基于UG NX的模具型腔CAD/CAM技术应用

1.引言

CAD/CAM广泛应用于制造业的数控编程及加工中，目前已基本取代了传统的手工编程方式。产品的 CAD三维造型是整个产品设计过程中的重要环节，因此我们要充分利用现代的 CAD技术，不但可以辅助设计者完成其设计构思，减轻劳动强度，提高效率和精度，改善视觉效果，而且为后续的分析、模具设计、NC加工等奠定基础。

Unigraphics（以下简称UG）是当今世界上最先进和紧密集成的、面向制造行业的集 CAD/CAE/CAM一体的三维参数化软件。目前已广泛应用于中国的航空、 航天、汽车、造船、通用机械和电子等工业领域。本文基于 UG软件对模具型腔进行参数化造型，并实现仿真加工和实体加工。

2.整体设计思路及制作方法

首先使用 UG软件进行参数化实体造型设计，接下来利用 UG的加工模块进行数控加工仿真，在刀具轨迹生成之后，需要进行一定的刀具轨迹仿真，以验证刀具轨迹的合理性。UG自身具有轨迹验证功能，刀具轨迹验证功能可以减少或避免过切、干涉与碰撞等现象的发生。

3.产品建模

UG的建模功能是很强大的，其主要的建模方法有：UG/实体建模(UG/Solid Modeling)、UG/特征建模(UG/Features Modeling)、UG/自由曲面建模(UG/Freedom Modeling)、UG/用户自定义特征(UG/User Defined Features)等。其中，相对于其它CAD软件，UG的特征建模是其比较大的亮点。对于不太复杂的模型，特征建模完全可以胜任，且可以达到很高的建模效率，但对于形状、位置复杂或要求实现参数化的模型，单纯的特征建模就显得麻烦或者很难，这时就需要考虑采用其它的方法。草图(Sketch)就是最常用的处理此方面问题的简洁高效的方法。

UG中的草图(Sketch)是指与实体模型相关联的二维图形。它可以通过对近似的曲线轮廓进行尺寸和几何约束来准确地表达设计师们的设计意图，再辅以拉伸(Extruded Body)、旋转(Revolved Body)和扫描(Sweep along Guide)等实体建模方法来创建模型。

一般来说，草图较多地应用在以下场合：①模型需要参数化驱动时；②要建立的特征不是标准的成型特征时；③作为自由形状特征的控制线；④作为拉伸、旋转和扫描等的基础特征；⑤需要一系列成型特征才可以建立且难以编辑时。

建立参数化模型的建模思路：不管多么复杂的零件，都是由一些特征组成的。对零件进行建模时，首先要充分理解设计意图，确定建模的先后顺序，然后根据需要设计出零件的总体结构，再进行细化设计。

4.基于UG CAM的数控加工