UG 的加工仿真

1、UG的仿真加工謝帥（西南石油大學(xué)，四川省成都市，郵編610500）摘要：UG為用戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及加工過(guò)程提供了數(shù)字化造型和驗(yàn)證手段。Unigraphics NX針對(duì)用戶的虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的需求，提供了經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的解決方案。并以的內(nèi)燃式搗固機(jī)的連桿仿真加工為例，介紹UG仿真加工的工程。關(guān)鍵詞：UG仿真加工；虛擬設(shè)計(jì)；內(nèi)燃式搗固機(jī)1 前言 UG是Unigraphics的縮寫，這是一個(gè)交互式CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造)系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著PC硬件的發(fā)展和個(gè)人用戶的迅速增長(zhǎng)，在PC上的應(yīng)用取得了迅猛的增長(zhǎng)，

2、已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計(jì)的一個(gè)主流應(yīng)用。 UG NX加工基礎(chǔ)模塊提供聯(lián)接UG所有加工模塊的基礎(chǔ)框架，它為UG NX所有加工模塊提供一個(gè)相同的、界面友好的圖形化窗口環(huán)境，用戶可以在圖形方式下觀測(cè)刀具沿軌跡運(yùn)動(dòng)的情況并可對(duì)其進(jìn)行圖形化修改：如對(duì)刀具軌跡進(jìn)行延伸、縮短或修改等。該模塊同時(shí)提供通用的點(diǎn)位加工編程功能，可用于鉆孔、攻絲和鏜孔等加工編程。該模塊交互界面可按用戶需求進(jìn)行靈活的用戶化修改和剪裁，并可定義標(biāo)準(zhǔn)化刀具庫(kù)、加工工藝參數(shù)樣板庫(kù)使初加工、半精加工、精加工等操作常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，以減少使用培訓(xùn)時(shí)間并優(yōu)化加工工藝。UG軟件所有模塊都可在實(shí)體模型上直接生成加工程序，并保持與實(shí)體模型全相關(guān)。本次使

3、用課題來(lái)源：內(nèi)燃式搗固機(jī)。 內(nèi)燃式搗固機(jī)適用于鐵路道床養(yǎng)護(hù)的一種小型養(yǎng)路機(jī)械,主要用于石碴道床的搗固作業(yè)。它設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)緊湊，是一種上下道迅速、操作輕便的搗固設(shè)備，特別適合道岔?yè)v固作業(yè)。本機(jī)主要由汽油機(jī)、減振裝置、傳動(dòng)軸、振動(dòng)體和手把組成，構(gòu)成獨(dú)立完整的手持式搗固機(jī)，既沒有冗長(zhǎng)的電纜線，也沒有笨重的軟軸，結(jié)構(gòu)合理緊湊，使用方便。運(yùn)動(dòng)傳遞時(shí)，通過(guò)連桿傳遞。 本文通過(guò)對(duì)連桿的加工仿真的實(shí)例，介紹UG的加工仿真功能。2 UG的建模 對(duì)繪制圖的分析，確定先草繪出二維圖，通過(guò)對(duì)拉伸命令的控制，建出實(shí)體三維模型，再倒角，完成模型的建立。2.1繪制草圖 新建一個(gè)工作目錄，進(jìn)入U(xiǎn)G工作界面，再點(diǎn)草繪命令，進(jìn)

4、入草繪界面。 分析結(jié)構(gòu)，草繪出連桿截面的形狀，通過(guò)尺寸約束，位置約束（UG草圖支持先畫出零件形狀，再通過(guò)尺寸約束，位置約束，來(lái)完成草圖的快速繪制），完成二維的草繪圖，如圖2.1。 圖2-12.2 創(chuàng)建三維實(shí)體 連桿實(shí)體的創(chuàng)建主要，主要通過(guò)拉伸，布爾運(yùn)算，倒角命令來(lái)完成。 （1）拉伸草圖，創(chuàng)建輪框?qū)嶓w。單擊拉伸命令，彈出拉伸對(duì)話框，選擇拉伸距離為18，如圖2-1，單擊應(yīng)用完成拉伸，彈出如圖2-3所示實(shí)體。 圖2-2 圖2-3 （2）拉伸中間隔板。因?yàn)橹虚g隔板上下對(duì)稱，板厚5。所以在拉伸時(shí)，選擇拉伸初始值為5，終止值為13，并在布爾運(yùn)算時(shí)，選擇求和，如圖2-4，2-5。 圖2-4 圖2-5 (3)

