ug数控编程教学范文

ug数控编程教学篇1

关键词 UG；制图环境；delphi7；国标

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）21-0022-02

UG NX5软件提供了零件建模、零件装配、出工程图等功能；但是，UG默认的制图环境不符合我国的机械制图国标与习惯；机械设计人员要花费很多时间修改UG系统文件中的相关设置，而且设置过程烦琐，效率低下。因此，本人提出利用delphi7编写软件的方法，实现了UG NX5制图环境的自动、快速设置，大大提高了设置效率。本文以Windows XP系统下的UG NX5版本为例，阐述UG国标化制图环境设置及delphi7软件编程的详细过程。

1 软件设计思想

先修改UG系统文件中的相关参数设置；设计软件时，采用delphi7开发工具中的文件储存控件，加载已经改好的文件；运行软件时，文件储存控件自动释放加载的文件，用于覆盖UG原有的系统文件，从而达到快速修改系统文件、自动设置国标化制图环境的目的。

2 UG NX5制图环境设置软件的设计

2.1 UG工作环境及参数文件的设置

2.1.1 用户角色与工具栏的定制

UG安装之后，其菜单命令不全，须将资源条中的角色设置成“具有完整菜单的高级功能”，方可显示完整的菜单。

定制工具栏时，可设置只显示几个常用的工具条，而且每个工具条上只显示几个常用的命令图标，同时可隐藏工具条上命令图标的名称，从而扩大绘图区域的工作空间；最后，保存角色文件user.mtx。

2.1.2 编辑公制建模模板文件model-plain-1-mm-template.prt

打开此模板文件，进入UG建模环境，定制绘图区域的背景颜色为白色；添加名称、材料、数量、单重、总重、图号、备注等部件属性信息；再进入制图环境，设置图纸大小、尺寸文本大小、箭头型式、单位、字体等参数，添加填入标题栏中的重量、材料标记、图样代号、图样名称、单位名称等，采用注释编译器使其与部件属性关联。

2.1.3 环境变量文件ugii_env.dat的定制

UG默认英制单位和无粗糙度选项。以记事本方式打开ugii_env.dat，查找并设置UGII_SURFACE_FINISH=ON，添加表面粗糙度选项；查找并设置UGII_DEFAULTS_FILE=${UGII_BASE_DIR}＼ ugii ＼ ug_metric.def，设置公制单位等。

2.1.4 ug_metric.def.obsolete文件的定制

以记事本方式打开此文件，查找并设置Drafting_center Line Display：GBStyle，将中心线显示设为国标样式；设置Drafting_datum Feature Display：GBStyle，将基准符号设为国标样式；设置Drafting_projectionAngle：first，采用第一视角投影法等。

2.1.5 用户默认设置文件nx5_ISO_Drafting_Standard_Shipped.dpv的定制

以记事本方式打开此文件，通过修改参数设置公差标准为“ISO 1101 – 1983”的ISO标准，设置基准符号显示标准为“China National Standard”的中国国家标准。

2.1.6 明细表表格模板文件hbjPartLists_metric.prt的定制

在制图环境下，新建零件明细表模板文件，添加序号、名称、数量、材料、备注等列名，利用注释编辑器中的“关系”命令将列名与部件属性相关联。

2.1.7 明细表资源条文件tables.pax的定制

将自定义的明细表表格模板文件加载至明细表资源条，需要在tables.pax文件中，添加表格模板文件的路径名。

2.2 软件设计

本软件采用delphi7作为开发工具，winXP作为开发平台，使用第三方控件OBFileStore实现文件存储。在程序设计时，先存储已被修改的资源文件；在程序运行时，再释放控件中的资源文件成磁盘文件。

2.2.1 界面设计

在form窗体上放入OBFileStore、OBCreateShortCut、Reg等主要控件，并设置用户界面。OBFilStore控件用于存储UG系统文件，同时释放存储的文件，覆盖UG原有的系统文件；OBCreateShortCut控件用于创建UG应用程序的桌面快捷方式；自定义的Reg控件用于检测及关闭UG进程。用户界面如图1。

图1 用户界面

使用OBFileStore1控件的Files属性，添加UG系统文件、UG工程图国标图框及含有A0～A4国标图框的AutoCAD模板文件。

2.2.2 获取UG的安装路径

UG安装之后，通过查询注册表HKEY_LOCAL_MACHINE ＼ SOFTWARE ＼ Unigraphics Solutions ＼ NX ＼ 5.0子键下键名INSTALLDIR的键值，即可获取UG的安装路径。

2.2.3 释放控件中的文件成磁盘文件

使用OBFileStore1控件Files属性的SaveToFile方法，释放成磁盘文件，将UG工程图国标图框文件及AutoCAD图标图框保存至D盘下的UGConfig文件夹，同时覆盖原有的UG系统文件。

2.2.4 自动添加明细表资源条

使用Reg1控件的WriteString方法在注册表HKEY_CURRENT_USER ＼ Software ＼ Unigraphics Solutions ＼ NX ＼ 5.0 ＼ General ＼ Palettes ＼ Custom子键下，创建Palette1子键，键名URL的键值设为表格模板文件tables.pax的路径名；这样，UG便自动加载明细表资源条。在生成装配图明细表时，将明细表资源条中的表格拖至出图区域，即可自动生成装配图的明细表。明细表资源条如图2所示。

图2 明细表资源条

2.2.5 UG内部错误解决方法的设计

UG经常会弹出UG内部错误的对话框，用户无法打开图档。采用释放并保存的磁盘文件ugs_common.dll，替换UG安装路径下的同名文件，即可解决问题。

2.2.6 UG中英文菜单切换功能的设计

通过修改当前用户的环境变量UGII_LANG参数为simpl_chinese或english，可实现UG中英文菜单的切换功能。

2.2.7 UG资源条定位的设计

UG资源条默认位于界面的左侧。若设置位于右侧，则在注册表HKEY_CURRENT_USER ＼ Software ＼ Unigraphics Solutions ＼ NX ＼ 5.0 ＼ Layout ＼ Resource Bar子键下，设置键名Docking Side的键值为1；若位于左侧则设为0。

2.2.8 启动与关闭UG软件的功能设计

通过OBCreateShortCut1的CreateDesktopShortcut方法，可在电脑桌面上创建UG的快捷方式。

创建shell对象，通过shell对象的open方法打开UG快捷方式文件，即可自动启动UG软件。

通过Reg1的IsProcessRun方法，判断UG的ugraf.exe进程是否存在。若存在，则通过KillProcess方法结束此进程，实现UG软件的自动关闭功能。

3 结束语

通过delphi7工具开发软件设置UG国标化制图环境，可快速、批量实现自动化设置，大大提高了设置效率，可应用于企业工程出图和高校UG教学。

参考文献

[1]龚雄，赵建军.UG/Drafting国标化工程辅助制图软件的研究与实践[J].计算机工程与设计，2005（02）.

