簡介
UG編程是指採用西門子公司研發的專業3D軟件UG NX，進行數控機床的數字程序的編制，簡稱CAM。數控機床沒有程序是不能運動的。需要專業人員利用專業軟件工具，根據產品的形狀編制程序。UG編程就是指數控機床的程序編制。UG是當前世界最先進、面向先進製造行業、緊密集成的CAID/CAD/CAE/CAM軟件系統，提供了從產品設計、分析、仿真、數控程序生成等一整套解決方案。UG CAM是整個UG系統的
數控機床程序編制的內容主要包括以下步驟：一．工藝方案分析確定加工對象是否適合於數控加工（形狀較複雜，精度一致要求高）,分析哪些部位需要拆銅公!確定碰穿面\\擦穿面\\分型面等!分析使用的刀具類型和刀具大小!毛坯的選擇（對同一批量的毛坯餘量和質量應有一定的要求）。工序的劃分（儘可能採用一次裝夾、集中工序的加工方法）。二．工序詳細設計工件的定位與夾緊。工序劃分（先大刀後小刀，先粗後精，先主後次，儘量“少換刀”）。刀具選擇。確定使用什麼加工方法,設置好切削參數。工藝文件編制工序卡（即程序單），走刀路線示意圖。程序單包括：程序名稱，刀具型號，加工部位與尺寸，裝夾示意圖三．編寫數控加工程序用UG設置編出數控機床規定的指令代碼（G，S，M）與程序格式。後處理程序，填寫程序單。拷貝程序傳送到機床, 程序校核與試切。
2.數控行業基本知識與常用G指令的用法:
2.1數控技術的基本知識和現代數控的發展方向
2.1.1數控與數控機床概念
◆數控: 數字控制（NC — Numerical Control）,以數字化信息對機床運動 及加工過程進行控制的一種方法。NC已成為數控加工的專用術語。
◆數控技術：用數控機床（數控設備）進行自動化加工的一種技術，它綜合應用了多種學科的知識。
◆數控機床：是實現柔性自動化的關鍵設備，是柔性自動生產系統的基本單元。
●數控技術是現代先進製造技術的基礎，其技術水平和普及程度是衡量國家綜合國和工業現代化程度的重要標誌。
2.1.2 數控機床的應用數控機床的組成
●數控系統：I/0接口、CNC裝置、伺服系統、PLC ●機械主機：主運動機構、進給運動機構、輔助機構、床身等
數控機床的應用
1）多品種變批量、單件小批量的自動化
2）柔性加工和柔性自動化 ◆小批量而又輪番生產的零件； ◆幾何形狀複雜的零件； ◆在加工過程中必須進行多種工序加工的零件； ◆切削餘量大的零件； ◆必須嚴格控制公差（公差帶範圍很小）的零件； ◆工藝設計會經常變化的零件； ◆貴重零件； ◆需全部檢測的零件，等等。
數控機床的分類
1）按控制運動的軌跡特點分類 ◆點位控制數控機床 ◆直線控制數控機床(單軸數控) ◆輪廓控制的數控機床：分為兩座標聯動，2.5座標聯動，三座標聯動， 四座標聯動，五座標聯動等數控機床。五座標聯動是關鍵技術。
2）按伺服系統的控制類型分類 ◆開環控制的數控機床 ◆全閉環控制的數控機床 ◆半閉環控制的數控機床
3）按工藝方法分類 ◆金屬切削類數控機床： 數控車床，數控銑床、數控鑽床、數控磨床、數控鏜床以及加工中心等。 ◆金屬成型類及特種加工類數控機床
4）按功能水平分類： ◆高、中、低檔（亦稱經濟型）
5）按驅動方式分類 ◆步進式 ◆直流伺服 ◆交流伺服（交流模擬、交流數字）
6）按組成和功能 ◆開放式數控 ◆智能數控
2.1.2 常用G代碼的用法
uG00 快速定位
N10 G0 X100 Y100
uG01 直線插補
uG02（G03）圓弧插補
結果，這個情況下圓弧命令如下所列：
G17 G03 G90 X5. Y25. I-20. J-5.;
或者
G17 G03 G90 X5. Y25. R20.616.;
uG04 暫停
G04 P1000 暫停1秒
uG17 G18 G19 平面選擇
圓弧在 XY 面上
G17 G02 ( G03 ) G90( G91 ) I_ J_ F_或
G17 G02 ( G03 ) G90( G91 ) R_ F_
