ＵＧＮＸ數控車床自動編（biān）程的ＭＣＳ-ＳＰＩＮＤＬＥ設置-數控（kòng）機床市場網

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ＵＧＮＸ數控車床自動（dòng）編程的ＭＣＳ-ＳＰＩＮＤＬＥ設置

2016-10-20 來源：蘭州石化職業（yè）技術學院作者：張明豔，劉興勤，汪紅

摘要： 設（shè）置加工坐標係是（shì）自動編程與加工（gōng）的前（qián）提（tí）條件（jiàn），加工（gōng）坐標係的設置對生成的數控程序的準確性有很大影響。闡述了（le）軸（zhóu）類零件在ＵＧ８.５的（de）ＣＡＭ環境（jìng）車削模塊中設置ＭＣＳ-ＳＰＩＮＤＬＥ的兩（liǎng）種方法，給出了在ＵＧＮＸ中創建軸類零件加工模型的要點及（jí）思路。

關鍵詞： ＵＧ；自動編程；坐標係；數控車床

0 .引言

數控機床（chuáng）零件加工前（qián）必須編寫加工程（chéng）序，加工程序中的坐標數據是以工件坐標係為基準來度量的，因此在使用軟件自（zì）動編程前，必須設置好加工（gōng）坐標係。在ＵＧ中，加工坐標係是用ＭＣＳ來（lái）表（biǎo）示的，一般情況下，ＭＣＳ有（yǒu）３個方（fāng）向的坐標軸，這３個坐標軸與數控機床的笛卡爾坐標（biāo）係的３個坐標軸是一致（zhì）的。但（dàn）在使用ＵＧ的ＣＡＭ模（mó）塊自動編程（chéng）時，加工零件的模型來自於建（jiàn）模環境，建模環（huán）境下（xià）對建模坐標係（xì）並沒有特別的（de）要（yào）求，這樣很容易導致加工（gōng）坐（zuò）標係與（yǔ）建模（mó）坐標係（xì）軸方向的不（bú）一致，尤其在數控車床中，編程及加工是基於Z-X 平麵（miàn）的，隻用到兩個坐標軸，如果所設置的加工坐標軸與（yǔ）建模坐標軸的映（yìng）射關係不匹（pǐ）配，將會導致所生成的數控程序手工修（xiū）改量大甚至（zhì）完全無法加工（gōng）的問題。本（běn）文將闡述在ＵＧＮＸ８．５中數控車床自動編程的ＭＣＳ設置方法。

1. UG 車削加工使用的坐標係名稱及（jí）用途

ＵＧ車削加工從零件建模到加工要（yào）用到３個坐標係：

（１）絕對坐標係（ＡＣＳ）：用X-Y-Z 標識，是由ＮＸ係統內核生成的用來度量所有參數的基礎（chǔ）坐標係。該坐標係是模型固有坐（zuò）標係（xì），其原（yuán）點和各坐標軸線的方向不可編輯。

（２）工作坐標係（ＷＣＳ）：用（yòng）XC-Y C-ZC 標識，是（shì）用戶建模所使用的坐標係（xì），在初始狀態下與ＡＣＳ是重合的，建（jiàn）模過程中可以根據需要（yào）對ＷＣＳ坐標係進（jìn）行變換（如移動或旋轉）。

（３）加工坐標係（ＭＣＳ或ＭＣＳ-ＳＰＩＮＤＬＥ，後者是數控車床）：用XM-Y M-ZM 標識，是加工刀具走刀的位置基準，在數控編程（chéng）前應進（jìn）行設置，一般與數控機床的坐標係方向一（yī）致（zhì）。

2. 軸類零件在UG 中的建模要求

軸類零件一般是用回轉成型的方法來創建模型（xíng）的，在使用“回轉”特征命（mìng）令前，先（xiān）要繪製二維草圖。在用ＵＧ的ＣＡＤ模塊建模時，二維草圖應（yīng）繪在ＡＣＳ的XY 平麵上，以X 軸為旋轉軸，盡量使圖形右端的回轉中心與ＡＣＳ坐標係原點重合。這樣選擇（zé）草圖平麵及回轉軸形成的軸類零件在加工中直接將對應的ZMXM 作為車削加工平麵，生成的加工程序（xù）符合數控車床的坐標。

如果加工模型是已經創（chuàng）建好的模型，並且建模沒有按照上述的要求完成（例如以Z 軸旋轉），那麽，應在建模環境（jìng）中通過坐標係旋轉，把ＷＣＳ坐標的XC 方位轉到回轉體旋轉軸（zhóu）線方向，並設置ＷＣＳ的原點位於數控加工的工（gōng）件坐（zuò）標係（xì）原點，目的在於使回轉體模型的軸線（xiàn）與絕對坐標係ＡＣＳ的X 軸重合或與工作坐標係ＷＣＳ的XC 軸重（chóng）合，以便於加工坐標係的設置。

3. 車床加工坐標係的（de）設置（MCS-SPINDLE 的設置）

進入ＵＧ的加工環（huán）境，在（zài）ＵＧ加（jiā）工環境中設置選擇（zé）ＬＡＴＨＥ → ＴＵＲＮＩＮＧ，單擊（jī）工具條中的“創建（jiàn）幾何體”圖標，打開“創建幾何體” 對話（huà）框，選擇第一項“ＭＣＳ＿ＳＰＩＮＤＬＥ” ，在ＴｕｒｎＯｒｉｅｎｔ（見圖１）中進行設置。

