隨著市場經濟的發展，企業競爭愈發激烈，要求企業必須縮短產品的開發周期、降低開發成本、提高產品質量，實現新產品的快速開發。企業要實現這一目標，必須改進傳統的產品設計方法，掌握計算機應用技術并應用于產品開發、制造，才能夠掌握市場的主動。

　　某廠是我國專業生產軋輥磨床和無心外圓磨床的廠家之一，每年各型機床產量可達到1000余臺，屬于單件小批量生產模式。為了在激烈的市場競爭中求生存，謀發展，快速回應客戶的定單要求，縮短新產品開發設計周期，提高設計、加工水平，該廠廠進行了大量的企業信息化工作，建立和完善了企業TIS系統(技術信息系統)，具體包括CAD (計算機輔助設計系統)、CAPP(計算機輔助工藝系統)、PDM (產品數據管理系統)及CAM (計算機輔助制造系統)，其中的CAM系統采用了Unigraphics Solutions軟件。

1．UG軟件在企業使用的實例

　　下面以該廠的零件為例，闡述UG CAD／CAM的應用情況。

　　(1)三維建模用UG CAD快速地作好零件的三維模型，如圖1。

　　(2)模型的結構和工藝性分析UG數控編程的一大優勢就是一次裝夾就能完成多道工序的加工，最大程度地讓工序得到集中。所以，基于該模型，可以用模型的系列孔來對零件進行定位和裝夾，通過五個孔和螺釘把模型固定在專用定位板上，如圖2。

圖2

　　這樣就可以通過一次裝夾把零件加工出來，如圖3。

圖3

　　(3)思路擬訂后進行編程，可以分成6個小程序把零件加工出來，即銑頂面、銑零件四周輪廓、銑右邊臺階面、銑左邊的通槽及銑右邊的不規則臺階槽。在每個小程序里，根據要切除的余量可以選擇不同的刀具及給定不同的加工余量，在加工的時候，通過自動換刀命令，數控機床會從刀庫里選擇相應的刀具對零件進行加工。具體步驟如下：

　　①對頂面進行加工，對相關參數進行設置，如指定毛坯和工件、指定加工邊界、給定刀具參數、背吃刀量、進給量及進退刀參數等，然后創建平面銑操作，系統就會根據給定的參數自動編程，把余量切削掉，生成符合要求的刀軌，通過模擬功能，可以把加工零件的過程直觀地模擬出來，如圖4。

圖4

　　②銑周邊。給定相關參數，對切削周邊輪廓進行數控編程。系統會根據給定的相關參數生成如圖5所示的刀具軌跡。

圖5

　　刀軌創建好后，就可以模擬刀具在機床上加工零件的動態過程了。

　　用同樣的方法繼續對臺階面、通槽等其他需要加工的部分進行編程加工，把余量全部切削掉。所有程序刀軌經過模擬驗證，達到要求以后，對程序進行后處理。后處理就是把系統生成的程序源代碼轉化成數控設備控制系統對應的NC代碼，如圖6。

圖6

　　把后處理得到的Nc代碼通過DNC技術傳輸到數控設備上，操作者只需調出輸入的程序，就可以對零件進行實際加工了。對于越復雜的零件，UG的自動編程的優越性越明顯，很多手工編程難于完成的程序在UG里變得很輕松，效率高，可靠性強。并且對于復雜的零件加工，一次裝夾就可以完成多個工序，最大限度地減少重定位帶來的誤差。以上是UG在我廠應用的一個例子，一次裝夾就基本完成了零件的加工過程。成功的例子還很多，比如凸輪的加工、不規則零件的加工等都已經用UG輕松的完成。在此不再一一舉例。

2 UG數控編程的優點

　　(1)數控加工精度高，質量穩定。尺寸精度一般在0.001—0.01mm之間，甚至更高，不受工件形狀復雜程度的影響。加工中排除了操作者的主觀誤差，提高了同批零件加工的一致性，使產品質量保持穩定。

　　(2)生產效率高。省去了常規加工過程中的劃線、工序切換時的多次裝夾定位、檢測等工序。在數控設備上的刀庫里把需要用到的刀具都裝上，加工工件時可以自動換刀，不需要中斷加工過程，提高了加工的連續性。一次裝夾就可以完成多個部位的加工，甚至完成工件的全部加工內容。

　　(3)自動化程度高，易于實現計算機控制。除了裝夾工件毛坯還需手z：J'b，全部加工過程都在數控程序的控制下，由數控機床自動完成，不需要人工干預。

　　(4)便于建立網絡化系統。例如，建立直接數控系統(DNC)，把編程、加工、生產管理三者連成一體，建立自動化車間，走向集成化制造。

3．結語

　　UG強大的CAD功能和CAM功能極大地提高了該廠產品的設計、制造能力，特別是UG的自動編程功能，解決了該廠復雜零件的加工瓶頸，提高了產品的加工精度，縮短了加工時間。模擬仿真功能使得很多加工調試可以在電腦上輕松地完成，最大限度地減少設計過程帶來的失誤，節約了制造成本，從而為提升我廠的核心競爭力提供了有力保障。