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自考專科專業
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② 數控編程與加工技術_UGNX,CAM模塊數控編程與加工技術探討
[摘 要]型腔銑操作應用廣泛,文章以典型實例闡述了在UG軟體中完成從產品造型到數控加工的全過程,重點討論了UGCAM加工模塊中層的運用、等高輪廓銑參數的設置與編輯優化刀路的方法,從而達到提高編程的精確性與效率,縮短加工生產周期的目的。
[關鍵詞]UGNX CAM NC 數控編程 型腔銑
[中圖分類號]TH16[文獻標識碼]A[文章編號]1007-9416(2010)02-0027-02
隨著市場經濟的發展,企業競爭愈發激烈,要求企業必須縮短產品的開發周期、降低開發成本、提高產品質量,實現新產品的快速開發,因此改進產品的傳統設計加工方法,掌握計算機應用技術並應用於產品開發、製造,才能夠在市場競爭中立於不敗之地。UG NX是當前世界上最先進、面向先進製造業、緊密集成的系統軟體,廣泛應用於齒輪的參數化結構設計[1]、高速加工[2]、六自由度並聯機器人曲面加工[3]及精密葉輪加工等[4],其中CAM模塊根據建立的模型生成數控代碼,用於產品加工。UG NX軟體提供的後處理器UG/POST可根據機床參數進行修改生成機床可以識別的NC程序,大大方便了用戶的使用。
1 基於UGNX自動編程過程概述
UGNXCAM涵蓋完整的NC編程和後處理、切削模擬和機床運動模擬功能,可用於構建產品、工裝、夾具及刀具,同時也可以創建機床的遲爛三維模型供模擬使用[5]。
UGNX CAM模塊提供了2-5軸的銑削加工,2-4軸的車削加工,電火花切割加工和點位加工,並在此基礎上提供多種加工子類型,例如平面銑、型腔銑、固定軸曲面輪廓銑及可變軸曲面輪廓銑等,用於各種復雜零件的粗加工、半精加工、精加工,編程人員可慎亮以根據加工零件的結構特徵和加工精度要求選擇合適的加工方法,滿足不同客戶需求。目前CAD/CAM集成系統數控編程是指以待加工零件CAD模型為基礎,生成機床可以識別的NC程序並實現加工過程模擬的相關專業技術;在UG 軟體中,首先對三維實體造型進行加工工藝分析,合理安排加工工序、切削參數與走刀路線,然後用戶可在圖形方式下編輯刀具路徑,生成刀軌,並進行加工模擬。通過設置UG-POST後處理器生成機床可以識別的數控加工指令代碼,編輯調試後輸入數控機床即可進行數控加工;UG NX數控編程加工過程如圖1。
2 UGNX CAM加工工藝分析
下面以凹模零件銑削加工為例,闡述UG在數控加工中的實際應用,軟體版本是UGNX5.0。
2.1 三維建模
利用UGNX強大三維造型功能快速獲取CAD數據模型建立三維實體模型,見圖2所示。
2.2 零件的工藝分析及規劃
制訂數控銑削加工工藝是數控銑削編程的基礎和前提,只有合理安排工藝路線,確定數控銑削工序的內容和步驟才能確保NC程序質量,因此工藝分析及規劃是整個CAM工作的核心。
2.2.1 確定加工內容
根據模型形狀確定需加工的區域,本例中主要是凹模的內型腔側面、底面與凹模頂面的微小台階面。根據加工內容選擇UGCAM加工模塊中的型腔銑子類型就可以完成凹模零件的全部加工。
2.2.2 確定加工工藝路線