３.１設置ＭＣＳ

單擊“指定ＭＣＳ”後麵的第一個圖標（biāo），在打開的（de）ＣＳＹＳ窗（chuāng）口（見圖（tú）２）中，“類型”選取默認的“動態（tài）” ；“參考（kǎo）ＣＳＹＳ”的（de）選擇則需要考慮是選擇“絕對” 、還是選擇“ＷＣＳ” ：

（１）當回轉體工件的軸線與絕對坐標係ＡＣＳ的X 軸重合（hé）時，“參考ＣＳＹＳ”選取“絕對” ，此時以絕對坐標係ＡＣＳ來考量ＭＣＳ的方向和原點位置；在“指定方位”中將加工坐標係原點設定到工件的左（或右）端麵中心（可以輸入坐標（biāo）值，也可以用鼠（shǔ）標直接點擊右端麵中心確定），則就會在端麵中心（xīn）出現（xiàn）XM-Y M-ZM 的加工坐標係標記，其中ZM 和工件軸線重合，與建模的（de）絕對坐標X 軸一致，XM 與建模的絕對坐標Y 軸一致（zhì），見圖３。

圖１ＴｕｒｎＯｒｉｅｎｔ對話（huà）框

圖２ＭＣＳ原點及方位設置

圖３軸線與ＡＣＳ坐標係的X 軸重合

（２）當回轉體工件的軸（zhóu）線與ＷＣＳ坐標的XC 軸重合時，“參考ＣＳＹＳ”就必（bì）須選取“ＷＣＳ” ，此種情況下用工作坐（zuò）標係ＷＣＳ來考量ＭＣＳ的方向和原點位置，按（àn）上述同樣（yàng）的方法設定加工坐（zuò）標係的（de）原點位置為工件端麵中心，出現的加（jiā）工坐標係標（biāo）記XM-Y M-ZM 與ＷＣＳ的XC-Y C-ZC 完全對應（見圖４），此時XM 與工件軸線重合。

３．２車（chē）床工作（zuò）平麵及坐標映射關（guān）係設置

車床（chuáng）工作平麵是車削加工（gōng）時車刀運動的二維平麵。在ＵＧ的車削加工（gōng）設（shè）置時，如果在ＭＣＳ的設置中已將ZM 設定為主軸（zhóu），則“指定平麵”選擇“ ZM-X M ”為工（gōng）作平（píng）麵，其他各軸（zhóu）與機床坐（zuò）標軸的映射關係如圖１所示；反之，如果XM 為主軸，則XM-Y M 為工作平麵，其他各軸與機床坐標軸的映射關係如圖５所示。

由此可見（jiàn），車床工作平麵的選擇與ＴｕｒｎＯｒｉｅｎｔ中對“參考ＣＳＹＳ”的選擇是相關聯的：如果在“參考ＣＳＹＳ”中選取了“絕對” ，則ZM 軸與X 軸一致，此種情況下選取ZM-X M 作為工作平麵；如果在“參考ＣＳＹＳ”中選取了“ＷＣＳ” ，則（zé）XM 軸（zhóu）與X C 軸（zhóu）一致（zhì），此種情況下選取XM-Y M 作為工作平麵。

圖４軸線與ＷＣＳ坐標係的X 軸重合

圖５工作平麵及坐（zuò）標軸映射

4. MCS-SPINDLE 設（shè）置對程序（xù）代碼的影響（xiǎng）

車削（xuē）加工（gōng）時（shí）選擇不同的“工作平麵”所生成的（de）ＮＣ程序（xù）是相似（sì）的，但同樣的刀具運動軌跡在程序中標識的坐標地址字不同。表１是兩種不同工作平麵選擇下的ＮＣ程序對比（bǐ）。從表１可以看出，以ZM-X M 為工作平麵所生成的程序中，x 為徑向尺寸值（半徑值），z 為軸向尺寸值（長度（dù）值（zhí）），y 值均為（wéi）零，與數控車床編程的坐標一致；以XM-Y M 為工作平麵生成的程序中，x 為軸向尺寸值（長度值），y 為徑向尺（chǐ）寸值（半徑值），z 值均（jun1）為零，與建模（mó）用的ＷＣＳ坐標一致，並不符合數控機床編程的坐標要（yào）求，在轉換成Ｇ代碼文件的後處理（lǐ）過程中應該注（zhù）意並加以修正。

表１兩種不同工作（zuò）平麵選擇下生（shēng）成的ＮＣ程序對比

5. 總結（jié）

在ＵＧ數控（kòng）車削編程（chéng）時，建模所用的坐標平麵及（jí）回轉軸影響後序加工坐標係ＭＣＳ-ＳＰＩＮＤＬＥ的設置，而“ＭＣＳ-ＳＰＩＮＤＬＥ” 設置關係到車床工作平麵的選擇，並直接影響（xiǎng）到所生成數控（kòng）程序代碼（mǎ）的準確性（xìng），因此，軸類零件在建模時就應盡可（kě）能選擇合適的坐標方位，以簡化數控加工時程序的後處理（lǐ）問題。

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