5、創(chuàng)建倒角特征，倒角為1，如圖2-6，2-。最后完成三維實(shí)體的建立，如圖2-8 7。 圖2-6 圖2-7 圖2-83 UG 的加工仿真 在UG的加工環(huán)境下，主要由四部分組成：創(chuàng)建程序，創(chuàng)建工序，創(chuàng)建刀具，創(chuàng)建幾何體，下面分別介紹這四個(gè)。3.1 創(chuàng)建程序 在建好連桿的三維模型后，單擊開始，選擇加工，就進(jìn)入到了UG的加工模塊，并彈出加工類型選項(xiàng)，選擇CAM Gener通用機(jī)床加工 ,在選擇mill planer銑削加工，如圖3-1所示，這樣就創(chuàng)建了銑削加工的程序。當(dāng)然，想在前一個(gè)加工程序下再創(chuàng)建別加工程序，可以點(diǎn)擊創(chuàng)建加工程序，如圖3-2 。 圖3-1 圖3-2 再創(chuàng)建機(jī)床的坐標(biāo)系，如圖3-3，在三

6、維實(shí)體上選擇一個(gè)點(diǎn)，作為機(jī)床的坐標(biāo)原點(diǎn)，如圖3-4。 圖3-3 圖3-43.2創(chuàng)建刀具 點(diǎn)擊創(chuàng)建刀具，彈出刀具選擇，刀具類型有平面銑刀，球頭銑刀等，根據(jù)自己的加工需要，選擇刀具類型，然后給所選刀具取一個(gè)名字，單擊確定，如圖3-5。彈出刀具參數(shù)對(duì)話框，再根據(jù)需要修改參數(shù)如圖3-6。本次刀具選擇普通銑刀，直徑為5,單擊確定完成刀具的創(chuàng)建。 圖3-5 圖3-63.3創(chuàng)建幾何體 單擊創(chuàng)建幾何體，彈出創(chuàng)建幾何體對(duì)話框如圖3-7。選擇第二項(xiàng)WOREPIECE，彈出選擇工件對(duì)話框，選擇指定部件：選擇三維實(shí)體。選擇毛坯：選擇為輪廓（不同的零件形狀，選擇不同的毛坯塊，如圓形的零件選擇圓形毛坯塊，復(fù)雜毛坯選擇包容

7、塊）如圖3-8。 圖3-7 圖3-83.4 創(chuàng)建工序 選擇創(chuàng)建工序，彈出創(chuàng)建工序?qū)υ捒颍鐖D3-9，根據(jù)加工的類型選擇平面銑削第四個(gè)選項(xiàng)，彈出平面銑參數(shù)對(duì)話框，如圖3-10。 圖3-9 圖3-104 UG仿真刀軌 （1）銑30圓孔 三維銑削動(dòng)畫截屏 刀軌截圖 藍(lán)色為下刀和抬刀軌跡，黃的路線每層下刀軌跡 （2）銑削型腔 （3）鉆20孔 鉆孔動(dòng)畫截屏 刀具軌跡（4）最終刀具軌跡（5）導(dǎo)出數(shù)控程序5 結(jié)論 機(jī)械輔助設(shè)計(jì)制造，就是將機(jī)械設(shè)備與自動(dòng)化通過(guò)計(jì)算機(jī)的方式結(jié)合起來(lái)，形成一系列先進(jìn)的制造技術(shù)，包括CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）、CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）、FMC（柔性制造系統(tǒng)）等等，最終形成大規(guī)模計(jì)算機(jī)

