ug8.0数控编程超级教程——金牌讲解

163l2UGS · 发表于 2015-3-3 19:09

本帖最后由 163l2ugS 于 2015-3-3 19:17 编辑

关于教程或教材的选择：

   现如今市场上关于 UG 的教程，早已汪洋如海，但真正有价值的书籍教程可谓凤毛麟角，各种教程其内容，其表述，往往都是千篇一律，不一而终。其语言表达多来源于UG 专业术语的中文翻译，其特点就是内容拼凑，命令、参数、讲解晦涩难懂，由此往往是初学者难于明了。很多学习 UG 的人，往往读了很多本这样的教程，亦不能达往往是初学者难于明了。很多学习 UG 的人，往往读了很多本这样的教程，亦不能达到入门的级别！更别说用于实际工作了！

   下面就目前市场上的教程，做一下归类分析，以便甄别遴选：

   第一类：专业写手做的教程——专业写手并非 UG 专业，而是专业写书的，他们往往涉猎很广，只要是关于电脑软件方面的教程他们几乎都写，此类教程数量大约能占到市场份额的 7／10 左右，由此可见数量之巨，说不定你手中就有几本呢！

   此类写手本身在数控加工方面，并不具备实际加工经验，他们都是东拼西凑，按照自已的想象和理解编辑成书，但他们却不知道数控加工——是一个真正面向实际的工作，来不得半点马虎和错误，他们更不知道这点错误和马虎所带来的后果——轻则断刀，工件报废，重则造成机床的严重损坏以及人身安全。这里并非作者危言耸听，作者本人就亲见某大学数控专业教授，所编制的数控程序把整个铣头撞坏，更亲见某UG 教程作者编制的数控程序，刀具在快速移动中，把工件撞出机床面，刀具和工件全部损坏，更造成加工人员身体的伤害。

   所以这种教程的表述和观点有很大一部分，其根本就是错误的，他们的思路和编制的刀路根本就不能用于实际。这就是按此类教程学习不能入门的原因。这也是用过 UG的人看到此类教程，感到啼笑皆非的原因所在。

   第二类：所谓的工作室或科技公司出品编写的教程：他们肯定有一定实际经验，但绝对有限，但相比第一类要专业和优良多了。其教程就学习效果来说与前一类并没有什么区别！

   第三类：数控专家系列教程：这类书籍教程往往这样描述：——数控专家教程，实践教程，实训能力提高教程，全部由一线工程师编著等等。可以说此类书籍教程，代表了目前市场上 UG 教程类的最高水平，因为他们的确有实际加工经验，但所表达出的内容和水平仅是个人某方面的知识，使初学者入门没问题，但要达到一定的境界和水平很难——因为不能明了 UG 加工思想，再怎么样也不会有太大的提高。关于实际加工经验的教程是一个发展的方向，随着 UG 的普及，学习者的增多，人们逐渐会抛弃那些干涩的理论教程，而选择那些有着实际经验的教程。

   这三类教程的作用对比：
第 1 类——读过多本依然没有入门，一头雾水；
第 2 类——稍微明白点，但也没入门第 3 类——入门了，但在实际工作中错误百出，且没有效率

   还有网上视频教程，以及培训学校：关于这二种情况当然不乏有好的教程，也不乏有好的培训学校，但往往是十之有二也已经是不错了，其昂贵的价格令人咂舌。但大多数情况下是：花了钱没学到东西，其教训比比皆是！那么这样说来岂不是没有好的学习途径吗？那些正在工厂里从事实际编程工作的工程师们，是从哪里学来的呢？
   第一种：公司本身使用正版 UG，理所当然的是 UG 公司的正规培训，这在 UG 使用者中仅占少数。
   第二种：也是和大多数人一样，看看书自己摸索着上，你知道这个过程是多么的艰难吗？我的一位同事就是如此，先后跳槽十余家企业后，历经 3 年时间有余，才对 UG掌握到中等水平。他的经验完全都是撞刀撞出来的。这在 UG 使用者中占多数。
   第三种：拜师，向真正有经验的老师学习，那么你很幸运，但多数情况下没人愿意与你分享（因为得之不易），这是一个实际情况。即使如此，相信你没有一年的时间，也出不了徒。这在 UG 使用者中也仅占少数。

   综上所述，那么我们不禁要问：什么样的教程才是比较理想的呢？第一：最好的教程就是 UG 公司的，他们对于命令，参数的解说就是标准，是最能理解写软件人的意图。他们的培训是真正意义上正规培训，市面上任何形式的培训，都不能与之相比。可是他们的正规培训仅限于 UG 正版使用客户。而市面上所见到的所谓 UG 公司指定教程，大多数是英文版的中文翻译，专业术语很强，翻译成中文后已经是很差强人意了，而且也仅是对功能模块，命令，参数的专业表述而已。这个教材范本，正是市面上大多数教程的素材和源泉。

   第二：其次最好的就是有实际加工经验的教程，只有在实践中才能明白命令、参数的真正含义，同时对于软件的使用有一整套简洁高效的方法。进入到这个行业你就明白，理论和实际的差别有时是很大的。尤其是表现在软件使用方面，在实际的加工中对于软件的使用，在很多的时候并不像书中描述的那样、更不同于你的想象。在实际加工过程中，不但讲求较高的效率而且更重要的是：加工的准确性和精确性。而要达到这个要求，最低的限度就是对于软件的熟练和正确使用。而掌握软件仅是、仅仅是、工作的第一步。如果你对于软件还处于疑惑、不熟练的状态，那么还谈什么工作呢？其次在掌握软件的基础上，你还需要更多的机加工知识，这样才能胜任实际工作。在实际应聘找工作时，往往应聘官的第一句话就是：你有几年加工经验了？因为没有经验的确是难以胜任的！这与其它行业有所不同。然而这个经验并不是只能在实践中积累而成——通过有经验的使用者传授，是可以达到一定水准的。

