第1章  UG编程基本操作及加工工艺介绍
本章主要介绍UG编程的基本操作及相关加工工艺知识，读者学习完本章后将会对UG编程知识有一个总体的认识，懂得如何设置编程界面及编程的加工参数。另外，为了使读者在学习UG编程前具备一定的加工工艺基础，本章还介绍了数控加工工艺的常用知识。
1.1  UG编程简介
UG是当前世界最先进、面向先进制造行业、紧密集成的CAID/CAD/CAE/CAM软件系统，提供了从产品设计、分析、仿真、数控程序生成等一整套解决方案。UG?CAM是整个UG系统的一部分，它以三维主模型为基础，具有强大可靠的刀具轨迹生成方法，可以完成铣削（2.5轴～5轴）、车削、线切割等的编程。UG?CAM是模具数控行业最具代表性的数控编程软件，其最大的特点就是生成的刀具轨迹合理、切削负载均匀、适合高速加工。另外，在加工过程中的模型、加工工艺和刀具管理，与主模型相UG?CAM主要由个模块组成，即交互工艺参数输入模块、刀具轨迹生成模块、刀具轨迹编辑模块、三维加工动态仿真模块和后置处理模块通过人机交互的方式，用对话框和过程向导的形式输入刀具、夹具、编程原点、毛坯零件等工艺参数包括等加工方法。刀具轨迹编辑器可用于观察刀具的运动轨迹，并提供延伸、缩短修改刀具轨迹的功能。同时，能够通过控制图形和文本的信息编辑刀轨。三维加工动态仿真模块是一个无利用机床成本低高效率的测试NC加工的方法检验刀具零件过切包括一个通用的后置处理器GPM），用户方便地建立用户定制的后置处理。通过使用加工数据文件生成器MDFG），一系列交互选项提示用户选择定义特定机床和控制器特性的参数，包括控制器和机床、插补、标准循环。1.2  编程加工工艺知识
在进行数控编程前，读者必须具备一定的加工工艺知识，例如，数控机床的分类、各种数控机床的加工能力和切削原理、切削刀具的规格和材料、切削参数（主轴转速、进给速度、吃刀量）选择原则、工件材料的切削性能、切削过程中的冷却和公差配合等。只有具备了这些知识，才能编制出合理、高效的数控加工程序。
max.book118.com  数控加工的优点
先进的数控加工技术是一个国家制造业发达的标志，利用数控加工技术可以加工很多普通机床不能加工的复杂曲面零件和模具，并且加工的稳定性和精度都会得到很大的保证。总体上说，数控加工与传统加工相比具有以下优点。
（1）加工效率高。利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面加工过程是由计算机控制，所以零件的互换性强，加工的速度快同传统的加工设备相比，数控系统优化了传动装置，提高分辨率，减少了人为误差，因此加工的效率得到很大的提高由于采用了自动控制方式，也就是说过程是由数控系统完成，传统加工那样在数控机床工作时，操作者只需要监视设备的运行状态劳动强度低数控，通过，因此加工的数控加工机床是机械控制、强电控制、弱电控制为一体高科技产物，数控机床进行加工，首先必须将工件的几何数据和工艺数据等加工信息按规定的代码和格式编制成数控加工程序，并用适当的方法将加工程序输入数控系统。数控系统对输入的加工程序进行处理，输出各种信和指令，控制机床各部分按规定有序地动作。最基本的信和指令包括各坐标轴的进给速度、进给方向和进给位移量，各状态控制的I/O信号等
图1-1  数控机床的工作原理图
模具加工中，常用的数控设备有数控铣床、加工中心（具备自动换刀功能的数控铣）、火花机和线切割机等，如图1-2所示。
    数控铣床                                 加工中心
     火花机                                线切割机
图1-2  数控设备
1．数控铣床组成
数控铣床由数控程序、输入装置数控装置驱动装置和位置检测装置辅助控制装置机床本体数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令在对加工零件进行工艺分析的基础上，。编制程序的工作可由人工进行对于形状复杂的零件，CAD/CAM进行编制。
输入装置输入装置的作用是数控代码。零件加工程序输入过程有两种不同的方式一种是边读入边加工（）另一种是一次将零件加工程序全部读入数控装置内部的存储器，加工时再从部存储器中逐段调出进行加工。 
数控装置数控装置是数控机床的核心数控装置从内部存储器中或接输入装置送来的一段或几段数控程序，经过数控装置进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种控制信息和指令，控制机床各部分的工作。驱动装置和位置检测装置 驱动装置接来自数控装置的指令信息，经功率放大后，按照指令信息驱动机床移动部件，。位置检测装置数控机床实际位移量，经反馈系统机床的数控装置，数控装置反馈回来的实际位移量值与设定值，控制驱动装置。 辅助控制装置 辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关量信号，经过逻辑机床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关动作。这些控制包括主轴冷却润滑装置的启动停止工件和机床部件的松开夹紧等。
机床本体? 数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。
图1-5  数控铣刀
（1）平底刀：主要用于粗加工、平面精加工、外形精加工和清角加工。其缺点是刀尖容易磨损，影响加工精度。
（2）圆鼻刀：主要用于模胚的粗加工、平面精加工和侧面精加工，特别适用于材料硬度高的模具开粗加工。
（3）球刀：主要用于非平面的半精加工和精加工。
① 白钢刀（即高速钢刀具）因其通体银白色而得名，主要用于直壁加工。白钢刀价格便宜，但切削寿命短、吃刀量小、进给速度低、加工效率低，在数控加工中较少使用。
② 飞刀（即镶嵌式刀具）主要为机夹式可转位刀具，这种刀具刚性好、切削速度高，在数控加工中应用非常广泛，用于模胚的开粗、平面和曲面粗精加工效果均很好。
③ 合金刀（通常指的是整体式硬质合金刀具）精度高、切削速度高，但价格昂贵，一般用于精加工。
数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有不同的要求刚性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及热变形小互换性好，便于快速换刀寿命高，切削性能稳定、可靠刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除系列化、标准化，以利于编程和刀具管理合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。具体要考虑以下个因素 
（1）切削深度在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，ap就等于加工余量。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，一般应留一定的余量进行精加工，这是提高生产率的一个有效措施。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。 
切削宽度LL与刀具直径d成正比，与切削深度成反比。经济型数控机床的加工过程中，一般L的取值范围为：L=（0.6～0.9）d
（3）切削速度提高也是提高生产率的一个措施，但与刀具耐用度的关系比较密切。随着的增大，刀具耐用度急剧下降，故的选择主要取决于刀具耐用度。另外，切削速度与加工材料也有很大关系，例如用立铣刀铣削合金刚30CrNi2MoVA时，可采用8m/min左右；而用同样的立铣刀铣削铝合金时，可选200m/min以上。 
主轴转速n（r/min）主轴
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