1 引言

　　數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)械加下現(xiàn)代化和軍事工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù)，數(shù)控編程是該技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。應(yīng)用CAD/CAM軟件進(jìn)行數(shù)控編程是對于技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)要求都很高的一項(xiàng)工作，要編制一個高質(zhì)量的程序，需要進(jìn)行加工對象參數(shù)、切削方式選擇、刀具及機(jī)械參數(shù)、加丁程序參數(shù)等大量的參數(shù)選項(xiàng)設(shè)置．因而導(dǎo)致編程效率低下，同時也增加錯誤幾率。因此，如何簡化編程步驟，減少人機(jī)交互次數(shù)，是提高數(shù)控編程在CAD/CAM中應(yīng)用的關(guān)鍵。

　　UG是一個開放式軟件，利用其方便的數(shù)控編程模板開發(fā)接口，可以靈活地開發(fā)出數(shù)控編程模板。UG允許用戶根據(jù)自己的需要，定義適合自己工廠加工零件的加丁模板，設(shè)置好加工參數(shù)，定義好常用刀具，在編程過程中只需選擇加工零件、加工區(qū)域、加工刀具即可生成所需加丁刀路，而不需要重復(fù)設(shè)置。但是自定義加工模板在實(shí)際應(yīng)用中并沒有得到廣泛應(yīng)用，這是UG/CAM資源的極大浪費(fèi)。

　　本研究根據(jù)導(dǎo)師生產(chǎn)車間多年的消失模模具加工經(jīng)驗(yàn)，提取各類模具加工參數(shù)，總結(jié)得到數(shù)控加工標(biāo)準(zhǔn)工藝模板，并將其定制投入到實(shí)際應(yīng)用中，以提高加工效率，方便數(shù)控員熟練掌握數(shù)控加工。

2 數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)工藝模板的提取

　　建立數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)工藝模板前，需要對數(shù)控加工工藝進(jìn)行分析和提取，因此需要對加工模具進(jìn)行總結(jié)分類。對加工零件的類犁進(jìn)行分類，具有相同丁藝類型、相似形狀，相同材料的零件分為一類。分析同種類型零件組成特點(diǎn)。分析清楚零件各組成部分的作用，明確零件各組成部分的尺寸精度、表面粗糙度．便于我們編程時正確地確定加工工藝，選擇合理的加工參數(shù)。分析零件組成材料，不同材料加工切削參數(shù)不同。所用刀具材料不同，對要加工零件材料的切削加工性能十分清楚，定義加工模板參數(shù)時才更加有效、適用。

　　車間數(shù)年來加工生產(chǎn)了幾百套消失模模具，總結(jié)得出其加工有以下共同點(diǎn)：

　　(1)除泡沫之外的模具都是按照粗加工、二次粗加工和精加工的操作步驟進(jìn)行。粗加工采用型腔銑完成，二次粗加工根據(jù)情況采用型腔銑或等高銑完成，精加工分成曲面銑、等高銑和平面銑三個步驟完成；(2)一般情況下，相同材質(zhì)的模具有通用的刀具以及相應(yīng)操作的加工參數(shù)，如主軸轉(zhuǎn)速、全局每刀深度、加工余量等；(3)刀具有通常使用的加工范圍，例如D3、D2的平刀通常用來刻字，D20的平刀通常用于鑄鐵模等等。

　　根據(jù)這些共同點(diǎn)．收集總結(jié)出各類參數(shù)。首先．把常用的刀具按規(guī)范要求進(jìn)行定制。在模板中利用UG里的創(chuàng)建刀具命令建立模具加工中所有可能用到的刀具，將刀具的直徑、圓角等分別設(shè)置好。同時。建立一個刀具表格，記錄刀具的詳細(xì)信息，包含一般數(shù)據(jù)和對應(yīng)材質(zhì)的特定切削參數(shù)。

　　其次。根據(jù)不同的材質(zhì)?？偨Y(jié)出與其對應(yīng)的加工參數(shù)。由于泡沫模樣材質(zhì)的特殊性以及加工的要求，采用一刀銑完成加丁。其余幾種金屬模具的加工操作類似，由于鋼和鑄鐵的材質(zhì)接近，鋁合金和銅的材質(zhì)接近，模板中將它們各自歸為兩類。具體需要更改的加工參數(shù)由數(shù)控員進(jìn)行調(diào)整。主要加工參數(shù)如表1、表2、表3所示。

　　最后，將歸納出來的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化選擇，得到最優(yōu)解以減少需要修改的部分。加工操作中的其他參數(shù)根據(jù)通用加工參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，從而完成標(biāo)準(zhǔn)工藝模板的參數(shù)提取。模板的提取中根據(jù)需要還可以總結(jié)活塊或鑲塊以及刻字等的加工參數(shù)，同樣單獨(dú)建立模板，以方便調(diào)用。

