UG軟件在數(shù)控加工的運用

時間:2022-01-29 09:13:26

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UG軟件在數(shù)控加工的運用

1引言

在數(shù)控加工網(wǎng)絡教學中結合ug軟件,以多媒體教學形式,通過對數(shù)控裝置進行仿真操作教學,從繪制待加工零件、演示零件數(shù)控加工過程,到后處理生成NC程序,其整個動態(tài)的仿真操作使教學過程易教、易學,滿足教學需求,使教學效果顯著增強,能夠達到實訓目的。

2數(shù)控加工技術網(wǎng)絡課程與UG軟件相結合的構建思路

基于UG軟件建設數(shù)控加工技術網(wǎng)絡課程,本課程以行為導向為教育理念,以工作過程為主線,以技能操作為重點仿真過程,從學生學習效果和企業(yè)實際生產(chǎn)角度出發(fā),以職業(yè)崗位所需要的技能和知識為目標,從而增強學生學習的真實感,促進學生對數(shù)控加工技術的掌握。因此,本文對該網(wǎng)絡課程的構建提出以下思路。項目導入教學,激發(fā)學生學習興趣數(shù)控加工技術網(wǎng)絡課程必須與社會接軌,如今UG已成為世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準,而CAD/CAE/CAM技術朝著集成化、網(wǎng)絡化、標準化、專業(yè)化和智能化方向發(fā)展,在現(xiàn)代制造業(yè)中使用越來越普及[3]。UG三維數(shù)控建模教學工具有較大優(yōu)越性,在網(wǎng)絡課程建設中突出建設UG軟件的仿真過程,讓學生獲取最新的技術,才能更好地適應企業(yè)的發(fā)展。項目來自企業(yè)實際生產(chǎn)中精選的案例,以軸類零件、盤類零件、箱體類零件等實際生產(chǎn)中常見產(chǎn)品配合其設計和工藝流程形成完整的加工過程,貫徹行為導向的教育理念,絕大多數(shù)的知識內(nèi)容基于項目的工作過程而展開。項目導入可將生產(chǎn)實踐項目引入課程建設之中,通過結合實際生產(chǎn)的方式進行新知識的引入,可以提高學生對課程的重視。任務驅(qū)動教學,提高專業(yè)教學水平在課程建設中要采用任務驅(qū)動的方式,從而確定課程內(nèi)容。根據(jù)知識點來設計任務,以單一循環(huán)指令、復合循環(huán)指令、切槽循環(huán)指令、螺紋加工指令等主要知識為課程的重點內(nèi)容,配合案例進行分析及演示。運用任務驅(qū)動教學法,可以遵循固有的知識結構關系進行教學,同時解決傳統(tǒng)教學不能夠?qū)⒅噶畹闹v解和實際操作相結合的問題,使學習過程難點內(nèi)容更加直觀呈現(xiàn),從而提高專業(yè)教學水平。軟件與教學緊密結合,彌補實訓的不足從企業(yè)生產(chǎn)實際和教學角度出發(fā),課程也相應按專業(yè)崗位需求知識、技能構建其課程體系,根據(jù)課程內(nèi)容和學生特點,合理設計教學方法與教學評價,產(chǎn)品設計和編程技巧的講解應注重理論和實踐的緊密結合。采用UG三維數(shù)控建模軟件的CAM模塊模擬操作,學生可以很好地進行三維模型構建,虛擬仿真和真實三維數(shù)控加工相一致的環(huán)境可以增強學生對數(shù)控機床的操作程度,通過網(wǎng)絡系統(tǒng)學習可以彌補學生缺少實訓的不足。