   关于本书：本书是以作者两次 UG 公司的高级正规培训为写作蓝本，同时又深深地把作者本人从事多年的实际运用经验充分的融合到里面，最终以“UG 的加工思想”为核心、为主线而形成本书！全书的特色在于——
1，全书共分 6 篇 12 章节，每篇 2 章。
2，本书别开生面：本书的写作方式与市面上一般的教程有着很大的不同：
   a、从叙述的方式、语言的表达方面来讲：严格的来说本书也许更像一部、或一整套的视频教程的文字再现。其语言表达通俗易懂、简单明了、思路极为清晰和严密。全书语言娓娓道来，犹如春风扑面像一位老师、更像一位朋友与你把臂同游于 UG 的世界，此时你才会真正体会到 UG 所带给你的快乐和成就感！

   b、从表达的内容方面来讲：本书既不是纯命令参数讲解的“用户手册”式、“概念式”书籍，也不是什么所谓的纯“工厂案例实践”教程书籍。本书而是：所有的案例讲解、参数命令讲解全部围绕“UG 的加工思想”这一主题。由此而决定了本书的叙述特色——强大的“逻辑性”和“连贯性”，不可分割！本书而是：以“UG 的加工思想”来统领所有的参数命令、实际运用经验。由此而达到了一个“运用自如”的境界！

   c、从全书的结构来讲：全书分为两个大的：“圆圈”或“环”——其意就是不可分割，整体如一，不但如此，它还是“螺旋上升式的”。具体的来讲就是：○ 第一个“圆圈”是关于全局性的：是第一篇和第六篇的内容——是开篇和末篇，它们是在你学习完成后，是需要你自己进行总结提高的。总结后你会发现它们的确是一个整体的，是一个扫清一切障碍和繁琐的方法！从而使你把主要的精力面对于——你所要加工的对象！○ 第二个“圆圈”是关于 UG 主要内容的：是第二篇至第五篇的内容——这是本教程学习的重点，平面铣、型腔铣、固定轴铣以往的教程都是把它们分割开来，而在本书中你会看到它们是怎样融合在一起的、是怎样有机的融合在一起的。学习完成后，你也会发现它们也是一个不可分割的整体，而且互相贯通！

   d、从学习的效果来讲：鉴于本书的特殊性，本书在其后的学习中特别提出了“学习方法”的建议，如果你真的践行不拙的话，那么你就会发现 UG 虽然命令参数极多，但使用起来却是极其简单和惬意的，而最终你会发现：你会把本教程的知识“忘得一干二净”，因为毫无疑问的它已经把你提升到一个新的境界！——而这正是本书所要给予你的！

3，对于其关键的参数、对于其能够充分体现“UG 编程思想”的参数或方法，都加以“专题”的方式进行详细的深入探讨，并讲解之！

4，将建模知识与编程加工充分的融为一体。本教程几乎涉及到所有的与加工有关的建模知识，并付之于详细的操作步骤。这对于没有建模知识或不喜欢建模知识只喜欢使用加工的朋友来讲，这无疑是一个“利好的消息”！本书虽已经过作者多次校对，然世界上并非有完美的事物，故而错误与纰漏之处必定在所难免，望业内同行、前辈老师批评指教！

163l2UGS · 发表于 2015-3-13 18:23

练习1：选择UG的编程加工环境

# [: C! s/ m) V# o8 e* k2 G7 w# R

1步≡>建立一个新文件：点击

→

或者直接单击图标

弹出

对话框：命名为1.prt（图练习1-1所示），指定文件保存的目录位置─
─点击

按钮即可进入UG。

注：每次新建一个文件时都会弹出此对话框，而且都是默认的文件名称和保存目录，要想修改这些信息而不至于每次都要自己加以指定（即是说：每次新建一个文件都会让它默认的保存到自己想要的目录里面）─→方法是：单击

→

弹出

对话框：单击

选项卡在

中输入自己想要保存的目录即可，（见上图练习1-2所示）。
2步≡>依次点击【开始】→【加工】，进入加工应用模块，此时加工环境对话框显示出来，其中cam_general是一个基本的加工环境，在这个基本环境下有：

下面的各种操作的类型模板。

3步≡>首先选择不同的配置（CAM会话配置），并查看与其对应的CAM模板（要创建的CAM设置）变化：

①在配置中选择mill_contour,请注意查看CAM模板窗口变化；
②在配置中选择mill_multi-axis,请注意查看CAM模板窗口变化；
③在配置中选择lathe_mill,请注意查看CAM模板窗口变化；如（上图练习1-3）所示：通过这步的练习可以知道：不同的加工环境就决定了所使用的加工操作类型。

4步≡>定义加工环境并初始化：①在配置中选择cam_general；②选择mill_planar模板后，点击

按钮,进入加工环境。
5步≡>创建一个操作工步：

①点击创建操作工具图标

，弹出创建操作对话框──→②改变操作类型，并观察操作子类型中的变化。如图(下图练习1-4)所示：

通过以上这个小练习，我们对加工环境有了一个感性的认识，下面我们来说明一下它的意义：
①cam_general加工环境是一个基本的加工环境，基本上包括了所有的铣加工功能、车加工功能、以及线切割电火花功能。对于一般的用户，cam_general加工环境基本上就可以满足要求。所以在进行加工环境选择时，只要选择cam_general加工环境就可以了。因此不会创建、定制自定义加工环境也不会有问题。
②选择cam_general加工环境后，相应的CAMsetup列表显示的就是这个加工环境中的所有操作模板类型。此时必须在此指定一种操作模板类型，不过在进入加工环境后，在“操作”对话框中可以随时改选此环境中的其他模板类型。

③点击

按钮，是系统初始化加工环境，然后就可以开始编程工作。
④

、

，是可以读取一个已经存在的模板文件，例如我
们自己定制的和自定义的一个模板文件。
当一个工件在进入指定的加工环境后，如果对其做了保存，那么以后无论何时，只要打开这个工件，系统就处于这个环境中。但是如果需要某种编程功能，而当前的加工环境中又没有，这时就需要改变加工环境了。其方法是：单击主菜单中的

→

，即又回到加工环境对话框让你重新选择加工环境。如下图所示：

163l2UGS · 发表于 2015-3-3 19:17

必读导言之一：——关于UG数控编程思想问题的分析与探讨

   UG在其官方教程中这样来表述：“UG的制造过程（编程）思想，它比具体的加工模式、加工方法更为重要。它是现代数控编程的精髓所在！”这个关于UG编程思想的问题，是一般的教程没有且不能涉及到的。相信很多的业界同行，也包括使用UG很多年的朋友，对此都会感到陌生，不是十分的清楚。作者本人在此提出，并把其放在必读导言之首位，目的就是能够引起读者的高度重视！——为什么？因为就如其官方教程里所描述的那样：“它是现代数控编程的精髓所在！。”

