建立UG编程模板 提高编程质量和效率

     1 前言
随着CAD/CAM系统软件功能的不断强大、数控机床性能的不断提高，CAM技术得到了飞速的发展。同时，新材料、新刀具的应用、数控加工和切削理论的不断发展，以及对产品高质量、低成本、缩短制造周期日益增强的追求，也给CAM技术提出了更高的要求.
我厂从成立之初就选用UGＳ的产品：UG 及Teamcenter，到现在已购买40多套UG软件。通过UG软件，我们不但摆脱了“图板”设计、实现“数字化”设计和制造，而且模具设计和制造技术不断提高。模具CAD实现了基于UG_Teamcenter的PDM 平台下的三维实体设计及流程和数据管理，向下为CAPP 和ERP发布数据信息。
依靠UG 软件，我厂的CAM技术得到了极大提高，数控加工质量和加工效率不断提升。利用UG软件我们相继开展了“精细化分片编程”、“等高高速加工编程”、“模具不等间隙加工编程”、“过切清跟”、“少钳工无修抛加工编程”和“铸造泡沫实型整体数控加工”等技术。现在我们正在开展“模具的全程序化数控加工”，向“无图化”、“自动化”方向发展。
对CAM技术发展所取得的经验和成果，我们相继制定了一系列数控加工编程规范。这些CAM规范，把经验变为了知识，规范了我们的工作，促进了CAM工作质量的提高，我们在汽车模具CAM技术应用上形成了自己的风格。
但在编程规范的实际执行中，存在着对数控加工编程规范执行不严格的现象，而且由于人员技术水平的差异，对规范理解的不同，也造成规范的执行上的一些偏差，影响了编程质量和数控加工效率。
针对暴露的问题，为了进一步规范和指导我们的CAM工作， 我们在完善和发展我们的CAM编程规范的基础上， 我们提出了通过建立UG编程模板的方式，以提高我们的工作质量和效率，并提高我们的整体CAM技术水平。
与以前不同的是，这次我们不是把一些条条框框写在纸上，而是用建立数控编程样板文件的方式，把各种数控加工方式、常用刀具库、各种加工参数、UG编程操作和相应的数控加工编程规范。
2 完成的工作内容
这项工作的要求就是根据我厂的实际情况、以及精细化加工的要求，把经常用到的几种加工方式、各到的几种加工方式、各种经验加工参数、刀具和加工操作按编程规范的要求集成在UG文件中，形成数控编程样板文件。
主要完成以下工作内容：
2.1在UG样板文件中，针对典型零件的不同的加工特点，制定不同的加工操作和加工方式：
例如，铸件型面的固定轴仿型加工，它考虑了铸件的泡沫铸实型经过数控加工，有加工余量相对比较均匀等特点，沿型面仿型加工，而改善加工工艺性可通过UG软件提供的灵活的驱动方式来解决，驱动方式主要采用Curve/Point、Boundary、Area milling、Surface Area、Flow cut 等;象板料、锻造毛坯的零件，有加工余量大、余量不均匀的特点，对粗加工要求较高，可利用UG的Cavity加工操作，实现等高加工，满足开粗要求。
本 UG编程模板文件以UG的加工编程操作和UG的编程管理为主线，有五大部分：编程归类、刀具制做、加工对象选择、加工方式和加工编程操作。
各部分又包含了各自相应的内容：
编程归类：根据加工形状和特点，大致分了象型面加工、轮廓加工、孔加工等程序类型。
刀具制作：是把常用的刀(象球头刀、端铣刀等)按规范的要求进行制定，并在进入UG_manufacturing 加工模块能自动建立好。
加工对象选择：主要是对选择的加工坐标系和加工几何体按规范要求理顺好关系、简化界面，以达到减少失误、操作方便的目的。
加工方式：根据我厂的数控加工工艺及编程规范要求，定义了泡塑加工、粗加工、半精加工、精加工四种加工方式。
加工编程操作：针对不同材料、不同特征、不同毛坯来源的零件，把我厂经常用到的加工编程方法进行归纳分类，提前做在UG文件中，以便规范和指导编程。主要归纳了六种数控编程加工方法：大余量去除加工、固定轴仿形加工、二维轮廓加工、可变轴仿形加工、三维轮廓加工和钻镗孔循环加工。
2.2 各种加工参数的确定和输入，并使之固化，在以后的编程工作中不再重复输入。这里主要有两方面的内容：一是指加工切削参数，象进给量、主轴转速、走刀方式、布距、切削方向等;二是指UG产生程序所需的条件和控制选项，象驱动方式、投射方向、刀轴方向、机床控制、显示方式等。
对这些参数和选项按规范的要求确定好后，在以后的编程工作中不再输入，既节省了时间，又减少了出错的机会。
2.3刀具的制作：把常用的刀具参数按规范的要求输入，所谓规范的要求，是指编程用的刀具尺寸(经验尺寸)可能与实际加工用的刀具尺寸不一致，以修正加工中的各种不利因素带来的误差。进入UG加工环境后，将自动生成这些刀具，编程时直接调用就可以了。
2.4 为了使工作界面清晰易辩，又制作了各种图标，放在Ugii_env.dat文件中变量UGII_BITMAP_PATH指定的文件夹中，与建立的各项内容相对应。
2.5把建立的UG编程模板文放到Template_part\metric文件夹中。设置并修改UG中的有关加工环境文件，利用UG的开放功能，把做的UG编程样板文件和相关文件信息集成到UG软件中.象用Ugii_env.dat文件中的UGII_BITMAP_PATH 和UGII_CAM_RESOURCE_DIR指定图标和CAM_RESOURCE路径等。
在cam_general.opt文件中用
${UGII_CAM_TEMPLATE_PART_METRIC_DIR}对样板文件进行指定。
3 实现的功能
当选择使用UG_Manufactuing模块进行编程时，选择编程模板文件进行初始化，系统进入UG加工编程环境后，将自动生成样板建立和规定的各项内容 ，编程需要的各种”建立、输入”等操作将会省去和简化，只是根据不同的毛坯形式、材料、加工部位形状、工艺性和质量要求等不同条件下制定的CAM方案，从UG模板中“选择”------选择程序类别、刀具、加工对象、加工方式和编程操作等。
在程序生成时，对于不同加工类型的编程操作只改动3～4个参数就可以了，在模板中固化的参数将自动继承，不必再重复输入，节省了编程时间，减少了出错的机会。
4 结论
项目完成后，把编程规范和先进的经验集成在一起，规范和指导我们的工作，更好地保证了工作质量，减少了编程操作和加工参数的重复输入，减少了失误，提高了工作效率。同时，在培养新人工作中，对于汽车模具数控加工编程的流程、各种加工方式、数控加工的关键内容和主要参数能尽快熟悉和掌握，通过数控编程样板文件的示范和指导作用，能使新手在较短时间内掌握CAM工作的关键技术，加快新人的成熟，缩短了新人的培养时间。模板中的各种加工编程方法及相应的加工参数固化。在程序制作时，根据加工几何体的形状、毛坯情况、加工规范要求等在UG编程模板中选择合理的加工方式，样板中固化的参数将自动继承，不必再重复输入，节省了时间，又减少了出错的机会，同时保证了程序的规范化，提高了数控编程的质量和效率。