關鍵詞：UG; 模具零件；數控車削加工
1 、引言
模具零件為軸套類零件，該零件的三維模型如圖1所示，該零件的輪廓截面如圖2所示。該零件長為135mm，直徑為?200mm，材料為45鋼，毛坯為棒料。輪廓面為回轉面，需要加工的面有右端面、外圓面、內孔、退刀槽、內螺紋。具體分為右端面與外圓輪廓、右端內圓輪廓、左端內圓輪廓的數控車削加工。
2 、右端面與外圓輪廓車削加工
2.1 初始化加工環境
（1）創建加工坐標系，機床坐標系指定MCS坐標為（140，0，0）車床工作平面為ZM-XM，設置XC軸為機床主軸。
（2）創建車削加工幾何，指定部件邊界，創建毛坯幾何，毛坯為棒料，長為140mm，直徑為?210mm，設置安裝位置坐標為（-140，0，0）。
（3）創建避讓幾何，幾何體子類型為AVOIDANCE， 名稱為AVOIDANCE_OUT。出發點指定點坐標（200，135，0），運動點到起點為軸向-徑向，點坐標為（5，110，0），運動到進刀起點為軸向-徑向，運動到回零點為徑向-軸向，點選項為與起點相同。
（4）創建刀具：①端面車刀選擇OD_80_L，名稱為OD_80_L_FACE，刀尖半徑為0.5mm，方向角度為-15，刀具號為1，使用刀具夾持器，樣式為K樣式；②外圓粗加工車刀選擇OD_80_L，名稱為OD_80_L，刀尖半徑為0.5mm，刀具號為2，使用刀具夾持器；③外圓精加工車刀選擇OD_55_L，名稱為OD_55_L，刀尖半徑為0.1mm，刀具號為3，使用刀具夾持器。
2.2 右端面車削加工
圖1 模具零件三維模型
圖2 模具零件的輪廓截面
（1）創建工序，工序子類型為FACING，刀具為OD_80_L_FACE，幾何體為AVOIDANCE_OUT，方法為LATHE_FINISH。
（2）設置切削區域，給定軸向修剪平面1 點的坐標。
（3）切削深度為恒定，深度為2mm，變換模式為省略。進給率和速度中主軸速度為500轉/min，切削為0.3mm/轉，第一刀切削為0.3mm/轉。右端面車削加工刀具路徑如圖3所示。
圖3 右端面車削加工的刀具路徑
2.3 外圓粗車加工
（1）創建工序，工序子類型為ROUGH_TURN_OD，刀具為OD_80_L，方法為LATHE_ROUGH。
（2）切削深度為變量平均值，最大值為3mm，最小值為1mm，變換模式為省略。進給率和速度中主軸速度為500 轉/min，切削為0.3mm/轉，第一刀切削為0.3mm/轉。外圓粗車加工的刀具路徑如圖4所示。
圖4 外圓粗車加工的刀具路徑
2.4 外圓精車加工
（1）創建工序，工序子類型為FINISH_TURN_OD，刀具為OD_55_L，方法為LATHE_FINISH。
（2）進給率和速度中主軸速度為600轉/min，切削為0.5mm/轉。外圓精車加工的刀具路徑如圖5所示。
圖5 外圓精車加工的刀具路徑
3 、右端內圓輪廓車削加工
3.1 創建避讓幾何及刀具
（1）內圓輪廓避讓幾何與外圓輪廓有所不同，需重新創建。幾何體子類型為AVOIDANCE，名稱為AVOIDANCE_RIGHT。出發點指定點坐標（200，135，0），運動點到起點為徑向-軸向，點坐標為（5，5，0），運動到進刀起點為軸向-徑向，運動到回零點為軸向-徑向，點選項為與起點相同。
（2）創建刀具：① 點鉆選擇SPOTDRILLING_TOOL，名稱為SPOTDRILLING_TOOL，直徑為5mm，刀具號為4；②鉆頭選擇DRILLING_TOOL，名稱為DRILLING_TOOL，直徑為45mm，刀具號為5；③粗鏜刀選擇ID_80_L，名稱為ID_80_L，刀尖半徑為0.5mm，刀具號為6，使用刀具夾持器；④精鏜刀選擇ID_55_L，名稱為ID_55_L，刀尖半徑為0.1mm，刀具號為7，使用刀具夾持器；⑤切槽刀選擇ID_GROOVE_L，名稱為ID_GROOVE_L，刀片寬度為2mm，刀具號為8；⑥螺紋刀選擇ID_THREAD_L，名稱為ID_THREAD_L，刀具號為9。
3.2 中心鉆孔
（1）創建工序，工序子類型為CENTERLINE_SPOTDRILL，刀具為SPOTDRILLING_TOOL，幾何體為AVOIDANCE_RIGHT，方法為LATHE_CENTERLINE。
（2）進給率和速度中主軸速度為300轉/min，切削為0.3mm/轉。中心鉆孔的刀具路徑如圖6所示。
圖6 中心鉆孔的刀具路徑
3.3 鉆孔
（1）創建工序，工序子類型為CENTERLINE_DRILLING，刀具為DRILLING_TOOL，幾何體為AVOIDANCE_RIGHT，方法為LATHE_CENTERLINE。