8、集成制造系統(tǒng)（CIMS），使傳統(tǒng)的機(jī)械加工得到質(zhì)的飛躍。本次通過(guò)對(duì)UG的實(shí)例操作，對(duì)機(jī)械輔助設(shè)計(jì)制造有了更具體的了解。UG的仿真加工技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)具有重大意義。 參考文獻(xiàn)：【1】 李錦標(biāo)，郭雪梅.精通UG數(shù)控加工【A】.【2】 宋笑然，郭洪書.UGNX8數(shù)控加工【A】數(shù)控機(jī).【3】 楊雄，張佳福.UG數(shù)控仿真技術(shù)研究. 機(jī)械，2009（3）.附件： UG仿真加工PPT 導(dǎo)出的數(shù)控程序 信息列表創(chuàng)建者： Administrator日期： 2013/12/10 星期二 下午 20:17:54當(dāng)前工作部件： C:UsersAdministratorDesktopliangan1liangan.prt

9、節(jié)點(diǎn)名： pc-201309071728=N0010 G00 G90 X4.8055 Y-.576 U0.0 V0.0N0020 G01N0030 X4.8056 Y-.3988N0040 X1.0096 Y-.3974N0050 G02 X.799 Y-.145 I-.0001 J-.2142N0060 G03 X.8002 Y.1383 I.799 J-.145N0070 G02 X1.0158 Y.389 I-.211 J-.0365N0080 G01 X8.7119 Y.2251N0090 G02 X8.9198 Y-.0163 I.0046 J.2142N0100 G03 X8.91

10、9 Y-.161 I-.5881 J.0754N0110 G02 X8.7062 Y-.4002 I.2127 J.0251N0120 G01 X4.8056 Y-.3988N0130 Y-.32N0140 X1.0097 Y-.3186N0150 G02 X.8765 Y-.159 I0.0 J-.1354N0160 G03 X.8777 Y.1518 I.8765 J-.159N0170 G02 X1.0141 Y.3102 I-.1335 J-.023N0180 G01 X8.7102 Y.1463N0190 G02 X8.8417 Y-.0063 I.0029 J.1354N0200

11、G03 X8.8408 Y-.1702 I-.6662 J.0854N0210 G02 X8.7063 Y-.3215 I.1345 J.0159N0220 G01 X4.8056 Y-.32N0230 X4.8057 Y-.2413N0240 X1.0097 Y-.2399N0250 G02 X.9539 Y-.1731 I0.0 J-.0567N0260 G03 X.9553 Y.1652 I.9539 J-.1731N0270 G02 X1.0124 Y.2315 I-.0559 J-.0096N0280 G01 X8.7085 Y.0676N0290 G02 X8.7636 Y.003

12、7 I.0012 J.0567N0300 G03 X8.7626 Y-.1794 I-.7443 J.0954N0310 G02 X8.7063 Y-.2427 I.0563 J.0067N0320 G01 X4.8057 Y-.2413N0330 Y-.1626N0340 X1.0358 Y-.1612N0350 G03 X1.0371 Y.1522 I1.0358 J-.1612N0360 G01 X8.6827 Y-.0106N0370 G03 X8.6819 Y-.164 I-.8252 J.0811N0380 G01 X4.8057 Y-.1626N0390 Y-.0838N0400

13、 X1.124 Y-.0825N0410 G03 X1.1247 Y.0716 I1.124 J-.0825N0420 G01 X8.4874 Y-.0852N0430 X4.8057 Y-.0838N0440 Y-.1822N0450 G00N0460 X4.8055 Y-.576N0470 G01N0480 X4.8056 Y-.3988N0490 X1.0096 Y-.3974N0500 G02 X.799 Y-.145 I-.0001 J-.2142N0510 G03 X.8002 Y.1383 I.799 J-.145N0520 G02 X1.0158 Y.389 I-.211 J-

