ug數控編程教學篇1
關鍵詞 UG；制圖環境；delphi7；國標
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）21-0022-02
UG NX5軟件提供了零件建模、零件裝配、出工程圖等功能；但是，UG默認的制圖環境不符合我國的機械制圖國標與習慣；機械設計人員要花費很多時間修改UG系統文件中的相關設置，而且設置過程煩瑣，效率低下。因此，本人提出利用delphi7編寫軟件的方法，實現了UG NX5制圖環境的自動、快速設置，大大提高了設置效率。本文以Windows XP系統下的UG NX5版本為例，闡述UG國標化制圖環境設置及delphi7軟件編程的詳細過程。
1 軟件設計思想
先修改UG系統文件中的相關參數設置；設計軟件時，采用delphi7開發工具中的文件儲存控件，加載已經改好的文件；運行軟件時，文件儲存控件自動釋放加載的文件，用于覆蓋UG原有的系統文件，從而達到快速修改系統文件、自動設置國標化制圖環境的目的。
2 UG NX5制圖環境設置軟件的設計
2.1 UG工作環境及參數文件的設置
2.1.1 用戶角色與工具欄的定制
UG安裝之后，其菜單命令不全，須將資源條中的角色設置成“具有完整菜單的高級功能”，方可顯示完整的菜單。
定制工具欄時，可設置只顯示幾個常用的工具條，而且每個工具條上只顯示幾個常用的命令圖標，同時可隱藏工具條上命令圖標的名稱，從而擴大繪圖區域的工作空間；最后，保存角色文件user.mtx。
2.1.2 編輯公制建模模板文件model-plain-1-mm-template.prt
打開此模板文件，進入UG建模環境，定制繪圖區域的背景顏色為白色；添加名稱、材料、數量、單重、總重、圖號、備注等部件屬性信息；再進入制圖環境，設置圖紙大小、尺寸文本大小、箭頭型式、單位、字體等參數，添加填入標題欄中的重量、材料標記、圖樣代號、圖樣名稱、單位名稱等，采用注釋編譯器使其與部件屬性關聯。
2.1.3 環境變量文件ugii_env.dat的定制
UG默認英制單位和無粗糙度選項。以記事本方式打開ugii_env.dat，查找并設置UGII_SURFACE_FINISH=ON，添加表面粗糙度選項；查找并設置UGII_DEFAULTS_FILE=${UGII_BASE_DIR}＼ ugii ＼ ug_metric.def，設置公制單位等。
2.1.4 ug_metric.def.obsolete文件的定制
以記事本方式打開此文件，查找并設置Drafting_center Line Display：GBStyle，將中心線顯示設為國標樣式；設置Drafting_datum Feature Display：GBStyle，將基準符號設為國標樣式；設置Drafting_projectionAngle：first，采用第一視角投影法等。
2.1.5 用戶默認設置文件nx5_ISO_Drafting_Standard_Shipped.dpv的定制
以記事本方式打開此文件，通過修改參數設置公差標準為“ISO 1101 – 1983”的ISO標準，設置基準符號顯示標準為“China National Standard”的中國國家標準。
2.1.6 明細表表格模板文件hbjPartLists_metric.prt的定制
在制圖環境下，新建零件明細表模板文件，添加序號、名稱、數量、材料、備注等列名，利用注釋編輯器中的“關系”命令將列名與部件屬性相關聯。
2.1.7 明細表資源條文件tables.pax的定制
將自定義的明細表表格模板文件加載至明細表資源條，需要在tables.pax文件中，添加表格模板文件的路徑名。
2.2 軟件設計
本軟件采用delphi7作為開發工具，winXP作為開發平臺，使用第三方控件OBFileStore實現文件存儲。在程序設計時，先存儲已被修改的資源文件；在程序運行時，再釋放控件中的資源文件成磁盤文件。
2.2.1 界面設計
在form窗體上放入OBFileStore、OBCreateShortCut、Reg等主要控件，并設置用戶界面。OBFilStore控件用于存儲UG系統文件，同時釋放存儲的文件，覆蓋UG原有的系統文件；OBCreateShortCut控件用于創建UG應用程序的桌面快捷方式；自定義的Reg控件用于檢測及關閉UG進程。用戶界面如圖1。
圖1 用戶界面
使用OBFileStore1控件的Files屬性，添加UG系統文件、UG工程圖國標圖框及含有A0～A4國標圖框的AutoCAD模板文件。
2.2.2 獲取UG的安裝路徑
UG安裝之后，通過查詢注冊表HKEY_LOCAL_MACHINE ＼ SOFTWARE ＼ Unigraphics Solutions ＼ NX ＼ 5.0子鍵下鍵名INSTALLDIR的鍵值，即可獲取UG的安裝路徑。
2.2.3 釋放控件中的文件成磁盤文件
使用OBFileStore1控件Files屬性的SaveToFile方法，釋放成磁盤文件，將UG工程圖國標圖框文件及AutoCAD圖標圖框保存至D盤下的UGConfig文件夾，同時覆蓋原有的UG系統文件。
2.2.4 自動添加明細表資源條
使用Reg1控件的WriteString方法在注冊表HKEY_CURRENT_USER ＼ Software ＼ Unigraphics Solutions ＼ NX ＼ 5.0 ＼ General ＼ Palettes ＼ Custom子鍵下，創建Palette1子鍵，鍵名URL的鍵值設為表格模板文件tables.pax的路徑名；這樣，UG便自動加載明細表資源條。在生成裝配圖明細表時，將明細表資源條中的表格拖至出圖區域，即可自動生成裝配圖的明細表。明細表資源條如圖2所示。
圖2 明細表資源條
2.2.5 UG內部錯誤解決方法的設計
UG經常會彈出UG內部錯誤的對話框，用戶無法打開圖檔。采用釋放并保存的磁盤文件ugs_common.dll，替換UG安裝路徑下的同名文件，即可解決問題。
2.2.6 UG中英文菜單切換功能的設計
通過修改當前用戶的環境變量UGII_LANG參數為simpl_chinese或english，可實現UG中英文菜單的切換功能。
2.2.7 UG資源條定位的設計
UG資源條默認位于界面的左側。若設置位于右側，則在注冊表HKEY_CURRENT_USER ＼ Software ＼ Unigraphics Solutions ＼ NX ＼ 5.0 ＼ Layout ＼ Resource Bar子鍵下，設置鍵名Docking Side的鍵值為1；若位于左側則設為0。
2.2.8 啟動與關閉UG軟件的功能設計
通過OBCreateShortCut1的CreateDesktopShortcut方法，可在電腦桌面上創建UG的快捷方式。
創建shell對象，通過shell對象的open方法打開UG快捷方式文件，即可自動啟動UG軟件。
通過Reg1的IsProcessRun方法，判斷UG的ugraf.exe進程是否存在。若存在，則通過KillProcess方法結束此進程，實現UG軟件的自動關閉功能。
3 結束語
通過delphi7工具開發軟件設置UG國標化制圖環境，可快速、批量實現自動化設置，大大提高了設置效率，可應用于企業工程出圖和高校UG教學。
參考文獻
[1]龔雄，趙建軍.UG/Drafting國標化工程輔助制圖軟件的研究與實踐[J].計算機工程與設計，2005（02）.