   思想——就是灵魂、就是核心！打一个比喻：它正像武侠电影小说中所描述的“心法”一样，其招数、招式可以千变万化，但是一旦离开“心法”则就是呆板的、死板的、死搬硬套的；而有了“心法”则是随心所欲的、千变万化的、任意纵横的。在实际的编程工作中也是一样，零件是千变万化的，而UG CAM（加工）的加工模式却是有限的，深刻的理解UG的加工思想、刀位轨迹的算法，以及巧妙的组合加工模式、方法、灵活的使用各种参数，提出有针对性的解决方案——而这正是一个合格的编程工程师所必须具备的技能！
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   而UG的编程思想，并非是一种抽象的理论、一种概念的表述。它是通过具体的，软件本身的各种操作而具体体现出来的。然而如果单纯的解读概念，你不会发现它。而只有通过概念的“领悟”，才会发现它的身影，进而经过“深刻的领悟”过程，就发现它已经与你融为一体了。总之：UG的编程思想，你只要掌握了它，就是掌握了UG的核心精髓；就是高屋建瓴的掌握了各类命令参数；就是用最少的命令做出更多工作的巧妙方式；就是达到运
用UG轻松自如、游刃有余的境界；就是让你体会UG所带给你的极大的创造性、灵活性、以及快乐的成就感！而所有的这些、这一切的一切都会在本书中灌输给你！

必读导言之二——关于UG十分繁多的参数和命令问题

   众所周知：UG的命令参数之多为众多软件之首。但这不是给你的使用带来困难，恰恰相反，它正是为了你的使用更方便、更简单、更高效而设定的。对这个问题在业界许多资深的UG应用专家，常给初学者打这样一个比方：如果把UG比喻成一台照相机，那么UG就是一款专业的相机，而其它的编程软件就是仅能称为“傻瓜式”的相机，学习专业的相机当然会比较困难。但是你要想拍出高质量的图片，专业的相机才是不二之选，但问题是很多人不会使用专业的相机，所以拍出来的图片质量还不如“傻瓜”相机拍出来的效果好。所以在学习UG初期会很困难，尤其是没有名师指导仅凭
自己摸索的情况下。但是你一旦学会掌握了UG，那么对于数控编程工作来说，又是一件轻松愉快的事情！

   要想真正的、有效的、突破参数命令的困扰，必须做到以下几点建议：

第一：首要的便是正确的建立UG编程思想：UG功能强大，相对于其它的编程软件，其参数、命令众多。这往往使得初学者不知所云，甚或是使用过UG的人也感到十分繁杂和不理解。但是UG独特的编程思想也符合20/80之原则，使用极少的命令就能做出更多的编程工作。所以你一旦掌握了其核心，那么使用UG来编程是一件十分轻松的工作。在这里你必须要明确一个这样的思想方法——那就是根据需要来使用参数、命令，而不是单纯的为学习参数而学习！

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第二：你要了解参数、命令的本质，这个参数命令到底在哪方面影响了刀轨，它的使用范围是什么？尤其重要的是参数命令之间的相互关系是怎样的？——这非常重要，你在使用某一参数时，你必须要考虑到哪些参数是要配合设定的，它们之间是如何影响的。

第三：参数命令只有在使用中，你才能真正明白它的意义所在，而单纯的从概念、从表述之中，你不会真正理解它。所以本书对于其关键的参数讲解，或者是以实例的方式、或者是从正反两个方面对比讲解，更甚者加以专题的方式进行深入探讨！

163l2UGS · 发表于 2015-3-3 19:23

本帖最后由 163l2UGS 于 2015-3-3 19:25 编辑

大纲目录：

第一篇：UG教程学习之准备工作：

第一章：UG数控编程概况：
第1节：关于数控加工：
1，历史背景
2，关于数控加工编程技术
3，关于数控加工编程软件
第2节：关于数控编程师需具备的知识和能力：
1，熟练正确的掌握并使用软件
2，关于数控加工工艺方面
3，关于机床与刀具方面
4，关于UG版本使用问题

第二章：UG编程前的必备工作：

第1节：首先进入UG编程环境界面：
1，启动UG进入基本环境界面
2，进入加工界面
3，UG的加工环境
第2节：操作导航器的应用：
1，操作导航器对话框
2，显示内容方面的探讨
第3节：刀具、几何体的定义：
1，如何创建定义加工的四类基本信息
2，加工几何体创建和定义的不同性
第4节：建立正确的加工坐标系：
1，你需要了解的5大坐标系统
2，加工坐标系
3，怎样建立安全平面才是正确的
第5节：加工几何体的检查与完善：
1，加工几何体的检查
2，加工几何体的完善
3，加工几何体的分析与测量
4，在WORKPIECE中定义加工几何体

第二篇：UG加工操作类型——之平面铣和面铣

第一章：平面铣—UG学习的基础：
第1节：与众不同的平面铣：
1，平面铣的两个核心
2，通过案例讲解来理解
第2节：创建平面铣操作（案例反映出的问题）：
第3节：首要任务—认识边界：
1，四种方式来生成边界
2，边界的两个核心概念
3，通过案例实际操作来理解上述概念——注重体会2个核心概念的要领
4，边界被赋予的各种角色意义
第4节：如何定义加工几何体：
1，平面铣中的5种几何体
2，反映平面铣加工精髓的经典案例学习
第5节：平面铣中的二次粗加工方式：
1，参考刀具的用法
2，使用2D IPW（过程中毛坯）的方法

第二章：面铣：
第1节：面铣的加工方法—大大简化操作步骤和高效的面铣：
1，面铣的基本加工原理过程
2，面铣是如何进行加工的以及它与平面铣的区别何在
第二节：面铣的双重性：
1，面铣的粗加工
2，面铣与平面铣的区别所在

