一种基于UG NX二次开发的数控刀片周边磨加工参数化编程方法

摘要

本发明公开了一种基于UG NX二次开发的数控刀片周边磨加工参数化编程方法，包括以下步骤：建立周边磨床三维仿真模型，搭建磨床运动链，确定加工坐标系方向并绘制刀片毛坯模型，绘制砂轮三维模型并参数化，对刀片周边磨削工艺进行分解并建立相应工序刀片周边轮廓数学模型，推导各道工序砂轮加工轨迹数学模型，使用C++编写刀轨模型程序文件，使用C#编写参数化界面，通过参数化界面对程序内变量赋值，绘制轨迹点，仿真加工验证刀轨是否合理，通过后处理生成可直接用于磨床加工的G代码。利用上述方法，最终实现数控刀片周边磨削刀轨的参数化编程。具有通用性强、编程效率高、加工质量好的特点。

说明书

技术领域

本发明涉及编程技术领域，特别是涉及一种基于UG NX二次开发的数控刀片周边磨加工参数化编程方法。

背景技术

数控刀片是指将能转位使用的多边形刀片用机械方法夹固在刀杆或刀体上的可转位刀具。较传统钎焊式和其他机械夹固式的刀具相比，数控刀片主要有以下几个优点：一、避免了硬质合金钎焊时容易产生裂纹的缺点；二、可转位刀片适合用气相沉积法在硬质合金刀片表面沉积薄层更硬的材料，以提高切削性能；三、换刀时间较短；四、由于数控刀片是标准化和集中生产的，刀片几何参数易于一致，切屑控制稳定。随着工业的发展，数控刀片得到越来越广泛的应用。

目前国内使用的数控刀片周边磨削加工软件，都是进口设备配套引进的。引进的软件功能简单，没有参数化编程及三维仿真等功能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于UG NX二次开发的数控刀片周边磨加工参数化编程方法，是使用C++语言开发，将砂轮运动刀轨数学模型参数化编程封装，并结合磨床三维模型进行仿真加工，最终利用特制的后处理器，生成可用于周边磨床加工的NC代码。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于UG NX二次开发的数控刀片周边磨加工参数化编程方法，是基于UG NX二次开发，适用于周边磨床进行数控刀片周边磨削的参数化编程，其包含如下步骤：

a.建立周边磨床三维仿真模型；

b.搭建磨床运动链；

c.确定加工坐标系并绘制刀片毛坯；

d.绘制砂轮三维模型并参数化；

e.对刀片周边磨削工艺进行分解并建立相应工序刀片周边轮廓数学模型；

f.推导砂轮加工轨迹数学模型；

g.使用C++语言编写刀轨模型程序文件；

h.使用C#语言编写参数化界面；

i.通过参数化界面对刀轨程序内变量赋值；

j.绘制轨迹点； 

k.仿真加工验证刀轨是否合理；如果合理，则继续下一步骤，如果不合理，则返回步骤f；

l.通过后处理生成能够直接用于磨床加工的G代码。

所述步骤c中的刀片毛坯是以成品尺寸为基准，并且在成品外轮廓尺寸的基础上增加预定的磨削余量。

所述步骤f中推导砂轮加工轨迹数学模型是在步骤e已经建立刀片周边轮廓数学模型的基础上结合步骤d砂轮的廓形，推导出砂轮加工过程中的运动轨迹数学模型。

所述步骤g中使用C++语言编写刀轨模型程序文件是通过C++程序语言将步骤f中的砂轮运动轨迹数学模型程序化封装，编译成动态链接文件。

所述步骤j中绘制轨迹点,是通过UG NX加工模块调用步骤g所封装的轨迹模型程序，按所给予的参数要求，生成刀轨文件及三维仿真图。

所述步骤k中仿真加工验证刀轨是否合理，是在UG NX加工模块中，载入步骤a中搭建的磨床三维模型、步骤c中绘制的刀片毛坯及步骤j生成的刀轨，仿真检查在加工过程中是否会发生干涉、过切及欠切的不合理现象，如果发生不合理现象，则返回到步骤f对刀轨进行调整。