即確定從粗加工到精加工的流程與加寬旦寬工餘量。本例中加工工藝路線是首先採用UGCAM模塊中型腔銑操作(MILL_CONTOUR)粗銑凹模內輪廓,留0.1mm的精加工餘量,選擇切削模式為跟隨部件,步距為刀具直徑的75%;其次是凹模側壁與底平面精加工,選用型腔銑子類型--等高輪廓銑(ZLEVEL_PROFILE),通過設置切削區域、指定修剪邊界簡化刀路,提高生產效率。另外,在等高輪廓銑子類型的切削參數對話框設置中,將連接類型設置為直接對部件與在層之間切削,可同時實現底平面的精加工,精簡了NC程序,大大提高了加工效率。
最後是凹模頂部台階面的清根加工,選取型腔銑子類型――等高輪廓銑,通過設置切削層深度巧妙的將加工范圍限制在台階面的上下,可快速高效實現上部台階面清根加工。
2.2.3刀具及切削參數的設置
根據加工要求選擇刀具、加工工藝參數與切削參數。本例中凹模內腔為帶斜度陡壁,選用型腔銑子類型――等高輪廓銑,為獲得高的表面粗糙度,垂直方向的切削層設置為最優化模式,系統會根據三維模型自動調整層深,一般在有淺面的地方生成比較小的每刀切削深度,在陡峭面的地方使用相對比較大的每刀切深,從而獲得比較好的表面加工質量。
根據上述工藝分析,選用三把刀具,其直徑分別為φ16mm,底圓角半徑0.2mm;φ6mm,底圓角半徑為3mm;φ12mm,底面角半徑為零。根據切削參數確定主軸轉速為粗加工2000r/min,精加工為7000r/min,進給速度為粗加工F=1000mm/min,精加工F=800mm/min,邊界內公差和邊界外公差設置為0.03,由此可知該部分加工工藝表如下:
3 UGCAM模擬導加工過程
3.1 進入CAM環境
選擇mill_contour(型腔銑),刀具選擇可以根據模板或直接調用UG刀具庫里的刀具,創建加工刀具尺寸參數。
3.2 設置操作參數
創建操作的過程中主要包括選擇操作類型(子類型)、設定工件坐標系與安全平面、創建工件幾何體等幾大塊。在操作對話框中設置加工過程相關的一些參數,主要有檢查幾何體、指定切削區域、指定修剪邊界、切削模式、切削層等。在操作對話框中完成切削順序、切削方向、餘量以及進給量等相關參數設置。
3.3 模擬加工刀具路徑
完成參數設置後,系統進行刀軌計算,自動生成加工刀具路徑,如圖3所示
3.4 輸出機床加工程序
UGNX5.0提供了強大的後處理器,利用該處理器生成的NC程序無法直接在數控機床上應用,因不同的機床生產廠商生產的數控機床硬體不同,即使是相同的機床所安裝數控系統也不一定相同,這些特定的機床參數並不包含在刀具位置源文件中,因此必須根據特定數控機床參數設置後處理器,以便生成該機床可以識別的NC程序。最終將凹模NX程序導入LGMazak型號為Nexus510C的立式機床進行加工,圖4為在LGMazak機床上生成實際加工的程序,圖5為最終加工效果圖。從圖中可以看出最終加工效果圖與零件的三維模型一樣,從而實現了零件的快速加工。
4 結語
文章詳細闡述了UGNX在現代製造業中的應用,利用加工模塊提供的切削層設置工具,將凹模切削層設為最優化,UGCAM根據三維模型自動優化刀軌,大大提高零件的加工效率,精簡加工工藝,因此得出如下結論:
(1)可以在一次裝夾中,完成型腔的粗、精加工,實現一次加工成品,簡化NC加工程序;
(2)利用UGNX數控編程技術快速實現了產品設計-模擬加工-實際加工的一體化過程,提高產品的開發生產效率,大大縮短了產品開發周期;
(3)UGNX提供了強大的加工過程模擬工具,從而有效預防和減少了復雜零件實際加工中錯誤的發生。
[參考文獻]
[1] 邵家雲,任豐蘭.UG中漸開線斜齒輪的全參數化精確建模[J].農機使用與維修,2009(1).
[2] 王建華,王妮.UG在高速加工數控編程中的應用[J].航天製造技術,2006.
[3] 薛世超,高國琴,庄景燦.基於UG的六自由度並聯機器人曲面銑加工實現[J].機械設計與製造,2009(1).
