UG在机械加工中的应用

摘要：在当前社会科技多元化发展趋势的背景下，机械制造技术的应用范围日益广泛，技术水平亦呈现出逐步提升的趋势。无论是在机械设备的调试环节，还是在生产环节，均取得了显著的成就。目前，传统的机械加工方法因无法满足高效率生产的需求而逐渐被边缘化，取而代之的是智能化的新技术。UG软件能够满足用户对虚拟产品设计与工艺生产设计的需求，通过UG软件可以为其提供数字化的造型以及验证手段。基于此，本文结合UG软件，开展对机械加工方法的设计研究。

关键词：机械加工；坐标参数；平均差值；UG软件；误差补偿

近年来，伴随着科技的迅猛发展，机械加工领域迎来了前所未有的变革。UG软件凭借其强大的模拟与优化功能，成为推动这一变革的关键力量。通过精确的坐标参数设定与误差补偿机制，显著提升了加工精度与效率，为现代制造业注入了新的活力。本文针对传统机械加工技术导致产品尺寸平均偏差较大，从而对加工质量和加工精度产生负面影响的问题，本研究致力于开展基于UG软件的机械加工技术研究。首先，确立了加工机械的标准尺寸容许误差范围，并基于UG软件设置了机械加工的坐标参数。随后，实施了机械加工精度误差补偿，以实现基于UG软件的机械加工技术。通过一系列试验验证，本研究提出的设计方法能够显著降低产品尺寸平均偏差，确保了加工精度。

1 基于UG软件的机械加工方法设计

1.1 设置加工机械标准尺寸允许误差范围

机械加工作为数控机床的关键部分，其标准尺寸允许误差范围的设定至关重要。设计加工方法时，应当提前确定其标准尺寸要求下的允许误差范围。通过UG软件精确模拟，结合实际加工环境，合理设定误差阈值，确保加工精度符合标准要求，提升产品质量。首先，将机械设计图纸引入UG软件，利用软件的测量功能，获取机械零件各结构的标准尺寸，将各项数据呈现在上位机显示器中。通过调整数据的灰度值大小，将其映射在新范围内，突出机械结构边缘的部分特征数据，从而对其自然图像灰度进行识别。其次，对图像中的数据进行平衡化处理，得到方向一致的边缘数据直方图。但是在实际测量机械尺寸过程中，受到外界环境因素不同程度干扰和影响，现场采集的数据中敏感机械零件可能会存在内部噪声。因此，针对这一问题，本文结合数据滤波处理方法，提取滤波处理后的机械零件尺寸标准数据集。

1.2 基于UG软件的机械加工坐标参数设置

在确定加工机械标准尺寸允许误差范围后，结合UG软件，对机械加工坐标参数进行设置。在UG软件定义机械加工坐标位置，同时，在软件中进行编程。根据机械加工零件的轮廓，将其在加工坐标上精确标出。利用UG软件的坐标设定功能，设置3个坐标轴，即X轴、Y轴和Z轴，3个坐标轴的方向规定着加工机床导轨的方向。在实际加工过程中，保证毛坯在机床上的位置，方便加工、对刀等操作。在UG软件中，再次设置机械加工坐标参数，具体流程如下。第一步，设定加工坐标系，在UG软件弹出的加工窗口中点击操作导航装置，选择其中的几何视图按钮并勾选MCS选项。第二步，设定机械加工坐标系及工作坐标系，并使其保持一致，始终保证机械加工底面为X轴，平面为Y轴，刀轴方向为Z轴。第三步，在UG软件中创建一个加工操作，并为该操作制定4个父节点组，包括：程序父节点组、刀具父节点组、加工几何体父节点组以及加工方法父节点组。机械加工几何体父节点组用于指定加工零件的毛培几何体、部件几何体等，并指定加工零件的加工方位。通过重设加工机床坐标参数，加工几何体父节点在加工过程中可以保证加工精度和质量。

1.3 机械加工精度误差补偿

为进一步提高机械加工精度，在完成机械加工坐标参数设置后，施加对机械加工精度的误差补偿。在一般情况下，由于受到模具与加工机械配合精度的影响，机械加工精度会存在一定误差。因此，本文主要针对零件方面产生的误差进行补偿。在机械加工产品的中心轴上，增加辅助定位面，并形成内孔为Φ8K6、外圆为Φ41h3的定位结构，对可能存在误差的多个位置进行补偿。通常情况下机械加工产品的结构中心轴上定位孔Φ41h3、定位轴Φ8K6均是固定在机械零件的卡盘上，并进行一次加工工艺。通过机械同轴度、垂直度误差的近似值，反映加工机床的误差情况，可实现更加精准的误差复映。同时，通过在机械零件上设置3个定位面，可以进一步实现机械加工的高精度要求。形成内孔为Φ7F4/k2与外圆为Φ34h3/2两种配合间隙，通常情况下二者数值不同。利用间隙较小的定位面，实现对机械定位作用，从而补偿利用单径向定位面时由于间隙过大而不能进行选择的限制，以此实现对加工精度误差的补偿。

2 试验论证分析

将上述提出的基于UG软件的机械加工方法具体加工程序引入到机床中，并与传统加工方法进行比较，验证两种加工方法的加工精度。设置加工机床运行过程中的电压为24V，主转轴转速为1800r/min，机床中电解液内喷压力设置为1.25MPa，脉冲频率设置为28.5kHz。按照机械生产厂对加工质量提出的具体要求，首先分别采用两种方法测量待加工的100个机械零件的结构尺寸，完成加工的机械零件应当保证其误差不超过0.08mm。测量两种机械加工方法得到的200个机械零件，本文提出的机械加工方法在对5种不同型号机械零件进行加工时，其尺寸平均差测量值均小于机械生产厂对零件误差提出的要求。传统加工方法仅在对KSI-125-01型号机械零件加工时，符合生产厂的加工要求。由于对加工精度进行误差补偿，有效减少机械零件的尺寸平均差值，保证加工后得到的产品与设计图纸基本吻合。因此，通过试验进一步证明，本文提出的基于UG软件的机械加工方法在实际应用中具有更高加工精度，能够充分满足机械生产厂对加工的高精度要求。

3 结束语

针对高精度的机械加工需求，提出一种全新的加工方法，通过试验证明该加工方法具有良好的工艺加工效果。同时，将该加工方法引用到实际机械加工厂，可以保证同一批次加工产品的合格率高达98.0%以上，从而更好地解决在实际加工过程中存在的技术问题。本文介绍的加工方法也进一步证明了UG软件在机械设备加工领域中的可行性，将其引用到机械生产的各方面，可为生产厂提供更大效益，值得广泛推广。

参考文献

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