论文部分内容阅读
摘要：介绍水轮机模型转轮肘管在UG软件中的数控编程方法，详细指出了深腔式和管道式工件按不同工位的编程步骤与参数设定，以及UG检验仿真与后处理。
关键词：UG；肘管；龙门铣；深腔；管道
1 前言
模型转轮肘管毛坯为铸造件，在模型试验装置中属于较大工件，加工时间长，制造费用高。现在我厂车间大多在龙门铣采用数控加工。数控加工时要保证优化进退刀，减少刀具跨越和空刀现象；根据刀具类型尽量减少刀具使用，整合加工程序，提高加工效率。现加工方法可以保证工件的加工要求和精度。
2 范围和目的
此方法适用于龙门铣加工模型转轮肘管的数控编程的实现。在此方法中，明确了所使用的软件为UG，以及模型转轮肘管数控编程的一般过程步骤。并且依此方法实施可以保证对数控程序质量的过程控制及编程人员的规范化，为产品质量提供长久的保障。
3 主要技术内容
模型转轮肘管在数控编程方面主要有以下几种不同分类，在数控编程方面按加工的相似性可分为深腔式和管道式；按加工工位可分为背面和流道；其按编程步骤可以进行如下分类：
3.1 编程前期准备：
模型转轮肘管（以下简称肘管）作为水轮机导水机构的一部分，其加工质量直接关系到水力试验结果的准确性，为满足部件制造质量要求，此部件一般采用数控加工。
部件的三维模型由大型计算机计算，并由设计人员提供，其格式多为.stp或.igs格式，这两种模型无法被UG软件直接识别，需要导入软件中进行转化。首先需要新建一个项目（在菜单--新建中设定好名称及文件位置后按确定即可）。然后进行导入操作，其步骤为：菜单--文件--导入，然后选取相对应的格式按具体对话框中的选项选取文件地址，导入成功后的模型如图1和图2所示
三维模型导入后需要对模型进行处理，使其符合数控加工需要。首先需要封闭观察窗口，打开UG中的建模模块，在菜单--插入--同步建模中选择删除面选项，鼠标选择观察窗内壁进行删除；然后做出肘管周边的坡口，用菜单--插入--细节特征中的倒斜角功能，按照工艺提出的要求对外边进行倒坡口操作。三维模型编程预处理完成见图3、图4。
3.2 程序的编制：
建立编程坐标系：在数控程序的编制前需要确定编程坐标系，在龙门铣加工时此类工件的坐标系一般设定在把合面截面的两侧中心处，在UG中具体方法为：双击MSC_MILL坐标系，用鼠标选取两侧任一中心点，点击确定即可。在龙门铣中一般X轴为长轴，所以坐标系设置一般按工件摆正后X轴为工件最长方向设置在两侧流道口中的一方。
设置工件和毛坯：肘管流道及背面大部分程序需要在WORKPIECE历程树下完成，具体操作为双击WORKPIECE--点击选择或编辑部件几何体--选取肘管三维模型--点击确定，回到WORKPIECE窗口下--点击选择或编辑毛坯几何体--点击三角形下来菜单--选择部件的偏置--在偏置后部框中输入毛坯的实际余量，点击确定后即完成设定。
在UG软件加工模块中创建刀具，具体方法为，在加工模块下，菜单--刀具--创建刀具--选择要创建的刀具--填入参数--确定，即完成刀具创建，需要的刀具有D100r8刀、D63刀、BALL_D50刀、钻头。
建立加工策略：肘管流道为工作面，在实际数控加工中一般先加工背面再加工流道，以保证流道面的准确减少变形。以为肘管在加工中需要翻身，所以肘管流道和背面需要在两个坐标系下完成，流道和背面是互相没有干扰的，在数控编程中一般先完成流道面一侧坐标系下的编程。
流道一侧坐标系加工主要加工策略有流道加工、清底面、把合面坡口加工、裁邊、钻孔。
背面一侧坐标系加工管道式肘管主要加工策略有型面加工、型面清跟；深腔式主要加工策略有型面加工。
3.3 UG检验仿真与后处理：
完成所有的编程策略并生成刀具轨迹后需要进行UG仿真检验，具体操作为，按shift并点选所有已完成策略--单击右键选择“刀轨”--“确认…”弹出“刀轨可视化”窗口，进行3D动态演示。UG仿真检验，主要针对刀具轨迹，检验事项有超刀、过切、余量过大等，如有上述现象为不合格刀轨，需返回上一步重新调整切削策略，合格后则可以进行下一步后置处理和出程序单。
后置处理和出程序单。确认所有道具轨迹无问题后可以通过后置处理产生具有G代码的数控程序，具体操作为右键单击加工策略--选择后处理项弹出后处理窗口--点选与机床相配套的后处理--指定输出文件文件名与路径--点击确定生成后处理程序，根据数控编程坐标系给出找正点并出具数控加工程序单，交由操作者后即完成肘管的数控程序编制可以进行数控加工。
参考文献：