[4] 李群,陳五一,單鵬,宋放之.基於UG的復雜曲面葉輪三維造型及五軸數控加工技術研究[J].計算機應用,2007,8.
[5] 黃宜松,謝龍漢,王磊.數控加工入門與實例進階[M].北京:清華大學出版社,2008.
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⑤ 數控機床程序傳輸
蓋勒普DNC系統 是基於32和64位操作系統開發的自動化製造設備及生產信息化管理的網路平台，它賦予工業DNC（Distributed Numeric Control）更深更廣的應用意義。DNC不僅能夠使您所有的CNC數控加工中心，智能化工業機器人，自動化生產線PLC工作中心和其它的所有工業設備聯網在線，實現高效、准確、安全、快速的程序傳輸，同時有效管理您的生產設備、加工程序和工位信息。
此外，DNC不但可以與其他系列產品管理系統無縫集成，還可以和企業第三方信息化管理系統及工具軟體MRPII/ERP/PDM/CAPP/MES/CAD/CAM等集成。
數控機床程序傳輸流程：
1.所有程序編程人員可以在自己的PC上進行編程，並上傳至DNC伺服器指定的目錄下。
2.現場設備操作者通過設備CNC控制器發送「下載（LOAD）」指令，從伺服器中下載所需的程序，待程序加工完畢後再通過DNC網路回傳至伺服器中，由程序管理員或工藝人員進行比較或歸檔。
好處：這種方式首先大大減少了數控程序的准備時間，消除了人員在工藝室與設備端的奔波，並且可完全確保程序的完整性和可靠性，消除了很多人為導致的「失誤」，最重要的是通過這套成熟的系統，將企業生產過程中所使用的所有NC程序都能合理有效的集中頌滾橡管理起來。
蓋勒普DNC系統主要功能如下：
1. 支持同時在線聯網多達4096台數控設備
蓋勒普 DNC™ 64位系統支持只用一台DNC伺服器（中端PC即可）就可以使多達4096台數控設備的同時聯網在線並進行多線程（Multi-thread）雙向傳輸，而且它可以使您的數控設備進行可視化分配管理。
2.，數控機床程序傳輸，改善您的車間工作流程
擁有蓋勒普DNC，您就不必再吃力備旅得拿著軟盤、紙帶、筆記本電腦或是老式硬體來下載數控設備上的加工程序。蓋勒普DNC提供了一個真正的網路解決方案，當你需要使用程序時可以從伺服器直接進行調用，當程序完成現場的加工確認或者進行更改後，又可以返回到你的伺服器中進行保存。整個過程將變得更加可靠，每個人都會變得更有效率。
3.DNC Explorer™ 用戶界面
蓋勒普DNC採用微軟的Office和Windows 界面讓使用者在操作時變得非常輕松、容易上手。蓋勒普DNC界麵包括滑鼠拖放，右鍵快捷菜單、剪切、復制、粘貼，狀態/工具欄，熱鍵功能、工具按鈕和在線幫助。不僅如此，Predator DNC還可以客戶化設置數控設備的物理配置以及提供更多客戶化特性的功能……
4.Remote Request多線程遠程請求
蓋勒普DNC 通過遠程請求功能，可以讓每一個操作者通過在製造設備端的簡易操作，直接完成與DNC伺服器之間的程序調用及通訊，使操作者在設備端就能實現上傳、下載自己想要的數控加工程序，避免了操作者在現場與伺服器或辦公室之間的來回奔波。
蓋勒普DNC Remote Request; 具有實時反饋通訊錯誤信息的功能，能夠與DNC 伺服器建立起對話，讓操作者在設備端就可以得知通訊不成功的原因，這是蓋勒普DNC 系統的特色功能，除了Remote Request 功能外，蓋勒普DNC還具有遠程查看文件目錄、遠程自動命名、遠程列印控制和遠程E-mail傳輸以及更多遠程功能……
5.蓋勒普DNC Connect客戶端
蓋勒普DNC Connect; 為用戶提供了一個基於PC用野旁於NC程序管理瀏覽、編輯和通訊的客戶端。蓋勒普DNC Connect; 操作界面直觀並具有親和力，並且具有針對觸摸屏應用的大按鈕界面。
6.蓋勒普DNC; 文檔管理器（Integrated Browsing）