[2]王穎，劉衛東.UG NX7.0制圖環境中pax資源板圖框模板文件的設置[J].泰州職業技術學院學報，2011（6）.
[3]寇曉雨.基于UG工程圖的用戶化研究及應用[J].軟件，2012（6）.
作者簡介
ug數控編程教學篇2
關鍵詞：UG;建模;四軸加工;后處理
在機械設備及其零部件中，變螺距螺旋槽類零件十分常見，尤其在現代紡織傳送機構中，變螺距螺旋槽能夠起到改變傳送速度和力矩的作用，如在化纖加彈機、倒筒機、絡筒機、并紗機和包覆絲機等;變螺距螺旋槽零件加工品質的好壞嚴重影響著其在機械結構中所起的作用，因此對其加工尺寸精度、形狀穩定性以及表面加工質量都有較高的要求;許多數控技術人員剛開始使用四軸機床加工變螺距螺旋槽時未能正確進行變螺距螺旋槽的參數化幾何模型創建及選用合理的加工方法，造成加工失誤或加工效率低下等現象。用UG參數公式方法進行變螺距螺旋槽幾何建模具有快捷精確的特點，能夠準確快速地進行加工，具體過程詳細論述如下：
一、變螺距螺旋槽的參數化幾何模型創建
UG的功能模塊中具有專門針對變螺距螺旋槽形狀的建模和加工方法。在UG中繪制普通的圓柱螺旋線及半徑規律變化的螺旋線（如阿基米德螺旋線等），可以直接用“螺旋線”命令進行繪制，但該命令不能繪制變螺距螺旋線。繪制變螺距螺旋形狀，必須用參數公式繪制變螺距螺旋線，變螺距螺旋槽是以變螺距螺旋線為導向線形成的掃掠特征，在UG8.0中，變螺距螺旋線的形狀由起始圈螺距、終止圈螺距、螺旋線圈數和螺旋線半徑四個參數所組成;用參數公式法可表達如下：
Start_pitch=10 /起始圈螺距
End_pitch=60 /終止圈螺距
Turns=6 /螺旋線圈數
R=25 /螺旋線半徑
mean_pitch=（Start_pitch+End_pitch）/2 /平均螺距
height=Turns*mean_pitch /螺旋線高度
t=0 /系統變量（0變化到1）
xt=R*cos（360*Turns*t） /X規律
yt=R*sin（360*Turns*t） /Y規律
x=t*height
x1=0
x2=mean_pitch
x3=height-mean_pitch
x4=height
z1=0
z2=Start_pitch
z3=height-End_pitch
z4=height
zt1=（（（x-x2）*（x-x3）*（x-x4）/（（x1-x2）*（x1-x3）*（x1-x4））））*z1
zt2=（（（x-x1）*（x-x3）*（x-x4）/（（x2-x1）*（x2-x3）*（x2-x4））））*z2
zt3=（（（x-x1）*（x-x2）*（x-x4）/（（x3-x1）*（x3-x2）*（x3-x4））））*z3
zt4=（（（x-x1）*（x-x2）*（x-x3）/（（x4-x1）*（x4-x2）*（x4-x3））））*z4
zt=zt1+zt2+zt3+zt4
將該文件的exp格式文件從UG的“工具”“表達式”中導入。再用“規律曲線”中的“根據方程”方法即得到所求變螺距螺旋線，如圖1：
圖1 由參數公式生成的變螺距螺旋線
得到變螺距螺旋線后，再運用“掃描”命令，最后通過“求和”命令，從而得到變螺距螺旋槽零件建模圖（如圖2）。
圖2 變螺距螺旋槽零件建模圖
二、UG中變螺距螺旋槽的四軸數控加工方法
（一）加工環境設置。UG加工環境是指我們進入UG的制造模塊后進行編程作業的軟件環境。UG 的CAM功能可以為數控銑、數控車、數控電火花線切削機編制加工程序，其中數控銑削模塊中又分為平面銑、型腔銑和固定軸曲面輪廓銑等不同的加工類型。針對變螺距螺旋槽的幾何形狀特點，其中的可變輪廓曲面銑即是UG針對于變螺距螺旋槽的幾何形狀特點而設置的加工環境模塊。針對此圖中于較深的變螺距螺旋槽形狀，UG可變輪廓銑削可以使用多個深度設置方法進行分層銑削，便于編程者合理設置切削參數。
圖3 可變軸曲面輪廓銑
（二）坐標系設定。在確定了加工對象后UG可以讓我們很方便地選擇工件坐標系，此時需要注意安全設置選項中的安全距離設置;如圖4和圖5所示，如果參考CSYS坐標系不合理，可以通過旋轉坐標選擇正確的坐標系。我們選擇起始圈螺距的起始點作為編程原點，同時選擇好驅動面后注意切削方向和材料方向。
圖4 加工坐標系設定
圖 5 加工坐標系設定
三、程序編制過程：
（一）加工參數的設置。操作參數的設定是UG CAM編程中最主要的工作內容，在對話框中需設定加工幾何對象、切削參數、控制選項等參數，還有一些選項需要通過二級對話框進行參數的設置。具體有以下幾方面：
1、加工對象的定義：選擇加工幾何體、檢查幾何體、毛坯幾何體、邊界幾何體、區域幾何體、底面幾何體等。
2、加工參數的設置：包括走刀方式的設定，切削行距、切深的設置，加工余量的設置，進退刀方式設置等。
3、工藝參數設置：包括角控制、避讓控制、機床控制、進給率設定等。
圖 6 切削步進參數設置
變螺距螺旋槽加工中進給和速度參數設置如下：
圖7 非切削移動參數設定
選擇側曲面作為應用驅動幾何體，指定驅動幾何體，選擇變螺距螺旋槽側壁軸面圓柱面為限制面，指定切削區域，加工起點和終點如下圖設置：
圖 8 曲面加工起點設定
加工投影矢量設置為“刀軸”， 刀軸設置為“遠離直線” 點擊編輯參數點和矢量，見下圖：
圖 9 刀軸控制設定
（二）加工刀路的生成。經過這些設置后，生成刀軌如下圖：
圖10 刀路軌跡
（三）另一側面的變螺距螺旋壁曲面加工。通過UG/WAVE模塊的曲面復制方法，復制修改驅動幾何體。如圖11和圖12：
圖11 UG/WAVE模塊的曲面復制
圖 12 另一側變螺距螺旋壁
再生成另一側的刀軌，如圖12通過“后處理”命令，選擇與機床相應的處理器，即可生成G代碼。使用四軸加工，通過工作臺A軸的旋轉，刀路可以順利生成。
圖13 另一側變螺距螺旋壁
四、后處理及四軸加工程序生成
四軸機床比三軸機床多了旋轉軸，因此四軸機床的加工坐標系是四維坐標系。產生四軸加工程序需要使用UG/Post
Builder為四軸機床建造一個后處理，在完成了機床的控制系統種類選擇后，根據變螺距螺旋槽加工需要分析機床結構，變螺距螺旋槽建模成型時的旋轉軸為Y軸，其旋轉平面為ZX平面;在如圖14和15頁面中，設定第四軸選擇平面設為ZX，轉軸字頭按照機床系統設為A，公差為0.001，最小旋轉角度為0.001，最大角度進給為1500，轉軸方向為Normal-符合左手定則，轉軸行程限制可設為-9999-9999;其余參數保持原有的三軸加工機床默認值，不作修改。
（一）UG/CAM 后置處理原理圖
（二）UG/CAM作后置處理的方法。（1）在 Manufacturing
Operation Manager里 通過 Export生成 CLSF 文件。（2）Tool
Box CLSF 進入 CSLF Manager。（3）選 Postprocess 進入數控后處理菜單 NC Postprocessing。（4）指定機床數據文件 MDFA
Specify。（5）設置 NC Output 成為 File 。（6）指定 輸出的NC文件名 Output File。（7）Postprocess后處理，生成 NC 代碼 *.
