.5轴～5轴）、车削、线切割等的编程。UG CAM主要由以下5个模块组成：

• 交互工艺参数输入模块：通过人机交互的方式，用对话框和过程向导的形式输入刀具、夹具、编程原点、毛坯和零件等工艺参数。
• 刀具轨迹生成模块：具有非常丰富的刀具轨迹生成方法，主要包括铣削（2.5轴～5轴）、车削、线切割等加工方法。
• 刀具轨迹编辑模块：刀具轨迹编辑器可用于观察刀具的运动轨迹，并提供延伸、缩短和修改刀具轨迹的功能。同时，能够通过控制图形和文本的信息编辑刀轨。
• 三维加工动态仿真模块：是一个无须利用机床、成本低、高效率的测试NC加工的方法。可以检验刀具与零件和夹具是否发生碰撞、是否过切以及加工余量分布等情况，以便在编程过程中及时解决。
• 后处理模块：包括一个通用的后置处理器（GPM），用户可以方便地建立用户定制的后置处理。

二、编程加工工艺知识

在进行数控编程前，必须具备一定的加工工艺知识，例如数控机床的分类、切削原理、切削刀具的规格和材料、切削参数选择原则等。

1. 数控加工的优点

与传统的加工相比，数控加工具有以下优点：

• 加工效率高：利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面，并且加工过程是由计算机控制的，所以零件的互换性强，加工的速度快。
• 加工精度高：数控系统优化了传动装置，提高了分辨率，减少了人为和机械误差。
• 劳动强度低：采用了自动控制方式，切削过程由数控系统在数控程序的控制下完成。
• 适应能力强：数控机床在程序的控制下运行，通过改变程序即可改变所加工产品，产品的改型快且成本低。
• 加工环境好：数控加工机床是机械控制、强电控制、弱电控制为一体的高科技产物，通常有很好的保护措施。

2. 数控机床介绍

数控机床进行加工前，需将工件的几何数据和工艺数据等加工信息按规定的代码和格式编制成数控加工程序，并用适当的方法输入数控系统。数控系统对输入的加工程序进行处理，输出各种信号和指令，控制机床各部分按规定有序地动作。

模具加工中，常用的数控设备有数控铣床、加工中心（具备自动换刀功能的数控铣）、火花机和线切割机等。

3. 数控铣床组成

数控铣床由以下部分组成：

• 数控程序：数控机床自动加工零件的工作指令，目前常用的称作“G代码”。
• 输入输出装置：进行人机交互和通信，可以输入指令和信息，显示机床的信息，在计算机和数控机床之间传输数控代码、机床参数等。
• 数控装置：数控机床的核心部分，负责编译、运算和逻辑处理数控程序，输出控制信息和指令。
• 驱动装置和位置检测装置：驱动装置接收数控装置的指令信息，发送给伺服电机，驱动机床移动部件；位置检测装置检测实际位移量，反馈至数控装置进行误差补偿。
• 辅助控制装置：接收数控装置或传感器输出的开关量信号，实现机床的机械、液压、气动等辅助装置的开关动作。
• 机床本体：由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。

4. 数控铣床的主要功能和加工范围

• 点定位：提供机床钻孔、扩孔、镗孔和铰孔等加工能力。
• 连续轮廓控制：使刀具沿着连续轨迹运动，加工出需要的形状，为机床提供轮廓、箱体和曲面腔体等零件的加工。
• 刀具补偿：简化数控程序编制和提供误差补偿。

5. 数控铣床编程要点

• 设置编程坐标系：以方便对刀为原则，毛坯上的任何位置均可。
• 设置安全高度：安全高度应高过装夹待加工工件的夹具高度，但也不应太高。
• 刀具的选择：在型腔尺寸允许的情况下尽可能选择直径较大及长度较短的刀具；优先选择镶嵌式刀具；尽量少用白钢刀具；对于很小的刀具才能加工到的区域，应考虑使用电火花机或线切割机加工。
• 加工模型的准备：设置合适的编程坐标系，创建毛坯，修补切削不到的区域。

以上是UG编程的基本操作及相关加工工艺知识的详细介绍，希望对正在学习UG编程的小伙伴们带来帮助。

‘贰’ 数控编程教学从零开始入门教程

数控编程教学从零开始入门教程如下：

1. 前期准备：

   • 读懂图纸：首先，需要明确图纸上的加工要求，包括尺寸、形状、公差等信息。
   • 明确加工工艺：根据图纸要求，确定加工工艺，包括加工顺序、切削参数等。
   • 选择刀具：根据加工工艺，选择合适的刀具。这一步至关重要，因为不同的刀具适用于不同的加工任务。

2. 编程基础：

   • 了解G代码：数控编程中，G代码是控制机床运动的主要指令。例如，G1用于直线车削，G2用于顺时针圆弧车削，G3则是G2的逆操作。
   • 程序命名与标记：程序命名时，通常使用大写字母O开头，后续跟数字表示程序编号。在编程过程中，用N来标记每一段工序。
   • 设定参数：如选择刀具编号、主轴转速等。例如，选择1号刀具，并以01表示主轴正转，转速设定为500转。

3. 编程步骤：

   • 快速接近工件：编写程序使刀具快速接近工件，但不接触工件表面。
   • 粗加工：进行外圆粗加工循环，设定单边进给量。在定义粗加工的其他参数时，需特别注意第一行指令必须沿X轴移动。
   • 精加工：在粗加工完成后，进行精加工。精加工的进给速度由F值决定，与粗加工的参数无关。
   • 倒角与端面处理：使用特定的G代码进行倒角处理，如20代码用于右倒角。接着处理外圆面、圆锥面、端面等。

4. 程序结束：

   • 刀具离开工件：在加工完成后，编写程序使刀具离开工件。
   • 主轴停止：停止主轴旋转。
   • 程序暂停或结束：根据需要，可以选择暂停程序或结束程序。如N20代码表示刀具离开工件后，主轴停止，程序暂停。

通过以上步骤，可以初步掌握数控编程的基础知识和编程流程。在实际操作中，还需不断练习和积累经验，以提高编程效率和加工质量。