第三篇：参数以及使用中的经验讲解：

第一章：刀轨设置参数之一：
第1节：切削模式：
1，最常用的3种方式
2，其它的几种方式
第2节：切削步距和切削层：
1，切削步距
2，切削层

第二章：切削参数设置之二：
第1节：切削参数对话框：
1，策略选项卡
2，余量选项卡
3，拐角选项卡
第2节：非切削参数的定义：
1，刀具的整体运动过程以及进给率和速度
2，学会观察刀路
3，如何进刀
4，传递/快速选项卡

第四篇：UG加工操作类型——之型腔铣和等高轮廓铣

第一章：UG编程三板斧之—型腔铣：
第1节：型腔铣的加工原理—一个比喻的描述：
第2节:创建型腔铣操作：
第3节：一般教程不会深入涉及的问题——型腔铣几何体的定义
1，第一个问题：必须要定义的加工几何体
2，第二个问题：关于毛坯几何体问题的专题讲解
3，第三个问题：关于指定切削区域几何体的讲解
第4节：型腔铣的切削层观念：
1，第一个问题：切削层与几何体的关系
2，第二个问题：切削层的主要作用和目的以及相关参数的设置
第5节：型腔铣的二次粗加工专题讲解：
1，第一个方法：使用参考刀具
2，第二个方法：使用过程中的毛坯IPW
3，第三个方法：使用基于层的IPW

第二章：型腔铣的轮廓加工以及高效简洁的等高轮廓铣：
第1节：型腔铣的轮廓加工方式（完备的案例讲解）：
第2节：型腔铣的特例——等高轮廓铣：
1，第一步：学习等高轮廓铣的基本内容
2，第二步：学习等高轮廓铣的特有的参数

第五篇：UG加工操作类型——之固定轴曲面轮廓铣：

第一章：加工原理的诠释：
第1节:投影法的介绍:
1，驱动方式（驱动方法）
2，驱动几何体简介
第2节：投影矢量介绍：

第二章:学习具体的驱动方法:
第1节:区域铣削驱动方式——与等高铣的完美结合：
1，第一个问题：不存在投影矢量选项，为什么？
2，第二个问题：如何使用区域铣削进行加工？
第2节：螺旋上升式的回归（回归平面铣）——边界驱动方式：
1，第一个问题：驱动几何体与投影矢量
2，第二个问题：边界驱动方法对话框中的参数讲解
3，第三个问题：边界驱动方法与区域驱动方法的区别所在
第3节：径向驱动和清根驱动方式——清根加工方法专题讲解：
1，清根方法之——面铣方法
2，清根方法之——型腔铣方法
3，清根方法之——参考刀方法
4，清根方法之——等高轮廓铣方法
5，清根方法之——固定轴轮廓铣曲面驱动方法
6，清根方法之——边界驱动方法
7，清根方法之——径向切削方法
8，清根方法之——固定轴轮廓铣清根驱动方法——专业清根工具的学习
第4节：刻字加工专题讲解：
1，平面文本刻字和曲面文本刻字
2，曲线/点驱动方式讲解
3，立体凸字加工

第六篇：精心补充的内容：

第一章：定制：
第1节：定制自己的角色文件：
第2节：定制自己的模板：

第二章：钻孔操作和后处理：
第1节：钻孔操作的精华讲解：
1，第一个问题：关于钻孔操作的关键知识要点讲解
2，第二个问题：关于钻孔的知识递增操作练习
第2节：关于UG后处理的建议

163l2UGS · 发表于 2015-3-13 17:03

本帖最后由 163l2UGS 于 2015-3-13 17:04 编辑

正篇

第一篇：UG编程之准备工作：
在正式的编程之前，我们有许多的工作需要准备充分，只有准备工作做好了，正式的编程工作才能得以顺利进行，这些工作是必须的。而有的人往往不重视这些工作，最后的结果也许就是——再倒回来！

第一章：UG数控编程的概况：
声明：关于这些常识性的知识，不是本书所重点讨论的内容，在此列出目的是给读者一个比较完整的概貌和了解！

第1节：关于数控加工:
   1：历史背景：数控机床最早出现于20世纪50年代，由美国麻省理工学院成功地研究出来，是世界上第一台数控机床。而在1970年首次展出第一台用计算机控制的数控机床（CNC），历经30余年的发展，发展到今天的比较复杂和智能化的数控机床。
   2：关于数控加工编程技术：
数控加工编程技术是随着数控机床的发展而发展的，大致说来经历了三个阶段：手工编程阶段；→APT语言编程阶段→到今天的交互式图形编程阶段（使用编程软件）。
   3：关于数控加工编程软件：
编程软件就是通过交互式图形而编制加工程序的一种工具，而这些加工程序就是来控制数控机床运动的一种代码。当今世界上数控编程软件众多，且各有其特点，但其核心功能基本相同。常见的编程软件有：
   a，UG（Unigraphics）:其具有强大的造型能力和编程能力。是一款高度集成的、面向制造行业的CAID/CAD/CAE/CAM高端软件。其先进的技术闻名于CAD/CAM/CAE领域，在航天、航空、汽车、机械，模具等领域有着极其广泛的应用。而其中UGCAM更是以功能丰富、高效率、高可靠性而著称于世，从2.5轴/3轴、高速加工、多轴加工，UGCAN都提供了CNC铣削所需要的完整方案，并长期在CAN领域处于领先地位。目前，在国内普及速度很快，为众多大中公司之首选软件。
   b，Cimatron:是以色列CIMATRON公司开发，早期版本是Cimatronit系列，现在比较流行的是基于Windows平台的CimatronE系列，其特点是操作简便、学习简单、经济实用等特点，受到小型企业的欢迎，在我国沿海地区有着广泛的应用。
   c，MastCAM:是美国CNCsoftware公司研制开发的CAD/CAM系统，也是一种小型软件。
   d，Powermill:号称是世界上加工策略最丰富的数控编程软件，这是一款CAM与CAD完全分离的，单纯的编程软件，与传统软件相比有着很大的不同。5，CATIA：是法国达索系统公司的CAD/CAE/CAM一体化软件，也是一款高端软件，但在我国使用者不是很多。
另外，还有PTC公司的PRO/E（造型使用者较多，编程使用者较少）,HZS公司的SPACE-E等，在此就不一一介绍了。