Ptp 文件。
（三）設置與四軸機床數據匹配的MDFA文件
圖14 建立四軸后處理
圖15 機床第四軸參數
至此四軸機床的后處理參數設定已經基本完成，保存并使用這個后處理，那么生成的NC程序只需修該程序頭的格式就可以在機床上使用了。因此，充分地利用好UG軟件的可變輪廓銑削方法可以快捷地加工變螺距螺旋槽，迅速準確完成變距螺旋槽零件的加工。
五、結束語
本文通過利用UG軟件對變螺距螺旋槽的建模，運用仿真加工，結合四軸機床的后處理參數完成加工。在實際應用中，可以縮減程序編制與調試的時間，降低生產成本，還可以節省加工設備和現實資源的消耗，對企業有較好的借鑒意義。
參考文獻：
[1]王秋鵬;UG技術在數控編程中的運用[J];電子設計工程;2012年20期
[2] 王國慶;UG NX7.5在數控加工中的實例應用[J];信息技術與信息化;2012年04期
ug數控編程教學篇3
關鍵詞：項目化教學；教學改革；臺虎鉗
我院機電工程系下屬的兩個專業“數控技術”與“模具設計及其制造”目前均安排了UG軟件教學。按照兩個專業的教學計劃，兩專業學生都要先學習UG的建模模塊、裝配模塊（簡單了解）及制圖模塊，之后按照專業的不同，數控技術專業的學生繼續學習UG數控編程模塊，而模具設計及制造專業的學生則繼續學習UG注塑模具設計模塊。因此，如何在有限的教學時數內高效率高質量地使學生掌握UG建模、裝配及制圖模塊的功能，將直接影響到學生后續其他模塊的學習效果。
為了更好地培養學生，貫徹學院教學改革有關精神，在UG上述三模塊教學過程中，我們著重進行實用性練習。在教學過程中按照先簡單介紹基礎知識，使學生了解UG的基本使用方法。再重點按項目進行教學，使學生掌握命令操作的流程的思路整合整個UG的教學。在教學過程中，注重項目的選擇，即要使所有項目結合起來能夠基本覆蓋UG軟件建模、裝配與工程圖的主要功能，又要使每個小的組成項目難度適中，適宜在一節課中進行講授。項目確定后，在教學過程中教師針對每個項目使用自己先在課堂上演示一次、學生實踐一次的辦法完成所有小項目的教學任務；再將所有小項目中畫的部件在裝配模塊中進行虛擬裝配，形成裝配圖，最后再利用制圖模塊完成上術所有組件及裝配機構的工程圖。
一、傳統的UG教學模式及特點
在2009年以前，我院機電工程系UG課教學基本以這種模式為主。其主要思路是：把UG軟件每一指令都進行詳細講解，然后列舉部分實例對教師的功能講解進行驗證。
傳統的UG教學模式有以下特點：一是以教師講為主，學生學為輔，每一次課，教師都是按照“復習—新課引入—新課講授—課后總結與作業布置”這樣的流程進行，學生處于被動地位；二是理論講解過于詳細，學生難以全部接受，在講課過程中，以課本為中心，從軟件的功能介紹到每一部分的介紹都進行詳細地講解，基本上不會遺漏某一部分，非常全面。
二、項目化教學——臺虎鉗部件與裝配
傳統UG教學將課程內容作為知識來傳授，忽略了其技能的要求。從課堂教學的表現形式來看，傳統教學最典型的表現是“滿堂灌”，忽略了學生的主觀能動性，扼殺了學生的主動性和學習興趣。UG課程內容龐大，講多少學時都不夠，而且課程的實踐性很強，非常適合項目化教學。對于高職學生，只需要學生掌握“能建模，能裝配，能出工程圖，能進行運動仿真”，解決學生“能”的問題，即能根據項目或任務選擇合適的命令、菜單完成任務，而不要求學生全面掌握UG軟件的全部內容。
從教學角度來看，轉變教學思路是課程改革的關鍵。在UG課程的教學改革過程中，尋找合適的項目用于課堂教學是教學成功與否的關鍵，我們利用青年教師下企業的機會，與企業共同探討適合于課堂教學的項目，將復雜項目進行簡化，最終確定以臺虎鉗為中心，構建了四個大型項目——零件造型、裝配、工程圖、運動仿真進行教學；在零件造型部分，又分為九個小項目進行，項目的基本內容及學時分配見表二。
三、項目化教學的實施效果
在教學實踐過程中，經過項目化教學的訓練，學生有以下幾個方面的轉變：一是學習積極性大幅度提高，從原來的無精打采到現在主動提問，課堂氣氛變得非常活躍；二是主動思考能力加強，對于不懂的問題，經過教師不斷提醒，學生通過摸索，能找到解決辦法，并且能夠查閱有關圖書資料和網上資料來解決；三是學生之間相互探討解決問題的能力增強，學生在造型、裝配、出工程圖過程中，對一些不懂的問題，經過討論，互相促進，往往能解決得很好。
UG課程的考核也進行了改革，由過去的理論考核變成現在的實踐考核，由過去的集中考核變成現在的項目分散考核，課程結束后，學生評價非常高，教學評價分數平均達95.5分。
（作者單位：陳文軍，廣東省華立技師學院；習宗德，廣州華立科技職業學院）
參考文獻：
[1]梅曉妍，王民權.高等職業教育形成性考核的探索與實踐[J].職業教育研究，2007，（1）.
