一、引言

    數(shù)控機(jī)床是按照編制好的加工程序自動(dòng)地對工件進(jìn)行加工的高效自動(dòng)化設(shè)備，數(shù)控程序的質(zhì)量是影響數(shù)控機(jī)床的加工質(zhì)量和使用效率的重要因素。數(shù)控編程技術(shù)是隨著數(shù)控機(jī)床的誕生而發(fā)展起來的技術(shù)，至今已經(jīng)歷了手工編程、語言自動(dòng)編程和圖像自動(dòng)編程三個(gè)發(fā)展階段。對于幾何形狀不太復(fù)雜的簡單零件，計(jì)算簡單，加工程序不多，采用手工編程較容易實(shí)現(xiàn)，但對于形狀復(fù)雜或程序量很大的零件，手工編程難于勝任。語言自動(dòng)編程與手工編程相比，提高編程效率數(shù)倍乃至數(shù)十倍，但它必須對要加工的每一個(gè)幾何體作精確的描述和定義，而某些復(fù)雜的幾何圖形幾乎難以用語言來精確描述，在三維加工領(lǐng)域更是這樣。特別是當(dāng)今CAD技術(shù)的蓬勃發(fā)展更襯托出這種編程方法的不適應(yīng)性，于是20世紀(jì)80年代后期就進(jìn)入了基于圖形的圖像自動(dòng)編程階段。圖形化編程所需要的零件圖在CAD/CAM系統(tǒng)中由CAD軟件產(chǎn)生，無需數(shù)控編程者再次進(jìn)行建模，編程者只要輸入必要的工藝參數(shù)、指定被加工部位和參考面，程序就自動(dòng)計(jì)算出刀具的加工路徑，模擬加工狀態(tài)，顯示刀具路徑和刀具形狀以檢驗(yàn)走刀軌跡，如有錯(cuò)誤，可立即修正。圖像編程大大減小了編程出錯(cuò)概率,提高了編程效率和可靠性。

    UGⅡ是美國Unigraphics Solutions公司的一個(gè)集CAD、CAE和CAM于一體的計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)。UG的加工制造模塊功能極強(qiáng)，它在航空制造業(yè)和模具制造業(yè)已有20多年成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，是其他應(yīng)用軟件無法比擬的。下面以圖1所示的型腔零件加工工藝中經(jīng)常采用的數(shù)控加工為例，對UG/CAM的圖形化數(shù)控編程技術(shù)進(jìn)行簡解。

圖1 型腔模型

二、UG圖形化數(shù)控編程的特點(diǎn)和步驟

    數(shù)控加工的圖形化編程技術(shù)區(qū)別于普通數(shù)控編程技術(shù)的明顯特點(diǎn)是：待加工零件的設(shè)計(jì)和加工編程是基于同一個(gè)CAD/CAM環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的，即數(shù)控加工刀具軌跡的產(chǎn)生依賴于產(chǎn)品的幾何信息，并根據(jù)設(shè)計(jì)者提供的加工參數(shù)和刀具信息自動(dòng)計(jì)算產(chǎn)生的。圖形化數(shù)控自動(dòng)編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程信息模型的無縫連接，可有效地保證數(shù)控加工的質(zhì)量和效率。UGⅡ?qū)崿F(xiàn)數(shù)控加工圖形化編程的具體流程框圖如圖2所示。