孫澤雷

(久益環(huán)球(天津)裝備制造有限公司，天津300000)

基于UG8.0的工藝模板設(shè)計與應(yīng)用

孫澤雷

(久益環(huán)球(天津)裝備制造有限公司，天津300000)

本文以UG8.0為基礎(chǔ)，建立刀具數(shù)據(jù)庫,并對機加工工件進行分類，分別建立工藝模板，并自動生成裝夾圖，簡化工藝和編程流程，降低對工藝人員技術(shù)的依賴，提高工藝準備效率。

刀具數(shù)據(jù)庫；工藝模板；裝夾圖

近年來我國的現(xiàn)代制造業(yè)迅猛發(fā)展，各企業(yè)不斷加大投入，引進先進的數(shù)控設(shè)備及其加工技術(shù)，使機械制造企業(yè)在技術(shù)方面有了質(zhì)的突破。而在眾多加工企業(yè)中，從事定制化產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)又占有相當大的比重，這類企業(yè)的產(chǎn)品主要以單件小批量形式組織生產(chǎn)。此種情況下，企業(yè)對于技術(shù)人員的技術(shù)水平有相當高的要求。然而，在人才競爭如此激烈的時代，企業(yè)同時聘用多名高技術(shù)水平的人員非常困難，同時也將會大大增加企業(yè)的運營成本。此時，考慮充分利用計算機輔助設(shè)計及制造技術(shù)(CAD/CAM)，以有限的資源提高生產(chǎn)、管理等方面的系統(tǒng)效率，從而創(chuàng)造最大的經(jīng)濟效益，是最有效的途徑。

本文以UG8.0為基礎(chǔ)，將高級數(shù)控工程師完成的零件進行分類，將具有相同工藝類型，相似形狀、相同材料的零件分為一類，編制工藝流程模板的程序文件。在某一類產(chǎn)品進行首件試制成功后，根據(jù)加工此產(chǎn)品的經(jīng)驗，創(chuàng)建刀具幾何結(jié)構(gòu)和切削參數(shù)數(shù)據(jù)庫，設(shè)計和編制工藝流程模板，并自動生成工藝文檔文件。在此模板中，將相關(guān)的經(jīng)驗參數(shù)進行固化，同時對編程界面進行有針對性的優(yōu)化設(shè)置，保留幾項必要的設(shè)置內(nèi)容。從而在后續(xù)零件編程時，可實現(xiàn)從刀具庫選擇已經(jīng)設(shè)置好相關(guān)參數(shù)的刀具，只對編程界面進行簡單設(shè)置，就可以完成程序的編制工作，可使一般水平的編程人員就能完成較復(fù)雜零件的編程工作。

1 自定義刀具庫

刀具選擇是編程工作的首要內(nèi)容，也是最重要的一項內(nèi)容。加工零件時，在確定工藝方案后，則需要根據(jù)方案選擇刀具，并在UG軟件中創(chuàng)建刀具，將刀具的幾何參數(shù)和切削參數(shù)輸入系統(tǒng)。完成此項工作，需要了解刀具的所有參數(shù)，并在軟件中完成正確設(shè)置。UG自帶刀具庫內(nèi)刀具種類繁多，但大部分情況下，不能和我們選用的刀具完全吻合。所以，根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的需要，建立自己的刀具數(shù)據(jù)庫，將所有刀具輸入系統(tǒng)，待需要時，直接從系統(tǒng)中選取，大大提高編程效率，同時又降低了每次建立刀具時的出錯幾率。

1.1 建立分類的刀具庫

在UG安裝根目錄下，找到UGSNX8MACH esourcelibrary oolascii，并打開文件dbc_tool_ascii，在文件的最后增加自定義刀具種類。

在UG安裝根目錄下，找到UGSNX8MACH esourcelibrary oolmetric，并打開文件tool_database,根據(jù)已經(jīng)建立的刀具種類和相應(yīng)種類的參數(shù)建立自定義的詳細刀具。

啟動UG,進入Manufacture模塊，并點擊創(chuàng)建刀具命令，彈出創(chuàng)建刀具對話框，點擊Retrieve Tool from Library命令，彈出如圖1所示的對話框，在其中選擇已經(jīng)建立的刀具類型，點擊OK，查找自定義的所有立銑刀，如圖2所示。

1.2 設(shè)置刀具的切削參數(shù)

圖1 分類刀具庫

刀具切削參數(shù)是加工過程中的一項關(guān)鍵因素，尤其是復(fù)雜工件加工時，刀具參數(shù)設(shè)置需要有相當豐富的經(jīng)驗，同時又需要和實際情況相結(jié)合，如果能根據(jù)以往的切削經(jīng)驗將刀具切削參數(shù)與刀具綁定，實現(xiàn)當調(diào)用刀具時，直接將刀具參數(shù)帶出，則可使工藝人員編制的程序具有很強的可執(zhí)行性，同時提高編程和加工的效率。此項功能在UG軟件中創(chuàng)建完自定義刀具后，即可進行設(shè)置。

