运用UG NX进行数控刀具的创建和使用

jk1877

                     运用ug NX进行数控刀具的创建和使用
本文针对UG NX自带文件的使用现状，本着对其丰富与改进的思路，提出了对数控刀具进行新创建的实用方法，从而达到刀具在数控加工编程和使用中的规范化和标准化，实现数控加工中由每个刀具的单一创建模式到全部刀具的统一选择模式的转变。

    数控设备必须快捷准确地配装刀具才能进行优质高效的加工作业。所以，在工艺规程编制和生产准备工作中，刀具方面的类别选定、规格选择、参数制定、保管借用能否达到科学化、规范化、标准化对于保证产品质量和提高生产效率是非常重要的。但是，目前这方面的实际状态确实亟待改进，粗放随意、临时应对、繁琐紊乱、缺乏一致等现象在科研生产中经常会遇到。因此，我们在工艺规程编制中必须从源头上解决刀具类别、规格、参数的科学化、规范化和标准化的问题，并贯彻到生产准备和生产中。那么，如何达到这一目标呢？笔者认为，应当以超越创新的思维通过数控程序编制软件UG NX自带文件的充实丰富、改进优化来实现这一目标。

一、刀具选用的现状及分析

    在企业科研生产的现实中，工艺人员和操作人员对于UG NX刀具的自带文件尚不了解、尚未掌握、尚未使用，因而还不能走向对UG自带刀具文件的丰富和改进。工艺员在UG NX环境中创建刀具时，仅仅确定了刀具的个别参数，其余任由操作工在准备刀具时随机选配，这样使得刀具的类别选定、规格选择、参数确定、保管借用长期处于零乱应付的初级阶段。

    工艺员在UG NX编程中所使用的四个父节点中的刀具父节点，其创建过程通常为如下7步：

    1.调出创建刀具父节点的窗口

    2.选择加工模板类型

    3.选择刀具子类型

    4.输入刀具名称

    5.输入刀具切削参数（例如：直径和长度）

    6.输入刀具管理参数（例如：刀具号和长度补偿）

    7.输入刀柄（夹持器）的外部几何参数（例如：直径和长度）

    以上7步大致能够将加工刀具的参数加以定义，适合于单个零件的单道工序使用，应用范围比较窄，且存在刀具名称、切削参数、刀柄外型几何参数输入的随意性，工装准备部门在准备刀具时也缺乏准确和唯一的依据。

二、UG NX刀具自带文件的概要

    我们一定要使工艺人员和操作人员了解和掌握UG自带刀具文件，至少要了解和掌握下面的内容：

    1.在正确安装完UG NX应用程序后UGII_BASE_DIR指示的目录下MACH\resource\library\tool\metric文件夹中会有以下两个文件，它们的名称和作用如下：

    文件名称：tool_database.dat（刀具定义文件）

    文件作用：记录和保存刀具信息供编程使用

    文件名称：holder_database.dat（刀柄定义文件）

    文件作用：记录和保存刀柄信息供编程使用

    2.tool_database.dat文件的基本内容：

    文件内容的声明、修改记录、记录列表的结构示例和各属性字段名称的缩写和详细解释；按刀具的分类情况逐一列出各类型刀具的记录；刀具分类为铣刀类、钻头类、镗刀类、车刀类共4大类，4大类又分为44个小类。对应不同小类的刀具都用类型标示加以区分，如：使用字符串#CLASS END_MILL_NON_INDEXABLE代表不可拆换刀片的端铣刀、#CLASS T_SLOT_MILL_NON_INDEXABLE代表不可拆换铣刀片、#CLASS TWIST_DRILL代表麻花钻头类型；使用字符串代表刀具的具体参数，如：DIA代表刀具直径、FN代表刀尺数量、HEI代表刀具长度等；用字符串代表一条完整的刀具记录，如 DATA|lxd_3_15|02|01|01|01|End Mill|TMC0_00006|HSS-Co5-TiN|2| | |320|Steep Taper 20|3|3|15|0|3|12|0|0|0|0|ER16|代表一个不可拆换刀片的端铣刀的记录、DATA|txd_4_2_20|02|21|08|00|T-CUTTER|TMC0_00006|HSS-Co5-TiN|90|0|0|320|Steep Taper 20|4|6|10|0|3|2|2|0.2|0.2|0|0|ER6|代表一个不可拆换刀片的T型铣刀的记录、DATA|zt_1_5|03|01|02|00|Drilling|TMC0_00002|HSS|22|0|0|330|Steep Taper SKG50|1|2|5|0|3|3.75|118|0|1|ER6|代表一个麻花钻头的记录。当每个类型的刀具记录结束时会使用#END_DATA进行标示。