[2]王颖，刘卫东.UG NX7.0制图环境中pax资源板图框模板文件的设置[J].泰州职业技术学院学报，2011（6）.

[3]寇晓雨.基于UG工程图的用户化研究及应用[J].软件，2012（6）.

作者简介

ug数控编程教学篇2

关键词：UG;建模;四轴加工;后处理

在机械设备及其零部件中，变螺距螺旋槽类零件十分常见，尤其在现代纺织传送机构中，变螺距螺旋槽能够起到改变传送速度和力矩的作用，如在化纤加弹机、倒筒机、络筒机、并纱机和包覆丝机等;变螺距螺旋槽零件加工品质的好坏严重影响着其在机械结构中所起的作用，因此对其加工尺寸精度、形状稳定性以及表面加工质量都有较高的要求;许多数控技术人员刚开始使用四轴机床加工变螺距螺旋槽时未能正确进行变螺距螺旋槽的参数化几何模型创建及选用合理的加工方法，造成加工失误或加工效率低下等现象。用UG参数公式方法进行变螺距螺旋槽几何建模具有快捷精确的特点，能够准确快速地进行加工，具体过程详细论述如下：

一、变螺距螺旋槽的参数化几何模型创建

UG的功能模块中具有专门针对变螺距螺旋槽形状的建模和加工方法。在UG中绘制普通的圆柱螺旋线及半径规律变化的螺旋线（如阿基米德螺旋线等），可以直接用“螺旋线”命令进行绘制，但该命令不能绘制变螺距螺旋线。绘制变螺距螺旋形状，必须用参数公式绘制变螺距螺旋线，变螺距螺旋槽是以变螺距螺旋线为导向线形成的扫掠特征，在UG8.0中，变螺距螺旋线的形状由起始圈螺距、终止圈螺距、螺旋线圈数和螺旋线半径四个参数所组成;用参数公式法可表达如下：

Start_pitch=10 /起始圈螺距

End_pitch=60 /终止圈螺距

Turns=6 /螺旋线圈数

R=25 /螺旋线半径

mean_pitch=（Start_pitch+End_pitch）/2 /平均螺距

height=Turns*mean_pitch /螺旋线高度

t=0 /系统变量（0变化到1）

xt=R*cos（360*Turns*t） /X规律

yt=R*sin（360*Turns*t） /Y规律

x=t*height

x1=0

x2=mean_pitch

x3=height-mean_pitch

x4=height

z1=0

z2=Start_pitch

z3=height-End_pitch

z4=height

zt1=（（（x-x2）*（x-x3）*（x-x4）/（（x1-x2）*（x1-x3）*（x1-x4））））*z1

zt2=（（（x-x1）*（x-x3）*（x-x4）/（（x2-x1）*（x2-x3）*（x2-x4））））*z2

zt3=（（（x-x1）*（x-x2）*（x-x4）/（（x3-x1）*（x3-x2）*（x3-x4））））*z3

zt4=（（（x-x1）*（x-x2）*（x-x3）/（（x4-x1）*（x4-x2）*（x4-x3））））*z4

zt=zt1+zt2+zt3+zt4

将该文件的exp格式文件从UG的“工具”“表达式”中导入。再用“规律曲线”中的“根据方程”方法即得到所求变螺距螺旋线，如图1：

图1 由参数公式生成的变螺距螺旋线

得到变螺距螺旋线后，再运用“扫描”命令，最后通过“求和”命令，从而得到变螺距螺旋槽零件建模图（如图2）。

图2 变螺距螺旋槽零件建模图

二、UG中变螺距螺旋槽的四轴数控加工方法

（一）加工环境设置。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。UG 的CAM功能可以为数控铣、数控车、数控电火花线切削机编制加工程序，其中数控铣削模块中又分为平面铣、型腔铣和固定轴曲面轮廓铣等不同的加工类型。针对变螺距螺旋槽的几何形状特点，其中的可变轮廓曲面铣即是UG针对于变螺距螺旋槽的几何形状特点而设置的加工环境模块。针对此图中于较深的变螺距螺旋槽形状，UG可变轮廓铣削可以使用多个深度设置方法进行分层铣削，便于编程者合理设置切削参数。

图3 可变轴曲面轮廓铣

（二）坐标系设定。在确定了加工对象后UG可以让我们很方便地选择工件坐标系，此时需要注意安全设置选项中的安全距离设置;如图4和图5所示，如果参考CSYS坐标系不合理，可以通过旋转坐标选择正确的坐标系。我们选择起始圈螺距的起始点作为编程原点，同时选择好驱动面后注意切削方向和材料方向。

图4 加工坐标系设定

图 5 加工坐标系设定

三、程序编制过程：

（一）加工参数的设置。操作参数的设定是UG CAM编程中最主要的工作内容，在对话框中需设定加工几何对象、切削参数、控制选项等参数，还有一些选项需要通过二级对话框进行参数的设置。具体有以下几方面：

1、加工对象的定义：选择加工几何体、检查几何体、毛坯几何体、边界几何体、区域几何体、底面几何体等。

2、加工参数的设置：包括走刀方式的设定，切削行距、切深的设置，加工余量的设置，进退刀方式设置等。

3、工艺参数设置：包括角控制、避让控制、机床控制、进给率设定等。

图 6 切削步进参数设置

变螺距螺旋槽加工中进给和速度参数设置如下：

图7 非切削移动参数设定

选择侧曲面作为应用驱动几何体，指定驱动几何体，选择变螺距螺旋槽侧壁轴面圆柱面为限制面，指定切削区域，加工起点和终点如下图设置：

图 8 曲面加工起点设定

加工投影矢量设置为“刀轴”， 刀轴设置为“远离直线” 点击编辑参数点和矢量，见下图：

图 9 刀轴控制设定

（二）加工刀路的生成。经过这些设置后，生成刀轨如下图：

图10 刀路轨迹

（三）另一侧面的变螺距螺旋壁曲面加工。通过UG/WAVE模块的曲面复制方法，复制修改驱动几何体。如图11和图12：

图11 UG/WAVE模块的曲面复制

图 12 另一侧变螺距螺旋壁

再生成另一侧的刀轨，如图12通过“后处理”命令，选择与机床相应的处理器，即可生成G代码。使用四轴加工，通过工作台A轴的旋转，刀路可以顺利生成。

图13 另一侧变螺距螺旋壁

四、后处理及四轴加工程序生成

四轴机床比三轴机床多了旋转轴，因此四轴机床的加工坐标系是四维坐标系。产生四轴加工程序需要使用UG/Post

Builder为四轴机床建造一个后处理，在完成了机床的控制系统种类选择后，根据变螺距螺旋槽加工需要分析机床结构，变螺距螺旋槽建模成型时的旋转轴为Y轴，其旋转平面为ZX平面;在如图14和15页面中，设定第四轴选择平面设为ZX，转轴字头按照机床系统设为A，公差为0.001，最小旋转角度为0.001，最大角度进给为1500，转轴方向为Normal-符合左手定则，转轴行程限制可设为-9999-9999;其余参数保持原有的三轴加工机床默认值，不作修改。

（一）UG/CAM 后置处理原理图

（二）UG/CAM作后置处理的方法。（1）在 Manufacturing

Operation Manager里 通过 Export生成 CLSF 文件。（2）Tool

Box CLSF 进入 CSLF Manager。（3）选 Postprocess 进入数控后处理菜单 NC Postprocessing。（4）指定机床数据文件 MDFA

Specify。（5）设置 NC Output 成为 File 。（6）指定 输出的NC文件名 Output File。（7）Postprocess后处理，生成 NC 代码 *.