圓弧在 XZ 面上
G18 G02 ( G03 ) G90( G91 ) I_ K_ F_或
G18 G02 ( G03 ) G90( G91 ) R_ F_
圓弧在 YZ 面上
G19 G02 ( G03 ) G90( G91 ) J_ K_ F_或
G19 G02 ( G03 ) G90( G91 ) R_ F_
uG20 G21 公英制的選擇
G20； 英制指令
G21； 公制指令
詳細說明
G20，G21 的切換僅對直線軸有意義，對於旋轉軸無意義。G20，G21 僅對指令單位進行
切換，輸入單位不予切換。也就是說，在起始英制處於開關（OFF）時，即使是將加工程序的指令單位以 G20 切換成英制單位，刀具補正量等待各設定單位仍然保持公制單位不變，就對設定值予以注意。
uG28\\G29 回參考點
G28 指令指定時，以 G0 速度定位至指令軸位置以後，各軸以快速進給速度做第 1 參考點復歸。
G28 X_ Y_ Z_ a_；（a= 附加軸）[自動參考點復歸]
G29 X_ Y_ Z_ a_；（a= 附加軸）[開始位置復歸]
uG40 刀具半徑補償取消
uG41 G42 刀具半徑補償
G00 G41 X_ Y_D＿ 或 G01 G41 X_ Y_D＿
G00 G42 X_ Y_D＿ 或 G01 G42 X_ Y_D＿
uG43 G44 刀具長度補償
依據這些指令，各軸移動指令的終點位置，可依設定的補正量做補正。所以，程式作成時假想刀具長的值與實際的值，可以用補正量方式設定，以提高程式的通用性。
G43 Z_ H_； 刀具長補正＋起點
G44 Z＿ H＿； 刀具長補正－起點
uG49 刀具長度補償取消
G49 Z_； 刀具長補正取消
uG53 基本機械座標系
基本機械座標系為機械上固定位置（刀具交換位置、行程極限位置等）的座標系。 G53指令及座標指令指定時，刀具向基本機械座標系上的指令位置移動。
詳細說明
基本機械座標系在電源投入後，以自動或手動參考原點復歸。
決定的參考原點為基準， 自動地建立起座標系。
基本機械座標系不會因 G92 指定而改變。
G53 指令僅在指定的單節有效。 G53 指令在增量值指令（G91）時，以選擇中的座標系的增量值移動。
即使 G53 指令指定時，指令軸的刀具徑補正量不取消。
第 1 參考原點的座標值是以基本機械座標系的零點（原點）起到參考原點復歸位置的距離。 所有 G53 命令均以快速進給方式移動。
當 G53 命令和 G28（零點復歸）命令被指定在同一單節時，後續的命令有效。
uG54—G59 工件座標系設定。
工件座標是以加工工件的斟點做為原點，便於加工程式作成的座標系。
本指令的使用，可以移動工件座標系的位置。工件座標系於程式作成時可有 6 種(G54～ G59)
u標準固定循環；G80～G89, G73, G74, G76
位置定位及鑽孔和攻牙等的加工程式可以僅用 1 個單節的指令，按照一定的加工順序執行的機能，稱做固定循環。循環的加工順序及機能一覽表如下所示。另外，依據標準固定循 環的編輯，使用者本身可以變更固定循環的加工順序及登錄，也可以自己把編輯的固定循環程式輸入 NC 系統中。固定循環機能一覽表如下表所示。
格式：
固定循環的位址及意義
G73 步進循環
•格式
•G73 X_ Y_ Z_ Q_ R_ F_ P_;
P : 暫停指定
G74 反向攻牙
•格式 ：
•G74 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_;
P : 暫停指定
G76 精鏜孔循環
•格式
G76 X_ Y_ Z_ R_ Q_F_
G81 點鑽循環
•格式
G81 X_ Y_ Z_ R_ F_
G82 點鑽 底部暫停
•格式
•G82 X_ Y_ Z_ R_ F_ P_；
P : 暫停指定
G83 深孔鑽循環
•格式