    3.holder_database.dat文件的基本内容：

    文件作用的说明；对刀柄具体字段名称的简写描述和详细解释；对刀柄结构的详细描述；对每段刀柄的几何参数进行详细描述。例如，使用字符串HTYPE代表刀柄的类型，SNUM代表刀柄外形的总体分层数；使用字符串DATA|ER16|1|1|0|2|0|0|0|ER16代表对一个刀柄类型和结构的总体描述，使用字符串DATA|ER16|2|1|30|15|0|0和DATA|ER16|2|2|40|20|0|0分别对刀柄的每一层的详细描述。刀柄记录的第一个字段内容“ER16”与刀具记录中的最后一个字段内容相一致，存在于不同文件中的刀具记录信息和刀柄记录信息通过该字段内容相匹配。例如：

    刀具记录信息：DATA|lxd_3_15|02|01|01|01|End Mill|TMC0_00006|HSS-Co5-TiN|2| | |320|Steep Taper 20|3|3|15|0|3|12|0|0|0|0|ER16|中的最后一个字段内容“ER16”表示在tool_database.dat文件中该记录描述的刀具使用在holder_database.dat文件中以“ER16”开头的记录来定义的刀柄，该刀柄的结构信息和详细信息分两部分在刀柄定义文件中进行详细描述。当每个刀柄的结构总体描述和详细描述结束时会使用#END_DATA进行标示。

三、结合企业实际创建新数据的方法

    在了解和掌握UG NX自带刀具文件的基础上必须对其进行丰富和改进。因为只有丰富和改进，才能和科研生产的现场实践相结合，才能真正服务于现实的科研生产任务，才能调动工艺人员和操作人员对使用UG NX自带文件的积极性。怎样丰富和改进呢？笔者认为应结合企业科研生产具体任务的实际创建新数据。创建新和使用数据的基本方法如下：

    在了解了刀具定义文件、刀柄定义文件的文件结构和记录结构后，根据企业的情况按照定名称、定类型、定参数等方式进行标准化，然后按刀具记录结构进行新的刀具记录创建和新的刀柄记录创建。创建时应使用电子表格应用软件，以有利于批量记录的编辑。以一组不可拆换刀片的T型铣刀的新记录的创建过程为例，示范说明刀具记录、刀柄记录及刀柄分段记录创建的全过程：

    1.刀具记录创建全过程：

    1.1 以标准化的方式确定每条记录即每个刀具的命名原则，在本示范中按类型名称代号_刀具直径_刀具厚度_刀具伸出长度进行命名，如：txd_4_2_20,其中txd为类型名称代号；4为刀具直径；2为刀具厚度；20为刀具伸出长度。其余刀具记录的创建以此类推。这样建立的电子表格文件如下图：

    1.2 拷贝所有在电子表格中的记录并粘贴到文本编辑器中（例如notepad或ultraedit），如下图：

    在文本编辑器中以竖线“|”替换空格“ ”，以满足每一个字段的分隔要求，替换完毕后如下图：

    1.3 找到UGII_BASE_DIR所指示的目录下的MACH\resource\library\tool\metric文件夹中的tool_database.dat文件，将经过替换编辑的全部文本内容复制并粘贴到#CLASS T_SLOT_MILL_NON_INDEXABLE类型后的数据区末尾，如下图：

2.刀柄记录创建全过程：

    2.1 以标准化的方式确定每条记录即每个刀柄的命名原则，在本示范中按类型名称代号和数字字符进行命名，例如：ER16,其中ER为类型名称代号；16为数字字符。其余刀柄记录的创建以此类推。这样建立好的电子表格文件如下图：