在工具欄中單擊Tools,并在下拉菜單中選擇Edit Machine Data Libraries, 在Tool Machine Data中插入自定義 的刀具，設(shè)置相應(yīng)刀具的參數(shù)如圖3所示，分別對每一把自定義的刀具進行相應(yīng)參數(shù)的設(shè)置。在以后編程時，從刀具庫調(diào)用此刀具，便可以直接導(dǎo)入其切削參數(shù)。

圖2 自定義刀具參數(shù)

圖3 自定義刀具切削參數(shù)設(shè)置

2 編制工藝模板

2.1 編制工藝程序

根據(jù)產(chǎn)品的特點，確定工件的加工工藝方法，選擇刀具，并在UG 中編制加工程序。

2.2 設(shè)計操作對話窗口

每一個工件的工藝程序都會有多個操作，為使得操作簡潔、易懂，同時又符合編程的需要，設(shè)計個性化的對話窗口，去除無需設(shè)置的選項。將共性的屬性，固化到后處理程序中，編程時，無需每次都進行設(shè)置。只保留每個操作必須的設(shè)置選項，如圖4所示。

完成工件程序的編制后，選中程序名，單擊鼠標右鍵，在Object下選擇Template Settings,彈出如下對話框，單擊OK, 即完成了工藝過程的模板設(shè)置，如圖5所示。

3 定義自動生成裝夾圖模板

3.1 繪制機床工作臺模型

根據(jù)機床的詳細尺寸繪制機床工作臺的模型，在編制程序時，將工件連同工裝夾具，直接裝配到機床工作臺上，這樣可以精確定位工件的裝夾位置，并確定裝夾點。

圖4 操作對話框設(shè)置

圖5 設(shè)置工藝模板

圖6 創(chuàng)建變量

3.2 創(chuàng)建裝夾工程圖

在工程圖模塊中，添加新的自定義視圖，根據(jù)需要來設(shè)定圖幅尺寸等參數(shù)。在新的視圖中，添加視口，這樣在完成工件的裝配后，視口會自動生成相應(yīng)的工程圖。從工程圖上可以清楚的繪制出工件的裝夾狀態(tài)等。

3.3 在工程圖中添加相關(guān)信息

在模型狀態(tài)下，添加變量表達式，點擊工具/表達式命令，在彈出的窗口中，添加工件號、程序名等信息變量，如圖6所示。并將其與新創(chuàng)建的屬性變量相關(guān)聯(lián)，如圖7所示。

在工程圖狀態(tài)下，在視圖中添加注釋表格，一列輸入程序名稱等相關(guān)信息，與其對應(yīng)的另一列與模型狀態(tài)下的屬性變量相關(guān)聯(lián)。選中單個表格，右鍵單擊，選擇修改文本，并在分類窗口中，選擇相對關(guān)系選項，再單擊插入表達式選項。在彈出的窗口中，選擇與其對應(yīng)的變量，并單擊確認。此時，便完成了屬性變量和表格的關(guān)聯(lián)，如圖8所示。

圖7 創(chuàng)建并關(guān)聯(lián)屬性變量

圖8 注釋表格變量的關(guān)聯(lián)

3.4 建立多頁裝夾工程圖

按照以上方法，創(chuàng)建多頁裝夾工程圖，建立不同方向的視口，為每一頁工程圖添加相同的程序名稱等相關(guān)信息，并關(guān)聯(lián)對應(yīng)的屬性變量。這樣在屬性窗口輸入信息后，就可以同時在各頁工程圖中顯示相應(yīng)信息，如圖9所示。

圖9 自動生成裝夾圖

4 工藝模板在生產(chǎn)中的應(yīng)用

在生產(chǎn)中，應(yīng)用自定義的工藝模板，大大提高了編程效率，同時配有裝夾圖，操作者可以快速準確地將工件定位裝夾到工作臺上，并根據(jù)提示信息完成工件加工前的準備工作。工藝文件簡單明了，必要的信息直觀易懂，大大提高了工藝文件的可執(zhí)行性。

[1] 陳永濤．數(shù)控編程技能培訓(xùn) UG中文版[M]．人民郵電出版社，2010．

[2] 展迪優(yōu).UG NX8.0工程圖教程[M]．機械工業(yè)出版社，2015．

[3] 展迪優(yōu).UG NX8.0數(shù)控編程[M]．機械工業(yè)出版社，2013．

[4] (美)John K.Ousterhout,K Jones.Tcl/Tk入門經(jīng)典(第2版)[M]．清華大學(xué)出版社，2010．

[5] 來振東.UG NX8.0工程應(yīng)用技術(shù)大全[M]．電子工業(yè)出版社，2015．

編輯 李韋螢

Design and Application of Process Template Based on UG8.0

Sun Zelei

Based on the UG 8.0, the tool data base has been created, and the parts to be machined have been classified, and the process template has been set and the clamping diagram has been generated automatically, which simplify the process and programming process, reduce the dependence on the skill of technical personnel, and improve the efficiency of process preparation.

tool data base; process template; clamping diagram

2016—09—04

孫澤雷(1982—)，男，碩士，工程師，主要從事先進數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用。

TP311

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