基于UGNX刀具库的研究与应用

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1、一。。“Cutting一一“。。。先进刀具技术基于UGNX刀具库的研究与应用ResearchandApplicationofCuttingToolDatabaseBasedonUGNX中航工业成都飞机工业(集团)有限责任公司陈思涛中国人民解放军驻成飞公司军事代表室陈林陈思涛助理工程师．研究方向：CAD／CAM、多轴数控加工以殛高速加工等。刀具是机械制造系统中重要的组成部分。由于工业产品不断向结构复杂、尺寸精度高等方面发展，这使得在计算机辅助制造中刀具的准备工作也越来越复杂，成为企业发展的致命障碍。所以进行刀具库的建

2、立，一方面可提高编程效率，降低编程人员的劳动强度；另一方面可使生产更加贴合实际．缩短生产周期，在掌握NX自带刀具库的文件结构和信息记录结构后，根据单位的实际应用情况，按照“定名称、定类型、定参数”等方式将刀具进行标准化、系列化管理。然后按刀具记录结构进行新的刀具记录创建和新的刀柄记录创建。提高企业的经济效益。而NXCAM作为CAM(ComputerAidedManufacturing，计算机辅助制造)软件领域的佼佼者，因其提供的CAM模块支持大型加工数据平台，可提供一整套解决方案，功能强大，现已得到非常广泛的应用。

3、但其缺省库中只包含一些示例数据，并不能满足企业的需求及企业自身的加工特点。数控编程刀具使用的现状对生产现场的数控编程工作模式进行调查，由于没有规范的数控编程流程，没有统一的刀具库、切削参数库等一些重要基础数据库，容易出现以下问题：(1)在进行生产加工准备中，需要对一个工件或是多个T件编制加工工艺及程序时，都有可能用到多种规格、不同类型的加工刀具。如果我们在编制程序时，每次都要重新逐一创建并设置刀具参数(包括刀具的几何结构、材料等参数)，那么我们的效率将大大下降，完成的也是些简单的重复劳动。(2)由于现场工人根据制造

4、大纲(FO)到工具室借刀具，常常需要自己选择刀具品牌，自己根据被加工零件的情况选择刀具工作长度，而且还常常出现工具室无对应的刀具而更改加工程序，造成数控机床的频繁停工，严重影响了数控机床的使用效率，增加了操作工人等人员的劳动强度。(3)由于刀具订货和生产周期较长，很难满足新产品研制的需要。因此，工艺人员在工艺准备时常常采2011年第23／24期·航牵制造技术89。够．=．一二二二二

5、E哒u丛QEIHE!￡△B一一用代用刀具加工首件零件(首件零件已经生产完成，而最先订出的刀具还没有到货)，不但影响了首件鉴定的准确性，

6、而且还影响了其他项目的正常生产，加大了刀具的管理难度。刀具库的建立为此，我们开展了大量的刀具研究工作．建立了适合本单位零件、刀具和机床加工特点的刀具库，对数据刀具进行系列化、标准化管理，实现了在利用NX进行数控编程时，智能地选取所需刀具，从而极大地提高了数控编程的质量和效率，使生产准备的周期大大缩短，生产效率得到了明显提高。1刀具系列化定义和描述通过对现场数控加工刀具数据进行收集、归类和整理，对不同类型的刀具采用标准化、规范化的定义和描述，如：刀具图号KENNAC．N．H100LXDl624L50La24R1，其中

7、KENNA表示该刀具的品牌是肯纳(Kennametal)，c表示刀具的材料是涂层硬质合金，N表示被加工材料是一般进口铝(7075、2024等)，H100表示刀具总长度为100mm．LX表示此刀具为立铣刀，D16表示刀具直径D为16mm，Z4表示刀具齿数为4个，L50表示刀具最大工作长度能达到50ram，La35表示刀具刃长为35ram．Rl表示刀具底角半径为月．。图l描述的是立铣刀的一些重要几何参数。应用此命名规则可以比较科学地对数控加工刀具进行统一命名，使之系列化、规范化。图1立铣刀示意图90航空制造技术·201

8、1年第23／24期刀具材料是直接影响数控加工刀具切削性能的主要因素．数控加工刀具的材料多种多样，常用的刀具材料有高速钢、金钢石、碳素工具钢、硬质合金、金属陶瓷、氮化陶瓷、立方氮化硼等。对不同的工件材料进行切削加工+需要不同的刀具及相应的切削参数来完成。2NX刀具库管理框架结构的重组汉化在NX加工编程中可以通过3种方式来得到刀具．创建新的刀具，从模板文件中调用刀具，还有就是通过刀具库来调用刀具，如图2所示。图2刀具库中调用刀具由于系统默认刀具库的刀具类型定义与我们生产现场的刀具分类定义不完全相同，且为英文，因而很不直

9、观，使用极不方便。我们总是希望能是中文的，能与我们现场刀具使用分类一致。通过进一步的研究，发现NX中的刀具框架管理结构(刀具层次关系)是在dbc—tool—ascii．def文件中定义的．通过CLASSMILLING、CLASSDRILLING、CLASSTURNING来定义刀具库的3个主类，在3个主类下面又定义了近30个子类。而刀具的每一个详细参数都是在t