Ptp 文件。

（三）设置与四轴机床数据匹配的MDFA文件

图14 建立四轴后处理

图15 机床第四轴参数

至此四轴机床的后处理参数设定已经基本完成，保存并使用这个后处理，那么生成的NC程序只需修该程序头的格式就可以在机床上使用了。因此，充分地利用好UG软件的可变轮廓铣削方法可以快捷地加工变螺距螺旋槽，迅速准确完成变距螺旋槽零件的加工。

五、结束语

本文通过利用UG软件对变螺距螺旋槽的建模，运用仿真加工，结合四轴机床的后处理参数完成加工。在实际应用中，可以缩减程序编制与调试的时间，降低生产成本，还可以节省加工设备和现实资源的消耗，对企业有较好的借鉴意义。

参考文献：

[1]王秋鹏;UG技术在数控编程中的运用[J];电子设计工程;2012年20期

[2] 王国庆;UG NX7.5在数控加工中的实例应用[J];信息技术与信息化;2012年04期

ug数控编程教学篇3

关键词：项目化教学；教学改革；台虎钳

我院机电工程系下属的两个专业“数控技术”与“模具设计及其制造”目前均安排了UG软件教学。按照两个专业的教学计划，两专业学生都要先学习UG的建模模块、装配模块（简单了解）及制图模块，之后按照专业的不同，数控技术专业的学生继续学习UG数控编程模块，而模具设计及制造专业的学生则继续学习UG注塑模具设计模块。因此，如何在有限的教学时数内高效率高质量地使学生掌握UG建模、装配及制图模块的功能，将直接影响到学生后续其他模块的学习效果。

为了更好地培养学生，贯彻学院教学改革有关精神，在UG上述三模块教学过程中，我们着重进行实用性练习。在教学过程中按照先简单介绍基础知识，使学生了解UG的基本使用方法。再重点按项目进行教学，使学生掌握命令操作的流程的思路整合整个UG的教学。在教学过程中，注重项目的选择，即要使所有项目结合起来能够基本覆盖UG软件建模、装配与工程图的主要功能，又要使每个小的组成项目难度适中，适宜在一节课中进行讲授。项目确定后，在教学过程中教师针对每个项目使用自己先在课堂上演示一次、学生实践一次的办法完成所有小项目的教学任务；再将所有小项目中画的部件在装配模块中进行虚拟装配，形成装配图，最后再利用制图模块完成上术所有组件及装配机构的工程图。

一、传统的UG教学模式及特点

在2009年以前，我院机电工程系UG课教学基本以这种模式为主。其主要思路是：把UG软件每一指令都进行详细讲解，然后列举部分实例对教师的功能讲解进行验证。

传统的UG教学模式有以下特点：一是以教师讲为主，学生学为辅，每一次课，教师都是按照“复习—新课引入—新课讲授—课后总结与作业布置”这样的流程进行，学生处于被动地位；二是理论讲解过于详细，学生难以全部接受，在讲课过程中，以课本为中心，从软件的功能介绍到每一部分的介绍都进行详细地讲解，基本上不会遗漏某一部分，非常全面。

二、项目化教学——台虎钳部件与装配

传统UG教学将课程内容作为知识来传授，忽略了其技能的要求。从课堂教学的表现形式来看，传统教学最典型的表现是“满堂灌”，忽略了学生的主观能动性，扼杀了学生的主动性和学习兴趣。UG课程内容庞大，讲多少学时都不够，而且课程的实践性很强，非常适合项目化教学。对于高职学生，只需要学生掌握“能建模，能装配，能出工程图，能进行运动仿真”，解决学生“能”的问题，即能根据项目或任务选择合适的命令、菜单完成任务，而不要求学生全面掌握UG软件的全部内容。

从教学角度来看，转变教学思路是课程改革的关键。在UG课程的教学改革过程中，寻找合适的项目用于课堂教学是教学成功与否的关键，我们利用青年教师下企业的机会，与企业共同探讨适合于课堂教学的项目，将复杂项目进行简化，最终确定以台虎钳为中心，构建了四个大型项目——零件造型、装配、工程图、运动仿真进行教学；在零件造型部分，又分为九个小项目进行，项目的基本内容及学时分配见表二。

三、项目化教学的实施效果

在教学实践过程中，经过项目化教学的训练，学生有以下几个方面的转变：一是学习积极性大幅度提高，从原来的无精打采到现在主动提问，课堂气氛变得非常活跃；二是主动思考能力加强，对于不懂的问题，经过教师不断提醒，学生通过摸索，能找到解决办法，并且能够查阅有关图书资料和网上资料来解决；三是学生之间相互探讨解决问题的能力增强，学生在造型、装配、出工程图过程中，对一些不懂的问题，经过讨论，互相促进，往往能解决得很好。

UG课程的考核也进行了改革，由过去的理论考核变成现在的实践考核，由过去的集中考核变成现在的项目分散考核，课程结束后，学生评价非常高，教学评价分数平均达95.5分。

（作者单位：陈文军，广东省华立技师学院；习宗德，广州华立科技职业学院）

参考文献：

[1]梅晓妍，王民权.高等职业教育形成性考核的探索与实践[J].职业教育研究，2007，（1）.

[2]姜大源，职业教育学研究新论[M].北京：教育科学出版社，2007.

ug数控编程教学篇4

关键词：数控技术；数控加工；UG；先进制造技术

1引言

数控技术在工业加工中属于先进的零部件加工技术，而技术的先与否能直接影响着国家在国际上工业加工的重要地位，同时其水平的高低也作为先进制造技术的核心，关系到国家战略地位和体现国家综合国力的重要基础性产业，其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，因此加工机床及生产过程数控化，己经成为当今制造业的发展方向。