第2节：关于数控编程师需具备的知识和能力:
   1:熟练正确地掌握软件使用:
在使用UG编程时，除了对CAM部分熟练掌握外，还要对CAD（造型）部分的基本应用有所了解，因为在需要作辅助线、辅助面、保护面，构造毛坯、补面挖孔、拆电极等方面都需要使用造型功能。假如你CAD/CAM都学习那最好，那么你就会体会到二者结合的极大方便与快捷。当然如果你只单纯的学习CAM数控编程，我建议你还是了解一下CAD（造型）部分，在我的教程里也都有很多关于CAD方面的应用。关于这个问题有很多人嫌麻烦，不愿意学习CAD，其实很简单，你只需了解其基本功能即可。

   2：关于数控加工工艺方面：
可以确切地说，工艺方案的分析与规划制定，是一个编程工程师实际加工经验的真正体现，相反地对于软件的使用倒是其次。你始终要明白，软件只不过是你达到、实现你工艺方案的一个工具而已。然而工艺方面的知识，仅能在实践中不断地总结，点滴积累而成，绝非是仅从书本知识中学习而来。虽说如此，但实际上由于每家企业所要面对的产品都不一样，所对应的编程的“习惯”即工艺要求也不一样，因而工艺方案一般地也比较固定和成熟，相信你只要掌握好软件，在实际工作中，你会很快就会掌握你所在公司的工艺。
同时，一般地来讲在一个比较正规的加工企业中，工艺制定、造型设计、数控编程这三个环节都有明确的分工。但是你一定要清楚，一个合格的编程工程师必须懂工艺，且具有一定的造型能力。

   3：关于机床与刀具方面：
学习编程前最好有操作机床的实际经验，如此你便有对机床的性能、加工能力、X,Y,Z三轴行程等方面有了真切的认识。而作为刀具方面，你必须了解。否则你便不能进行编程，即使编制出来程序也不能用于实际加工。关于这些知识，仅靠语言文字很难表达清楚，你只要到了现场加工车间，相信会很快明白，在此不再赘述。

   4：关于UG版本使用问题：
UG是世界上产生较早的数控编程软件之一，发展到今天，与它同时代产生的软件基本都已消失。而UG却不断的发展壮大，渐成为行业的标准与主导。随着30余年的发展，其版本不断升级，在画面显示、对话框显示、功能命令增强等方面都有很大的变化!比较显著地表现在这几个阶段：阶段1：UG18到—→UGNX（NX→NX2）；阶段2：UGNX3—→UGNX4；阶段3：UGNX5—→UGNX6—→UGNX7.0；阶段4：UGNX7.5—→UG8.0。对于这些不同的版本，其实就加工应用方面并没有太大的变化，虽然每一个新版本发行时，都有新功能的增加，但这些新功能大都表现在5轴，9轴联动，车铣复合类等方面，这些是UG近几年所关注的重点！而至于高速加工，UG不像其他的软件那样，有专门的高速铣削模块，只要掌握UG普通的加工模组，就可以实现高速加工，因为UG很早就支持高速加工！

   所以在使用方面，读者尽可能的选择使用最新的版本！因为新版本较之旧版本无论从操作的界面风格、还是操作的简洁方便性、以及功能增强等方面都有很大的改进。但就使用习惯来讲，据作者所知UGNX2使用者最多(这里有很多UG使用高手)，其次是UGNX4，UGNX4是一个经典版本。当然也有与时俱进的使用者—→用UGNX5;UGNX6；UGNX7.5。当然为了读者方便学习，本书在此都以最新版本UGNX8.0为版本进行学习。

163l2UGS · 发表于 2015-3-13 17:24

本帖最后由 163l2UGS 于 2015-3-13 17:40 编辑

第二章：UG编程前的准备工作：

编程前期的工作至关重要，它在很大程度上影响编程结果的正确与否，以及影响编程工作是否能顺利进行，特别是检查几何体，完善CAD模型，建立正确的加工坐标系，建立相关的安全平面等几章知识，非常重要之极，这是在实际工作中经验的总结。上述知识一般教程不会涉及，即使涉及到也是蜻蜓点水一笔带过，而在本书却要重点解析，因为在实际编程工作中，这些都是必须要加以解决的。

第一节首先进入UG编程环境
1.启动UG进入基本环境：首先来启动UG，二种方法:
①双击桌面UG快捷图标进行启动。图示：

②鼠标左键依次单击“开始→程序→UGS NX8.0→NX8.0

UG启动后的界面：
在此界面上是UG的基本环境界面，在此还没有真正进入UG，这时必须新建一个文件或者打开一个已存在UG.part文件。这时才能进入。在这里要注意的是：UG软件不支持中文的文件名，在文件及所在的路径中都不能含有中文字符。

读取图形或调入工件模型：在UG的基本环境中──①打开一个文件：可以直接通过点击图标

或者单击

→

打开一个格式为.part的UG文件，但仅限于是UG的文件，因为软件Pro/E的文件格式也是.part,另外也不能直接读取UG较高版本的.part文件（例如：UG6.0不能直接读取UG8.0的.part文件）。
②新建一个文件：也可以直接通过点击图标

或者单击

→

，弹出

对话框，在此对话框中指定文件的单位、文件名称、保存的目录位置后，点击

按钮即可进入UG的默认的建模环境中。在此环境下可以进行建立模型零件就是格式为.part的文件，以供加工所使用。在此环境下或者进入加工环境中后都可以导入其它格式的文件，因为在模具的整个设计和加工过程中，可能会涉及到很多的厂商或部门来协同完成，这样就会经常的需要在不同的CAD/CAM软件之间进行数据的转换。

③导入一个文件：其它的CAD/CAM软件做出零件模型，一般情况下要进入UG都是先转换为：.iges/.step/.parasolid这几种普遍使用的文件格式后，再被UG导入。方法是：

→

→选择一种格式→选择一个.step或者.iges或者其它格式的文件。

163l2UGS · 发表于 2015-3-13 17:40

本帖最后由 163l2UGS 于 2015-3-13 18:12 编辑

2，进入加工界面：点击

→

进入，当新建一个文件或打开一个已存文件或导入一个文件时，且这个文件是首次进入加工界面时，系统就会弹出【加工环境】对话框，这是要求你选择相应的环境：譬如下图所示──