[2]姜大源，職業教育學研究新論[M].北京：教育科學出版社，2007.
ug數控編程教學篇4
關鍵詞：數控技術；數控加工；UG；先進制造技術
1引言
數控技術在工業加工中屬于先進的零部件加工技術，而技術的先與否能直接影響著國家在國際上工業加工的重要地位，同時其水平的高低也作為先進制造技術的核心，關系到國家戰略地位和體現國家綜合國力的重要基礎性產業，其水平高低是衡量一個國家制造業現代化程度的核心標志，因此加工機床及生產過程數控化，己經成為當今制造業的發展方向。
2數控技術的發展趨勢
（1）模塊化、專門化與個性化。為了適應現今數控機床自身的特點，對其機床進行模塊化，并對其數控功能予以功能化。為了提升數控機床的操作技術能被廣泛的應用，在實際的工作中，應對機床自身技術的出售價格進行合理的制定，進而實現機床性能的優化。另外，硬件中各組件的模塊化能為實現工業數控系統標準化起到促進性的作用。按照實際不同功能方面的需求，把基本模塊的型號進行統一，通過這種積木形式的改進，進行功能方面的修正，能實現適當的裁剪，并使得機床當中模塊的相應得到控制，進而形成不同檔次機床加工系統。（2）智能化。該方面的內容主要指的是擬人智能，在數控機床加工的系統進行適當的處理，能在很大程度上增強機床自身的性能。智能化的數控機床加工系統在實際的作業中，通過對加工精度進行適當的檢測和建模，根據實際的加工狀況制定實現加工和成產目標的決策，對加工原料進給速度和切削深度的工藝參數予以控制，能促使機床的實際加工保持在最好的狀態，這樣不僅能提升加工的速度和質量，同時為機床后續的維修和養護提供了的重要的保障。（3）網絡化和集成化。在科學技術迅速發展下，工業加工和生產逐漸趨向網絡化發展，通過自動化系統和移動網絡通信技術的充分結合，為遠程控制機床的生產和加工提供了重要的保障。網絡數控機床系統在實際應用的過程中，在信息技術的輔助下，能對正在工作和即將工作的機床進行遠程控制。不僅如此，在實際的工作中，還能實現對機床故障的檢測和維修，采用網絡化和集成化的技術之后，能為機床加工工廠降低一大部分的支出費用。（4）開放化。具有高性能和超高性價比的開放化系統的研究，其重要的部分是將NC本身與分布式DNC的信息控制系統進行充分的結合。現階段，國內的廣大數控機床系統的研究人員對開放化的系統進行開發，其中以型號為華中I型具有強的代表性，其主要利用工業當中PC機當中適配器卡的系統結構，其主要的建設基礎是通用32位型號的工業PC機與DOS平臺當中的開放形式體系結構為依據，在實際應用中具有較好的模塊化與層次化的優勢。（5）高速、高效、高精度、高可靠性發展方向。在現今的工業領域中，高速與高效的機床系統正向著高速化進行發展，在近幾年的發展中可以看出從精密加工到超精密加工發展中耗費的時間較短，而加工的精準度也得到逐步的升級。高可靠性性能的機床在相對惡劣的環境下，能實現正常工作。這樣的特點，在未來的發展中將是重點的發展趨勢。
3應用UG軟件設計與制造
UG屬于現今走在先進前列的加工控制軟件，該軟件能從事概念方面設計、工業產品的設計工程仿真等領域當中。（1）UG軟件的CAD功能。UG軟件CAD模塊的建模方式是一種復合形式的模型建立，其優勢是在設計的各個環節中，能提供較強的靈活性。并在實際操作當中為機床系統提供支持不同操作工具。在操作和作業的過程中，使用的終端用戶能按照最初的設計方向，進行模型的建立。并能搭建其參數化的加工模型，終端用戶能通過編輯的相應參數對模進行不斷的修改，進而獲得最終的版本。UG系統軟件能夠提供便捷的操作方式，充分的集合了傳統機床加工和參數化。有些時候只有一個簡單的線框模型就足夠了，不需要構建復雜的約束實體模型。不過，建模模塊在實際應用的過程中，還提供了不同形式參數化建模形式，并具有傳統實體形式的建模能力，在應用之后，能增強建模的簡便性和易操作性。（2）零件信息模型建立。零件信息模型建立模塊首先利用UG的CAD功能模塊完成零件造型。由于加工工藝設計需要加工工藝信息，而UG的CAD功能中不能實現在實體造型時加入加工特征信息，所以使用CAD功能擴展把加工工藝信息以屬性的形式添加到零件模型當中。CAD功能擴展是通過UG軟件的二次開發功能實現的。零件信息模型是為加工工藝設計和刀具軌跡提供必要的零件信息，它是通過零件信息識別功能從CAD的零件造型和CAD功能擴展提取出這些必要的零件信息的。零件信息識別是通過UG軟件的二次開發功能實現的。國內外對于零件信息識別進行了很多的研究，現在多數采用特征識別，特征識別要求CAD系統必須能夠進行特征建模或者通過一定的特征識別算法來識別加工特征。特征識別在回轉體零件的識別上已經有成功的例子，但它對非回轉體的識別還有一定的局限性，難以滿足零件信息處理的要求。（3）加工工藝設計。在使用先進加工技術之后，能獲得機床加工數據，主要的方式以下兩種：1）在本系統的輔助下，利用創成的成型的工藝設計模式，得到工藝數據，在實加工的過程中可以自動的形成加工工藝。其先通過對將要加工零件屬性的識別，從這些信息中篩選出能支撐零件加工的信息模型，并作為工藝實際邏輯決策樹的依據，在加工之前，對工藝決策的可行性進行推理。進而生成工藝數據，主要以關系表的形態存儲到數據庫當中。還提供了工藝修改的相應功能，能對自動形成的工藝規劃予以適當的調整。2）自動編程模塊需要加工工藝數據，能從其它CAPP系統中讀取或手工輸入。工藝數據庫中包含了進行工藝決策時使用到的工藝知識，這些知識可以使用數據庫來進行表示，如刀具、進給量、切削速度信息等。工藝決策邏輯以決策樹的形式表現，決策樹包含工藝決策、工具選擇、切削用量選擇等知識，如確定工序、工步的內容及順序的規則、選擇刀具、進給量、切削速度的規則。加工工藝設計是基于工藝決策可以自動生成工藝規程，同時為了使整個系統有更強的實用性，對生成的工藝規程可以進行修改，使生成的工藝規程更加合理。加工工藝設計模塊中的工藝決策雖然沒有采用專家系統型進行推理，但在設計過程中，借鑒了許多專家系統的技術，如知識的表示、框架推理等，這樣使工藝決策的表達和描述都非常的方便和清晰。加工工藝設計模塊的工藝決策是基于框架推理以決策樹的形式進行的，其過程包括確定毛坯、確定表面的最終加工方式、制定工藝路線、工藝設計等。（4）UG軟件編程加工。數控自動編程模塊從數據庫中提取零件信息模型、加工工藝設計所提供的信息，在建立毛坯模型、刀具模型的基礎上，構造UG的加工環境，應用刀具軌跡決策自動完成刀具軌跡生成。然后進行刀具軌跡仿真，在加工過程仿真無誤后，通過利用針對使用機床的后置處理文件輸出適合該機床NC代碼。1）刀具軌跡的自動生成。刀具軌跡的自動生成利用內部接口，工工藝信息，包括加工工序、刀具信息、從加工工藝設計模塊中讀取加切削參數、加工方式、加工對象幾何體等，調用UG內部函數設置加工環境配置和設置，創建操作對應的程序，把從加工工藝設計模塊中讀取到的切削參數賦給操作對應的切削參數選項，最后創建出刀具軌跡。2）刀具軌跡的切削仿真。對于已經生成的刀具軌跡，可以進行實體形式的切削仿真，讓用戶在圖形方式下更直觀地觀察刀具地運動過程，以驗證各刀具軌跡參數設置的合理性。實體形式的切削仿真可以對工件進行比較真實的模擬切削，通過切削模擬可以提高程序的安全性和合理性。切削仿真以實際加工的時間并且在不造成任何損失的情況下檢查零件過切或者未切削到位的現象，通過實體切削模擬可以發現在實際加工過程時存在的某些問題，以便編程人員及時修正，避免工件報廢。通過實體切削模擬還可以反應加工后的實際形狀，為后面的程序編制提供直觀的參考。3）刀具軌跡的后處理。CAM過程的最終目的是生成一個數控機床可以識別的代碼程序。數控機床的所有運動和操作是執行特定的數控指令的結果，完成一個數控加工一般需要連續執行一連串的數控指令，即數控程序。手工編程方法根據零件的加工要求按照所選數控機床的數控指令集編寫數控程序，直接輸入到數控機床的數控系統中。自動編程方法則不同，經過刀具軌跡計算出來的是刀位文件，而不是數控程序，因此，需要設法把刀位源文件轉換為特定機床能執行的數控程序，輸入數控機床的數控系統，才能進行零件的數控加工。把刀位源文件轉換成特定機床能執行的數控程序的過程稱為后置處理。
參考文獻：
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[5]張寶林數控技術[M].北京:機械工業出版社,1997.[6].[DB].