2数控技术的发展趋势

（1）模块化、专门化与个性化。为了适应现今数控机床自身的特点，对其机床进行模块化，并对其数控功能予以功能化。为了提升数控机床的操作技术能被广泛的应用，在实际的工作中，应对机床自身技术的出售价格进行合理的制定，进而实现机床性能的优化。另外，硬件中各组件的模块化能为实现工业数控系统标准化起到促进性的作用。按照实际不同功能方面的需求，把基本模块的型号进行统一，通过这种积木形式的改进，进行功能方面的修正，能实现适当的裁剪，并使得机床当中模块的相应得到控制，进而形成不同档次机床加工系统。（2）智能化。该方面的内容主要指的是拟人智能，在数控机床加工的系统进行适当的处理，能在很大程度上增强机床自身的性能。智能化的数控机床加工系统在实际的作业中，通过对加工精度进行适当的检测和建模，根据实际的加工状况制定实现加工和成产目标的决策，对加工原料进给速度和切削深度的工艺参数予以控制，能促使机床的实际加工保持在最好的状态，这样不仅能提升加工的速度和质量，同时为机床后续的维修和养护提供了的重要的保障。（3）网络化和集成化。在科学技术迅速发展下，工业加工和生产逐渐趋向网络化发展，通过自动化系统和移动网络通信技术的充分结合，为远程控制机床的生产和加工提供了重要的保障。网络数控机床系统在实际应用的过程中，在信息技术的辅助下，能对正在工作和即将工作的机床进行远程控制。不仅如此，在实际的工作中，还能实现对机床故障的检测和维修，采用网络化和集成化的技术之后，能为机床加工工厂降低一大部分的支出费用。（4）开放化。具有高性能和超高性价比的开放化系统的研究，其重要的部分是将NC本身与分布式DNC的信息控制系统进行充分的结合。现阶段，国内的广大数控机床系统的研究人员对开放化的系统进行开发，其中以型号为华中I型具有强的代表性，其主要利用工业当中PC机当中适配器卡的系统结构，其主要的建设基础是通用32位型号的工业PC机与DOS平台当中的开放形式体系结构为依据，在实际应用中具有较好的模块化与层次化的优势。（5）高速、高效、高精度、高可靠性发展方向。在现今的工业领域中，高速与高效的机床系统正向着高速化进行发展，在近几年的发展中可以看出从精密加工到超精密加工发展中耗费的时间较短，而加工的精准度也得到逐步的升级。高可靠性性能的机床在相对恶劣的环境下，能实现正常工作。这样的特点，在未来的发展中将是重点的发展趋势。

3应用UG软件设计与制造

UG属于现今走在先进前列的加工控制软件，该软件能从事概念方面设计、工业产品的设计工程仿真等领域当中。（1）UG软件的CAD功能。UG软件CAD模块的建模方式是一种复合形式的模型建立，其优势是在设计的各个环节中，能提供较强的灵活性。并在实际操作当中为机床系统提供支持不同操作工具。在操作和作业的过程中，使用的终端用户能按照最初的设计方向，进行模型的建立。并能搭建其参数化的加工模型，终端用户能通过编辑的相应参数对模进行不断的修改，进而获得最终的版本。UG系统软件能够提供便捷的操作方式，充分的集合了传统机床加工和参数化。有些时候只有一个简单的线框模型就足够了，不需要构建复杂的约束实体模型。不过，建模模块在实际应用的过程中，还提供了不同形式参数化建模形式，并具有传统实体形式的建模能力，在应用之后，能增强建模的简便性和易操作性。（2）零件信息模型建立。零件信息模型建立模块首先利用UG的CAD功能模块完成零件造型。由于加工工艺设计需要加工工艺信息，而UG的CAD功能中不能实现在实体造型时加入加工特征信息，所以使用CAD功能扩展把加工工艺信息以属性的形式添加到零件模型当中。CAD功能扩展是通过UG软件的二次开发功能实现的。零件信息模型是为加工工艺设计和刀具轨迹提供必要的零件信息，它是通过零件信息识别功能从CAD的零件造型和CAD功能扩展提取出这些必要的零件信息的。零件信息识别是通过UG软件的二次开发功能实现的。国内外对于零件信息识别进行了很多的研究，现在多数采用特征识别，特征识别要求CAD系统必须能够进行特征建模或者通过一定的特征识别算法来识别加工特征。特征识别在回转体零件的识别上已经有成功的例子，但它对非回转体的识别还有一定的局限性，难以满足零件信息处理的要求。（3）加工工艺设计。在使用先进加工技术之后，能获得机床加工数据，主要的方式以下两种：1）在本系统的辅助下，利用创成的成型的工艺设计模式，得到工艺数据，在实加工的过程中可以自动的形成加工工艺。其先通过对将要加工零件属性的识别，从这些信息中筛选出能支撑零件加工的信息模型，并作为工艺实际逻辑决策树的依据，在加工之前，对工艺决策的可行性进行推理。进而生成工艺数据，主要以关系表的形态存储到数据库当中。还提供了工艺修改的相应功能，能对自动形成的工艺规划予以适当的调整。2）自动编程模块需要加工工艺数据，能从其它CAPP系统中读取或手工输入。工艺数据库中包含了进行工艺决策时使用到的工艺知识，这些知识可以使用数据库来进行表示，如刀具、进给量、切削速度信息等。工艺决策逻辑以决策树的形式表现，决策树包含工艺决策、工具选择、切削用量选择等知识，如确定工序、工步的内容及顺序的规则、选择刀具、进给量、切削速度的规则。加工工艺设计是基于工艺决策可以自动生成工艺规程，同时为了使整个系统有更强的实用性，对生成的工艺规程可以进行修改，使生成的工艺规程更加合理。加工工艺设计模块中的工艺决策虽然没有采用专家系统型进行推理，但在设计过程中，借鉴了许多专家系统的技术，如知识的表示、框架推理等，这样使工艺决策的表达和描述都非常的方便和清晰。加工工艺设计模块的工艺决策是基于框架推理以决策树的形式进行的，其过程包括确定毛坯、确定表面的最终加工方式、制定工艺路线、工艺设计等。（4）UG软件编程加工。数控自动编程模块从数据库中提取零件信息模型、加工工艺设计所提供的信息，在建立毛坯模型、刀具模型的基础上，构造UG的加工环境，应用刀具轨迹决策自动完成刀具轨迹生成。然后进行刀具轨迹仿真，在加工过程仿真无误后，通过利用针对使用机床的后置处理文件输出适合该机床NC代码。1）刀具轨迹的自动生成。刀具轨迹的自动生成利用内部接口，工工艺信息，包括加工工序、刀具信息、从加工工艺设计模块中读取加切削参数、加工方式、加工对象几何体等，调用UG内部函数设置加工环境配置和设置，创建操作对应的程序，把从加工工艺设计模块中读取到的切削参数赋给操作对应的切削参数选项，最后创建出刀具轨迹。2）刀具轨迹的切削仿真。对于已经生成的刀具轨迹，可以进行实体形式的切削仿真，让用户在图形方式下更直观地观察刀具地运动过程，以验证各刀具轨迹参数设置的合理性。实体形式的切削仿真可以对工件进行比较真实的模拟切削，通过切削模拟可以提高程序的安全性和合理性。切削仿真以实际加工的时间并且在不造成任何损失的情况下检查零件过切或者未切削到位的现象，通过实体切削模拟可以发现在实际加工过程时存在的某些问题，以便编程人员及时修正，避免工件报废。通过实体切削模拟还可以反应加工后的实际形状，为后面的程序编制提供直观的参考。3）刀具轨迹的后处理。CAM过程的最终目的是生成一个数控机床可以识别的代码程序。数控机床的所有运动和操作是执行特定的数控指令的结果，完成一个数控加工一般需要连续执行一连串的数控指令，即数控程序。手工编程方法根据零件的加工要求按照所选数控机床的数控指令集编写数控程序，直接输入到数控机床的数控系统中。自动编程方法则不同，经过刀具轨迹计算出来的是刀位文件，而不是数控程序，因此，需要设法把刀位源文件转换为特定机床能执行的数控程序，输入数控机床的数控系统，才能进行零件的数控加工。把刀位源文件转换成特定机床能执行的数控程序的过程称为后置处理。

参考文献：

[1]谢国明,曾向阳.UGCAM实用教程[M].北京:清华大学出版社,2003.

