0 引言

企業(yè)對于模具和精密機械零件等產(chǎn)品的加工，大多采用軟件自動編程，使用較廣泛的CAM軟件是UG NX。UG NX提供多達30種的銑削加工工序方法，各工序相互獨立各有特點，不同的工序方法會生成不同的走刀路徑，產(chǎn)生不同的表面質(zhì)量。

目前在理論研究和實驗技術(shù)上都遇到了諸多困難。雖然經(jīng)數(shù)十年的艱苦探索，已克服不少難關(guān)，但要真正實現(xiàn)核聚變能的利用，還需要進行長期的研究，因此開展國際合作是必不可少的。

“十一五”時期以來,中國大力推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、清潔能源革命,推廣綠色產(chǎn)品、綠色建筑和綠色交通,供給側(cè)和消費側(cè)雙向發(fā)力,有利于從源頭上減少碳排放;實施防護林建設(shè)、荒漠化治理等重大生態(tài)保護工程,保證了生態(tài)系統(tǒng)碳匯的增加,從而在末端上促進碳排放沉降與吸收;低碳城市、碳交易市場建設(shè)等發(fā)展策略的創(chuàng)新,為平衡減排和發(fā)展目標、統(tǒng)籌推進各部門和各領(lǐng)域的減排工作提供了實踐手段。

企業(yè)生產(chǎn)是追求在滿足技術(shù)要求的前提下盡可能快的完成加工，來提高生產(chǎn)率。如何根據(jù)加工面的特點選擇工序方法，如何盡可能縮短加工時長，是本文研究的重點。

本文將結(jié)合一些企業(yè)實例，通過加工結(jié)果對比，來闡述各加工工序的特點和適用的加工范圍。

1 銑削加工工序設(shè)置方法

UG NX12.0中，提供有兩大類型的數(shù)控銑削加工工序設(shè)置方法：mill_planar和mill_contour，即平面類和輪廓類。兩大類中又各包含有15種工序子類型。

“平面輪廓銑”選擇邊界的方法更多更靈活，可以根據(jù)需求選擇加工邊界，對操作者的技術(shù)要求較高，且只適用于直壁輪廓的加工。

保護裝置的精度自動校準或校驗。整機測試成功后，測試控制中心控制高精度源根據(jù)要求輸出模擬量，同時啟動精度校準模塊進行校準或校驗。精度校準模塊通過IEC103或IEC61850規(guī)約實時讀取裝置的采樣值并進行分析，如達到預期要求，則控制打印機打印精度校準二維碼；否則提示測試工程師進行處理。

1.1 平面類加工工序

只要不是平的面都可以理解為曲面，曲面的形狀較平面復雜，也可分為兩種：平坦曲面和陡峭曲面。常用的加工工序是“區(qū)域輪廓銑”和“深度輪廓銑”。曲面加工通常采用球刀，為了保證曲面加工完整，軌跡要大于或等于曲面邊界輪廓。

根據(jù)面的類型不同，加工方法有所不同，最常用的是“底壁銑”和“帶邊界面銑”。

平面加工為局部加工，通常用于半精加工或精加工，需要指定加工區(qū)域。兩種工序子類型的的主要區(qū)別是指定切削區(qū)域方法不同，其他參數(shù)的設(shè)置方法大致相同。

分別用兩種方法生成圖3所示的輪廓軌跡，“深度輪廓銑”的軌跡，無需指定切削區(qū)域，就能生成所有輪廓的軌跡，操作步驟簡單，但要用輪廓修剪軌跡，否則不需要加工的外輪廓也會生成軌跡，而且圖中紅色區(qū)域的面存在重復加工的情況，如果表面質(zhì)量要求不高，可以忽略。

帶邊界面銑中，指定面邊界時有三種選擇方法：面、曲線和點，選擇方式更加靈活。但選擇多個面時，要通過“添加新集”來完成。

分別用兩種方法生成圖2所示平面的刀路軌跡，“底壁銑”在加工面寬小于刀具直徑時，輪廓軌跡不完整，如紅圈所示，側(cè)壁留下殘余；“帶邊界面銑”會判斷面邊界的類型，生成完整的輪廓軌跡，不會留下殘余。