ug數控編程教學篇5
1.1 虛擬現實仿真技術在高職實踐教學中的研究現狀
虛擬現實是人們通過計算機對復雜數據進行可視化操作與交互的一種全新方式，與傳統的人機界面以及流行的視窗操作相比，虛擬現實在技術、思想上有了質的飛躍[1]。
虛擬現實仿真技術目前在國內外發展較快，廣泛應用于高校實踐教學、企業生產加工、醫學研究、軍事等領域，美國的虛擬現實仿真技術代表著行業領先水平[2]。
我國許多高校和研究機構也已經利用虛擬現實仿真技術，開展教學和實驗實訓方面研究與開發，廣泛應用于高校的實踐教學，將會對其教學模式改革起到極大推動作用[3]。國內的一些高職院校，將仿真技術軟件廣泛應用于三維造型設計、數控模擬加工等實踐教學環節，收到了較好的教學效果。
1.2 虛擬現實仿真技術在高職實踐教學中應用研究的意義
利用虛擬現實仿真技術構建一個虛擬的實訓場所和學習場景，可減少高職院校因實訓設備不足而產生的影響因素。通過進一步整合教學資源，提高實訓設備的利用率，提高學生學知識、練技能的濃厚興趣，提高實踐教學效果和學生的實踐應用能力，具有深遠的意義。
2 虛擬現實仿真技術在高職實踐教學中的研究內容
2.1 虛擬現實仿真技術進行虛擬設計實踐教學的應用研究
傳統設計是設計者根據產品用戶的需要，將所設計產品的結構通過圖紙表現出來，經過計算或者經驗認證后，再投入生產試制中進一步檢驗其結構設計的正確性與合理性。而虛擬現實仿真技術在實踐教學應用研究中主要體現在以下幾個方面：
2.1.1 利用虛擬現實仿真技術開展UGCAD模塊實踐教學的應用研究
對于工業用戶，EON Professional帶有高端的CAD和3D數據格式轉換模塊，它通過優化，快捷地把各種CAD和3D數據轉換成EON格式。其基本模塊支持30多種格式，如AutoCAD，CADKEY，KGES，Maya，3ds max，LightWave，SOFTIMAGE 3D和SolidWorks等。此外，它還支持關鍵幀（key-frame）、自動常規校正、頂點縫合、幾何/平面削減、保持UV貼圖和紋理的情況下任意調節的組合貼圖。
我院機械類專業實施實體建模、特征建模和自由形狀建模三個模塊的實踐教學，使學生能夠方便地建立二維和三維線框模型、掃描和旋轉實體、進行布爾運算及建立表達式。掌握圓柱、圓錐、球、圓臺、凸墊及孔、鍵槽、腔體、倒圓角、倒角等命令的操作。能采用逆向工程，通過曲線/點網格定義曲面，通過點擬合建立模型。還可以通過修改曲線參數，引入數學方程控制、編輯模型。
2.1.2 利用虛擬現實仿真技術開展MoldWizard模塊實踐教學的應用研究
實施MoldWizard注塑模具設計模塊的實踐教學研究，要求學生能進行中等復雜程度的注塑模具和冷沖模設計。掌握UG MoldWizard（注塑模具設計向導）的操作界面，熟練掌握數字化裝配，中等復雜產品的分模、添加模架、鑲塊、滑塊、電極、澆注系統、冷卻系統以及選用各種標準件等有關內容。
2.1.3 利用虛擬現實仿真技術開展產品分析模塊實踐教學的應用研究
以UG軟件為平臺，開展UG產品分析模塊的實踐教學研究，分析與探索產品模型受力、受熱后的變形。以模具企業設計崗位的崗位知識、能力、情感要求為課程目標，以模具產品為項目載體，以Moldflow模流分析軟件為工具，按工作過程來設計教學活動、組織教學。使學生掌握基本CAE分析方法的基本過程，為將來工作中實際應用提供必要的理論基礎。
通過模擬塑料的成型過程，可以找出產生這些缺陷的原因，再采取相應的措施來避免。塑料在模具中的成型性能也因模具的澆注系統的設計、塑料的性能、成型的壓力和溫度不同而不同。通過使用CAE軟件分析，有助于讓學生懂得如何優化其模具設計，使生產出來的塑件避免出現各種質量缺陷，優化產品設計及選取合適的注塑工藝等。
通過模流分析軟件的模擬，可以很容易看到是否出現困氣問題，然后根據以上改善方法，擬定初步改善方案，用模流分析進行模擬驗證，得出模流分析結果，對其進行分析比較，這樣就能充分利用模流分析的虛擬模擬仿真，大大節省了試模成本，這就是模流分析之所以能夠得到越來越多人認可的原因。
2.2 虛擬現實仿真技術進行虛擬制造實踐教學的應用研究
利用虛擬現實仿真技術，了解UG CAM的加工類型和特點；掌握UG軟件在銑削加工方面應用知識；熟練掌握UG自動編程的常用命令和基本操作；掌握零件自動編程的一般步驟，并能根據零件特點選擇合適的加工方法。
在CAM自動編程和數控加工中，運用UG軟件的仿真功能對后處理程序進行模擬，用UG數控仿真軟件對加工過程進行仿真，檢查優化其加工工藝的合理性，有效地提高機床的加工效率和模具加工質量。
2.3 虛擬現實仿真技術進行虛擬裝配實踐教學的應用研究
在虛擬仿真實訓室開展模具虛擬拆裝和裝配的實踐教學研究，包括進行產品裝配建模、裝配路徑與順序的設計、零件裝配過程運動分析等內容。
通過虛擬實訓室，開展模具結構的拆裝實驗，模具成型過程的運動仿真，模具知識的索引等實踐教學環節的教學研究。對UG軟件進行二次開發，開發出模具結構認知與虛擬拆裝軟件系統，完成典型模具的虛擬裝配等實踐環節的教學。
3 虛擬現實仿真技術在實踐教學中擬解決的關鍵問題
3.1 虛擬現實仿真技術在高職實踐教學中的應用與研究，有效地避免了高校實驗實訓設備不足的影響因素。學生通過虛擬實驗項目的學習與訓練，減少其真機操作時出現許多失誤問題。
3.2 虛擬現實仿真技術在高職實踐教學中的應用與研究，教師利用虛擬現實仿真技術教學時，與實訓室技師經常切磋技藝、探討操作問題，提高了教師的實踐教學水平。
3.3 虛擬現實仿真技術在高職實踐教學中的應用與研究，改變了學生被動學習的方式，提高了學生學習興趣、綜合實踐能力和高職實踐課堂教學效果。
4 結束語
ug數控編程教學篇6
關鍵詞：整體葉輪；UG；數控加工；工藝規劃；
0引言
