UG 的加工仿真

UG的仿真加工

谢帅

（西南石油大学，四川省成都市，邮编610500）

摘要：UG为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。Unigraphics NX针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。并以的内燃式捣固机的连杆仿真加工为例，介绍UG仿真加工的工程。

关键词：UG仿真加工；虚拟设计；内燃式捣固机

1 前言

UG是Unigraphics的缩写，这是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站，但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的增长，已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。 UG NX加工基础模块提供联接UG所有加工模块的基础框架，它为UG NX 所有加工模块提供一个相同的、界面友好的图形化窗口环境，用户可以在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的情况并可对其进行图形化修改：如对刀具轨迹进行延伸、缩短或修改等。该模块同时提供通用的点位加工编程功能，可用于钻孔、攻丝和镗孔等加工编程。该模块交互界面可按用户需求进行灵活的用户化修改和剪裁，并可定义标准化刀具库、加工工艺参数样板库使初加工、半精加工、精加工等操作常用参数标准化，以减少使用培训时间并优化加工工艺。UG软件所有模块都可在实体模型上直接生成加工程序，并保持与实体模型全相关。

本次使用课题来源：内燃式捣固机。

内燃式捣固机适用于铁路道床养护的一种小型养路机械,主要用于石碴道床的捣固作业。它设计新颖，结构紧凑，是一种上下道迅速、操作轻便的捣固设备，特别适合道岔捣固作业。本机主要由汽油机、减振装置、传动轴、振动体和手把组成，构成独立完整的手持式捣固机，既没有冗长的电缆线，也没有笨重的软轴，结构合理紧凑，使用方便。运动传递时，通过连杆传递。

本文通过对连杆的加工仿真的实例，介绍UG的加工仿真功能。

2 UG的建模

对绘制图的分析，确定先草绘出二维图，通过对拉伸命令的控制，建出实体三维模型，再倒角，完成模型的建立。

2.1绘制草图

新建一个工作目录，进入UG工作界面，再点草绘命令，进入草绘界面。

分析结构，草绘出连杆截面的形状，通过尺寸约束，位置约束（UG草图支持先画出零件形状，再通过尺寸约束，位置约束，来完成草图的快速绘制），完成二维的草绘图，如图2.1。

图2-1

2.2 创建三维实体

连杆实体的创建主要，主要通过拉伸，布尔运算，倒角命令来完成。

（1）拉伸草图，创建轮框实体。单击拉伸命令，弹出拉伸对话框，选择拉伸距离为18，如图2-1，单击应用完成拉伸，弹出如图2-3所示实体。

图2-2图2-3

（2）拉伸中间隔板。因为中间隔板上下对称，板厚5。所以在拉伸时，选择拉伸初始值为5，终止值为13，并在布尔运算时，选择求和，如图2-4，2-5。

图2-4 图2-5

(3)创建倒角特征，倒角为1，如图2-6，2-。最后完成三维实体的建立，如图2-8 7。

图2-6 图2-7

图2-8

3 UG 的加工仿真

在UG的加工环境下，主要由四部分组成：创建程序，创建工序，创建刀具，创建几何体，下面分别介绍这四个。

3.1 创建程序

在建好连杆的三维模型后，单击开始，选择加工，就进入到了UG的加工模块，并弹出加工类型选项，选择CAM Gener通用机床加工,在选择mill planer铣削加工，如图3-1所示，这样就创建了铣削加工的程序。当然，想在前一个加工

程序下再创建别加工程序，可以点击创建加工程序，如图3-2 。

图3-1 图3-2

再创建机床的坐标系，如图3-3，在三维实体上选择一个点，作为机床的坐标原点，如图3-4。

图3-3 图3-4

3.2创建刀具

点击创建刀具，弹出刀具选择，刀具类型有平面铣刀，球头铣刀等，根据自己的加工需要，选择刀具类型，然后给所选刀具取一个名字，单击确定，如图3-5。弹出刀具参数对话框，再根据需要修改参数如图3-6。本次刀具选择普通铣刀，直径为5,单击确定完成刀具的创建。

图3-5 图3-6

3.3创建几何体

单击创建几何体，弹出创建几何体对话框如图3-7。选择第二项WOREPIECE，弹出选择工件对话框，选择指定部件：选择三维实体。选择毛坯：选择为轮廓（不同的零件形状，选择不同的毛坯块，如圆形的零件选择圆形毛坯块，复杂毛坯选择包容块）如图3-8。

图3-7 图3-8

3.4 创建工序

选择创建工序，弹出创建工序对话框，如图3-9，根据加工的类型选择平面铣削第四个选项，弹出平面铣参数对话框，如图3-10。

图3-9 图3-10

4 UG仿真刀轨

（1）铣Φ30圆孔

三维铣削动画截屏刀轨截图蓝色为下刀和抬刀轨迹，黄的路线每层下刀轨迹（2）铣削型腔

（3）钻Φ20孔

钻孔动画截屏刀具轨迹（4）最终刀具轨迹

（5）导出数控程序

5 结论

机械辅助设计制造，就是将机械设备与自动化通过计算机的方式结合起来，形成一系列先进的制造技术，包括CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、FMC（柔性制造系统）等等，最终形成大规模计算机集成制造系统（CIMS），使传统的机械加工得到质的飞跃。本次通过对UG的实例操作，对机械辅助设计制造有了更具体的了解。UG的仿真加工技术对机械设计具有重大意义。

参考文献：

【1】李锦标，郭雪梅.精通UG数控加工【A】.

【2】宋笑然，郭洪书.UGNX8数控加工【A】数控机.

【3】杨雄，张佳福.UG数控仿真技术研究. 机械，2009（3）.

附件：

UG仿真加工PPT

导出的数控程序