一、引言

    數(shù)控機床是按照編制好的加工程序自動地對工件進行加工的高效自動化設備，數(shù)控程序的質量是影響數(shù)控機床的加工質量和使用效率的重要因素。數(shù)控編程技術是隨著數(shù)控機床的誕生而發(fā)展起來的技術，至今已經歷了手工編程、語言自動編程和圖像自動編程三個發(fā)展階段。對于幾何形狀不太復雜的簡單零件，計算簡單，加工程序不多，采用手工編程較容易實現(xiàn)，但對于形狀復雜或程序量很大的零件，手工編程難于勝任。語言自動編程與手工編程相比，提高編程效率數(shù)倍乃至數(shù)十倍，但它必須對要加工的每一個幾何體作精確的描述和定義，而某些復雜的幾何圖形幾乎難以用語言來精確描述，在三維加工領域更是這樣。特別是當今CAD技術的蓬勃發(fā)展更襯托出這種編程方法的不適應性，于是20世紀80年代后期就進入了基于圖形的圖像自動編程階段。圖形化編程所需要的零件圖在CAD/CAM系統(tǒng)中由CAD軟件產生，無需數(shù)控編程者再次進行建模，編程者只要輸入必要的工藝參數(shù)、指定被加工部位和參考面，程序就自動計算出刀具的加工路徑，模擬加工狀態(tài)，顯示刀具路徑和刀具形狀以檢驗走刀軌跡，如有錯誤，可立即修正。圖像編程大大減小了編程出錯概率,提高了編程效率和可靠性。

    UGⅡ是美國Unigraphics Solutions公司的一個集CAD、CAE和CAM于一體的計算機輔助機械設計制造系統(tǒng)。UG的加工制造模塊功能極強，它在航空制造業(yè)和模具制造業(yè)已有20多年成功應用經驗，是其他應用軟件無法比擬的。下面以圖1所示的型腔零件加工工藝中經常采用的數(shù)控加工為例，對UG/CAM的圖形化數(shù)控編程技術進行簡解。

圖1 型腔模型

二、UG圖形化數(shù)控編程的特點和步驟

    數(shù)控加工的圖形化編程技術區(qū)別于普通數(shù)控編程技術的明顯特點是：待加工零件的設計和加工編程是基于同一個CAD/CAM環(huán)境下實現(xiàn)的，即數(shù)控加工刀具軌跡的產生依賴于產品的幾何信息，并根據(jù)設計者提供的加工參數(shù)和刀具信息自動計算產生的。圖形化數(shù)控自動編程技術實現(xiàn)了產品設計和制造過程信息模型的無縫連接，可有效地保證數(shù)控加工的質量和效率。UGⅡ實現(xiàn)數(shù)控加工圖形化編程的具體流程框圖如圖2所示。