[2]赵波,龚勉,屠建中.UGCAD实用教程[M].北京:清华大学出版社,2004.

[3]王隆太.先进制造技术[M].北京：机械工业出版社,2003.

[4]陈晓英等.UG软件在数控加工中的应用[J].机床与液压,2006(01):64-66.

[5]张宝林数控技术[M].北京:机械工业出版社,1997.[6].[DB].

ug数控编程教学篇5

1.1 虚拟现实仿真技术在高职实践教学中的研究现状

虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术、思想上有了质的飞跃[1]。

虚拟现实仿真技术目前在国内外发展较快，广泛应用于高校实践教学、企业生产加工、医学研究、军事等领域，美国的虚拟现实仿真技术代表着行业领先水平[2]。

我国许多高校和研究机构也已经利用虚拟现实仿真技术，开展教学和实验实训方面研究与开发，广泛应用于高校的实践教学，将会对其教学模式改革起到极大推动作用[3]。国内的一些高职院校，将仿真技术软件广泛应用于三维造型设计、数控模拟加工等实践教学环节，收到了较好的教学效果。

1.2 虚拟现实仿真技术在高职实践教学中应用研究的意义

利用虚拟现实仿真技术构建一个虚拟的实训场所和学习场景，可减少高职院校因实训设备不足而产生的影响因素。通过进一步整合教学资源，提高实训设备的利用率，提高学生学知识、练技能的浓厚兴趣，提高实践教学效果和学生的实践应用能力，具有深远的意义。

2 虚拟现实仿真技术在高职实践教学中的研究内容

2.1 虚拟现实仿真技术进行虚拟设计实践教学的应用研究

传统设计是设计者根据产品用户的需要，将所设计产品的结构通过图纸表现出来，经过计算或者经验认证后，再投入生产试制中进一步检验其结构设计的正确性与合理性。而虚拟现实仿真技术在实践教学应用研究中主要体现在以下几个方面：

2.1.1 利用虚拟现实仿真技术开展UGCAD模块实践教学的应用研究

对于工业用户，EON Professional带有高端的CAD和3D数据格式转换模块，它通过优化，快捷地把各种CAD和3D数据转换成EON格式。其基本模块支持30多种格式，如AutoCAD，CADKEY，KGES，Maya，3ds max，LightWave，SOFTIMAGE 3D和SolidWorks等。此外，它还支持关键帧（key-frame）、自动常规校正、顶点缝合、几何/平面削减、保持UV贴图和纹理的情况下任意调节的组合贴图。

我院机械类专业实施实体建模、特征建模和自由形状建模三个模块的实践教学，使学生能够方便地建立二维和三维线框模型、扫描和旋转实体、进行布尔运算及建立表达式。掌握圆柱、圆锥、球、圆台、凸垫及孔、键槽、腔体、倒圆角、倒角等命令的操作。能采用逆向工程，通过曲线/点网格定义曲面，通过点拟合建立模型。还可以通过修改曲线参数，引入数学方程控制、编辑模型。

2.1.2 利用虚拟现实仿真技术开展MoldWizard模块实践教学的应用研究

实施MoldWizard注塑模具设计模块的实践教学研究，要求学生能进行中等复杂程度的注塑模具和冷冲模设计。掌握UG MoldWizard（注塑模具设计向导）的操作界面，熟练掌握数字化装配，中等复杂产品的分模、添加模架、镶块、滑块、电极、浇注系统、冷却系统以及选用各种标准件等有关内容。

2.1.3 利用虚拟现实仿真技术开展产品分析模块实践教学的应用研究

以UG软件为平台，开展UG产品分析模块的实践教学研究，分析与探索产品模型受力、受热后的变形。以模具企业设计岗位的岗位知识、能力、情感要求为课程目标，以模具产品为项目载体，以Moldflow模流分析软件为工具，按工作过程来设计教学活动、组织教学。使学生掌握基本CAE分析方法的基本过程，为将来工作中实际应用提供必要的理论基础。

通过模拟塑料的成型过程，可以找出产生这些缺陷的原因，再采取相应的措施来避免。塑料在模具中的成型性能也因模具的浇注系统的设计、塑料的性能、成型的压力和温度不同而不同。通过使用CAE软件分析，有助于让学生懂得如何优化其模具设计，使生产出来的塑件避免出现各种质量缺陷，优化产品设计及选取合适的注塑工艺等。

通过模流分析软件的模拟，可以很容易看到是否出现困气问题，然后根据以上改善方法，拟定初步改善方案，用模流分析进行模拟验证，得出模流分析结果，对其进行分析比较，这样就能充分利用模流分析的虚拟模拟仿真，大大节省了试模成本，这就是模流分析之所以能够得到越来越多人认可的原因。

2.2 虚拟现实仿真技术进行虚拟制造实践教学的应用研究

利用虚拟现实仿真技术，了解UG CAM的加工类型和特点；掌握UG软件在铣削加工方面应用知识；熟练掌握UG自动编程的常用命令和基本操作；掌握零件自动编程的一般步骤，并能根据零件特点选择合适的加工方法。

在CAM自动编程和数控加工中，运用UG软件的仿真功能对后处理程序进行模拟，用UG数控仿真软件对加工过程进行仿真，检查优化其加工工艺的合理性，有效地提高机床的加工效率和模具加工质量。

2.3 虚拟现实仿真技术进行虚拟装配实践教学的应用研究

在虚拟仿真实训室开展模具虚拟拆装和装配的实践教学研究，包括进行产品装配建模、装配路径与顺序的设计、零件装配过程运动分析等内容。

通过虚拟实训室，开展模具结构的拆装实验，模具成型过程的运动仿真，模具知识的索引等实践教学环节的教学研究。对UG软件进行二次开发，开发出模具结构认知与虚拟拆装软件系统，完成典型模具的虚拟装配等实践环节的教学。

3 虚拟现实仿真技术在实践教学中拟解决的关键问题

3.1 虚拟现实仿真技术在高职实践教学中的应用与研究，有效地避免了高校实验实训设备不足的影响因素。学生通过虚拟实验项目的学习与训练，减少其真机操作时出现许多失误问题。