葉輪類零件是一類具有代表性且造型比較規范的、典型的通道類復雜零件，其形狀特征明顯，工作型面的設計涉及到空氣動力學、流體力學等多個學科，因此曲面加工手段、加工精度和加工表面質量對其性能參數都有很大影響。故葉輪的設計與制造密不可分。傳統的葉輪加工方法是葉片與輪轂采用不同的毛坯，分別加工成形后將葉片焊接在輪毅上。此方法不僅費時費力，且葉輪的各種性能難以保證。近年來，多軸數控技術尤其是五軸數控技術的發展使得葉輪的整體加工成為可能并日益普及。
數控加工是CAD/CAM技術中的重要環節之一，刀位軌跡規劃又是數控加工技術的關鍵。坯的制備、定位基準及加工路線的擬定、刀具類型和切削參數的選擇，零件粗加工階段的刀軌規劃以及精加工刀軌等，是刀位軌跡規劃的重要內容。由于葉片類零件的空間重疊區域大，在加工過程中需要對刀軸矢量等進行控制。數控加工刀位規劃問題同所采用的刀具以及加工過程中曲面的成形原理密不可分。在不干涉的條件下加工任意復雜曲面，由于球面的點對稱性，僅需確定球心相對于設計曲面的位置，一般勿須考慮刀具的姿態，這就給刀位確定帶來了很大的方便。但是，球頭銑刀的切削速度隨著趨近刀底部而趨近于零，這時球頭銑刀相當于擠壓被加工面，導致工件表面質量惡化，而且在一次走刀下加工的帶寬較窄，嚴重制約了其加工的精度或效率。
本文以整體葉輪曲面造型及數控加工工藝研究等為核心內容，結合數控加工過程中的外延內容如幾何建模等技術，對整體葉輪的五軸數控加工進行了較為全面的研究，借助UG完成了直紋面形式的整體葉輪幾何造型，并通過對整體葉輪在五坐標數控加工工藝規劃進行分析，采用等參數線法分別對葉片的背、腹面和流道面生成無干涉刀具路徑，并確定刀軸傾角、切削行距，并最終完成了葉片的數控加工仿真。
1.基于UG的整體葉輪曲面實體造型
基于UG的自由曲面造型功能，對提供的葉片原始數據文件進行前處理，然后利用UG中基于NURBS建立的葉片型面的樣條曲線，構造葉片空間型面，更精確的反映葉片的曲面形狀，有利于葉片的實際加工，葉輪創建的流程圖如圖1所示。
圖1葉輪創建流程圖
（1）創建樣條曲線創建了UG支持的數據文件后，打開UG建立一個新的part文件，從菜單欄中選擇：應用建模命令，進入建模狀態。導入數據文件，繪制樣條曲線。從菜單欄中選擇：插入曲線樣條命令，根據需要選擇擬合方式，把已生成的dat數據文件導入，系統將按照數據繪制樣條曲線，如圖2所示。（2）通過曲線串生成葉片片體。從菜單欄中選擇：通過曲線組命令，系統將彈出對話框，分別選取已建的樣條曲線串，注意統一起始元素。（3）延伸片體。（4）采用通過曲面組和藝術曲面方法生成縫合面。（5）縫合曲面生成葉片實體。（6）生成輪轂曲線和裁剪曲線，UG 提供了兩種建立曲線的方式：一種是直接在三維建模方式下，一種是在草圖方式下。草圖中建立便于參數化，推薦用草圖建立。截面線串如圖3所示。
圖2 圖3
圖4 圖5
（7）建立輪轂回轉體，在菜單欄中選擇插入設計特征回轉命令，選擇所建的截面曲線作為剖面線串，創建輪轂回轉體，如圖4。（8）修整葉片與輪轂，通過定義基準面和裁剪體，利用插入特征操作裁剪命令，裁掉多余的部分。（9）建立其他的葉片，因為葉片是圓周均布的，所以從菜單欄中選擇：編輯變換命令，選擇要復制的葉片，在角度文本框中輸入參數值360/n（n為葉片個數），連續復制n-1次，這樣就完成了n個葉片在輪轂上的均勻分布。（10） 建立整體葉輪到此時葉片、輪轂已經建立完畢，但它們都是獨立的實體，因此，通過布爾和運算把它們組合成一個實體，最終完成葉輪的三維實體造型，如圖5。
2.整體葉輪曲面加工仿真
在進行數控加工編程之前，首先確定要使用的刀具。在UG/CAM中，通過專門刀具創建操作來確定刀具。在UG中確定刀具的方式有兩種：用戶自定義刀具和從刀具庫獲取刀具。本文在對螺旋槳零件進行粗加工時選用了12mm的平銑刀，刀具長度75mm，刃長50mm，刀柄直徑為50mm，長度為20mm。粗加工過程中采用型腔銑（mill_contour）方法對流道進行開粗，此方法開粗效率高、加工質量穩定，所以選取平銑刀可以減少走刀次數，提高加工效率與表面質量。半精加工和精加工時選用了5mm的球頭刀，刀具長度75mm，刃長50mm，刀柄直徑為30mm，長度為20mm。由于在多坐標加工中，球頭刀對于加工對象的適應能力很強，而且編程與使用也較方便，所以本文選取了球頭銑刀。
零件粗加工采用層切法加工。在確定了切削區域后，接下來就是確定切削層，切削層選取從頂面下降到56mm深度的范圍，每層切削2mm。進入UG的Cavity-Mill模板設定粗加工切削參數，包括加工余量、安全間隙、公差等加工精度參數，還包括進給率、切削模式、切削類型、行距等。本文中的設置參數為：進給率1200mm/min，切削模式選擇Follow Periphery，行距選擇刀具直徑的70%。在Cutting參數設置里選擇切削方向為Inward由毛坯外緣向內銑削，開粗軌跡如圖6所示。
圖6 開粗軌跡 圖7葉背半精加工刀軌圖
半精加工流道面時由于想鄰葉片間的空間較小，在經向上隨著半徑的減小通道越來越窄、紐角越來越大，刀具與加工葉片和刀具與相鄰葉片易發生干涉，刀位規劃約束條件比較多自動生成無干涉的刀軌較困難。經過分析和試驗證明選擇曲面驅動方式刀軸采用插補方式，投影采用刀軸方式可生成質量較高的刀軌，如圖7所示。
在對整體葉輪零件的粗加工和半精加工工序完成以后，接下來要進行精加工工序。同樣選擇VARIABLE_CONTOUR可變軸輪廓銑模板，分別選擇葉輪葉片的葉背、葉腹和流道曲面為驅動幾何，切削模式同樣選擇直線銑削，類型為Zig-Zag，設置合理的參數后，葉輪精加工模擬顯示生成如圖8所示。
圖8 葉輪精加工模擬
3.結論
以整體葉輪曲面造型及數控加工工藝研究等為核心內容，結合數控加工過程中的外延內容如幾何建模等技術，對整體葉輪的五軸數控加工進行了較為全面的研究，借助UG完成了直紋面形式的整體葉輪幾何造型，并通過對整體葉輪在五坐標數控加工工藝規劃進行分析，采用等參數線法分別對葉片的背、腹面和流道面生成無干涉刀具路徑，并確定刀軸傾角、切削行距，并最終完成了葉片的數控加工仿真。本文針對葉輪的三維造型所采用的技術處理方法進行分析，對解決不同領域的類似問題也具有指導借鑒的意義。