由此可見，“底壁銑”設(shè)置更便捷，工序生成時不考慮平面邊界，適合于實體上的平面加工

，缺點是當平面寬度小于刀具直徑時存在加工不完整情況。

深度輪廓銑屬于等高加工，按輪廓形狀逐層生成加工軌跡。

“帶邊界面銑”選擇面的方式更靈活，工序生成時考慮平面邊界，適用于所有平面的加工，缺點是選擇面的步驟較繁瑣。

平面加工時，優(yōu)先選擇“底壁銑”工序，遇到加工不完整或沒有實體面時，選擇“帶邊界面銑”工序。

眾所周知，以1972年斯德哥摩爾國際環(huán)境會議為標志，人類社會跨越了工業(yè)文明時代進入生態(tài)文明新時代。這是一個全新的時代，面臨著眾多的挑戰(zhàn)和機遇。一定的理論觀念是一定時代的產(chǎn)物，同樣一定的理論觀念也反映了一定的時代，生態(tài)美學是時代的產(chǎn)物，是新時代的審美觀念。在眾多研究學者中，曾繁仁已然成為中國生態(tài)美學研究的領(lǐng)軍人物，建成了自己的生態(tài)美學體系，“其核心就是讓美學跨出學院書齋，超越形而上的抽象，并落實到對人類的終極關(guān)懷上，以實現(xiàn)人類的詩意化和審美化生存”①。

1.2 輪廓類加工工序

輪廓是指實體的側(cè)面，一般分為兩種：直壁和斜壁。直壁是與產(chǎn)品的底面垂直，斜壁是帶一定拔模斜度。最常用的是“平面輪廓銑”和“深度輪廓銑”，“平面輪廓銑”只適用于直壁加工，“深度輪廓銑”可加工直壁、斜面甚至陡峭的曲面，加工范圍更廣。

深度輪廓加工通常用于半精加工或精加工，當加工所有輪廓時，可以不指定切削區(qū)域生成不同層高的側(cè)壁軌跡，操作步驟少，設(shè)置簡單便捷。

平面輪廓銑必須要指定“部件邊界”、“指定底面”才能生成側(cè)壁軌跡，其他參數(shù)與“深度輪廓銑”相同。其中，部件邊界的選擇方法有4種：面、曲線、點和永久邊界，操作更加靈活。但它只能生成到“指定底面”層的軌跡，不能同時生成多層軌跡。

底壁銑中，指定切削區(qū)域底面時，只能選擇實體中的平面，并且可以同時選擇多個面，設(shè)置較為簡單。

教師對翻轉(zhuǎn)課堂的了解情況：熟悉了解占25.9%，基本了解的比例為39.6%，不太了解的比例為34.5%；教師對微課的了解情況：熟悉了解37.9%，基本了解46.6%，不太了解15.5%； 教師對慕課的了解情況：熟悉了解17.2%，基本了解31%，不太了解51.7%。

“平面輪廓銑”的軌跡，可以根據(jù)需求選擇要加工的邊界，能夠避免重復加工的情況，但不同高度的輪廓軌跡要通過多次設(shè)置生成。選擇邊界曲線時，還要設(shè)置邊界類型、刀具側(cè)和平面等參數(shù)，操作步驟較多。

由此可見，“深度輪廓銑”設(shè)置更便捷，可以不指定或少指定切削區(qū)域，就能生成輪廓軌跡，適合切削實體上的直壁或斜壁加工。

mill_planar主要適用于平面和直壁加工，mill_contour主要適用于開粗、輪廓和曲面加工。各工序相互獨立又各有特點。

輪廓加工時，優(yōu)先選擇“深度輪廓銑”工序，但遇到定向加工或沒有實體輪廓時，只能選擇“平面輪廓銑”工序。

1.3 開粗加工工序

開粗加工是指對毛坯逐層去除大部分多余材料，留下均勻余量的過程。常用的粗加工工序為“型腔銑”和“平面銑”。

型腔銑是全局加工，通過設(shè)置較少的參數(shù)，就可以生成等高的刀路軌跡，用于大部分零件的粗加工，包括各種形狀復雜的零件粗加工，操作步驟少，設(shè)置簡單易掌握。

蒸汽低溫烹飪對烤雞翅嫩度的影響如圖2所示。結(jié)果顯示，SV 60+Roast、SV 70+Roast、SV 80+Roast組烹飪的雞翅剪切力均顯著低于Roast烹飪組(p<0.05)，但SV 60+Roast、SV 70+Roast、SV 80+Roast組烹飪的雞翅的剪切力差異不明顯(p>0.05)。剪切力越大，表明肌肉的嫩度越差，口感越差。

平面銑必須指定“部件邊界”、“毛坯邊界”和“指定底面”才能生成刀路軌跡，其他參數(shù)與“型腔銑”類似，只適用于帶直壁的零件粗加工。該工序要求操作者對部件和毛坯邊界的概念非常清楚，如果邊界參數(shù)選擇錯誤，可能會生成過切的刀路軌跡。

分別用兩種方法生成粗加工軌跡，“型腔銑”的軌跡，不需要指定切削區(qū)域，設(shè)置好余量參數(shù)后，會在底面和側(cè)壁留下規(guī)定余量，加工結(jié)果如圖4所示，操作步驟簡單。