3.2 虚拟现实仿真技术在高职实践教学中的应用与研究，教师利用虚拟现实仿真技术教学时，与实训室技师经常切磋技艺、探讨操作问题，提高了教师的实践教学水平。

3.3 虚拟现实仿真技术在高职实践教学中的应用与研究，改变了学生被动学习的方式，提高了学生学习兴趣、综合实践能力和高职实践课堂教学效果。

4 结束语

ug数控编程教学篇6

关键词：整体叶轮；UG；数控加工；工艺规划；

0引言

叶轮类零件是一类具有代表性且造型比较规范的、典型的通道类复杂零件，其形状特征明显，工作型面的设计涉及到空气动力学、流体力学等多个学科，因此曲面加工手段、加工精度和加工表面质量对其性能参数都有很大影响。故叶轮的设计与制造密不可分。传统的叶轮加工方法是叶片与轮毂采用不同的毛坯，分别加工成形后将叶片焊接在轮毅上。此方法不仅费时费力，且叶轮的各种性能难以保证。近年来，多轴数控技术尤其是五轴数控技术的发展使得叶轮的整体加工成为可能并日益普及。

数控加工是CAD/CAM技术中的重要环节之一，刀位轨迹规划又是数控加工技术的关键。坯的制备、定位基准及加工路线的拟定、刀具类型和切削参数的选择，零件粗加工阶段的刀轨规划以及精加工刀轨等，是刀位轨迹规划的重要内容。由于叶片类零件的空间重叠区域大，在加工过程中需要对刀轴矢量等进行控制。数控加工刀位规划问题同所采用的刀具以及加工过程中曲面的成形原理密不可分。在不干涉的条件下加工任意复杂曲面，由于球面的点对称性，仅需确定球心相对于设计曲面的位置，一般勿须考虑刀具的姿态，这就给刀位确定带来了很大的方便。但是，球头铣刀的切削速度随着趋近刀底部而趋近于零，这时球头铣刀相当于挤压被加工面，导致工件表面质量恶化，而且在一次走刀下加工的带宽较窄，严重制约了其加工的精度或效率。

本文以整体叶轮曲面造型及数控加工工艺研究等为核心内容，结合数控加工过程中的外延内容如几何建模等技术，对整体叶轮的五轴数控加工进行了较为全面的研究，借助UG完成了直纹面形式的整体叶轮几何造型，并通过对整体叶轮在五坐标数控加工工艺规划进行分析，采用等参数线法分别对叶片的背、腹面和流道面生成无干涉刀具路径，并确定刀轴倾角、切削行距，并最终完成了叶片的数控加工仿真。

1.基于UG的整体叶轮曲面实体造型

基于UG的自由曲面造型功能，对提供的叶片原始数据文件进行前处理，然后利用UG中基于NURBS建立的叶片型面的样条曲线，构造叶片空间型面，更精确的反映叶片的曲面形状，有利于叶片的实际加工，叶轮创建的流程图如图1所示。

图1叶轮创建流程图

（1）创建样条曲线创建了UG支持的数据文件后，打开UG建立一个新的part文件，从菜单栏中选择：应用建模命令，进入建模状态。导入数据文件，绘制样条曲线。从菜单栏中选择：插入曲线样条命令，根据需要选择拟合方式，把已生成的dat数据文件导入，系统将按照数据绘制样条曲线，如图2所示。（2）通过曲线串生成叶片片体。从菜单栏中选择：通过曲线组命令，系统将弹出对话框，分别选取已建的样条曲线串，注意统一起始元素。（3）延伸片体。（4）采用通过曲面组和艺术曲面方法生成缝合面。（5）缝合曲面生成叶片实体。（6）生成轮毂曲线和裁剪曲线，UG 提供了两种建立曲线的方式：一种是直接在三维建模方式下，一种是在草图方式下。草图中建立便于参数化，推荐用草图建立。截面线串如图3所示。

图2 图3

图4 图5

（7）建立轮毂回转体，在菜单栏中选择插入设计特征回转命令，选择所建的截面曲线作为剖面线串，创建轮毂回转体，如图4。（8）修整叶片与轮毂，通过定义基准面和裁剪体，利用插入特征操作裁剪命令，裁掉多余的部分。（9）建立其他的叶片，因为叶片是圆周均布的，所以从菜单栏中选择：编辑变换命令，选择要复制的叶片，在角度文本框中输入参数值360/n（n为叶片个数），连续复制n-1次，这样就完成了n个叶片在轮毂上的均匀分布。（10） 建立整体叶轮到此时叶片、轮毂已经建立完毕，但它们都是独立的实体，因此，通过布尔和运算把它们组合成一个实体，最终完成叶轮的三维实体造型，如图5。

2.整体叶轮曲面加工仿真

在进行数控加工编程之前，首先确定要使用的刀具。在UG/CAM中，通过专门刀具创建操作来确定刀具。在UG中确定刀具的方式有两种：用户自定义刀具和从刀具库获取刀具。本文在对螺旋桨零件进行粗加工时选用了12mm的平铣刀，刀具长度75mm，刃长50mm，刀柄直径为50mm，长度为20mm。粗加工过程中采用型腔铣（mill_contour）方法对流道进行开粗，此方法开粗效率高、加工质量稳定，所以选取平铣刀可以减少走刀次数，提高加工效率与表面质量。半精加工和精加工时选用了5mm的球头刀，刀具长度75mm，刃长50mm，刀柄直径为30mm，长度为20mm。由于在多坐标加工中，球头刀对于加工对象的适应能力很强，而且编程与使用也较方便，所以本文选取了球头铣刀。

零件粗加工采用层切法加工。在确定了切削区域后，接下来就是确定切削层，切削层选取从顶面下降到56mm深度的范围，每层切削2mm。进入UG的Cavity-Mill模板设定粗加工切削参数，包括加工余量、安全间隙、公差等加工精度参数，还包括进给率、切削模式、切削类型、行距等。本文中的设置参数为：进给率1200mm/min，切削模式选择Follow Periphery，行距选择刀具直径的70%。在Cutting参数设置里选择切削方向为Inward由毛坯外缘向内铣削，开粗轨迹如图6所示。

图6 开粗轨迹 图7叶背半精加工刀轨图

半精加工流道面时由于想邻叶片间的空间较小，在经向上随着半径的减小通道越来越窄、纽角越来越大，刀具与加工叶片和刀具与相邻叶片易发生干涉，刀位规划约束条件比较多自动生成无干涉的刀轨较困难。经过分析和试验证明选择曲面驱动方式刀轴采用插补方式，投影采用刀轴方式可生成质量较高的刀轨，如图7所示。

在对整体叶轮零件的粗加工和半精加工工序完成以后，接下来要进行精加工工序。同样选择VARIABLE_CONTOUR可变轴轮廓铣模板，分别选择叶轮叶片的叶背、叶腹和流道曲面为驱动几何，切削模式同样选择直线铣削，类型为Zig-Zag，设置合理的参数后，叶轮精加工模拟显示生成如图8所示。