•G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_；
Q ：每次切削量的指定，通常以增量值來指定
G84 攻牙循環
•格式
•G84 X_ Y_ Z_ R_ F_ P_ ；
P : 暫停指定
G85 鏜孔循環
•格式
•G85 X_ Y_ Z_ R_ F_；
G86 鏜孔循環
•格式
•G86 X_ Y_ Z_ R_ F_ P_；
G87 反鏜孔循環
•格式
•G87 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_；
請注意 z1 及r1 的指定。（z1, r1 的符號相反）另外，無 R 點復歸
G87 反鏜孔循環
•格式
•G87 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_；
請注意 z1 及r1 的指定。（z1, r1 的符號相反）另外，無 R 點復歸
G88 鏜孔循環
•格式
G88 X_ Y_ Z_ R_ F_P_
G89 鏜孔循環
•格式
•G89 X_ Y_ Z_ R_ F_ P_
uG90 絕對座標指令值設定
uG91 相對座標指令值設定
uG94 G95 同期進給
按 G95 指令，可以用 F 指令方式指定每轉相對的進給量，此指令使用時，需附有主軸編碼器。G94 指令提供切換回每分鐘進給方式（非同期切削），在該方式下可指定每分鐘相 對進給量的進給方式。
G94︰每分鐘進給 (mm/min) （非同期切削） (F1=1mm/min)
G95︰每轉進給 (mm/rev) （同期切削） (F1=0.01mm/rev)
G95 指令為持續模式指令，直至 G94 指令使用為止均有效。
uG98 G99 固定循環刀具回覆設定
常用M代碼
uM01 選擇性程序停止
uM02 程序結束
uM03 主軸正轉
uM04 主軸反轉
uM05 主軸停止
uM06 換刀
uM08 冷卻液開啟
uM09 冷卻液關閉
uM30 程序結束
uM98 M99 子程序的調入和結束
3、UGNX6.0軟件數控編程模塊的運用
3.1 UGNX6.0軟件編程模塊介紹
平面銑功能
型腔與固定軸曲面輪廓銑功能
變軸銑功能
孔加工功能
3.2四個父節點的創建
3.3 區域面銑削操作
知識要點：
指定部件
指定切削區域
壁幾何體
刀軸
刀軌參數的設置
機床控制
刀軌的生成
刀軌的模擬
3.4 平面銑削操作
知識要點：
指定部件
指定面邊界
刀軸
刀軌參數的設置
機床控制
刀軌的生成
刀軌的模擬
3.5 可設毛胚邊界的平面銑
知識要點：
指定部件
指定毛胚邊界
指定修剪邊界
指定底面
刀軸
刀軌參數的設置
機床控制
刀軌的生成
刀軌的模擬
3.6 精加工側壁
知識要點：
指定部件邊界
指定毛胚邊界
指定修剪邊界
指定底面
刀軸
刀軌參數的設置
機床控制
刀軌的生成
刀軌的模擬
3.7 精加工底部面
知識要點：
指定部件邊界
指定毛胚邊界
指定修剪邊界
指定底面
刀軸
刀軌參數的設置
機床控制
刀軌的生成
刀軌的模擬
3.8 型腔銑操作
知識要點：
指定部件
指定毛胚
指定檢查
指定切削區域
指定修剪邊界
刀軸
刀軌參數的設置
機床控制
刀軌的生成
刀軌的模擬
3.9 殘料加工
知識要點：
指定部件
指定毛胚
指定檢查
指定切削區域
指定修剪邊界
刀軸
刀軌參數的設置
機床控制
刀軌的生成
刀軌的模擬
3.10 等高銑
知識要點：
指定部件
指定檢查
指定切削區域
指定修剪邊界
刀軸
刀軌參數的設置
機床控制
刀軌的生成
刀軌的模擬
3.11 固定軸曲面輪廓銑
知識要點：
指定部件
指定檢查
指定切削區域
指定修剪邊界
驅動方法
刀軸
刀軌參數的設置
機床控制
刀軌的生成
刀軌的模擬
3.12 清跟切削
知識要點：
指定部件
指定檢查
指定切削區域
指定修剪邊界
驅動設置
刀軸
刀軌參數的設置
機床控制