    2.2 拷贝所有在电子表格中的记录并粘贴到文本编辑器中（例如notepad或ultraedit），如下图：

    在文本编辑器中以竖线“|”替换空格“ ”，以满足每一个字段的分隔要求，替换完毕后如下图：

    2.3 找到UGII_BASE_DIR所指示的目录下的MACH\resource\library\tool\metric文件夹中的holder_database.dat文件，将经过替换编辑的全部文本内容复制并粘贴到字符串FORMAT LIBRF RTYPE HTYPE STYPE SNUM MAXOFF MINDIA MAXDIA DESCR类型后的数据区末尾，如下图：

    3.刀柄分段详细信息部分的创建全过程：

    3.1 按分段情况将刀柄的每一段的几何参数进行完整定义，这样建立好的电子表格文件如下图：

    3.2 拷贝所有在电子表格中的记录并粘贴到文本编辑器中（例如notepad或ultraedit），如下图：

    在文本编辑器中以竖线“|”替换空格“ ”，以满足每一个字段的分隔要求，替换完毕后如图：

    3.3 找到UGII_BASE_DIR所指示的目录下的MACH\resource\library\tool\metric文件夹中的holder_database.dat文件，将经过替换编辑的全部文本内容复制并粘贴到字符串#CLASS MILLING_DRILLING FORMAT LIBRF RTYPE SEQ DIAM LENGTH TAPER CRAD类型后的数据区末尾，如下图：

    到此为止，已经将刀具信息、刀柄信息、刀柄分段详细信息已全部放在相应的tool_database.bat和holder_database.dat文件中

四、新创建数据的使用方法

    新数据创建后，我们就要认真使用它。使用的方法也是简单易行的。这里同样以新创建的一条不可拆换刀片的T型铣刀记录的使用为例，示范说明其使用的方法：

    在调入刀具记录时按以下步骤进行选择：

    1.选择T型铣刀子类型，再用鼠标进行单击，从库中调用刀具记录，如下图：

# {* y- Y2 z1 }, Y5 _7 `4 H

    2.在Milling类型下选择T-Slot Mill（non indexable），如下图：

    3.在弹出的窗口中单击匹配数按钮，查询并列出所有可用记录，如下图：

    4.单击确定后，在弹出的窗口中选择合适的记录，如下图：

    5.选择合适的记录后，单击确定按钮，该条记录所代表的刀具就进入刀具结构树下，如下图：

    至此从库中选取刀具的操作已全部完成。

    在编程完毕后，进行刀路模拟时，刀具和刀柄的实际状况如下图：

  刀具的详细信息也可以方便的从系统中提出，如下图：

    再以某诱导轮的加工编程和机床加工仿真为例说明球形铣刀的创建、编辑和使用，按上述方法创建球形铣刀的记录并进行相关刀具属性的描述，如下图：

    通过UG NX和VERICUT软件的接口启动UG NX，在进行零件的加工编程过程中选择刀具时出现的界面如下：

    在匹配的6条记录中选择序号为qxd_6_24的球形铣刀进行加工编程，在UG NX环境中对刀路的仿真如下图：

    通过UG NX与VERICUT的接口将整个加工信息传递给VERICUT后，在VERICUT的环境中看到的刀具状况如下图：

    对加工程序的机床仿真的状况如下图：

    通过以上的论述和示范，可以清晰地看出，借助UG刀具定义文件可以创建符合企业实际要求的刀具记录、刀柄记录和刀柄分段记录，并且可通过将所有用户的tool_database.dat（刀具定义文件）和holder_database.dat（刀柄定义文件）进行统一规范和统一使用，不同人员看到的刀具信息、刀柄信息和刀柄分段信息达到了一致。这样从程序编制和工具准备都有唯一遵循的依据，所有相关部门和相关人员都可对其进行有效利用，实现了数控加工中由每个刀具的单一创建模式到全部刀具的统一选择模式的转变，这使投入和产出的经济效益最大化，并且按照标准化的方式向前推进。

yl.fu

一片天连海

谢谢好心的楼主!

SHUJUN58

这还真不知道，让更多人知道吧

s1htc

好东东！顶是必须的！感谢楼主的奉献！

戈痕夕

ding 顶
谢谢好心的楼主

食神

好东东！感谢楼主的奉献！

孤帆一叶舟

感谢楼主的奉献！

qinghe

谢谢分享!!!!

hm984115