“平面銑”的軌跡，指定好部件、毛坯邊界和余量后，只會在側(cè)壁留下余量，作為部件邊界的面無余量。

因此，測試化妝品防曬指數(shù)（SPF值）時首先需要確定受試者的最小紅斑量（MED），目前，國內(nèi)外主要通過以下幾種方法確定MED。

習近平綠色發(fā)展理論深刻體現(xiàn)了“以人為本”的思想理念。人的自由全面發(fā)展是我黨所有建設(shè)的最終目的，如果因追求單純的經(jīng)濟增長而忽略了人的整體利益和人民群眾的地位作用，就本末倒置了。綠色發(fā)展堅持人民主體地位，充分肯定了人民群眾在社會發(fā)展中的主體作用。

第一，銀行信任對小微企業(yè)信貸可獲得性的影響。如前文所述，信任有助于減少銀企之間的信息不對稱程度、代理問題及交易成本，當銀行進行信貸決策時，信任不僅可以鞏固對小微企業(yè)的信用評價，還可以提升決策的有效性和合理性。本文并不認為信任是決定銀行貸款決策的主要因素，但可作合理假說，銀行對小微企業(yè)的信任與最終貸款發(fā)放的可能性呈正相關(guān)。

“平面銑”的操作更加靈活，可以不進行實體造型，只需線框就可以生成粗精加工的軌跡，計算時間短，編程效率高。

在進行開粗加工時，優(yōu)先選擇“型腔銑”工序，遇到形狀不復雜，要進行快速編程時，可不進行實體造型選擇“平面銑”工序。

1.4 曲面加工工序

平面是指垂直于刀軸(通常為Z軸)的面，一般分兩種類型：開放區(qū)域和封閉區(qū)域。開放區(qū)域分全開放和半開放區(qū)域,是指面的周圍沒有或部分邊沒有側(cè)壁限制，加工時刀具可以超出面的邊界，如圖1所示。封閉區(qū)域又分半封閉和全封閉，面的周圍有部分邊或全部邊受側(cè)壁限制，加工時刀具不能超出該邊界。

近年來流行的翻轉(zhuǎn)課堂（The fl ipped classroom or flipping the classroom）取向，其實就是在使用這個原理，把學與教的程序逆轉(zhuǎn)，把本來要講的東西讓學生在實踐與自我主導的情況中自我發(fā)現(xiàn)。例如，本來要教授北京的歷史建筑，教師可以先不教，而是把它變成一個小研究，將學生分組，讓各組學生找一個有興趣的歷史建筑（實踐式）去研究（發(fā)現(xiàn)式）與自學（自主學習），將學習成果繪成海報，以報告的形式與其他組分享。這個倒轉(zhuǎn)的方法，便可達到實踐、發(fā)現(xiàn)與學生主導的目的。

曲面加工通常是半精加工或精加工，需要指定切削區(qū)域。區(qū)域輪廓銑提供多種驅(qū)動方法，非陡峭切削模式也有很多選項，可根據(jù)曲面形狀特點進行選擇。

由此可見，“型腔銑”的設(shè)置更簡單，適合于各種零件形狀的開粗加工，應(yīng)用廣泛，滿足多種需求。當“切削模式”設(shè)置為“輪廓”時，可以完成直壁或斜度不大的側(cè)壁精加工；當“公共每刀切削深度”為“0”時，可完成平面的精加工；通過限定切削范圍，可以進行角落的清角加工

。但型腔銑只能用于實體模型的開粗加工，沒有實體無法生成軌跡。

一方面,若A∈ξ-1(O),即ξ(A)∈O,{ξ(A)}∩O≠?,顯然clY{ξ(A)}∩O≠?,由clY{ξ(A)}=clYf(A),于是clYf(A)∩O≠?,易證f(A)∩O≠?,于是A∩f-1(O)≠?,又A∈csX,A∈cs(f-1(O))。

以典型的凸球面為例，分別用兩種方法生成加工軌跡，如圖5所示。球面的頂部較平坦，頂部往下越來越陡峭，兩工序設(shè)置相同加工參數(shù)，“深度輪廓銑”的軌跡頂部稀疏底部稠密。加工結(jié)果是陡峭區(qū)域表面質(zhì)量較好，而平坦區(qū)域殘余較多。

“區(qū)域輪廓銑”的軌跡正好相反，頂部平坦的區(qū)域軌跡稠密，表面質(zhì)量較好，越往下軌跡越稀疏，殘余越多。

由此可見，“深度輪廓銑”適用于陡峭曲面加工，設(shè)置簡單；“區(qū)域輪廓銑”適用于平坦曲面加工，選項較多，可針對曲面形狀生成相應(yīng)軌跡。

對于既有平坦又有陡峭的曲面，使用單一加工工序無法滿足加工要求，需要通過設(shè)置“陡峭空間范圍”參數(shù)，將兩工序組合使用，如圖6所示，從仿真結(jié)果可看出，沒有殘留余量，表面質(zhì)量好。