參考文獻：
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ug數控編程教學篇7
【關鍵詞】 模塊化案例教學 UG 知識結構
在高職的機械類專業中，UG課程是數控專業、模具設計專業以及機電一體化專業等的一門主干課程，主要用于設計和數控加工。該軟件具有知識覆蓋面廣，功能強大和實務操作性強等特點，所以對于高職的教學，有一定的困難。就目前情況來看，大部分高職院校都采用小軟件CAXA、Mastercam和Solidworks來代替該軟件，也有部分院校，已經開設了這門課程，但教學效果不是很好。隨著制造業的CAD/CAM一體化技術的發展，UG作為一個集成化、全面、一體的軟件，給企業提供一個全新的解決方案，它在航天、航空、汽車、機械等制造領域的應用也越來越廣泛，所以找到一種行之有效的教學方法，是UG課程在高職教學中得到推廣的關鍵。
傳統的CAD、CAM 軟件的教學，都是教基本菜單的使用，和使用環境相脫節。而對于UG 的教學，運用傳統的教學方法，已不能達到理想的教學效果，因為UG軟件是一個功能強大，應用靈活的軟件。如果只教基本菜單的話，學生在具體的實踐中，面對大量的菜單，不知如何下手、如何運用，效果不佳。那么怎樣把這樣一個功能強大的軟件教給學生，并讓學生靈活應用，采用模塊化的案例教學。
模塊化的案例教學
UG軟件使用最頻繁的基礎模塊可以分為設計、制圖、裝配和加工四個模塊，各個模塊之間獨立性強，每一個模塊都功能強大，它不像其他小軟件是級聯式的菜單， UG軟件大部分菜單已經可視化，要根據具體的要求進行選擇性會話，這是UG軟件的使用難點之一。同時UG軟件中有很多方法和理論很難理解，這是它的使用難點之二。難點之三：由于UG是目前市場上功能最為齊全的產品設計和加工的軟件之一，要想熟練掌握UG各個模塊的使用，需要長期的實踐，同時對使用者的資質要求很高。高職教學為了解決這樣的矛盾，在具體教學時，各個專業以夠用為度的原則，根據專業的偏重點不同，進行模塊選擇。比如數控專業，偏重于設計和加工模塊，而模具設計專業則偏重于設計、制圖和裝配模塊。教師把每一個模塊的理論知識和技能的學習，通過精心策劃，細分到各個案例中，以案例的學習帶動理論知識的學習和運用，在掌握技能的同時，起到舉一反三、融會貫通的效果，同時也為后續的職業遷移奠定了一定的基礎。這就是UG軟件所采用的模塊化的案例教學。
案例的選擇
高職UG課程與傳統的普通課程不同，它目標很直觀，以崗位需求為導向，同時注重時效性和及時性，所以在設計案例時，應以提升學生實際操作能力為中心，將學生要掌握的每個模塊的知識點列出來，并將這些知識點按照一定的原則進行分類排序，以就近的原則（知識點相近時放到一起），以由淺入深的、由簡單到復雜、由個別到系統的原則來設計案例。案例大部分來源于企業，具有新穎性、針對性，難易適度。所選擇的案例要承上啟下，形成系統的知識結構。有時還要對案例進行一定的修改，以適合于教學，或者對案例進行分解，分階段教學。
模塊化案例的教學過程
教學的過程是整個教學的關鍵環節，這個環節進行的好壞，是整個教學成敗的關鍵。教學時，每一講要有教學重點和難點，讓學生一開始就知道這節課的目的。案例教學的過程可分為五個階段。
1.案例結果的演示
在進行案例的演示時，根據每一講的知識特點，演示的方法不同目的不同。方法一：以例引理型，通過案例的演示，先看到結果，使學生建立感性認識，并激發其求知欲。在演示的過程中，教師引導學生對實例進行分析，促使學生對其中的基本理論進行思考，為后續的講解操作打基礎。方法二：給案例設置疑問，通過對案例錯誤結果的演示，使學生發現問題，并思考如何尋找問題和解決問題。方法三：對比案例， 通過演示案例的不同結果，使問題由易到難，不斷補充。在具體的教學過程中，要根據所教知識點的不同，靈活運用這三種方法。
2．案例的講解與操作的實現
在案例的講解過程中，以案例為主線，將操作過程所用到的理論知識做成課件，將其穿插到案例合適的位置，進行分析、講解，讓學生在理解基本理論和原理的同時，也強調了對學生實際操作能力的提升。在操作時，教師帶著學生做，要求講解清晰、步驟明確，教練結合，邊學邊做，以學生為活動主體，使“教、學、做”三位一體，達到最佳的教學效果。
3．總結、復習
在每節課案例的講解與操作實現之后，應對所學內容總結、復習，以加強記憶，并對有疑問的學生進行答疑，這也是教學的重要一環節。
4．案例的模仿與擴展
教學的最后環節，拿出新的教學案例，讓學生自己做，教師進行指導。等學生掌握到一定程度，教師可進一步對其引申和擴展。
5．案例的評價
健全的考核評價方式是確保案例教學取得實效的保障，對于這門課的考核，由四部分組成，平時考核、階段測試、最后的答辯和現場操作，重點考核的是學生的學習能力，和綜合運用所學知識解決實際問題的能力。即學習有多少轉化為了行為，這是評價的關鍵。教師還要對畢業學生進行問卷調查，追蹤、衡量學習效果，及時修整和提高教學效果。
UG課程模塊化案例教學的要求
1.把握好案例教學的宗旨 講案例的目的是為了明白理論掌握技能，案例是以理論為依托的。從頭到尾僅將案例做出來，沒有了分析、講解，這是為案例而案例的教學方式。所以不能為了講案例而削弱了課程的理論性。
2.要有相對應的教材 現在大部分教材是以理論知識的邏輯結構為順序編排的教材，而案例教學，它是以能力為導向，以技能結構的邏輯為順序，所以知識點的編排順序是不同的。如果使用原有教材，不利于教學和學生的日后復習和鞏固，所以要編寫和模塊化案例教學相對應的教材。
3.進行校企合作 根據企業的需求來選擇教學模塊和具體的案例，和企業零距離接觸，這對于職業院校來說是非常有利的，不僅提高了學校的教育質量，而且對于學校的專業發展、師資建設、課程改革等都非常有幫助，同時也為企業培養了最合適的人才。