14、.0365N0530 G01 X8.7119 Y.2251N0540 G02 X8.9198 Y-.0163 I.0046 J.2142N0550 G03 X8.919 Y-.161 I-.5881 J.0754N0560 G02 X8.7062 Y-.4002 I.2127 J.0251N0570 G01 X4.8056 Y-.3988N0580 Y-.32N0590 X1.0097 Y-.3186N0600 G02 X.8765 Y-.159 I0.0 J-.1354N0610 G03 X.8777 Y.1518 I.8765 J-.159N0620 G02 X1.0141 Y.3102

15、I-.1335 J-.023N0630 G01 X8.7102 Y.1463N0640 G02 X8.8417 Y-.0063 I.0029 J.1354N0650 G03 X8.8408 Y-.1702 I-.6662 J.0854N0660 G02 X8.7063 Y-.3215 I.1345 J.0159N0670 G01 X4.8056 Y-.32N0680 X4.8057 Y-.2413N0690 X1.0097 Y-.2399N0700 G02 X.9539 Y-.1731 I0.0 J-.0567N0710 G03 X.9553 Y.1652 I.9539 J-.1731N072

16、0 G02 X1.0124 Y.2315 I-.0559 J-.0096N0730 G01 X8.7085 Y.0676N0740 G02 X8.7636 Y.0037 I.0012 J.0567N0750 G03 X8.7626 Y-.1794 I-.7443 J.0954N0760 G02 X8.7063 Y-.2427 I.0563 J.0067N0770 G01 X4.8057 Y-.2413N0780 Y-.1626N0790 X1.0358 Y-.1612N0800 G03 X1.0371 Y.1522 I1.0358 J-.1612N0810 G01 X8.6827 Y-.010

17、6N0820 G03 X8.6819 Y-.164 I-.8252 J.0811N0830 G01 X4.8057 Y-.1626N0840 Y-.0838N0850 X1.124 Y-.0825N0860 G03 X1.1247 Y.0716 I1.124 J-.0825N0870 G01 X8.4874 Y-.0852N0880 X4.8057 Y-.0838N0890 Y-.1822N0900 G00N0910 X4.8055 Y-.576N0920 G01N0930 X4.8056 Y-.3988N0940 X1.0096 Y-.3974N0950 G02 X.799 Y-.145 I

18、-.0001 J-.2142N0960 G03 X.8002 Y.1383 I.799 J-.145N0970 G02 X1.0158 Y.389 I-.211 J-.0365N0980 G01 X8.7119 Y.2251N0990 G02 X8.9198 Y-.0163 I.0046 J.2142N1000 G03 X8.919 Y-.161 I-.5881 J.0754N1010 G02 X8.7062 Y-.4002 I.2127 J.0251N1020 G01 X4.8056 Y-.3988N1030 Y-.32N1040 X1.0097 Y-.3186N1050 G02 X.876

19、5 Y-.159 I0.0 J-.1354N1060 G03 X.8777 Y.1518 I.8765 J-.159N1070 G02 X1.0141 Y.3102 I-.1335 J-.023N1080 G01 X8.7102 Y.1463N1090 G02 X8.8417 Y-.0063 I.0029 J.1354N1100 G03 X8.8408 Y-.1702 I-.6662 J.0854N1110 G02 X8.7063 Y-.3215 I.1345 J.0159N1120 G01 X4.8056 Y-.32N1130 X4.8057 Y-.2413N1140 X1.0097 Y-.