根據(jù)曲面的類型選擇加工工序，平坦面選擇“區(qū)域輪廓銑”；陡峭面選擇“深度輪廓銑”；即有平坦面又有陡峭面時，要設(shè)置陡峭空間范圍和角度來組合加工工序，角度以45°為宜，也可根據(jù)曲面形狀進行設(shè)置。

在高動態(tài)環(huán)境下,當信號頻率快速變化時,EKF結(jié)合鎖相環(huán)也可以具有很好的仿真效果。我們通過仿真模擬高動態(tài)環(huán)境,即多普勒頻率變化率為500 Hz/s,信噪比為-20 dB時,本文算法對信號的跟蹤效果如圖5所示。

2 曲面加工應(yīng)用實例

2.1 技能競賽樣題加工

圖7為某年的全國數(shù)控技能大賽樣題，從圖中可以看出，該零件主要考查參賽者對常規(guī)零件加工方法的應(yīng)用。加工內(nèi)容包括平面、直壁、槽、孔、球曲面和凸曲面，表面粗糙度要求Ra3.2。

各工步對應(yīng)工序方法如表1所示：

評估結(jié)果要綜合配套運用納稅輔導、風險提醒、納稅人自我糾正、稅收核定、反避稅、稽查等漸進措施，規(guī)范風險處理方式。同時，將評估結(jié)果作為企業(yè)信譽等級的評價內(nèi)容，對納稅人按照國家稅務(wù)總局有關(guān)標準進行納稅信譽等級評定。在科學評估的基礎(chǔ)上，對不同種類的納稅人提供分類管理服務(wù)，為信譽等級好的納稅人提供個性化服務(wù)，并利用納稅人信息，及時鑒別出可能會出現(xiàn)涉稅違法違紀行為的風險納稅人，從而提高稽查選案的準確率，實現(xiàn)全面納稅評估，重點稅務(wù)稽查。

此零件為大賽設(shè)計，各加工內(nèi)容具有典型性。要求在盡可能短的時間內(nèi)加工出合格產(chǎn)品，因此走刀路徑要求最短。

輪廓加工如果選擇“深度輪廓銑”，會出現(xiàn)重復走刀和多余軌跡等問題，如圖8所示。

選擇“平面輪廓銑”更符合加工要求，可以根據(jù)實體邊界生成加工軌跡，所有的輪廓軌跡路徑最短且無重復走刀。同時也能考察操作者對軟件的熟練程度。

2.2 機殼型芯加工

圖9為某企業(yè)注塑模機殼模具中的型芯。模具的特點是形狀較復雜，曲面較多，大多帶有拔模斜度，需要用數(shù)控加工中心加工，不滿足銑削工藝的還需要電火花補充加工。

該型芯有些部位需要電火花補加工，所以要對模型進行補面操作，結(jié)果如圖10所示。加工內(nèi)容包括分型面、凹槽、曲面和流道。

各工步對應(yīng)工序方法如表2所示：

曲面的半精加工如果選擇常用的“區(qū)域輪廓銑”，可以獲得更好的表面效果，如圖11所示，但加工時間較長，改為“深度輪廓銑”，從仿真結(jié)果看表面質(zhì)量并不理想，但用時縮短三分之一，半精加工不需要考慮表面質(zhì)量，選擇速度更快的“深度輪廓銑”，即不影響最終的加工質(zhì)量，又能提高生產(chǎn)效率，這需要操作者的加工經(jīng)驗，從生產(chǎn)全局考慮問題。

模具加工通常表面質(zhì)量要求高，加工工步多，具批量不高。根據(jù)產(chǎn)品形狀特點選擇加工工序，可以有效提高生產(chǎn)效率。

3 結(jié)束語

UG NX軟件是企業(yè)常用的數(shù)控加工編程軟件，軟件提供了多種加工工序，怎樣更快的加工出合格產(chǎn)品是我們要研究的問題，這需要操作者的加工經(jīng)驗和對軟件的熟練程度，選用合適的工序方法可以達到事半功倍的效果。實踐證明，掌握這些經(jīng)驗和方法對提升操作者的編程水平有很大幫助，值得推廣和使用。

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[2]何冰強 林輝. UG NX 8.0數(shù)控加工編程應(yīng)用 [M].大連：大連理工大學出版社 2014.

[3]葉伯生 戴永清.數(shù)控加工編程與操作[M].武漢：華中科技大學出版社 2015.

[4]張士軍 陳紅娟.UG數(shù)控加工[M].北京：機械工業(yè)出版社 2013.

[5]徐家忠 金瑩.UG NX10.0三維建模及自動編程[M].北京：機械工業(yè)出版社 2016.