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4.4后置處理使用實(shí)例

4.4.1 UG/CAM 功能

UG是現(xiàn)今世界上最先進(jìn)和高度緊密集成的面向制造業(yè)的CAD/CAM/CAE高端軟件 [4°]。不僅包括CAD功能還包括CAM加工功能，可以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)工件的刀軌文件，然后經(jīng)過后置處理可以把刀軌文件轉(zhuǎn)換成可以直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床的NC數(shù)控文件[41]。其主要功能包括：

*產(chǎn)品三維造型設(shè)計(jì)功能：創(chuàng)建參數(shù)化的三維模型，完成零部件的裝配和管理，進(jìn)行三維尺寸的注釋。

*風(fēng)格樣式設(shè)計(jì)功能：可以用于工業(yè)設(shè)計(jì)和風(fēng)格樣式的設(shè)計(jì)，具備對(duì)三維模型的連續(xù) 性分析，渲染、材料、照明等效果。

*加工制造功能：采用領(lǐng)先的數(shù)控編程方案，集成刀具路徑切削，機(jī)床仿真，后處理等

UG/CAD與UG/CAM緊密的集成，CAM模塊可以直接調(diào)用CAD中倉丨J建的模型文

件進(jìn)行編程加工。

UG/CAM中自動(dòng)車削編程、銑削自動(dòng)編程和線切割自動(dòng)編程的具體操作有所區(qū)別, 但是從零件設(shè)計(jì)圖開始，到最終加工程序的產(chǎn)生，可以用圖4.8描述。

4.4.2葉輪的刀具軌跡生成

(1) 葉輪三維建模

本文采用葉輪的五軸加工驗(yàn)證后置處理器的可行性。對(duì)葉輪的五軸加工需要有葉輪的三維模型作為依托，在建模之初，首先要了解葉輪的基本結(jié)構(gòu)。葉輪的結(jié)構(gòu)主要分輪轂及其依附在輪轂上的葉片組成。為保證葉輪在工作過程中的強(qiáng)度要求，葉輪的葉片部分與輪轂接觸的部分一般采用圓角過渡增加工作可靠性。葉輪輪轂是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的回轉(zhuǎn)體，加工難度不大，但葉片是較為復(fù)雜的空間曲面，一般需要采用樣條線曲面來進(jìn)行構(gòu)造，現(xiàn)在很多CAD/CAM三維軟件內(nèi)含樣條曲線曲面建模功能[42]，因此本文直接基于 CAD/CAM三維軟件造型葉片所需的曲面。模型文件如圖4.9及圖4.10所示。

(2) 葉輪加工方案的制定

根據(jù)葉輪的工藝設(shè)計(jì)要求，制定葉輪CAM相關(guān)加文件如表4.1-4.3所示。

表4.1加工程序

編號(hào)	程序	內(nèi)容
P1	MULTI_BLADE_ROUGH	多葉片粗加工
P2	HUB_FINISH	輪轂精加工
P3	BLADE_FINISH	葉片精加工
P4	BLEND_FINISH	圓角精加工

編號(hào)	類型	切削刃長度	刀具總長度	直徑	用途
T1	立銑刀	50mm	75mm	15mm	葉片粗加工
T2	球頭銑刀	50mm	75mm	10mm	輪轂、葉片精加工
T3	球頭銑刀	50mm	75mm	8mm	圓角精加工
表4.3加工工藝
序號(hào)		加工方法	切削深度	余量	轉(zhuǎn)速	進(jìn)給
1		粗加工	10	0.2	5000	1600
2		精加工	5	0	8000	2500
3		精加工	5	0	8000	2600
4		精加工	2	0	8000	2500

表4.2加工刀具

(3) 創(chuàng)建各父節(jié)點(diǎn)組

*創(chuàng)建方法節(jié)點(diǎn)：在創(chuàng)建“加工方法”中選擇銑削方法

*創(chuàng)建刀具節(jié)點(diǎn)：根據(jù)前文中所提到的刀具在CAM環(huán)境下創(chuàng)建加工所需要的刀具父節(jié)點(diǎn)，設(shè)置刀具相關(guān)參數(shù)。如圖4.11所示.

•創(chuàng)建程序節(jié)點(diǎn)：根據(jù)上文制定的工藝方案，創(chuàng)建各加工程序，分別對(duì)應(yīng)葉片粗加工、輪轂精加工、葉片精加工、圓角精加工。如圖4.12所示。

*創(chuàng)建操作節(jié)點(diǎn)：創(chuàng)建操作，設(shè)置“幾何體”、“驅(qū)動(dòng)方式”以及各切削參數(shù)。完成之后點(diǎn)擊“生成刀軌”即可生成刀具軌跡，調(diào)試合格后確認(rèn)刀軌。如圖4.13所示。

(4) 刀具軌跡的生成

在具體加工模板對(duì)話框內(nèi)完成各個(gè)工藝操作參數(shù)設(shè)置后，可以開始在窗口主模型相應(yīng)的加工位置上自動(dòng)產(chǎn)生該操作的刀具軌跡如表4.4所示。

4.4.4葉輪數(shù)控G代碼生成

使用UG/CAM生成的刀具位置源文件還不能直接用于數(shù)控機(jī)床進(jìn)行工件的加工，要通過后置處理將刀具位置源文件轉(zhuǎn)換成能被機(jī)床所接收的數(shù)控NC程序。當(dāng)各個(gè)加工階段的刀位文件生成之后采用上文配置好的V255專用后置處理器(如圖4.14)做后置處理，生成能直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的NC程序，如圖4.15所示。

4.5本章小結(jié)

本章主要介紹了 UG的后置處理模塊以及機(jī)床控制系統(tǒng)的參數(shù)，并且根據(jù)加工中心的相關(guān)參數(shù)制定了特定機(jī)床專用的后置處理器。為了驗(yàn)證后置處理器的可用性，本文采用對(duì)具有復(fù)雜空間曲面的葉輪進(jìn)行CAM編程加工，設(shè)定一系列工序并生成刀位位置源文件，通過剛制定的專用后置處理器對(duì)刀位位置源文件進(jìn)行后置處理，生成能夠直接運(yùn) 用到數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)械加工的數(shù)控G代碼文件。

本文采摘自“五軸加工中心后置處理及仿真技術(shù)研究”，因?yàn)榫庉嬂щy導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！

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