是否為陷入了一大堆雜亂無章的數控程序和生產資源文檔而感到煩惱呢？蓋勒普DNC的文檔管理器能幫助您解決這一切。它能支持在同一窗口中瀏覽Microsoft Office™ 文檔（包括：.DOC、.XLS、.PPT、.MPP、.VSD等）還包括.PDF、.DXF、.DWG、.TIF、.JPEG、.GIF等其他常用的文檔格式。
7.100%網路兼容性
蓋勒普DNC支持兼容CNC與您伺服器的所有操作系統，比如Window、Linux、Solaris、Mac、VMS和Unix等操作系統。蓋勒普 DNC; 可以讓您的工業自動化設備靈活得運用有線或者無線乙太網協議聯網，並且支持網路共享、文件夾拖放等功能。
8.蓋勒普DNC; 系統運行日誌
蓋勒普DNC; 具有簡單好用和記錄詳細的日誌，分為通信日誌和系統運行日誌，可以以Excel、Access、HTML和ASCII等形式被保存，方便管理人員進行查詢和系統維護。
9.蓋勒普DNC; 強大的在線幫助功能
蓋勒普DNC; 系統具有方便易用的在線幫助功能，在系統使用過程中，您只需輕輕按下F1鍵，計算機便會彈出當前應用界面所有功能的詳細幫助文檔供你瀏覽查閱。
蓋勒普DNC幫助企業實現：
1.實現車間數控設備的完全網路化管理，為不同車間生產需求搭建多樣的車間網路系統，消除車間數控設備之間的信息孤島。徹底改變以前數控設備的單機通訊方式，全面實現數控設備的集中管理與控制。
2.NC程序管理更加規范化。蓋勒普DNC系統完善的程序傳輸流程、嚴謹的用戶許可權管理、方便的程序版本管理以及良好的可追溯性，實現對NC程序全生命周期的跟蹤管理。
3.大幅提高數控設備利用率，減少數控設備准備時間。蓋勒普DNC系統方便、可靠、全自動的NC程序傳輸功能，可最大程度地提高數控設備的有效利用率。
4.產品質量得到進一步提高，明顯降低產品廢品率。蓋勒普DNC系統可從最大程度上避免程序錯誤，從管理手段與措施上使產品質量有了根本的保障。
5.明顯降低工作人員的勞動強度。伺服器端無人職守、設備端全自動遠程傳輸，操作者不用離開設備就能完成程序的遠程調用、遠程比較和遠程上傳等全部工作，明顯減少了操作者因程序傳輸而在車間現場來回奔波的時間。
6.車間現場更加整潔。蓋勒普DNC系統實現了NC程序的集中管理與集中傳輸，車間現場不再需要大量的台式計算機及桌椅板凳，取而代之的是少量美觀大方的現場觸摸屏，整個車間顯得更整潔，更符合車間精益生產管理的要求。
7.車間生產現場的通訊數據與企業的第三方信息化管理系統集成應用（如：MRPII/ERP/MES/MDC/PDM/PLM /CAPP/CAD/CAM），達到真正高效即時的數據共享。
8.為企業進一步數字化工廠的建設預留介面，搭建一體式的智能化車間網路管理平台。
⑥ 求數控技術及應用教材 清華大學出版社 羅良玲 pdf或word版 發到郵箱[email protected] 符合要求的加30分
1 [002977947]
數控機床 / 李一民主編. -- 南京 : 東南大學出版社, 2005
218頁 : 圖 ; 26cm
21世紀高職高專數控技術應用系列教材
ISBN: 7-81089-890-6 : CNY24.00
2 [002993433]
數控加工與編程 / (美)托馬斯 M·克蘭德爾(Thomas M. Crandell)著 ; 羅學科，黃根隆，劉瑛等譯. -- 北京 : 化學工業出版社, 2005
320頁 : 圖 ; 26cm
美國Instrial Press, Inc.授權出版 據原書第2版譯出
並列題CNC machining and programming: an introction
3 [002993756]
數控車床 / 徐長壽，朱學超編. -- 北京 : 化學工業出版社, 2005
178頁 : 圖 ; 21cm
高等職業技能操作與實訓教材
ISBN: 7-5025-7506-5 : CNY12.00
4 [002993678]
