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摘要：数控编程是数控加工的核心技术，通过数控编程，使得数控技术和机床有效的结合起来，实现零件加工的自动化。UG是一种新型的数控编程软件，使数控编程技术得到了很大的提高，但在使用时需要注意一些问题。本文试对UG软件的数控编程技术及其自动化进行简要分析。
关键字：UG；数控编程；自动化
一、数控编程及加工自动化的理论分析
数控加工是指通过数控技术，在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法。数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化，数控加工以数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法取代了过去传统机床加工工艺，是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题的有效途径。数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一，通常包括分析零件图样，确定加工工艺过程；计算走刀轨迹，得出刀位数据；编写数控加工程序；制作控制介质；校对程序及首件试切。有手工编程和自动编程两种方法。总之，它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。
数控编程的手工编程方法是最基本的编程方法，是指编程的各个阶段均由人工完成。利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。手工编程方法操作简单，适应性强，一般用于数量不大、计算要求简单的零件加工编程，是数控编程人员必须掌握的一种的编程方法。随着数控技术的发展，数控加工对象的复杂，自动化数控编程方法应运而生。自动编程适应了复杂的零件加工程序，应用灵活，形式自由，加快数控编程领域的发展。
数控编程的核心工作是生成刀具轨迹，然后将其离散成刀位点，经后置处理产生数控加工程序。传统的生成刀具轨迹的方法是使用CAD/CAM系统和CNC系统联合模式。CAM通过从CAD系统获取加工对象的几何数据生成三维几何模型与刀具加工轨迹，经处理后，再以NC代码的形式传递到CNC系统，完成轨迹的生成和运作。使用这种方法不得不面临几个问题：首先是模型生成方面方面，由于CAM系统获取的加工对象的几何数据信息是低级的，模糊的，无法自动感应加工对象完整的几何信息。其次在具体的应用上，由于CAM系统是一个独立的系统，CAD系统与CAM系统之间没有统一的产品数据、模型，而即使是在一体化集成CAD/CAM系统中，信息的共享也只是单向的和单一的。这样，CAM系统无法获得来自CAD系统的全部加工信息，统一CAD系统也无法完全理解CAM传输的信息，这便加大了数控编程的困难。
二、基于UG的数控编程及加工自动化的分析
（一）UG自动编程软件分析
UnigraPhies（UG）是当前世界上最先进和紧密集成的面向制造行业的高端软件。这是一个交互式CAD/CAM系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构，目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。UG软件不仅仅是一个独立的软件，而是一个内容丰富的软件家族，几乎涵盖了数字三维设计和模型构造的所有内容，广泛的应用于概念设计、机械设计和工业设计之中。
UG的两个主要功能分别是计算机辅助设计功能（CAD）和计算机辅助制造功能（CAM）。CAD指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。其主要内容包括在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；而各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形，使设计人员及时对设计作出判断和修改。传统的CAD软件对零件几何数据信息的收集是不完全的，而以UG为基础的特征建模则解决了这一问题，使得模型的精准性得到了大大的提升。这一建模方法功能全面，操作简便，编辑修改灵活，使得零件概念设计和建模进度得到了加快。CAM是计算机辅助制造功能的简称，其核心是计算机数值控制，是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。数控的特征是由编码在穿孔纸带上的程序指令来控制机床。此后发展了一系列的数控机床，包括称为“加工中心”的多功能机床，能从刀库中自动换刀和自动转换工作位置，能连续完成锐、钻、饺、攻丝等多道工序，这些都是通过程序指令控制运作的，只要改变程序指令就可改变加工过程，数控的这种加工灵活性是提升数控编程水平，加强制数控编程准确性的重要保证。
（二）基于UG的数控编程及加工自动化方法分析
数控编程及加工自动化的内容包括分析零件图，即通过对零件图样要求的形状、尺寸、精度、材料及毛坯进行分析，明确加工内容与要求，确定加工方案、走刀路线、切削参数以及选择刀具及夹具等 ；确定工艺过程数值计算，即根据零件的几何尺寸、加工路线、计算出零件轮廓上的几何要素的起点、终点及圆弧的圆心坐标等；编写加工程序，即在完成上述两个步骤后，按照数控系统规定使用的功能指令代码和程序段格式，编写加工程序单；将已编写的程序输入数控系统；检验程序与首件试切，即利用数控系统提供的图形显示功能，检查刀具轨迹的正确性，对工件进行首件试切，分析误差产生的原因，及时修正，直到试切出合格零件。
三、结束语
在使用UG软件进行数控编程及加工的同时，还需要注意以下问题：首先，要突出数控加工编程步骤。编程过程是一个模糊性的过程，不同的参数设计标准下，可以用按不同的步骤行进，对于使用者有较高的要求。其次，要优化加工参数布置和加工类型识别模块开发。加工参数是数控加工的基础，不同的数控编程对加工参数的布置有着不同的要求。
总之，UG模式下CAM加工参数的设置是一个及其复杂的过程，要创建一个完整的操作过程，需要设立许多的参数并对参数进行优化配置。而建立加工类型识别模块，就是要在前两项工作的基础上，通过对加工对象的加工类型进行判断和筛选，进而进行类别区分，形成不同的模块，提高数控编程的自动化程度。
参考文献：
[1]王华侨，张颖等.实用数控加工技术应用与开发[M].北京：机械工业出版社，2007.