图8 叶轮精加工模拟

3.结论

以整体叶轮曲面造型及数控加工工艺研究等为核心内容，结合数控加工过程中的外延内容如几何建模等技术，对整体叶轮的五轴数控加工进行了较为全面的研究，借助UG完成了直纹面形式的整体叶轮几何造型，并通过对整体叶轮在五坐标数控加工工艺规划进行分析，采用等参数线法分别对叶片的背、腹面和流道面生成无干涉刀具路径，并确定刀轴倾角、切削行距，并最终完成了叶片的数控加工仿真。本文针对叶轮的三维造型所采用的技术处理方法进行分析，对解决不同领域的类似问题也具有指导借鉴的意义。

参考文献：

[1]倪炎榕，张洪，郭静萍，圆环面刀具五坐标数控加工复杂曲面优化刀位算法，机械工程学报，2002（21）

[2]李发致，卫原平，普令涛，曲面造型方法在工程中的应用[J].计算机辅助设计与制造，1998（2）：15-18.

[3]吴昌林，倪笃明，徐晓.机械CAD基础.北京：高等教育出版社，1997：137-138.

[4]黄尧民.机械CAD.北京：机械工业出版社，1995：44-51.

[5]曾向阳，谢国明，王学平等.UG NX基础及应用教程.北京：电子工业出版社，2005：306-374.

[6]王庆林，UG CAM.应用案例集。清华大学出版社，2002.161-176.

[7]Unigraphics Solutions Inc.UG自由形状特征建模培训教程.北京：清华大学出版社，2002：40-41.

[8]王国强，盛振邦.船拍推进[M]北京：国防工业出版社，1985：1-160.

ug数控编程教学篇7

【关键词】 模块化案例教学 UG 知识结构

在高职的机械类专业中，UG课程是数控专业、模具设计专业以及机电一体化专业等的一门主干课程，主要用于设计和数控加工。该软件具有知识覆盖面广，功能强大和实务操作性强等特点，所以对于高职的教学，有一定的困难。就目前情况来看，大部分高职院校都采用小软件CAXA、Mastercam和Solidworks来代替该软件，也有部分院校，已经开设了这门课程，但教学效果不是很好。随着制造业的CAD/CAM一体化技术的发展，UG作为一个集成化、全面、一体的软件，给企业提供一个全新的解决方案，它在航天、航空、汽车、机械等制造领域的应用也越来越广泛，所以找到一种行之有效的教学方法，是UG课程在高职教学中得到推广的关键。

传统的CAD、CAM 软件的教学，都是教基本菜单的使用，和使用环境相脱节。而对于UG 的教学，运用传统的教学方法，已不能达到理想的教学效果，因为UG软件是一个功能强大，应用灵活的软件。如果只教基本菜单的话，学生在具体的实践中，面对大量的菜单，不知如何下手、如何运用，效果不佳。那么怎样把这样一个功能强大的软件教给学生，并让学生灵活应用，采用模块化的案例教学。

模块化的案例教学

UG软件使用最频繁的基础模块可以分为设计、制图、装配和加工四个模块，各个模块之间独立性强，每一个模块都功能强大，它不像其他小软件是级联式的菜单， UG软件大部分菜单已经可视化，要根据具体的要求进行选择性会话，这是UG软件的使用难点之一。同时UG软件中有很多方法和理论很难理解，这是它的使用难点之二。难点之三：由于UG是目前市场上功能最为齐全的产品设计和加工的软件之一，要想熟练掌握UG各个模块的使用，需要长期的实践，同时对使用者的资质要求很高。高职教学为了解决这样的矛盾，在具体教学时，各个专业以够用为度的原则，根据专业的偏重点不同，进行模块选择。比如数控专业，偏重于设计和加工模块，而模具设计专业则偏重于设计、制图和装配模块。教师把每一个模块的理论知识和技能的学习，通过精心策划，细分到各个案例中，以案例的学习带动理论知识的学习和运用，在掌握技能的同时，起到举一反三、融会贯通的效果，同时也为后续的职业迁移奠定了一定的基础。这就是UG软件所采用的模块化的案例教学。

案例的选择

高职UG课程与传统的普通课程不同，它目标很直观，以岗位需求为导向，同时注重时效性和及时性，所以在设计案例时，应以提升学生实际操作能力为中心，将学生要掌握的每个模块的知识点列出来，并将这些知识点按照一定的原则进行分类排序，以就近的原则（知识点相近时放到一起），以由浅入深的、由简单到复杂、由个别到系统的原则来设计案例。案例大部分来源于企业，具有新颖性、针对性，难易适度。所选择的案例要承上启下，形成系统的知识结构。有时还要对案例进行一定的修改，以适合于教学，或者对案例进行分解，分阶段教学。

模块化案例的教学过程

教学的过程是整个教学的关键环节，这个环节进行的好坏，是整个教学成败的关键。教学时，每一讲要有教学重点和难点，让学生一开始就知道这节课的目的。案例教学的过程可分为五个阶段。

1.案例结果的演示

在进行案例的演示时，根据每一讲的知识特点，演示的方法不同目的不同。方法一：以例引理型，通过案例的演示，先看到结果，使学生建立感性认识，并激发其求知欲。在演示的过程中，教师引导学生对实例进行分析，促使学生对其中的基本理论进行思考，为后续的讲解操作打基础。方法二：给案例设置疑问，通过对案例错误结果的演示，使学生发现问题，并思考如何寻找问题和解决问题。方法三：对比案例， 通过演示案例的不同结果，使问题由易到难，不断补充。在具体的教学过程中，要根据所教知识点的不同，灵活运用这三种方法。

2．案例的讲解与操作的实现

在案例的讲解过程中，以案例为主线，将操作过程所用到的理论知识做成课件，将其穿插到案例合适的位置，进行分析、讲解，让学生在理解基本理论和原理的同时，也强调了对学生实际操作能力的提升。在操作时，教师带着学生做，要求讲解清晰、步骤明确，教练结合，边学边做，以学生为活动主体，使“教、学、做”三位一体，达到最佳的教学效果。

3．总结、复习

在每节课案例的讲解与操作实现之后，应对所学内容总结、复习，以加强记忆，并对有疑问的学生进行答疑，这也是教学的重要一环节。

4．案例的模仿与扩展

教学的最后环节，拿出新的教学案例，让学生自己做，教师进行指导。等学生掌握到一定程度，教师可进一步对其引申和扩展。

5．案例的评价

健全的考核评价方式是确保案例教学取得实效的保障，对于这门课的考核，由四部分组成，平时考核、阶段测试、最后的答辩和现场操作，重点考核的是学生的学习能力，和综合运用所学知识解决实际问题的能力。即学习有多少转化为了行为，这是评价的关键。教师还要对毕业学生进行问卷调查，追踪、衡量学习效果，及时修整和提高教学效果。