數控機床刀具及其應用 / 徐宏海等編著. -- 北京 : 化學工業出版社, 2005
223頁 ; 26cm. -- (數控技術與數控加工叢書)
本書分數控加工的切削基礎、已加工表面質量、數控刀具材料及其選用、數控刀具的種類及特點、數控車削刀具、數控銑削刀具、孔加工刀具、典型材料的切削性能和實用工具以及數控工具系統等共9章。
ISBN: 7-5025-7520-0 : CNY32.00
5 [002999304]
數控系統 / 富大偉，劉瑞素主編. --
北京 : 化學工業出版社, 2005
236頁 ; 26cm. -- (現代數控機床結構及設計叢書)
ISBN: 7-5025-7576-6 : CNY36.00
6 [002992138]
設備工程 / 葉萬水主編 ; 於威力，莊上達，姜金鳳編著. -- 上海 : 華東理工大學出版社, 2005
610頁 ; 26cm
本書內容著重於管理與工程兩大部分，並把狀態監測診斷技術、液壓與氣動、數控設備維修作為應用技術作了詳細敘述，力求實用性與普及性，以期推進企業設備管理現代化的步伐。
ISBN: 7-5628-1759-6 : CNY60.00
7 [002991058]
數控加工工藝與編程 / 裴炳文主編. -- 北京 : 機械工業出版社, 2005
219頁 ; 26cm
教育部職業教育與成人教育司推薦教材 數控專業教學用書
ISBN: 7-111-16974-3 : CNY22.00
8 [002990918]
數控機床 / 蘇宏志主編. -- 西安 : 西北大學出版社, 2005
295頁 ; 23m
21世紀高職高專系列規劃教材·機電類
ISBN: 7-5604-2018-4 : CNY28.00
9 [002990821]
數控機床編程 / 杜國臣主編. -- 北京 : 機械工業出版社, 2005
257頁 ; 26cm
教育部高等職業教育示範專業規劃教材(機械製造及自動化類專業)
ISBN: 7-111-16889-5 : CNY25.00
10 [002989980]
數控編程 / 柳河主編. -- 哈爾濱 : 東北林業大學出版社, 2005
頁 ; 20cm
ISBN: 7-81076-742-9 : CNY27.50
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⑦ 數控技術是什麼請詳細回答。
關於數控技術
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數控技術概念:
自從20世紀中葉數控技術創立以來,它給機械製造業帶來了革命性的變激態化.
計算機技術與工程技術相結合是現代科技發展的一個重要方面.數明隱源控技術集傳統的機械
製造技術,計算機技術,成組技術與現代控制技術,感測檢測技術 ,信息處理技術,網路
通訊技術,液壓氣動技術,光機電技術於一體,是現代先進製造技術的基礎和核心.把傳統
製造業推進到了信息化製造時代,是現代工業實現自動化,柔性化,集成化生產的基礎,是
一種知識密集型和資金密集型的技術
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數控技術的基本知識
◆數控技術:用數控機床(數控設備)進行自動化加工的一
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⑧ 誰有數控車床編程的電子書PDF格式的最好。
《數控車床職業技能鑒定強化實訓教程》
作者:張倫玠，徐偉，胡濤主編
頁數:244 出版日期:200510
主題詞:車床-數控機床-車床-技術教育-教材-數控機床
簡介:高等職業教育技能型緊缺人才培養教材:全書從數控車工職業技能考核大綱、數控車床概述、數控車床編程及加工基礎知識、數控車床的使用和維護、數控車床的實際加工操作等方面...
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