直接点击

按钮，进入如下加工界面：

关于UG的加工环境概念比较重要，在下一节我们会详细探讨，在这里我们先来熟悉一下加工界面的情况：
①这个界面会随着使用环境不同而稍微有差别；
②可按个人喜好及操作习惯进行定制和设定（详见“精心补充的内容”篇章）。

下面就与加工相关的工具条定制一下，以便使我们更熟悉界面：点击主菜单上的【工具】→【定制】或者在主菜单栏上单击右键→【定制】，弹出

对话框：

分别在：选择条、菜单条、标准、实用工具、插入、操作、导航器等打上勾，就分别弹出相应的工具条，下图所示：

说明：其中“插入”、“导航器”、“操作”工具条是初学者必须用到的，现在我们把它们摆放到自己喜欢的位置──我习惯这样来摆放它们的位置，见下图所示：

而至于3个推断式是UG的新增功能，或者简称是“隐形图标”。有了它们就可以不用上面的那些工具条了，即是无图标操作化。极大的节省屏幕上的空间，且极大的显著地提高操作速度，是超级好用的工具。但不适合初学者。

3、UG的加工环境：
在这里，UG的加工环境是指我们进入UG的制造模块后进行编程作业的软件环境。
我们知道,UG的加工可为数控车、数控铣、数控电火花线切割机编制加工程序，而单是数控铣还可以实现平面铣削、型腔铣、轮廓铣、多轴变轴等不同的加工类型。但是，在实际中每个编程者面对的加工对象比较固定，一般情况下不会用到所有功能。比如专门从事三轴铣加工的人，在日常作业中可能就不会涉及到数控车、电火花线切割机及可变轴的编程，那么这些功能就可以屏蔽掉，以免占用更多的系统资源。所以，UG就给我们提供了这样的一个手段-→可以灵活的定制和选择UG的编程环境，由此就可以只将最适合自己的功能呈现在我们面前。

由以上可知我们可以：①定制UG的编程环境；②选择UG的编程环境。
定制UG的编程环境-→可以使我们不必重复的设置一些常规的参数，可以极大的提高编程速度，所以我们一般都要定制自己的编程环境。这个问题我们以后会专门来讲（详见“精心补充的内容”篇章）。现在我们使用案例方式先来熟悉一下如何选择UG的编程环境，以此来明白编程环境的意义。

163l2UGS · 发表于 2015-3-18 20:21

本帖最后由 163l2UGS 于 2015-3-18 20:45 编辑

第2节：操作导航器的应用：

导航器是UG软件快捷应用的最具代表性的工具，在UG中有操作导航器、部件导航器、等，其中操作导航器是在UG编程中应用最多的对话框，其重要性非比寻常，编程中的大多数操作都是在此中进行完成的，是UG编程加工中使用最多的对话框。下面就其在应用方面以及作用意义方面做一下探讨学习。

1，操作导航器对话框：
首先在资源条上单击

图标打开操作导航器，如果双击就会弹出来与资源条相分离，成为可以自由拖放的游动状态，此时就可以把其放到屏幕上的任何位置。如下图所示：

①点击图钉图标可以使其固定不动，再次点击图钉就会自动消失。请注意小图钉图标的变化。
②可以根据自己的喜好或使用习惯定制其在视图区的左边或右边，方法是：点击主菜单中的首选项→用户界面→弹出用户界面首选项对话框→单击“布局”，在资源条选项中选中在页面左边或右边飞出选项即可。

2，显示内容方面的探讨：
▲1显示内容方面：在操作导航器中可以主要显示四个方面的内容，分别是：程序视图、机床刀具视图、加工方法视图、加工几何体视图。根据前面讲过的工具条图标，自己练习查看一下：依次单击程序图标、机床刀具图标、加工方法图标、加工几何体图标，并查看在操作导航器中对应的视图显示情况。如下图所示：

▲2为什么要在操作导航器中显示这四个方面的视图信息呢？--→UG铣加工的原理分析：
①UG铣加工的原理过程图示：

②通过上面这个图示，我们就大概明白了UG铣加工的过程，在此我们就其中的关键性概念和具体过程展开讨论，以使我们清楚地了解UG是到底如何实现加工的，这一步的知识是每一个想学习UG的人所必须要了解的。

分析讲解：
a.首先必须来了解一下“刀位轨迹=刀具路径”这个概念：顾名思义刀位轨迹

就是刀具的运动轨迹，亦即在编程中俗称的“刀路”。其完延的的概念表述为：刀位轨迹就是加工工件过程中刀具移动的轨迹，指定的刀具沿着特定的轨迹移动就能够加工出特定的几何形状。如下图（图1）所示：

刀位轨迹：在图形中显示为一系列的轨迹线如（上图2）所示：刀位轨迹：在 N C 文件中表现为一系列点的坐标值如（上图示3）。而我们整个编程工作的主要目的就是创建合理的刀位轨迹或刀路。

b.其次，这些刀位轨迹或刀路是怎样计算出来的呢？是的，是通过操作。什么是操作呢？操作—就是UG为创建某一类的刀位轨迹或刀路而用来收集信息的集合——即是：包含了一个单一的刀位轨迹以及生产这个刀轨的所需要的所有的信息。即是：操作正是根据这些信息创建出刀位轨迹或刀路的。而这些必需的信息被称为操作的参数。

到这里我们应该明白：操作是由操作的参数以及由这些参数所决定的刀位轨迹所构成。
到这里我们也应该明白：UG的加工原理——那就是通过操作来收集各种各样的加工信息，然后创建出合理的刀位轨迹来加工工件模型。
到这里我们也应该明白：“操作”就是UG编程的核心，一切都围绕它而展开的。

c.操作的主要类型：固定轴类：平面铣、型腔铣、轮廓铣、点位加工；即一般意义上的三轴铣。这也是本书所重点探讨的。而至于多轴或变轴类：是指4轴、5轴、9轴联动的可变轴铣。这不是本教程里所要探讨的东西。如下图所示：

③有前面的知识可知，要编制出刀位轨迹就必须要创建操作，创建操作就是要收集加工信息，那么到底需要收集哪些方面的信息呢？
UG为了创建操作主要收集四个方面的最基本的信息（任何一类操作都是这样）。──那就是：程序、刀具、几何体、加工方法这四类信息──同时这四类信息也被称为父级组节点。