UG课程模块化案例教学的要求

1.把握好案例教学的宗旨 讲案例的目的是为了明白理论掌握技能，案例是以理论为依托的。从头到尾仅将案例做出来，没有了分析、讲解，这是为案例而案例的教学方式。所以不能为了讲案例而削弱了课程的理论性。

2.要有相对应的教材 现在大部分教材是以理论知识的逻辑结构为顺序编排的教材，而案例教学，它是以能力为导向，以技能结构的逻辑为顺序，所以知识点的编排顺序是不同的。如果使用原有教材，不利于教学和学生的日后复习和巩固，所以要编写和模块化案例教学相对应的教材。

3.进行校企合作 根据企业的需求来选择教学模块和具体的案例，和企业零距离接触，这对于职业院校来说是非常有利的，不仅提高了学校的教育质量，而且对于学校的专业发展、师资建设、课程改革等都非常有帮助，同时也为企业培养了最合适的人才。

4.要有双师型教师 案例教学，需要教师有丰富的实践经验，对案例的操作非常熟悉，同时能解决各种操作中的突发事件，并能恰当将理论穿插到案例中，合理地将理论和实践相结合。

5.要有课程设计或和实训相结合 软件学完了，如何运用这是最为关键的一步。学生系统地学完该软件后，要独立做一个课程设计或在实训中进行具体的运用，对所学知识和内容进行巩固和消化，同时也为学生将来走上工作岗位打下一定的基础。

6.硬件配置 要有多媒体教室，并配有电脑、投影仪等基础设施。随着VCD、录像机和互联网的使用，课堂的教学将更加丰富和灵活。

结束语

通过研究和长期的实践，这种教学方法具有四方面的优势：一是目的明确，效果明显，并和工厂零距离接触。二是教和学在整个教学过程中配合得相当和谐。三是变被动灌输为启发求知，激发了学生学习的积极性。四是跟踪教学效果，及时总结教学过程中优缺点。此方法不但适合于UG课程的教学，也适合于任何大型的CAD/CAM/CAE 软件的教学。

参考文献：

[1]刘志成.基于精品课程建设的高职的教学互动模式改革[J].职业技术教育, 2010,8.

[2]刘志宏等.项目教学法在C语言教学中的实践与研究[J].中国成人教育,2010,4.

[3]教育部长给职业教育致命弱点开“药方”.中国网，2010-03-21.

ug数控编程教学篇8

关键词：UG CAM；后处理；TCL语言；数控程序

中图分类号：TP27 文献标识码：A

UGNX/POSTBUILDER扩展了TCL语言，下面代码会涉及到一些扩展命令，这些命令是以MOM或mom开头的，以适应一些UGNX/POSTBUILDER中的特殊用途。例如调用和输出在加工过程中的工艺参数、操作文件等。在UGNX/POSTBUILDER中仍然可以使用TCL语言，具体方法是在用户命令中使用TCL语言来实现用户功能更扩展，这就是本文研究的功能能够实现的基础。

1 自动添加符合要求的程序头

在平时的UG程序编制中，几乎每个程序都会遇到的问题就是：程序头的修改。因为车间机床系统的多样性，使得每个机床系统都需要对应不同的程序头才能使程序正确的读入到机床中。而UGNX/POSTBUILDER中只能输出较为简单的程序头，比较复杂的程序头实现很困难，这样编程人员的工作无形中增加了给程序修改程序头的工作，而且几乎每个程序都要修改，这样既浪费时间，又容易出错。

下面以制作西门子 802D系统的程序头及结尾后处理文件为例，首先，在802D系统中的正确识别的程序头及尾部格式是：

%_N_1000_MPF

；$PATH=/_N_WKS_DIR_/_N _PREDATOR_WPD

N001 G40 G00 G90 X0 Y0 Z200.

……

M30

由以上格式可以看出，如果仅仅用UGNX/POSTBUILDER自身更改程序头的办法只能是将“%_N_1000_MPF”这些字符强制输入到程序中，而且对于与文件名相对应的字段“1000”，则不能更改。即使可以输出程序，也需要对生成的程序进行修改。另外第二行中的“$”符号，本身具有特殊含义，也不能将它直接加入到程序开头部分。显然，这样无法满足机床对程序的要求。其实利用TCL语言就可以很轻松的实现这个功能，而且可以根据不同的文件名，操作名而改变其对应的头文件部分的，使生成的程序与文件名保持一致。对应802D的程序头，其TCL语言代码如下：

global mom_output_file_basename

set a $mom_output_file_basename

set b %_N_

set c _MPF

mom_output_literal “$a$b$c”

mom_output_literal {；$PATH=/_N_WKS_DIR_/_N _PREDATOR_WPD}

将上述代码在UGNX/POSTBUILDER的Program&ToolPath标签下的Custom Command下建立一个新的命令，将新命令插入到后处理程序的头部位置，并将原来包含“%”的块替代，生成的程序如图1，与原来的默认生成的程序的对比：

通过前后程序的对比可以看出，生成的程序将根据输入的名称不同而改变相应的字符，这样的程序无需再频繁的复制粘贴程序头，大大节省了下发程序的时间。

2 程序走刀时间输出

可以看出，只要在UG软件中提供了我们所需要的对应信息的变量值，我们就可以将这个值通过TCL语言，将这个值输出到程序中，供编程和操作人员参考。

程序的走刀时间在生产上起到重要作用，无论是排产还是提高效率，零件的加工时间都是不错的参考。而走刀时间最准确的方法就是直接记下机床走刀的时间，但是，车间生产任务繁重，不能一一测试，那么UG中能不能给我们计算出时间来呢？答案是肯定的，这个信息也在UG中有着对应的变量，它就是“mom_machine_time”。将它在程序结束（End of Program）中插入，可以对程序切削时间进行统计，并在结尾输出。实现该功能的代码如下：

编制模型文件时，有时需要对不同工序，或者不同状态进行建模，这样，程序输出时会产生混淆，不易判断是那个模型文件输出的程序，一旦混乱，后果将不堪设想。如果生成的程序可以自己将源模型文件的位置及文件名指定好，那么产生错误模型二次输出程序的几率将大大减少，而且对于反复编程的研制零件来说，模型统一意味着不但程序生成的快，而且易于在原程序基础上进行优化，提高效率。实现代码如下：

结语

通过TCL与UGNX/POSTBUILDER结合的二次开发，解决了困扰实际工作的一些问题，相信对今后减少程序编制中的失误，提高编程效率，正确向操作人员传达关键信息等有着重要的意义。在这次对TCL语言的研究中，自己不仅对TCL语言的运用有了一定了解，还对建立UG后处理的过程有了更深入的认识，将UG这个工具软件更好的服务于技术及生产。

参考文献

[1]张磊.UGNX4后处理技术培训教程[M].北京：清华大学出版社，2007.

[2]陈先锋.SIEMENS数控技术应用工程师--SINUMERIK802D[M].北京：人民邮电出版社.