3UG軟件數(shù)控仿真基本過程

本文以加工軸類零件為例,毛坯為Φ40mm×50mm的45#鋼,對其進行外圓固定循環(huán)加工,粗糙度為Ra3.2μm。利用UG軟件實現(xiàn)數(shù)控編程和加工仿真過程主要包括零件三維實體造型、零件加工工藝分析、刀具軌跡生成與加工仿真等幾個主要步驟。建立三維實體造型UG作為一款具備三維實體設計、曲面造型和工程圖設計等功能的軟件,在具體加工中根據(jù)不同的零件類型合理完成零件造型的繪制,在UG軟件中以xOy平面繪制草圖,以x軸為回轉(zhuǎn)軸生成的零件圖樣造型如圖1所示。零件加工工藝分析合理確定數(shù)控加工工藝對零件的加工質(zhì)量和效率非常重要。工藝處理包括選用加工設備、刀具類型,確定對刀方式和對刀點,確定加工方法等。本文待加工零件為軸類零件,外輪廓較為簡單,選擇臥式數(shù)控車床加工。在機床視圖中選擇刀具為外圓車刀(如圖2所示),在幾何視圖中建立坐標系,加工方式創(chuàng)建粗加工(如圖3所示)。刀具軌跡生成及加工過程仿真設定好毛坯,依次選擇設定切削參數(shù)、加工方式等其他參數(shù)(如圖4所示),選擇生成刀軌操作,并模擬仿真零件加工過程,查看刀具軌跡是否合適。如果不合適,可返回到前面的步驟進行修改或調(diào)整。圖5為刀具軌跡,圖6為加工過程仿真圖。生成NC程序代碼通過UG軟件生成數(shù)控加工程序,刀軌生成后,系統(tǒng)提示沒有錯誤后進行仿真操作,通過后處理直接導出數(shù)控加工的程序。UG后置處理功能將有限元計算產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)以形象、直觀的方式轉(zhuǎn)變?yōu)槊鞲麟A段的變形行為[4]。用戶可以針對不同的機床和操作系統(tǒng)生成txt格式的程序文檔,省去直接編寫程序的麻煩,也減少其中帶來的錯誤,為數(shù)控加工生產(chǎn)提升效率的同時減小了誤差。圖7為生成的NC程序代碼。

4UG軟件在數(shù)控加工技術網(wǎng)絡課程中應用的教學優(yōu)勢

構建數(shù)控加工技術網(wǎng)絡課程,采用項目導入方式,更好地引起學生的興趣,使學生對課程內(nèi)容產(chǎn)生關注,根據(jù)知識點設計任務,引導學生進一步學習。教學內(nèi)容主要為程序指令的講解及加工零件的工藝分析。結合UG軟件給學生演示整個過程作為實驗環(huán)節(jié),向?qū)W生重點介紹參考坐標系的確定、毛坯的選擇、加工參數(shù)設定等相關內(nèi)容,并生成零件加工刀具路徑,進行加工仿真。基于UG軟件的模擬仿真加工過程構建數(shù)控加工技術網(wǎng)絡課程,通過多媒體視頻方式向?qū)W生展示,形成便利協(xié)作交流平臺,UG軟件模擬從繪制零件到零件完成的整個加工過程,使學生對零件加工過程有更為深刻的認知。另外,通過對資源進行整合,將仿真過程和視頻、聲音、字幕等多媒體元素相結合,使課程內(nèi)容更加豐富,形成完整的知識體系內(nèi)容,有效地將教學和實驗環(huán)節(jié)聯(lián)系起來,從而達到更佳的教學效果。

5結語

將UG軟件引入數(shù)控加工技術網(wǎng)絡課程,解決學生人數(shù)眾多和數(shù)控機床有限的矛盾,豐富理論教學內(nèi)容的同時激發(fā)了學生的學習興趣,為學生將來走向社會從事數(shù)控機床操作和研究奠定十分堅實的基礎。

參考文獻

[1]黃志榮,俞慶,錢偉忠.UGNX軟件在數(shù)控加工教學中的應用[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2011(19):16-17.

[2]吳正洪,朱建能,盧耀暉,等.基于UGNX的數(shù)控車削編程及加工[J].機械制造,2013(8):54-57.

[3]邱麗梅,晉芳偉.基于UGCAD/CAM的數(shù)控教學實踐[J].職業(yè)教育研究,2012(4):166-167.

[4]溫后珍,王尊策,孟碧霞,等.基于UG的薄殼塑料零件數(shù)控加工編程與仿真[J].機床與液壓,2013,34(22):27-29.

作者:霍天樞 單位:吉林廣播電視大學