关于UG二次开发数控渐进成形轨迹优化.pdf

学兔兔 第2期 (总第165期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．2 2011年4月 MECHANICAL ENGINEERING AUT0MAT10N Apr． 文章编号：1672—6413(2011)02—0025 03 基于UG二次开发的数控渐进成形轨迹优化 卜寿元，高 霖 (南京航空航天大学机电学院，江苏 南京 21OO16) 摘要：渐进成形零件的表面质量与压头轨迹紧密相关，目前的轨迹生成软件不能有效地控制表面质量，零件无 法定量满足表面质量要求。提出了一种新的通过控制压头轨迹来控制渐进成形零件表面质量的方法。利用UG 二次开发编程．实现对压头轨迹的优化，该方法得到的轨迹能够保持零件残余波峰不大干设定值。 关键词：数控渐进成形；压头轨迹；UG二次开发 中图分类号：TP273 文献标识码：A 0 引言 其中：n= ，△ ：~／—R2-(R—--h)2X 2sin ； 为残余 数控渐进成形是一项新型的快速的柔性化金属板 料成形技术__】]。目前数控渐进成形技术通常采用商品 波峰高度。根据式(1)，可由某层处成形角 、最大波 化的CAM软件(如UG)中的等高铣生成压头轨迹。 峰残留高度h和压头半径R求出每一层△ ，以此确定 等高层轨迹将零件按照一定的距离等分成若干层，对 各层的高度，从而确定UG等高铣操作中层参数的设 不同曲率的曲面进行等高层划分时，会导致曲率较小 置。 区域加工层数较少，压头压痕明显，表面残余波峰高 度较大。 为解决以上问题，需要对轨迹进行优化。本文采用 UG二次开发，将等高层变为不等高层，得到优化后的 轨迹。采用该轨迹加工后零件的残余波峰高度能够达到 某一设定值，成形后的零件表面质量明显改善。 1 轨迹优化原理 渐进成形是由压头挤压工件，造成局部塑性变形， 所以会在零件表面留下加工痕迹。相邻两条压头轨迹 之间必然会有残余波峰出现，压痕处为波谷，压痕之 (a)等高线轨迹模型 (b)等残余波峰轨迹模型 间即为波峰。波谷、波峰之间的高度就是残余波峰高 图1 渐进成形的两种刀轨类型 度，残余波峰的形成与压头轨迹相关。 渐进成形通常是采用UG型腔铣下 ZI evel～ profile生成相应的压头轨迹，ZI evel—profile操作中 提供了对加工层进行编辑的功能，可以设定每一层的 加工高度，所以优化轨迹的关键就是确定每一层的高 度。渐进成形的两种刀轨类型如图1所示[2门]。 残余波峰高度具体算法如图2所示，两个圆代表 两相邻压头轨迹之间的压头球头，半径为R，成形角为 ， △ 为两层的高度差。由几何学知识计算得： ^一R一 √Rz一(号)z。 ……………………(1) 图2 残余波峰高度计算示意 2 UG CAM二次开发过程 收稿日期：2010—09—25；修回日期：2010一ii一25 作者简介： 寿元(1986一)，男，江苏高邮人，在读硕士研究生，主要研究方向：计算机辅助塑性成形，数控渐进成形。 学兔兔 · 26· 机械 工程 与 自动化 2011年第2期 2．1 UG CAM 二次开发的流程I- J 按照前述的加工开发流程，建立操作，建立节点 首先根据所需的节点组子类型建立4种节点组： 组，设置工艺参数，只需要对已建立的Zlevel—profile 程序