4.要有雙師型教師 案例教學，需要教師有豐富的實踐經驗，對案例的操作非常熟悉，同時能解決各種操作中的突發事件，并能恰當將理論穿插到案例中，合理地將理論和實踐相結合。
5.要有課程設計或和實訓相結合 軟件學完了，如何運用這是最為關鍵的一步。學生系統地學完該軟件后，要獨立做一個課程設計或在實訓中進行具體的運用，對所學知識和內容進行鞏固和消化，同時也為學生將來走上工作崗位打下一定的基礎。
6.硬件配置 要有多媒體教室，并配有電腦、投影儀等基礎設施。隨著VCD、錄像機和互聯網的使用，課堂的教學將更加豐富和靈活。
結束語
通過研究和長期的實踐，這種教學方法具有四方面的優勢：一是目的明確，效果明顯，并和工廠零距離接觸。二是教和學在整個教學過程中配合得相當和諧。三是變被動灌輸為啟發求知，激發了學生學習的積極性。四是跟蹤教學效果，及時總結教學過程中優缺點。此方法不但適合于UG課程的教學，也適合于任何大型的CAD/CAM/CAE 軟件的教學。
參考文獻：
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[3]教育部長給職業教育致命弱點開“藥方”.中國網，2010-03-21.
ug數控編程教學篇8
關鍵詞：UG CAM；后處理；TCL語言；數控程序
中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A
UGNX/POSTBUILDER擴展了TCL語言，下面代碼會涉及到一些擴展命令，這些命令是以MOM或mom開頭的，以適應一些UGNX/POSTBUILDER中的特殊用途。例如調用和輸出在加工過程中的工藝參數、操作文件等。在UGNX/POSTBUILDER中仍然可以使用TCL語言，具體方法是在用戶命令中使用TCL語言來實現用戶功能更擴展，這就是本文研究的功能能夠實現的基礎。
1 自動添加符合要求的程序頭
在平時的UG程序編制中，幾乎每個程序都會遇到的問題就是：程序頭的修改。因為車間機床系統的多樣性，使得每個機床系統都需要對應不同的程序頭才能使程序正確的讀入到機床中。而UGNX/POSTBUILDER中只能輸出較為簡單的程序頭，比較復雜的程序頭實現很困難，這樣編程人員的工作無形中增加了給程序修改程序頭的工作，而且幾乎每個程序都要修改，這樣既浪費時間，又容易出錯。
下面以制作西門子 802D系統的程序頭及結尾后處理文件為例，首先，在802D系統中的正確識別的程序頭及尾部格式是：
%_N_1000_MPF
；$PATH=/_N_WKS_DIR_/_N _PREDATOR_WPD
N001 G40 G00 G90 X0 Y0 Z200.
……
M30
由以上格式可以看出，如果僅僅用UGNX/POSTBUILDER自身更改程序頭的辦法只能是將“%_N_1000_MPF”這些字符強制輸入到程序中，而且對于與文件名相對應的字段“1000”，則不能更改。即使可以輸出程序，也需要對生成的程序進行修改。另外第二行中的“$”符號，本身具有特殊含義，也不能將它直接加入到程序開頭部分。顯然，這樣無法滿足機床對程序的要求。其實利用TCL語言就可以很輕松的實現這個功能，而且可以根據不同的文件名，操作名而改變其對應的頭文件部分的，使生成的程序與文件名保持一致。對應802D的程序頭，其TCL語言代碼如下：
global mom_output_file_basename
set a $mom_output_file_basename
set b %_N_
set c _MPF
mom_output_literal “$a$b$c”
mom_output_literal {；$PATH=/_N_WKS_DIR_/_N _PREDATOR_WPD}
將上述代碼在UGNX/POSTBUILDER的Program&ToolPath標簽下的Custom Command下建立一個新的命令，將新命令插入到后處理程序的頭部位置，并將原來包含“%”的塊替代，生成的程序如圖1，與原來的默認生成的程序的對比：
通過前后程序的對比可以看出，生成的程序將根據輸入的名稱不同而改變相應的字符，這樣的程序無需再頻繁的復制粘貼程序頭，大大節省了下發程序的時間。
2 程序走刀時間輸出
可以看出，只要在UG軟件中提供了我們所需要的對應信息的變量值，我們就可以將這個值通過TCL語言，將這個值輸出到程序中，供編程和操作人員參考。
程序的走刀時間在生產上起到重要作用，無論是排產還是提高效率，零件的加工時間都是不錯的參考。而走刀時間最準確的方法就是直接記下機床走刀的時間，但是，車間生產任務繁重，不能一一測試，那么UG中能不能給我們計算出時間來呢？答案是肯定的，這個信息也在UG中有著對應的變量，它就是“mom_machine_time”。將它在程序結束（End of Program）中插入，可以對程序切削時間進行統計，并在結尾輸出。實現該功能的代碼如下：
編制模型文件時，有時需要對不同工序，或者不同狀態進行建模，這樣，程序輸出時會產生混淆，不易判斷是那個模型文件輸出的程序，一旦混亂，后果將不堪設想。如果生成的程序可以自己將源模型文件的位置及文件名指定好，那么產生錯誤模型二次輸出程序的幾率將大大減少，而且對于反復編程的研制零件來說，模型統一意味著不但程序生成的快，而且易于在原程序基礎上進行優化，提高效率。實現代碼如下：
結語
通過TCL與UGNX/POSTBUILDER結合的二次開發，解決了困擾實際工作的一些問題，相信對今后減少程序編制中的失誤，提高編程效率，正確向操作人員傳達關鍵信息等有著重要的意義。在這次對TCL語言的研究中，自己不僅對TCL語言的運用有了一定了解，還對建立UG后處理的過程有了更深入的認識，將UG這個工具軟件更好的服務于技術及生產。
參考文獻
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