[1]展迪优.UG NX 8.0数控加工教程. 机械工业出版社. 2011.12
关键词：UG；肘管；龙门铣；深腔；管道
1 前言
模型转轮肘管毛坯为铸造件，在模型试验装置中属于较大工件，加工时间长，制造费用高。现在我厂车间大多在龙门铣采用数控加工。数控加工时要保证优化进退刀，减少刀具跨越和空刀现象；根据刀具类型尽量减少刀具使用，整合加工程序，提高加工效率。现加工方法可以保证工件的加工要求和精度。
2 范围和目的
此方法适用于龙门铣加工模型转轮肘管的数控编程的实现。在此方法中，明确了所使用的软件为UG，以及模型转轮肘管数控编程的一般过程步骤。并且依此方法实施可以保证对数控程序质量的过程控制及编程人员的规范化，为产品质量提供长久的保障。
3 主要技术内容
模型转轮肘管在数控编程方面主要有以下几种不同分类，在数控编程方面按加工的相似性可分为深腔式和管道式；按加工工位可分为背面和流道；其按编程步骤可以进行如下分类：
3.1 编程前期准备：
模型转轮肘管（以下简称肘管）作为水轮机导水机构的一部分，其加工质量直接关系到水力试验结果的准确性，为满足部件制造质量要求，此部件一般采用数控加工。
部件的三维模型由大型计算机计算，并由设计人员提供，其格式多为.stp或.igs格式，这两种模型无法被UG软件直接识别，需要导入软件中进行转化。首先需要新建一个项目（在菜单--新建中设定好名称及文件位置后按确定即可）。然后进行导入操作，其步骤为：菜单--文件--导入，然后选取相对应的格式按具体对话框中的选项选取文件地址，导入成功后的模型如图1和图2所示
三维模型导入后需要对模型进行处理，使其符合数控加工需要。首先需要封闭观察窗口，打开UG中的建模模块，在菜单--插入--同步建模中选择删除面选项，鼠标选择观察窗内壁进行删除；然后做出肘管周边的坡口，用菜单--插入--细节特征中的倒斜角功能，按照工艺提出的要求对外边进行倒坡口操作。三维模型编程预处理完成见图3、图4。
3.2 程序的编制：
建立编程坐标系：在数控程序的编制前需要确定编程坐标系，在龙门铣加工时此类工件的坐标系一般设定在把合面截面的两侧中心处，在UG中具体方法为：双击MSC_MILL坐标系，用鼠标选取两侧任一中心点，点击确定即可。在龙门铣中一般X轴为长轴，所以坐标系设置一般按工件摆正后X轴为工件最长方向设置在两侧流道口中的一方。
设置工件和毛坯：肘管流道及背面大部分程序需要在WORKPIECE历程树下完成，具体操作为双击WORKPIECE--点击选择或编辑部件几何体--选取肘管三维模型--点击确定，回到WORKPIECE窗口下--点击选择或编辑毛坯几何体--点击三角形下来菜单--选择部件的偏置--在偏置后部框中输入毛坯的实际余量，点击确定后即完成设定。
在UG软件加工模块中创建刀具，具体方法为，在加工模块下，菜单--刀具--创建刀具--选择要创建的刀具--填入参数--确定，即完成刀具创建，需要的刀具有D100r8刀、D63刀、BALL_D50刀、钻头。
建立加工策略：肘管流道为工作面，在实际数控加工中一般先加工背面再加工流道，以保证流道面的准确减少变形。以为肘管在加工中需要翻身，所以肘管流道和背面需要在两个坐标系下完成，流道和背面是互相没有干扰的，在数控编程中一般先完成流道面一侧坐标系下的编程。
流道一侧坐标系加工主要加工策略有流道加工、清底面、把合面坡口加工、裁邊、钻孔。
背面一侧坐标系加工管道式肘管主要加工策略有型面加工、型面清跟；深腔式主要加工策略有型面加工。
3.3 UG检验仿真与后处理：
完成所有的编程策略并生成刀具轨迹后需要进行UG仿真检验，具体操作为，按shift并点选所有已完成策略--单击右键选择“刀轨”--“确认…”弹出“刀轨可视化”窗口，进行3D动态演示。UG仿真检验，主要针对刀具轨迹，检验事项有超刀、过切、余量过大等，如有上述现象为不合格刀轨，需返回上一步重新调整切削策略，合格后则可以进行下一步后置处理和出程序单。
后置处理和出程序单。确认所有道具轨迹无问题后可以通过后置处理产生具有G代码的数控程序，具体操作为右键单击加工策略--选择后处理项弹出后处理窗口--点选与机床相配套的后处理--指定输出文件文件名与路径--点击确定生成后处理程序，根据数控编程坐标系给出找正点并出具数控加工程序单，交由操作者后即完成肘管的数控程序编制可以进行数控加工。
参考文献：
[1]展迪优.UG NX 8.0数控加工教程. 机械工业出版社. 2011.12