UG8．0 具备强大的数控编程加工功能，其中数控铣削编程 加工在实际生产中应用广泛。UG NX8．0 同时还提供了数控加 工刀轨迹后处理方法和加工仿真校验功能［1］，可以帮助生产人 员预测加工刀具轨迹和加工效果。 UG 数控铣削加工有多种切削方式，每种切削方式都具有 不同的加工特点而且生成刀具路径也各不相同。对 UG 数控铣 削编程进行优化设置，可以实现提高加工效率和加工质量。 1 零件模型 为了能够对 UG 数控铣削加工进行系统的分析与研究，本文 特建立如图 1 所示的零件模型，零件尺寸如图 2 所示。零件包含 尺寸为 200×200×40 的方形底座，140×140×26 的凸台，凸台圆弧 倒角半径 Ｒ20，内型腔侧壁拔模角度 15°，底部圆弧倒角 Ｒ20。
2 数控铣削加工 2．1 凸台数控加工 凸台可以用 UG 平面铣削进行加工，在进行刀轨设置的时 候可以发现采用不同的切削模式生成的刀路有较大不同。采 用“跟随部件”的切削模式刀路图如图 3 所示，采用“跟随周 边”的切削模式刀路如图 4 所示。对比图 3 与图 5 可以发现， “跟随部件”切削模式在凸台的四个角位置都产生了切入切出 刀路，而“跟随周边”切削模式只有一个切入切出刀路，因此采 用“跟随周边”的切削模式将获得更高的加工效率。 在切削参数设置的“策略”选项中将“切削方向”设为跟随 边界，“切削顺序”设为深度优先。在“拐角”中将“凸角”设为 “绕对象滚动”，将“光顺”设为所有刀路，半径为刀具的 100%， 在拐角处圆滑过渡可以避免刀具在进入拐角处产生偏离或过 切，也可以降低在拐角加工的刀具负荷［1］。在圆弧上调整进给 率，最小补偿因子 0．3，最大补偿因子 1．0。在拐角处进行减速， 减速距离当前刀具直径的 200%，减速百分比 30%。
按照上述要求设置，生成刀路如图 4 所示。凸台粗加工的 2D 仿真效果如图 5 所示，达到了预期的加工效果。
2．2 型腔铣削粗加工 内型腔加工刀具路径图如图 6 所示。创建型腔铣工序，选 择工序子类型为“CAVITY_MILL”。切削 模 式 采 用“跟 随 周 边”。通过对比可以发现“跟随周边”与“跟随部件”两种切削 模式的刀具路径差异不大，但是“跟随周边”的刀路基本能够维 持单纯的顺铣或逆铣，具有较高的切削效率，也能使得切削过 程稳定，有利于提高加工质量［1］。在切削参数的“拐角”中对 拐角处刀轨进行光顺处理，为刀具半径的 100%。在圆弧和拐 角处分别进行调整进给率和减速的处理，其中在圆弧上调整进 给率最大最小补偿因子 0．3，最大补偿因子 1．0，在拐角处减速 距离当前刀具直径的 150%，减速百分比 50%。在切削参数“连 接”中将切削顺序设为优化，可以提高走刀的效率。 图 6 所示为内型腔粗加工的刀具路径，生成的刀具路径合 理，加工效率高。内型腔粗加工的 2D 仿真效果如图 7 所示，达 到了预期的加工效果。
2．3 型腔内壁精加工 型腔内壁精加工采用腔铣工序中的“ZLEVEL PＲOFILE ( 深度加工轮廓) ”。切削区域选择型腔内壁。在切削层参数 设置中将“切削层”设为“最优化”，系统将根据不同的陡峭程 度来设置切削层，使加工后的表面残余高度相对一致［1］。在切 削参数设置中将“连接”的“层到层”设为“直接对部件进刀”， 生成的刀路图如图 8 所示，图 9 为“层到层”设为“使用转移方 法”产生的刀路图，可以看出在图 9 中产生了比较多的不必要 内部退刀。“直接对部件进刀”刀具路径最短，但形成的进刀痕 迹明显［2］。在切削参数中将“拐角”的刀轨进行光顺处理，在 圆弧处调整进给率，在拐角处进给减速，参数设置与型腔铣削 粗加工“拐角”的参数设置相同。 型腔内壁精加工 2D 仿真效果如图 10 所示，达到了预期的 加工效果。
3 结论 在 UG 数控加工编程中，合理选择切削模式可以对生成的 刀具路径进行优化，有利于提高走刀的效率。在切削参数的 “策略”中切削顺序合理选择可以减少不必要的退刀。在切削 参数的“拐角”中刀轨形状进行光顺处理，在圆弧处进行进给率 控制，在拐角处进行减速处理，有利于降低实际加工中的刀具 负荷，防止在拐角处发生过切现象，也有利提高工件表面加工 质量。在切削参数的“连接”中合理设置层到层的方式，可以优 化层之间的进刀方式，有利于优化进刀路径和提高工件表面加 工质量。
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