基于UG NX7.0的端盖类零件数控加工仿真分析

【摘 要】本文利用UG NX7.0对端盖零件进行模型建立，对其进行数控加工工艺分析、制定数控加工方案，通过UG中数控加工模块NX CAM实现了对端盖零件的数控加工仿真及其后处理成数控加工G代码。研究结果为同类零件的数控加工提供参考。

【关键词】UG NX7.0；端盖；加工工艺；数控加工仿真

0 引言

数控加工技术已经成为现代机械制造的重要组成部分，利用三维CAD/CAM软件建立零件的三维模型并进行数控加工仿真，是检验零件加工制造性能和复杂零件数控加工代码编制的重要手段[1]。本文以某端盖零件加工为研究对象，分析其数控加工工艺，在UG NX7.0中实现了加工工件模型建立、毛坯设置及刀具创建、刀路轨迹生成，最后通过后处理得到数控机床加工NC代码[2]。

1 数控加工工艺分析

本次研究的端盖零件结构如图1所示，其在UG中建立的三维模型如图2所示。对零件进行分析可知该端盖：表面有锥形凸台、中心孔及螺纹孔等，可以利用数控铣床进行加工。具其体加工路线可划分为：整个零件初加工侧面精加工平面精加工锥面精加工钻孔。数控加工工艺路线如表1所示。

图1 端盖零件图 图2 端盖模型

表1 数控加工工步卡

2 数控加工仿真

2.1 UG NX7.0中前处理

图3 设置机床坐标系及部件几何体

启动NX7.0并打开端盖源文件，设置初始加工环境为MILL。双击节点MCS_MILL，在弹出的“Mill Orient”对话框中设置机床坐标系，其中铣床工作平面为ZM-YM平面。选择MCS_MILL节点下的WORKPIECE，在弹出的工件对话框中单击“选择或编辑部件几何体”指定部件几何体，单击“全选”，系统自动选取整个零件为部件几何体。如图3所示。

2.2 建立毛坯及加工刀具

在主界面中，双击WORKPIECE下子节点MILL_WORKPIECE，在弹出的毛坯边界对话框中选择指定毛坯边界，并在“选择毛坯”对话框中进行参数设置。最后得到毛坯边界如图4所示。建立数控加工刀具如表2所示。

图4 创建毛坯

表2 加工刀具

2.3 刀路轨迹及数控加工代码生成

仿真参数设置完成并确认无误后，在UG中即可创建铣削加工操作，其中选择程序为PROGRAM，类型为MILL，几何体均选为MILL_WORKPIECE。模拟仿真完成后生成数控加工刀具路径，如图5所示（省略部分刀具轨迹图）。

图5 刀具轨迹图

加工完成后，在3D动态选项卡中进行仿真结果查看，得到以云图形式表示的加工残余量如图6所示。最后通过UG NX7.0中的后处理模块，得到数控加工中心上零件加工用G代码如图7所示。

图6 仿真结果云图

3 结束语

利用CAD/CAM软件进行零件的结构设计及优化、数控加工仿真、数控NC代码的编制等工作，已成为现代机械制造行业的重要支撑技术。本文基于CAD/CAM软件UG NX7.0，实现了某端盖类零件的数控工艺编制、数控加工仿真及其加工G代码的生成；为同类零件及复杂零件的数控加工提供参考。

【参考文献】

[1]宁汝新.CAD/CAM技术（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2011.

[2]展迪优.UG NX7.0数控加工教程[M].北京：机械工业出版社，2011.

[3]李俊涛，吴让利.基于UG NX6.0的整体叶轮数控加工仿真研究[J].制造业自动化，2011，33（08）：26-28.

[4]吴晓君，党改慧，叶芳霞，等.基于UG和VERICUT的数控加工仿真研究与应用[J].煤矿机械，2010，31（02）：98-100.