20、2399N1150 G02 X.9539 Y-.1731 I0.0 J-.0567N1160 G03 X.9553 Y.1652 I.9539 J-.1731N1170 G02 X1.0124 Y.2315 I-.0559 J-.0096N1180 G01 X8.7085 Y.0676N1190 G02 X8.7636 Y.0037 I.0012 J.0567N1200 G03 X8.7626 Y-.1794 I-.7443 J.0954N1210 G02 X8.7063 Y-.2427 I.0563 J.0067N1220 G01 X4.8057 Y-.2413N1230 Y-.1626N1

21、240 X1.0358 Y-.1612N1250 G03 X1.0371 Y.1522 I1.0358 J-.1612N1260 G01 X8.6827 Y-.0106N1270 G03 X8.6819 Y-.164 I-.8252 J.0811N1280 G01 X4.8057 Y-.1626N1290 Y-.0838N1300 X1.124 Y-.0825N1310 G03 X1.1247 Y.0716 I1.124 J-.0825N1320 G01 X8.4874 Y-.0852N1330 X4.8057 Y-.0838N1340 Y-.1822N1350 G00N1360 X4.805

22、5 Y-.576N1370 G01N1380 X4.8056 Y-.3988N1390 X1.0096 Y-.3974N1400 G02 X.799 Y-.145 I-.0001 J-.2142N1410 G03 X.8002 Y.1383 I.799 J-.145N1420 G02 X1.0158 Y.389 I-.211 J-.0365N1430 G01 X8.7119 Y.2251N1440 G02 X8.9198 Y-.0163 I.0046 J.2142N1450 G03 X8.919 Y-.161 I-.5881 J.0754N1460 G02 X8.7062 Y-.4002 I.

23、2127 J.0251N1470 G01 X4.8056 Y-.3988N1480 Y-.32N1490 X1.0097 Y-.3186N1500 G02 X.8765 Y-.159 I0.0 J-.1354N1510 G03 X.8777 Y.1518 I.8765 J-.159N1520 G02 X1.0141 Y.3102 I-.1335 J-.023N1530 G01 X8.7102 Y.1463N1540 G02 X8.8417 Y-.0063 I.0029 J.1354N1550 G03 X8.8408 Y-.1702 I-.6662 J.0854N1560 G02 X8.7063

24、 Y-.3215 I.1345 J.0159N1570 G01 X4.8056 Y-.32N1580 X4.8057 Y-.2413N1590 X1.0097 Y-.2399N1600 G02 X.9539 Y-.1731 I0.0 J-.0567N1610 G03 X.9553 Y.1652 I.9539 J-.1731N1620 G02 X1.0124 Y.2315 I-.0559 J-.0096N1630 G01 X8.7085 Y.0676N1640 G02 X8.7636 Y.0037 I.0012 J.0567N1650 G03 X8.7626 Y-.1794 I-.7443 J.

25、0954N1660 G02 X8.7063 Y-.2427 I.0563 J.0067N1670 G01 X4.8057 Y-.2413N1680 Y-.1626N1690 X1.0358 Y-.1612N1700 G03 X1.0371 Y.1522 I1.0358 J-.1612N1710 G01 X8.6827 Y-.0106N1720 G03 X8.6819 Y-.164 I-.8252 J.0811N1730 G01 X4.8057 Y-.1626N1740 Y-.0838N1750 X1.124 Y-.0825N1760 G03 X1.1247 Y.0716 I1.124 J-.0

26、825N1770 G01 X8.4874 Y-.0852N1780 X4.8057 Y-.0838N1790 Y-.1822N1800 G00N1810 X4.8055 Y-.576N1820 G01N1830 X4.8056 Y-.3988N1840 X1.0096 Y-.3974N1850 G02 X.799 Y-.145 I-.0001 J-.2142N1860 G03 X.8002 Y.1383 I.799 J-.145N1870 G02 X1.0158 Y.389 I-.211 J-.0365N1880 G01 X8.7119 Y.2251N1890 G02 X8.9198 Y-.0163 I.0046 J.2142N1900 G03 X8.919 Y-.161 I-.5881 J.0754N1910 G02 X8.7062 Y-.4002 I.2127 J.0251N1920 G01 X4.8056 Y-.3988N1930 Y-.32N1940 X1.0097 Y-.3186N1950 G02 X.8765 Y-.159 I0