刀軌的生成
刀軌的模擬
3.13 綜合案例的講解
3.13.1 水壺蓋後模
知識要點：
先將鑲件裝配上去加工，然後取出鑲件再加工
所用加工方法：型腔銑開粗（注意補面）
殘料加工開粗剩下的餘量
等高銑比較陡峭的側壁
固定軸曲面輪廓銑較平緩曲面
平面銑
小刀清角
3.13.2 壺柄蓋後模
知識要點：
先將斜頂裝配上去加工，然後取出再加工
所用加工方法：型腔銑開粗
殘料加工開粗剩下的餘量
等高銑比較陡峭的側壁
固定軸曲面輪廓銑較平緩曲面
平面銑
小刀清角
3.13.3 壺柄蓋前模
知識要點：
所用加工方法：型腔銑開粗
殘料加工開粗剩下的餘量
等高銑比較陡峭的側壁
固定軸曲面輪廓銑較平緩曲面
平面銑
小刀清角
3.13.4 水壺底座後模
知識要點：
注意加工深度較大的加工方法
所用加工方法：型腔銑開粗（注意分層加工）
等高銑比較陡峭的側壁
固定軸曲面輪廓銑較平緩曲面
平面銑
3.13.5 水壺底座前模
知識要點：
所用加工方法：型腔銑開粗（注意分層加工）
等高銑比較陡峭的側壁
固定軸曲面輪廓銑較平緩曲面
平面銑
清角
3.13.6 水壺底座滑塊
知識要點：
注意2個方位加工
所用加工方法：型腔銑開粗（注意分層加工）
等高銑比較陡峭的側壁
固定軸曲面輪廓銑較平緩曲面
平面銑
3.13.7 家電產品外殼前模
知識要點：
注意刀具的選用
所用加工方法：型腔銑開粗（注意分層加工）
等高銑比較陡峭的側壁
固定軸曲面輪廓銑較平緩曲面
平面銑
清角
3.13.8 汽車零件外殼前模
知識要點：
注意刀具的選用
所用加工方法：型腔銑開粗（注意分層加工）
等高銑比較陡峭的側壁
固定軸曲面輪廓銑較平緩曲面
平面銑
清角
3.13.9 汽車零件外殼後模
知識要點：
注意刀具的選用和斜頂處的加工
所用加工方法：型腔銑開粗（注意分層加工）
等高銑比較陡峭的側壁
固定軸曲面輪廓銑較平緩曲面
平面銑
清角
3.13.10 前模
知識要點：
注意刀具的選用，高速切削的參數設置方法
所用加工方法：型腔銑開粗（注意分層加工）
等高銑比較陡峭的側壁
固定軸曲面輪廓銑較平緩曲面
平面銑
清角
3.14 孔加工功能
知識要點：
指定孔位置
指定孔表面
指定部件表面
刀軸
循環類型
刀軌參數的設置
機床控制
刀軌的生成
刀軌的模擬
4、電極的設計與加工
4.1 電極加工的原理
電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈衝放電時產生的電蝕作用蝕除導電材料的特種加工方法，又稱放電加工或電蝕加工，英文簡稱EDM。
進行電火花加工時，工具電極和工件分別接脈衝電源的兩極，並浸入工作液中，或將工作液充入放電間隙。通過間隙自動控制系統控制工具電極向工件進給，當兩電極間的間隙達到一定距離時，兩電極上施加的脈衝電壓將工作液擊穿，產生火花放電。
電火花加工的主要用於加工具有複雜形狀的型孔和型腔的模具和零件；加工各種硬、脆材料，如硬質合金和淬火鋼等；加工深細孔、異形孔、深槽、窄縫和切割薄片等；加工各種成形刀具、樣板和螺紋環規等工具和量具
4.2 電極結構
l成型部位：與需要加工成型模具零件的表面形狀一樣，是電極的核心部分
l基座（打表分中位）：裝夾校對電極基準的位置，通常為了方便打表，其x,y方向的校表位應該在8mm左右，基座的高度在10mm左右，其高度值越大對裝夾越有利，但其基本數據應該由電極的專題大小而定。
l方位角：便於電極的安裝
l避空直伸位：一般在3~5mm左右，便於沖走加工時留下的殘渣。
4.3 電極的火花位
即電極加工中預留的放電間隙，一般在0.05~0.1mm之間
4.4 電極數據的給定
即標註電極在模具型心型腔中的位置，便於定位。
4.5 電極的加工
粗公：加工餘量一般設-0.2mm
精公：加工餘量一般設-0.05~0.1mm
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