隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，要求企業(yè)必須縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期、降低開(kāi)發(fā)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品的快速開(kāi)發(fā)。企業(yè)要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須改進(jìn)傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法，掌握計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)并應(yīng)用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、制造，才能夠掌握市場(chǎng)的主動(dòng)。

　　某廠是我國(guó)專業(yè)生產(chǎn)軋輥磨床和無(wú)心外圓磨床的廠家之一，每年各型機(jī)床產(chǎn)量可達(dá)到1000余臺(tái)，屬于單件小批量生產(chǎn)模式。為了在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中求生存，謀發(fā)展，快速回應(yīng)客戶的定單要求，縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)、加工水平，該廠廠進(jìn)行了大量的企業(yè)信息化工作，建立和完善了企業(yè)TIS系統(tǒng)(技術(shù)信息系統(tǒng))，具體包括CAD (計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng))、CAPP(計(jì)算機(jī)輔助工藝系統(tǒng))、PDM (產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng))及CAM (計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng))，其中的CAM系統(tǒng)采用了Unigraphics Solutions軟件。

1．UG軟件在企業(yè)使用的實(shí)例

　　下面以該廠的零件為例，闡述UG CAD／CAM的應(yīng)用情況。

　　(1)三維建模用UG CAD快速地作好零件的三維模型，如圖1。

　　(2)模型的結(jié)構(gòu)和工藝性分析UG數(shù)控編程的一大優(yōu)勢(shì)就是一次裝夾就能完成多道工序的加工，最大程度地讓工序得到集中。所以，基于該模型，可以用模型的系列孔來(lái)對(duì)零件進(jìn)行定位和裝夾，通過(guò)五個(gè)孔和螺釘把模型固定在專用定位板上，如圖2。

圖2

　　這樣就可以通過(guò)一次裝夾把零件加工出來(lái)，如圖3。

圖3

　　(3)思路擬訂后進(jìn)行編程，可以分成6個(gè)小程序把零件加工出來(lái)，即銑頂面、銑零件四周輪廓、銑右邊臺(tái)階面、銑左邊的通槽及銑右邊的不規(guī)則臺(tái)階槽。在每個(gè)小程序里，根據(jù)要切除的余量可以選擇不同的刀具及給定不同的加工余量，在加工的時(shí)候，通過(guò)自動(dòng)換刀命令，數(shù)控機(jī)床會(huì)從刀庫(kù)里選擇相應(yīng)的刀具對(duì)零件進(jìn)行加工。具體步驟如下：

　　①對(duì)頂面進(jìn)行加工，對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，如指定毛坯和工件、指定加工邊界、給定刀具參數(shù)、背吃刀量、進(jìn)給量及進(jìn)退刀參數(shù)等，然后創(chuàng)建平面銑操作，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)給定的參數(shù)自動(dòng)編程，把余量切削掉，生成符合要求的刀軌，通過(guò)模擬功能，可以把加工零件的過(guò)程直觀地模擬出來(lái)，如圖4。

圖4

　　②銑周邊。給定相關(guān)參數(shù)，對(duì)切削周邊輪廓進(jìn)行數(shù)控編程。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)給定的相關(guān)參數(shù)生成如圖5所示的刀具軌跡。

圖5

　　刀軌創(chuàng)建好后，就可以模擬刀具在機(jī)床上加工零件的動(dòng)態(tài)過(guò)程了。

　　用同樣的方法繼續(xù)對(duì)臺(tái)階面、通槽等其他需要加工的部分進(jìn)行編程加工，把余量全部切削掉。所有程序刀軌經(jīng)過(guò)模擬驗(yàn)證，達(dá)到要求以后，對(duì)程序進(jìn)行后處理。后處理就是把系統(tǒng)生成的程序源代碼轉(zhuǎn)化成數(shù)控設(shè)備控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的NC代碼，如圖6。

圖6

　　把后處理得到的Nc代碼通過(guò)DNC技術(shù)傳輸?shù)綌?shù)控設(shè)備上，操作者只需調(diào)出輸入的程序，就可以對(duì)零件進(jìn)行實(shí)際加工了。對(duì)于越復(fù)雜的零件，UG的自動(dòng)編程的優(yōu)越性越明顯，很多手工編程難于完成的程序在UG里變得很輕松，效率高，可靠性強(qiáng)。并且對(duì)于復(fù)雜的零件加工，一次裝夾就可以完成多個(gè)工序，最大限度地減少重定位帶來(lái)的誤差。以上是UG在我廠應(yīng)用的一個(gè)例子，一次裝夾就基本完成了零件的加工過(guò)程。成功的例子還很多，比如凸輪的加工、不規(guī)則零件的加工等都已經(jīng)用UG輕松的完成。在此不再一一舉例。

2 UG數(shù)控編程的優(yōu)點(diǎn)

　　(1)數(shù)控加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。尺寸精度一般在0.001—0.01mm之間，甚至更高，不受工件形狀復(fù)雜程度的影響。加工中排除了操作者的主觀誤差，提高了同批零件加工的一致性，使產(chǎn)品質(zhì)量保持穩(wěn)定。

　　(2)生產(chǎn)效率高。省去了常規(guī)加工過(guò)程中的劃線、工序切換時(shí)的多次裝夾定位、檢測(cè)等工序。在數(shù)控設(shè)備上的刀庫(kù)里把需要用到的刀具都裝上，加工工件時(shí)可以自動(dòng)換刀，不需要中斷加工過(guò)程，提高了加工的連續(xù)性。一次裝夾就可以完成多個(gè)部位的加工，甚至完成工件的全部加工內(nèi)容。

　　(3)自動(dòng)化程度高，易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。除了裝夾工件毛坯還需手z：J'b，全部加工過(guò)程都在數(shù)控程序的控制下，由數(shù)控機(jī)床自動(dòng)完成，不需要人工干預(yù)。

　　(4)便于建立網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)。例如，建立直接數(shù)控系統(tǒng)(DNC)，把編程、加工、生產(chǎn)管理三者連成一體，建立自動(dòng)化車間，走向集成化制造。

3．結(jié)語(yǔ)

　　UG強(qiáng)大的CAD功能和CAM功能極大地提高了該廠產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造能力，特別是UG的自動(dòng)編程功能，解決了該廠復(fù)雜零件的加工瓶頸，提高了產(chǎn)品的加工精度，縮短了加工時(shí)間。模擬仿真功能使得很多加工調(diào)試可以在電腦上輕松地完成，最大限度地減少設(shè)計(jì)過(guò)程帶來(lái)的失誤，節(jié)約了制造成本，從而為提升我廠的核心競(jìng)爭(zhēng)力提供了有力保障。