（2）起點和深度中的距離為135mm。
（3）進給率和速度中主軸速度為300轉/min，切削為0.1mm/轉，進刀為0.1mm/轉。鉆孔的刀具路徑如圖7所示。
圖7 鉆孔的刀具路徑
3.4 右端粗鏜內孔
（1）創建工序，工序子類型為ROUGH_BORE_ID，刀具為ID_80_L，方法為LATHE_ROUGH。
（2）切削深度為變量平均值，最大值為3mm，最小值為1mm，變換模式為省略。策略中取消允許底切，進給率和速度中主軸速度為500 轉/min，切削為0.3mm/轉，第一刀切削為0.3mm/轉。右端粗鏜內孔的刀具路徑如圖8所示。
圖8 右端粗鏜內孔的刀具路徑
3.5 右端精鏜內孔
（1）創建工序，工序子類型為FINISH_BORE_ID，刀具為ID_55_L，方法為LATHE_FINISH。
（2）切削區域，設置徑向修剪平面2的點坐標，軸向修剪平面1的點坐標。
（3）策略中取消允許底切，進給率和速度中主軸速度為600轉/min，切削為0.5mm/轉。右端精鏜內孔的刀具路徑如圖9所示。
圖9 右端精鏜內孔的刀具路徑
3.6 內孔切槽
（1）創建工序，工序子類型為GROOVE_ID，刀具為GROOVE_ID_L，方法為LATHE_GROOVE。
（2）切削區域，設置軸向修剪平面1的點坐標，軸向修剪平面2的點坐標。
（3）步距為恒定，距離為1mm，常規拐角為延伸，淺角為延伸，進給率和速度中主軸速度為300轉/min，切削為0.2mm/轉，第一刀切削、步距均為0.2mm/轉，非切削移動運動到回零點，運動類型為徑向-軸向，點選項指定點坐標（145，5，0）。內孔切槽的刀具路徑如圖10所示。
圖10 內孔切槽的刀具路徑
3.7 內螺紋加工
（1）創建工序，工序子類型為THREAD_ID，刀具為THREAD_ID_L，方法為LATHE_THREAD。
（2）螺紋形狀：選取頂線，深度選項為深度和角度，深度為2mm，與XC 的夾角為180，起始偏置為3mm，終止偏置為2mm。
（3）切削深度為恒定，深度為1mm，距離變化為恒定，距離為1mm，進給率和速度中主軸速度為300轉/min，切削為1mm/轉。內螺紋加工的刀具路徑如圖11所示。
圖11 內螺紋加工的刀具路徑
4 、左端內圓輪廓車削加工
4.1 初始化加工環境
（1）創建加工坐標系，機床坐標系指定MCS坐標為（0，0，0）車床工作平面為ZM-XM，設置XC 軸為機床主軸。
（2）創建車削加工幾何，指定部件邊界，創建毛坯幾何，毛坯為棒料，長為50mm，直徑為?200mm，設置安裝位置坐標為（-50，0，0）。
（3）創建避讓幾何，幾何體子類型為AVOIDANCE，名稱為AVOIDANCE_LEFT。出發點指定點坐標（200，135，0），運動點到起點為徑向-軸向，點坐標為（5，-15，0），運動到進刀起點為軸向-徑向，運動到回零點為軸向-徑向，點選項為與起點相同。
（4）創建刀具：①粗鏜刀選擇ID_80_L，名稱為ID_80_L_LEFT，刀尖半徑為R0.5mm，刀具號為10，使用刀具夾持器，手為右手，夾持器角度為180°；②精鏜刀選擇ID_55_L，名稱為ID_55_L_LEFT，刀尖半徑為0.1mm，刀具號為11，使用刀具夾持器，手為右手，夾持器角度為180°。
4.2 左端粗鏜內孔
（1）創建工序，工序子類型為ROUGH_BORE_ID，刀具為ID_80_L_LEFT，幾何體為AVOIDANCE_LEFT，方法為LATHE_ROUGH。
（2）切削區域，徑向修剪平面1指定點坐標，徑向修剪平面2指定點坐標。
（3）切削深度為變量平均值，最大值為3mm，最小值為1mm，變換模式為省略。策略中取消允許底切，進給率和速度中主軸速度為500 轉/min，切削為0.3mm/轉，第一刀切削為0.3mm/轉。左端粗鏜內孔的刀具路徑如圖12所示。
圖12 左端粗鏜內孔的刀具路徑
4.3 左端精鏜內孔
（1）創建工序，工序子類型為FINISH_BORE_ID，刀具為ID_55_L_LEFT，方法為LATHE_FINISH。
（2）策略中取消允許底切，進給率和速度中主軸速度為600轉/min，切削為0.5mm/轉。左端精鏜內孔的刀具路徑如圖13所示。
圖13 左端精鏜內孔的刀具路徑
5 、結束語
UG軟件CAM模塊數控加工功能十分強大，數控車削加工零件時采用自動編程可大大提高編程效率。利用本人自定義的后處理文件生成的NC代碼，可以一字不改直接用于該零件的數控加工。
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