UG在锻管复合型面数控加工中的应用

    数控加工是一种可编程的柔性加工方法。数控机床正向着高速、高精、高柔性、复合化的方向发展，故适用于精度高，形状复杂的零件的加工。生产编号为R1928压力容器上的关键件——锻管，不仅公差要求极为严格，而且锻管内壁与顶面R1924圆弧相交的过渡圆弧构成了复杂的空间曲面。在加工该部位时，若采用手工编程的方式进行加工则相当困难，因此，为保证加工质量和生产进度，我们根据UG的特点，采用自动编程的方式，将顶面R1924圆弧与其内壁相交的R25过渡圆弧，同时进行编程加工，从而满足图样及工艺的各项技术要求。

一、锻管的结构特点及加工方案的确定

    （一）如图1所示，锻管零件顶面R1924圆弧中心与锻管中心线不一致，成5.88°夹角，因此锻管内壁与顶面圆弧相交的过渡圆弧R25构成了复杂的空间曲面，手工编程极为困难，如图1所示。

图1 锻管零件示意图

    （二）该产品材质为SA182-GRF22CI3N，材质特殊，不但极为少见，而且切削性能差，切削抗力大，在加工过程中刀具易磨损，常规刀具难以胜任。

    根据锻管的加工内容及结构特点，采用在TK42200数控龙门铣镗床上，将，顶面R1924圆弧及R25渡圆弧通过UG4.0编程一次性加工完成。

二、锻管的CAD建模

    UG是一套CAD/CAM软件，它最早应用于美国麦道飞机公司，是从二维绘图、数控加工编程、曲面造型等功能发展起来的软件。UG的CAD功能可以绘制2D和3D图形，构建自由曲面的功能更是远远胜于同类的CAD软件。

    （一）首先，进入UG4.O的建模环境，然后采用绘制草图功能，在XZ平面根据图样要求画出各实体轮廓的截面线，如图2所示。

图2 绘制实体轮廓的截面线

    （二）然后，根据所作好的草图通过回转功能构建实体，再通过倒圆角功能，将锻管内壁与顶面R1924圆弧相交的R25圆弧倒角进行圆弧过渡，如图3所示。

图3 构建实体

三、锻管的CAM加工

    CAM是指计算机辅助制造，UG4.0的CAM功能方便直观，可以直接在点、线、曲面、实体上产生刀轨，其后置处理文件是一种用户回答式的自由修改文件，默认的后置处理文件与FANUC控制系统的NC机床无缝集成。

    锻管毛坯来料为锻件，顶面R1924圆弧与其内壁相交的R25过渡圆弧需要进行半精加工和精加工。在进行CAM时，利用UG4.0加工界面中的-Create Tool（创建刀具）-Create Geometry（创建几何体）-Create Operation（创建操作）来进行加工，半精加工和精加工中可以根据被加工的面生成偏置面来进行加工。