数控弯管是一种先进的管材弯曲加工方式,目前已被广泛应用于车辆、航天、石化及军工产品的制造。弯管数控编程过程较为复杂,弯管三维CAD模型几何信息未得到充分利用,难以进行弯管产品的集成化设计与制造。本文开展基于UG环境的数控弯管自动编程与工艺仿真研究,以实现弯管数字化设计、数控编程与工艺仿真的集成。深入开展了数控弯管自动编程与工艺仿真基础理论研究。在建立弯管空间几何信息描述方法的基础上,推导了面向数控弯管的控制点坐标向加工坐标转换的数学表达式。针对数控弯管干涉检测问题,设计了一种基于三维弯管线面相交的弯管碰撞干涉快速检测算法。针对数控弯管动态仿真需要,采用插入中心线临时控制点以及控制点处的加权因子的方式,建立了一种用于描述弯管中心线动态变化的贝塞尔曲线方程。以上工作为数控弯管自动编程与工艺仿真提供了理论依据和方法支持。针对数控弯管编程需人工计算输入几何参数的问题,采用基于UG环境的OPEN API二次开发技术,实现了任意弯管三维CAD模型的几何信息自动提取。考虑金属管道弯曲的回弹特性,设计面向弯管半径、角度和长度的加工坐标补偿方法,结合数控弯管弯曲加工指令,实现了基于UG环境的弯管集成化数控编程。利用UG几何建模和运动仿真功能,建立了数控弯管机的三维模型与弯管机构的运动学模型。采用参数化设计方法,实现了基于UG环境的数控弯管过程的参数化造型与动态仿真。在以上工作的基础上,开发完成基于UG环境的数控弯管自动编程与工艺仿真系统,实现了基于三维弯管的集成化设计与制造。利用株洲电力机车有限公司的数控弯管工程实例,对该软件系统的可行性和高效性进行了验证。完成的研究工作对提高弯管加工技术水平和生产效率具有显著作用。