那么操作为什么需要这些信息呢？因为：不论是UG还是其他的编程软件要加工一个工件，就必须做到一下内容:首先：你必须指定一个要加工的工件，或者工件的某些部分区域，要不然系统怎么会知道你要加工什么呢？其次:加工工件是用刀具来加工的，所以你必须指定用什么样的刀具来加工。再次：你是用何种方法来加工呢？是用粗加工、半精加工或者是精加工呢？是留余量还是不留余量呢？所以你就必须加以指定加工的方法。最后：你所编制的这些操作程序是如何排列的呢？难道精加工的顺序会排在粗加工的前面吗？所以，程序就是你决定输出的顺序。

④由以上知识，可知UG正是通过操作导航器来集中管理这四方面信息的，做下面这个小练习来体会一下:

练习2：操作导航器的使用：

第1步≡>创建一个平面铣操作：单击加工创建中的创建操作图标

→弹出创建操作对话框→类型选择mill_plane→选择平面铣模板(第三个图标)→四个父级组分别按如（下图练习2-1）所示设置：

点击

按钮或按下中键→弹出平面铣对话框如上图2-2所示，按默认设置单击或按下中键，由此而创建了一个平面铣操作（在这里并没有生成刀轨）。

第2步≡>在操作导航器中分别观察四个视图
依次分别观察：程序视图、机床刀具视图、加工方法视图、加工几何体视图，就会发现在这四个视图中，我们都能看到平面铣这个操作。这正是在创建平面铣操作时，我们所继承的父级组信息，即这个平面铣操作是在Progrom程序下、是用的D10刀具、使用的是Finish精加工方式、是以Workpice为加工几何体的。

第3步≡>支持拖拽方式的其他功能，你要在此明了的是加工信息是如何被继承的。分别创建以下动作──（1）点击创建程序图标

创建：Progrom1：点击或按下中键直至对话框消失。点击查看程序图标

，观察操作导航器中已生成了一个Progrom1的节点。如下图2-3所示。

（2）点击创建机床刀具图标

创建：D20刀具：点击或按下中键直至对话框消失。点击查看刀具图标

，观察操作导航器中已生成了一个D20的刀具节点。如下图2-4所示。

（3）点击创建加工几何图标

创建：Workpice1：点击或按下中键直至对话框消失。点击查看加工几何图标

观察操作导航器中已生成了一个Workpice1的几何节点。如下图2-5所示。

（4）点击创建加工方法图标

创建：MILL_-0.5的加工方法：点击直至对话框消失。点击加工方法

图标观察操作导航器中已生成了一个MILL_-0.5的加工方法节点。如下图2-6所示。

分别拖拽功能：（1）在操作PLANAR_MILL上点住鼠标左键不放，把PLANAR_MILL拖拽到程序Progrom1之下，表示操作PLANAR_MILL将不再按Progrom进行输出，而是按Progrom1进行输出。
(2)同样操作：把PLANAR_MILL拖拽到刀具D20之下，表示
操作PLANAR_MILL将不再使用D10的刀具，而是使用D20的刀具进行加工。
（3）同样操作：把PLANAR_MILL拖拽到加工几何Workpice1
之下，表示操作PLANAR_MILL将不再使用Workpice为加工几何，而是使用Workpice1为加工几何进行加工。
（4）同样操作：把PLANAR_MILL拖拽到加工方法MILL_-0.5
之下，表示操作PLANAR_MILL将不再使用MILL_FINISH的精加工方法，而是使用为负余量MILL_-0.5的加工方法进行加工。

2，刀具路径或称为刀具轨迹的信息：

由以上练习操作我们可以学到：拖拽方法的使用，以及进一步的明了参数的继承方式。
回顾总结：通过本章的学习，你必须明白：为创建操作所必需的参数信息，参数信息又是怎样传递的（父级组和子级组的关系），更重要的是这四个基本信息，是在操作之前都已定好的——目的使你把主要的精力放在如何实现零件的加工。

163l2UGS · 发表于 2015-3-18 20:50

本帖最后由 163l2UGS 于 2015-3-18 20:58 编辑

第3节：刀具、几何体的定义
1：如何创建定义加工的四类基本信息：
很简单在加工创建工具条中，依次单击相应的图标就可创建了。如下图所示：

譬如：①单击创建程序工具图标，弹出创建程序对话框如（第2节中的图2-3）：按图设置创建了一个PROGRAM_1(名称可以随意)的程序节点，在操作导航器程序视图中可以观察到。同理我们可以依次创建PROGRAM_2、PROGRAM_3、PROGRAM_4……等等的程序节点。

②单击创建加工方法工具图标，弹出创建加工方法对话框如（第2节中图2-6）：按图设置创建了一个MILL_1(名称可以随意)的程序节点，同样在操作导航器加工方法视图中可以观察到。同理我们可以依次创建MILL_2、MILL_3、MILL_4……等等的程序节点。

在这里分析一下：a：程序节点在很大程度上算不上操作的必要参数，它只不过是组织排列操作顺序的手段而已。例如：一个要加工的工件，三维造型已经完成，虽然实际的毛坯还没有制造出来，但我们依然可以先把半精加工、精加工、淸角等的程序编制出来。等毛坯出来以后，测量实际毛坯尺寸进行开粗程序的编制。然后我们就把开粗和精加工程序调换一下顺序就可以了。这就是它的方便之处。

b：而对加工方法可以在这里进行设置，但大多数情况下是在具体的操作中设置。在具体的操作中设置的参数有效性要优于在加工方法中设置的，即以在具体的操作中设置的参数为准。一般情况而言每创建一个操作都要设置相应的加工余量，尤其是在零件的侧面余量、底面余量方面，都要在具体的操作中详细设置，不可只单纯地设置一个零件余量就可以，这也是实际经验与理论的区别所在。我们会在案例中加以讲述。

③关于刀具的创建:刀具知识很重要，所以我们先来讲一下关于刀具的知识，然后再讲解如何创建。

a:最需要知道的刀具知识──刀具参考点
我们知道数控铣床上的刀具在NC程序的控制下，沿着NC程序的刀位轨迹移动，从而实现对零件的切削，那么到底刀具上的哪一点是沿着刀位轨迹移动呢──这就是刀具参考点。