3 標(biāo)準(zhǔn)模板的建立與應(yīng)用

　　3.1 標(biāo)準(zhǔn)工藝模板的建立

　　總結(jié)出加工參數(shù)后，選取典型模具加工實(shí)例作為模板文件，設(shè)置好標(biāo)準(zhǔn)加工工藝步驟以及標(biāo)準(zhǔn)工藝參數(shù)，添加所有可能用到的刀具，保存文件即完成了模板文件的創(chuàng)建。UG軟件的模板設(shè)置和模板文件都放在MACH文件夾下，要將模板定制到初始化環(huán)境中，則需要對UG安裝目錄中的模板文件及設(shè)置進(jìn)行相應(yīng)的修改。這里以鋁合金的模板建立為例做詳細(xì)介紹。

　　圖1為鋁合金標(biāo)準(zhǔn)加工模板的實(shí)例文件和提取的標(biāo)準(zhǔn)加工工藝模板。在各操作步驟中設(shè)置好以上總結(jié)出的標(biāo)準(zhǔn)工藝參數(shù)，注意二次粗加工中需要設(shè)置參考刀具，創(chuàng)建鋁合金模具中所有可能用到的刀具，將其全部選中后點(diǎn)擊右鍵，選擇Object*Template Settings，在Create if Parent isCreated前打勾，確認(rèn)后即完成鋁合金標(biāo)準(zhǔn)工藝模板的設(shè)置，保存文件名為lvhejin．prt。UG/CAM模塊中的模板文件都放在安裝目錄C：Wrogram Files\UGS、NX 7．OLIVIACH\resource\template_parthnetric下，將lvhejin．prt文件拷貝到該目錄下，并在resource文件夾中找到template_set，用記事本打開其中的cam_general．opt文件，加入命令行${UGII—CAM—TEMPLATE—PART_ENGLISH—DIR}lvhejin．pn，如圖2所示，保存后即完成鋁合金模具標(biāo)準(zhǔn)模板的創(chuàng)建。重新啟動UG，初始化加工環(huán)境CAM中就會出現(xiàn)lvhejin加工模板，現(xiàn)在可以直接調(diào)用lvhejin加工模板。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)工藝模板的應(yīng)用

　　利用鋁合金模板編制圖3所示模具的加工程序。模具結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，有較大的半圓曲面以及尺寸較小的加工區(qū)域?？紤]到傷刀的問題，需要對模具進(jìn)行二次粗加工，將前一操作沒有加工到的區(qū)域再加工一次。該模具符合一般鋁合金模具的加工特點(diǎn)，可以直接利用定制的模板生成加工程序。進(jìn)入UG加工模塊，在加工環(huán)境中調(diào)用lvhejin模板進(jìn)行初始化，在導(dǎo)航器中選擇操作導(dǎo)航器，進(jìn)入幾何體視圖，定義安全高度距離模具最高面10mm，定義部件體和毛坯。打開創(chuàng)建操作對話框，如圖4所示，用到的加工步驟和刀具都已列出，只需根據(jù)加工模具的尺寸選擇合適的刀具。

　　加工方法選擇CONTOUR-AREA，用D12R6的球刀加工自動塊毛坯，并留有6mm余量，生成刀路后保存IPw作為模具加工的毛坯；選擇12P的平刀采用CAVITYMILL進(jìn)行粗加工，選擇10P的平刀采用CAVITY MILL進(jìn)行二次粗加工，清掉粗加工不能加工到的角落以便于精加工的進(jìn)行；按照模板中創(chuàng)建操作的順序進(jìn)行精加工，依次選擇8P、DSR4、8P的刀具進(jìn)行等高銑、曲面銑和面銑。各加工工序中，除了需要設(shè)置加工部件和毛坯，其他參數(shù)都不需要設(shè)置。創(chuàng)建完加工程序后，選擇加工副本組，生成刀軌。生成刀軌后需要對刀路進(jìn)行檢查，查看是否有過切及欠切的地方，點(diǎn)擊Tool Path—Verifv進(jìn)行切削模擬以對生成的程序進(jìn)行校驗(yàn)。確認(rèn)程序沒有問題后即進(jìn)行UG后置處理，得到與機(jī)床相符合的NC加T程序，把程序傳輸?shù)郊庸ぶ行募纯杉庸こ鲈撃＞摺?/span>

4 結(jié)語

　　本文利用UG軟件方便的數(shù)控編程模板開發(fā)接口。開發(fā)出消失模模具銑削加工模板。經(jīng)實(shí)踐證明，所建立的消失模模具標(biāo)準(zhǔn)加工工藝模板町以大大簡化編程步驟。提高編程效率．減少編程出錯率。同時可以讓新的編程員直接利用已有的加工下藝和加工參數(shù)，很快學(xué)會數(shù)控編程．編制出高質(zhì)量的加工程序。當(dāng)然，隨著軟件系統(tǒng)和加工機(jī)床的更新，以及所加工模具的特點(diǎn)不同，編程方式及丁藝方法、工藝參數(shù)等需要不斷總結(jié)優(yōu)化，以適應(yīng)新的加工條件。