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UG CAM 界面

UG加工环境

1.什么是UG 的加工环境

UG加工环境是指我们进入UG的制造模块后进行编程作业的软件环境。我们已经知道UG CAM可以为数控铣、数控车、数控电火花线切削机编制加工程序，而且单是UG CAM 的数控铣还可以实现平面铣（Planar Mill ）、型腔铣（Cavity Mi11）、固定轴曲面轮廓铣（Fixed Contour）等不同加工类型。但是，每个编程者面对的加工对象可能比较固定，一般不会用到UG CAM 的所有功能，那些暂前不用的编程功能对他来说就可以屏蔽掉，定制和选择适合自己的UG 的编程环境

2.如何进入UG 加工环境

首先通过下面的练习学习如何进入特定的UG 加工环境

• 1.打开文件a1

• 2.进入加工模块，弹出加工环境对话框如右图

• 3.选择cam_ general进入基本的加工环境（包括所有的铣加工、车加工、及电火花线切割）

• 4.选择mill_ planar进入平面铣，选择mill_ contour进入轮廓铣，

• 5.完成上面操作，便进入cam_ general加工环境，可以开始编辑工作。若保存文件，以后再次打开文件，可直接进入加工环境。

菜单与工具条

坐标系与刀具

1.工作坐标系（WCS）--是指创建曲线、草图、指定避让几何、指定预钻进刀点、切削开始点等对象和位置时输入坐标的参考。

2.加工坐标系（MCS）--是刀轨的参考坐标。下图左边是用图形表达的一段刀轨和MCS , 6 个刀位点的坐标都是它们在MCS中的坐标值：右边是用文本表示的操作中的刀轨，其中GOTO 的坐标就是刀具移动的刀位点坐标，它们与左边图形中6 个点的坐标值相同。最后生成的NC 文件中的刀位点坐标也是相同的。

3.机床坐标系

数控铣床以及铣削加工中心的3 个移动轴的方向就是3 个导轨的方向，因此是固定的，它们与UG加工环境中的MCS的3个坐标轴的方向一对应。机床上有一个机械原点，它的位置在机床制造时已决定好了，用户不可改变，可认为是机床上的绝对坐标系的原点，它是在机床上决定对刀点位置的参考。可以认为对刀点就是机床上的加工坐标系的原点。

4.铣加工刀具

⑴.刀具参考点（Tool Reference Point )

我们知道，数控铣床上的刀具受NC 程序的控制沿NC 程序的刀轨移动实现对工件的切削，那么，到底刀具上哪一点沿刀轨移动或者说刀轨到底是刀具上的哪一点的轨迹呢？答案是刀具的“参考点”

UG 规定不管什么形式的铣刀，其刀具参考点都在刀具底部的中心位置处（见右图)，那么使用UG CAM 生成的刀轨就是刀具上这一点的运动轨迹

2.4节点和树

1.节点和树的概念

操作导航工具中的刀具、加工几何、加工方法等操作参数作为节点的形式存在并且各自以树状结构组织起来。还有一种节点，它也以树状结构组织在一起，那就是程序节点。在操作导航工具中所包含的所有对象是：程序节点、刀具节点、加工几何节点、加工方法节点。这样操作导航工具中有4 种节点以及它们各自的“树”。在操作导航工具中每次只能显示一种节点“树”，我们称之为操作导航工具的一个视图，因此有4 种不同的视图。通过单击operation Navigator 工具条中的4 个图标来切换操作导航工具的视图。

4.节点以及操作的状态标记

在操作导航工具中的程序节点图符以及操作的图符前面会出现各种状态标记．这些标记标明程序节点以及操作的当前状态, 见下表。

4.节点以及操作的状态标记

2.6 数控编程的步骤

在UG加工应用模块中，编程的步骤如下：

• 创建加工装配－使用加工装配的好处是可以对零件几 何体进行修改，而不会影响主模型。

• 选择合适的加工环境－选择正确的加工配置将会使你选择最合适的工步型。

• 创建父节点组－最大程度地减少重复性选择和设置，建立和利用继承的念，

• 已有的参数设置可以传递到其他对象中。

• 创建工步－设置生成刀轨所需的参数和加工方法。

• 检验刀轨－用仿真的方法检查刀轨，尽量减少刀轨中的错误。

• 后处理刀轨－改变刀轨的格式，使之符合指定的机床／控制系统要求。

• 创建车间工艺文件－把加工信息输出为工艺文件，便于车间操作人员查看使用。

• 以上步骤可以用下图所示的流程图表示。

2.7 可视化仿真与共同参数

2.7.1可视化仿真

• 刀具轨迹可视化仿真使所有的加工工步能够以图形的方式显示，同时包括了检查材料过切等。

  可视化检查有两种方法：

• ·重放－在刀具轨迹的每一个GOTO到GOTO语句之间显

• 示刀具或刀具装配。

• ·动态仿真－显示刀具轨迹时，同时显示切除材料的过程。 动态仿真方法需要在WORKPIECE父节点组中定义毛坯。

可视化仿真 对话框如右图。

2.7.2共同参数

二、内外公差

内公差（Intol ）和外公差（Outtol ）

参数决定刀具可以偏离零件表面的允许距离，在忽略表面粗糙度因素的前提下，也就是实际加工出的零件表面与CAD 模型表面之间的允许偏差。内公差是实际零件表面偏向CAD 模型表面下面的允许误差，外公差是实际零件表面偏向CAD 模型表面上面的允许误差，参见下图。

系统根据内外公差值计算刀轨的过程实际是：以CAD 模型的表面为基础，系统根据内外公差值生成一个小平面模型（ Faceted Body ），这个小平面模型就是用于创建刀轨的准备几何体（Prepare Geometry），然后通过刀具接触小平面模型并在小平面模型表面上移动创建刀轨。因此这个小平面模型也就是实际加工出来的模型表面的形状，这也是实际加工出来的零件表面呈现出马赛克效果的原因 。当系统创建刀轨时，很大一部分时间花费在生成准备几何体之上。

按不同的刀具运动阶段，UG CAM 将刀轨分段设置不同的进给速度。关于各种进给速度的名称及其对应的运动阶段参见下图。

①刀具轴（Tool Axis ) 默认选择是＋ZM Axis，表示刀具轴与＋ZM 轴方向一致。如果选择specify vector , 将弹出矢量构造器，指定一个刀具轴方向，那么刀具将倾斜着加工零件，当然只有为具有轴控制能力的五轴机床才可以选取此项。一般情况下不需要做此选择。

②运动输出（Motion output ) 下面以某种机床控制器的NC 程序的代码作对照解释运动输出选项。

Linear Only ：整个刀轨使用线性插补。即不论直线、圆弧、曲线运动都通过G0I 实现。

Circle- Perp to TA ：垂直于刀具轴的圆弧运动采用圆弧插补（由G02 和G03 实现）, 其余运动使用线性插补。

Circle – Perp/Par to TA ：垂直和平行于刀具轴的圆弧运动采用圆弧插补（由G02 和C03 实现）．其余运动使用线性插补。

Nurbs ：曲线采用样条插补．其余运动使用线性插补。只有支持样条插补的机床才可以使用此选项。

2.8 UG 铣加工编程初步实例

1.打开文件a1,进入加工模块（有关操作已创建好了）

接受默认值，点击应用，弹出显示刀轨参数对话框，点击OK

刀轨全部生成后，即可动态播放