本发明的有益效果是：

由于本发明采用了基于UG NX二次开发，用C++编写刀轨程序，生成刀轨文件；用C# 编写参数化界面，通过参数化界面显示及修改刀轨程序中的变量值；用UG NX API接口调用刀轨文件实现刀轨程序文件生成及三维仿真；用定制的后处理器生成可用于磨床加工的G代码；该方法具有通用性强、编程效率高、加工质量好的特点，克服了现有采用手工编程方式的周边磨削加工软件通用性差、耗时、容易产生错误、加工质量不稳定等问题。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种基于UG NX二次开发的数控刀片周边磨加工参数化编程方法不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明的流程图。

具体实施方式

实施例

本发明的一种基于UG NX二次开发的数控刀片周边磨加工参数化编程方法，其能够有效地参数化生成数控刀片周边磨削过程砂轮的运动轨迹。

下面结合附图给出本发明实施例，对本发明的技术方案进行详细、完整地说明。所给出的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明可以扩展到磨削其他的数控刀片(例如T、R、W等类型刀片等)并参数化生成数控刀片周边磨削过程砂轮的运动轨迹，本领域技术人员没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面的实施例是以某一款D型刀片为例，介绍一种基于UG NX二次开发的数控刀片周边磨加工参数化编程方法。

参见图1所示，本发明的一种基于UG NX二次开发的数控刀片周边磨加工参数化编程方法，是基于UG NX二次开发，适用于周边磨床进行数控刀片周边磨削的参数化编程，其包含如下步骤：

a.建立周边磨床三维仿真模型；

b.搭建磨床运动链；即在步骤a的基础上根据实际磨床各个轴的运动关系对磨床运动 链进行配置；

c.确定加工坐标系并绘制刀片毛坯；本实施例中使用刀片为标准的D型刀片，毛坯尺寸以成品尺寸为基准，在成品外轮廓尺寸的基础上增加0.2mm的磨削余量；

d.绘制砂轮三维模型并参数化；即绘制加工所用砂轮三维模型并对砂轮的廓形参数化编程

e.对刀片周边磨削工艺进行分解并建立相应工序刀片周边轮廓数学模型；即对刀片周边磨削后刀面、刀尖R弧和倒棱等工艺进行分解并建立相应刀片周边轮廓数学模型；

f.推导砂轮加工轨迹数学模型；推导砂轮加工轨迹数学模型是在步骤e已经建立刀片周边轮廓数学模型的基础上结合步骤d砂轮的廓形，推导出砂轮加工过程中的运动轨迹数学模型；

g.使用C++语言编写刀轨模型程序文件；使用C++语言编写刀轨模型程序文件是通过C++程序语言将步骤f中的砂轮运动轨迹数学模型程序化封装，编译成动态链接文件。

h.使用C#语言编写参数化界面；

i.通过参数化界面对刀轨程序内变量赋值；并用数据库技术管理相关参数；

j.绘制轨迹点；是通过UG NX加工模块调用步骤g所封装的轨迹模型程序，按所给予的参数要求，生成刀轨文件及三维仿真图；

k.仿真加工验证刀轨是否合理；如果合理，则继续下一步骤，如果不合理，则返回步骤f；仿真加工验证刀轨是否合理，是在UG NX加工模块中，载入步骤a中搭建的磨床三维模型、步骤c中绘制的刀片毛坯及步骤j生成的刀轨，仿真检查在加工过程中是否会发生干涉、过切及欠切的不合理现象，如果发生不合理现象，则返回到步骤f对刀轨进行调整；

l.通过后处理生成能够直接用于磨床加工的G代码；即通过后处理器逐条读取步骤j生成的刀轨，转换成可用于实际磨床加工的G代码程序。 

本发明的一种基于UG NX二次开发的数控刀片周边磨加工参数化编程方法，基于UG NX二次开发，用C++编写刀轨程序，生成刀轨文件；用C#编写参数化界面，通过参数化界面显示及修改刀轨程序中的变量值；用UG NX API接口调用刀轨文件实现刀轨程序文件生成及三维仿真；用定制的后处理器生成可用于磨床加工的G代码；该方法具有通用性强、编程效率 高、加工质量好的特点。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种基于UG NX二次开发的数控刀片周边磨加工参数化编程方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。