基于 UG 的三维曲面 CAD 设计和 CAM 自动编程研究 1
引 言
随着电子技术在制造业的推广及应用, 传统机械加工方法正逐渐被先进的CAD /CAM
(计算机辅助设计与制造) 所取代。应用传统的加工方法, 不仅生产率低, 且精度得不到
保证, CAD /CAM软件在机械加工中的应用, 为我们开辟了一种新的设计、加工途径, 并
使机械制造能力上了一个新的台阶。
UG/NX 作为参数化 CAD/CAM 软件系统的代表,主要用于汽车、航空航天、机械电子、
模具制造等行业,实现了产品零件或组件从概念设计到制造全过程设计的自动一体化,
提供了以参数化为基础,基于特征实体造型,部件间的关联设计等技术。其核心技术是
采用非均匀有理 B 样条(NURBS)作为曲面造型的基础,融线框模型、曲面造型、实体
造型为一体。参数化和特征化的实体模型系统,系统是建立在统一的富有关联的数据库
基础上,提供了工程上的完全关联性,使 CAD/CAM/CAE 各部分数据自由联动切换。
以基本特征作为交互操作的基础,利用特征技术,用户可以在更高层次上进行产品
设计、模具设计、数控加工编程、工程分析,实现并行工程 CAD/CAPP/CAM 的集成与联
动。系统采用统一的三维几何模型,使产品设计、模具设计、数控编程、工程分析等环
节的修改自动映射到与其关联的环节,排除不协调,保证产品设计的统一性和唯一性。
基于关联模型的产品定义包含产品的生命周期(设计、分析、制造、检测等)信息,产
品数据定义规范化使产品生命周期的设计数据表达实现标准化,不仅有利于与 CAD/CAM
系统之间交换信息,而且支持产品及模具工装设计、工程分析、数控编程、生产管理等
信息的共享。在 UG/OPEN 提供的二次开发函数据的基础上,用户可用 C 或 C++语言进行
二次功能开发,UG/NX 提供的基于专家的模具设计、先进的数控加工编程功能使得模具
设计与制造变得更为轻松可靠。
我们运用UG软件的建模和加工模块, 完成了零件模型建立——加工过程的设计
——加工过程的仿真——加工参数修正——数控机床后置处理转换——生成数控程序
——数控加工, 从而满足各项要求。采用这种方法不仅减少了编程人员的计算量, 还在
一定程度上提高了产品的制造质量和生产效率。