在UG中，不管什么样式的刀具，UG都规定：其刀具参考点都在刀具底部的中心位置处。即：使用UGCAM生成的刀位轨迹就是刀具上这一点的运动轨迹。看下面的图例说明：

b:刀具轴：是指一个矢量方向，就是指从刀具参考点指向刀柄的方向。在UG中，在固定轴铣加工中，刀具轴的方向一般就是默认的加工坐标系的Z方向。但刀具轴的方向并不是必须是加工坐标系的Z方向。这一点务必要清楚。它仅在固定轴中是这样。在变轴铣中并不是这样。

c:刀具参数：定义刀具就是定义刀具的参数，在UG中可以使用的刀具特别多，有5参数、7参数、10参数刀具。而在实际中一般只用到5参数的刀具。下面做一个练习来熟悉一下刀具的知识。

练习3：创建刀具：

方法一：第1步≡>鼠标左键单击主菜单栏中的“插入”→“刀具”弹出创建刀具对话框（图1），按图中所示设置，然后单击确定或中键，进入铣刀参数对话框如下图3-1所示：

在图中：在刀具子类型下的第一个图标是定义平底刀；第二个图标是定义球刀的。

第2步≡>按图中所示设置好后，单击确定按钮。这样就定义了一把D10R0的平刀，一般情况下只需定义刀具直径、底角半径即可。当然如果要考虑刀柄的过切检查，就要定义刀柄。如果是加工中心机床，就要定义刀具号。其后的课程会讲解到。

方法二：打开操作导航器（不论任何视图）→在任意一个节点上单击右键→在显示出的对话框中单击“插入”选项→刀具”弹出创建刀具对话框，以后的操作步骤同方法一不再赘述，如上图3-2所示。

方法三：鼠标左键单击加工创建工具条中的创建刀具图标

→弹出创建刀具对话框，以后的操作步骤同方法一不再赘述。
方法四：随便创建一个具体的操作（如平面铣或型腔铣），在对话框中有一个“刀具”选项在这里点击创建刀具图标

一样可以创建刀具。如下图3-3所示

方法五：在刀库中调用，在这里不细讲了，以后我们会创建自己的刀库，详见“精心补充的内容”篇章。

2：加工几何体的创建和定义的不同性：
由于加工几何体的创建和定义，完全不同于创建程序、刀具、加工方法。它们这些可以毫不费力地快速加以指定，而加工几何体的定义较为复杂，它包括：加工坐标系、安全平面、零件几何体、毛坯几何体、边界几何体、底平面、检查几何体、修剪几何体等。而且它是根据不同的操作类型（平面铣、型腔铣、固定轴曲面铣等）不同而需要定义的几何体也不相同。其创建和定义的方法也有多种:例如：

a:左键单击主菜单中的“插入”→“几何体”方法。
b:在操作导航器中节点上右键单击的弹出“插入”→“几何体”方法。
c:单击加工创建工具条中的创建“几何体”图标→弹出创建“几何体”对话框的方法。

这些方法都可以来定义几何体，但在实际操作中并不是用这些方法，因为：
这些方法对于初学者往往会引起操作的混乱以及多层的父子关系。我们有一种更简便的、更高效的方法去定义。在5节：在Workpice中定义加工几何体这一节中展开讲解!

第4节：建立正确的加工坐标系：本章所述知识都在操作导航器中进行操作
1：你需要了解的5大坐标系系统：
①：绝对坐标系：是在电脑屏幕的模型空间中（无限大），是固定的、不可见的。往往用于大装配零件的参考，以确定每个零件之间的相对关系。它是所有几何对象位置的绝对参考──其UG公司的解释为：

绝对坐标系：是模型空间中的概念性位置和方向。将绝对坐标系视为X=0,Y=0,Z=0。它是不可见的，且不能移动。

绝对坐标系：
定义模型空间中的一个固定点和方向。
将不同对象之间的位置和方向相关。例如，一个特定部件文件中定位于绝对坐标X=1.0，Y=1.0和Z=1.0的对象，那么它在任何其他
部件文件中均处于完全相同的绝对位置。
全局坐标系轴的方向与视图三重轴（如下图所示）相同，但原点不同──视图三重轴是一个视觉指示符，表示模型绝对坐标系的方位。视图三重轴显示在图形窗口的左下角。可以以视图三重轴上的某一个特定轴为中心旋转模型零件。

②：工作坐标系：标示为：WCS。工作坐标系是在建模、加工中都应用较多的坐标系，所以工作坐标系非常重要，它在加工中的应用甚至超过加工坐标系，这一点并不被大多数UG使用者所知。以后我们就会讲到。具体的说：Ⅰ：在模型空间中是可见的，图示:其中XC,YC,ZC是工作坐标系，XM，YM，ZM是加工坐标系

Ⅱ:是可以被移动和旋转的，这一特性使其更加有用，我们所利用的就是这一点。
1*在工作坐标系上鼠标左键双击，转换为动态的（下图①），此时左键点住原点处可以移动位置（下图②），点击旋转点可以旋转任意角度（下图③）所示。

2*，而我们常用下面这种方法，来进行精确的定位：原点的位置和旋转的角度：点击主菜单栏中的【格式】→WCS→原点，弹出点构造器（下图A）进行精确点定位；点击【格式】→WCS→旋转，弹出角度旋转对话框（下图B）进行精确角度旋转。

Ⅲ：它在编程加工中应用的领域有：
指定的避让几何（安全平面、从点、起始点等）。
指定的预钻孔进刀点、I、J、K矢量方向（它们的具体含义和应用以后会讲到，现在不必理解）
这一方面的应用特别重要，特别是在定义这些类的参数时，一定要记得它们都是基于工作坐标系的，而非加工的坐标系（参见练习5）。

下面做一个练习来理解并应用工作坐标系的定位方法：

练习4：建立工作坐标系：
第1步≡>导入文件：点击

弹出对话框单击

进入UG,单击

→

弹出加工环境对话，按照下图设置点击

进入加工，单击“文件”→“导入”选择

格式→导入X盘:\lizi\01.stp文件，如下图4-1所示：
（注：X盘是保存此文件的目录盘符，可根据你保存文件的盘符调用）。

justforexistenc · 发表于 2015-3-24 09:51

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