[2]周敏，邓学雄，陈君梅.UG二次开发技术及其应用[J].工程图学学报，2005（5）.
关键字：UG；数控编程；自动化
一、数控编程及加工自动化的理论分析
数控加工是指通过数控技术，在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法。数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化，数控加工以数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法取代了过去传统机床加工工艺，是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题的有效途径。数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一，通常包括分析零件图样，确定加工工艺过程；计算走刀轨迹，得出刀位数据；编写数控加工程序；制作控制介质；校对程序及首件试切。有手工编程和自动编程两种方法。总之，它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。
数控编程的手工编程方法是最基本的编程方法，是指编程的各个阶段均由人工完成。利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。手工编程方法操作简单，适应性强，一般用于数量不大、计算要求简单的零件加工编程，是数控编程人员必须掌握的一种的编程方法。随着数控技术的发展，数控加工对象的复杂，自动化数控编程方法应运而生。自动编程适应了复杂的零件加工程序，应用灵活，形式自由，加快数控编程领域的发展。
数控编程的核心工作是生成刀具轨迹，然后将其离散成刀位点，经后置处理产生数控加工程序。传统的生成刀具轨迹的方法是使用CAD/CAM系统和CNC系统联合模式。CAM通过从CAD系统获取加工对象的几何数据生成三维几何模型与刀具加工轨迹，经处理后，再以NC代码的形式传递到CNC系统，完成轨迹的生成和运作。使用这种方法不得不面临几个问题：首先是模型生成方面方面，由于CAM系统获取的加工对象的几何数据信息是低级的，模糊的，无法自动感应加工对象完整的几何信息。其次在具体的应用上，由于CAM系统是一个独立的系统，CAD系统与CAM系统之间没有统一的产品数据、模型，而即使是在一体化集成CAD/CAM系统中，信息的共享也只是单向的和单一的。这样，CAM系统无法获得来自CAD系统的全部加工信息，统一CAD系统也无法完全理解CAM传输的信息，这便加大了数控编程的困难。
二、基于UG的数控编程及加工自动化的分析
（一）UG自动编程软件分析
UnigraPhies（UG）是当前世界上最先进和紧密集成的面向制造行业的高端软件。这是一个交互式CAD/CAM系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构，目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。UG软件不仅仅是一个独立的软件，而是一个内容丰富的软件家族，几乎涵盖了数字三维设计和模型构造的所有内容，广泛的应用于概念设计、机械设计和工业设计之中。
UG的两个主要功能分别是计算机辅助设计功能（CAD）和计算机辅助制造功能（CAM）。CAD指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。其主要内容包括在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；而各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形，使设计人员及时对设计作出判断和修改。传统的CAD软件对零件几何数据信息的收集是不完全的，而以UG为基础的特征建模则解决了这一问题，使得模型的精准性得到了大大的提升。这一建模方法功能全面，操作简便，编辑修改灵活，使得零件概念设计和建模进度得到了加快。CAM是计算机辅助制造功能的简称，其核心是计算机数值控制，是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。数控的特征是由编码在穿孔纸带上的程序指令来控制机床。此后发展了一系列的数控机床，包括称为“加工中心”的多功能机床，能从刀库中自动换刀和自动转换工作位置，能连续完成锐、钻、饺、攻丝等多道工序，这些都是通过程序指令控制运作的，只要改变程序指令就可改变加工过程，数控的这种加工灵活性是提升数控编程水平，加强制数控编程准确性的重要保证。
（二）基于UG的数控编程及加工自动化方法分析
数控编程及加工自动化的内容包括分析零件图，即通过对零件图样要求的形状、尺寸、精度、材料及毛坯进行分析，明确加工内容与要求，确定加工方案、走刀路线、切削参数以及选择刀具及夹具等 ；确定工艺过程数值计算，即根据零件的几何尺寸、加工路线、计算出零件轮廓上的几何要素的起点、终点及圆弧的圆心坐标等；编写加工程序，即在完成上述两个步骤后，按照数控系统规定使用的功能指令代码和程序段格式，编写加工程序单；将已编写的程序输入数控系统；检验程序与首件试切，即利用数控系统提供的图形显示功能，检查刀具轨迹的正确性，对工件进行首件试切，分析误差产生的原因，及时修正，直到试切出合格零件。
三、结束语
在使用UG软件进行数控编程及加工的同时，还需要注意以下问题：首先，要突出数控加工编程步骤。编程过程是一个模糊性的过程，不同的参数设计标准下，可以用按不同的步骤行进，对于使用者有较高的要求。其次，要优化加工参数布置和加工类型识别模块开发。加工参数是数控加工的基础，不同的数控编程对加工参数的布置有着不同的要求。
总之，UG模式下CAM加工参数的设置是一个及其复杂的过程，要创建一个完整的操作过程，需要设立许多的参数并对参数进行优化配置。而建立加工类型识别模块，就是要在前两项工作的基础上，通过对加工对象的加工类型进行判断和筛选，进而进行类别区分，形成不同的模块，提高数控编程的自动化程度。
参考文献：
[1]王华侨，张颖等.实用数控加工技术应用与开发[M].北京：机械工业出版社，2007.
[2]周敏，邓学雄，陈君梅.UG二次开发技术及其应用[J].工程图学学报，2005（5）.