A. ug有没有使用技巧
1、UG工具栏备份恢复法
在布局好自己的工具栏之后退出UG,然后打开"C:\Documents andSettings\username(个人帐户)\Local Settings\Application Data\UnigraphicsSolutions\NX",把user.mtx给备份一下即可,下一次想用的时候直接覆盖现有文件即可,此法对UGNX3有用。
2、将UG-Drafting无缝转换成DXF文件的具体步骤
(1) 在UG中，打开要转换的零部件，进入Drafting,选择要转换的图 纸名称。
(2) 选择File-Export-CGM，这时出现输入CGM文件名称的对话框， 要求用户指定一个文件名称 ，输入文件名filename（扩展名可以 不输入，系统会自动加上）后，再OK。
(3) 这时出现转换设置对话框，先在图形窗口中使用Fit，确信 要转换的内容全部出现在图 形窗口中；再按下面设置对话框中 各选项：
source: display
CGM size: scale factor 1
pen selection: width
text selection: polyline(必须设置，否则不能显示中文)
VCD coordinates: real
fonts: 4 cals
然后OK，这样就生成了CGM文件。
(4) 选择File-New新建一个文件Newname。
(5) 在新文件中选择File-Import-CGM?
(6) 这时出现选择CGM文件对话框。选择先前所建立的CGM文件，并OK，这时先前生成的 CGM文件被引入到当前的文件中。
(7) 选择File-Export-DXF/DWG，出现转换设置的对话框。按下面设置对话框中 各选项：
source specification method: select from displayed part
按class select按纽，选择图形窗口中的所有内容；
specify output file: 选DWG
按specify DWG file按纽,指定DWG文件名称，缺省为新建文件的名 称，其扩展名为DWG。
如要转换到R14版（默认为2000版）可按modify settings按纽，然后按advanced settings按纽，选择R14版即可，选择OK，OK，这样就生成了DWG文件。?
(8) 将生成的DWG文件拷贝到安装有AUTOCAD或其它二维CAD软件的计算机上，再运行 AUTOCAD，你可以看到打开的图形和UG-Drafting中的 图形完全一样，没有任何图信息丢失。
3、关于设置的应用
新建部件默认单位公制在 ug_english.def中设:
UG_initialUnits: English改为Metricr/>
中英文转换:在我的电脑左键\属性\高级\环境变量中设:
UGII_LANG simpl_Chinese(中文）english(英文）
装配关联：在 ug_english.def 和 ug_metric.def 两文件中设
Assemblies_AllowPromotions: no改为yes
工程图表面粗糙度符号设置:
在UGII目录打开名为ugii_env.dat里查找UGII_SURFACE_FINISH=OFF 改为ON
图框位置：
UG NX2.0\Program Files\EDS\Unigraphics NX 2.0\UGII\html_files
资源条中加载步骤:预设置-调色板-打开调色板文件-浏览-选择metric_model_templates (english_model_templates模型模板) (visualization_templates可视化模板)文件-确定.
亦可以自定义位置和收改图框,方法是把metric_model_templates
文件和A4-A0图框复制到电脑的任何位置.(不能是中文路径)
可视化模板和模型模板亦一样做.
版面图片位置：
UG NX2.0\Program Files\EDS\Unigraphics NX 2.0\UGTIPS
帮助文件位置：
Unigraphics NX 2.0\UGDOC\html_files
分模图框、表格（公制）位置：
EDS\Unigraphics NX 2.0\moldwizard\drafting\assembly_drawing
资源条中加载步骤:预设置-调色板-打开调色板文件-浏览-选择palette_drafting文件-确定.
制图表格位置:
\Unigraphics NX 2.0\UGII\table_files
资源条中加载步骤:预设置-调色板-打开调色板文件-浏览-选择tables (tables_tceng模板表格)文件-确定. 亦可以自定义位置和收改
在PNT资源条中插入多个电子表格:在电脑环境变量设置
UGII_UPDATE_ALL_ID_SYMBOLS_WITH_PLIST=0
背景图片、材料理纹位置：
Unigraphics NX 2.0\UGPHOTO......
材料贴图图片位置：
Unigraphics NX 2.0\UGSTUDIO
分模设置----------------符合目前书籍教程：
载入产品单位默认设置:
MW_ProjectInitialUnit: 1 (默认公制)
2 （默认英制）
3 （默认原部件单位）
分模菜单中文包位置Unigraphics NX 2.0\moldwizard\localization（moldwizard_simpl_chinese）
分模中文设置:
MW_Language:moldwizard_simpl_chinese.lng (前面!号不要)
分型线颜色更改:
MW_PartingLinesColor: green（绿色）改为red（红色）
电极标准设置:
MW_ElectrodeMethod: 3 (唯一标准方法)改为1 （标准方法）
冷却设置:
MW_CoolUserInterface: 1(标准方法)改为 2（选择或标准）
Sub-insert functions
MW_InsertMethod: 3改为1
4、应用中的小技巧
1．使用不同颜色来区分零件，在颜色不够使用时可使用命名方法来区分。在选择的时候会方便许多。
2．选择时按左键可选择下一个物体，按中键相当于按OK。按着SHIFT时按左键可取消已被选择的物体。
3．在输入参数时按TAB可输入下一项，SHIFT+TAB可返回上一项。
4．错误操作后尽量不使用UNDO（CTRL+Z），在可能的情况下应使用删除的方法。因为UNDO时将重新刷新图象，速度较慢。
5．将两个SHEET 缝合就可以象实体一样倒角，而不必使用FACE BLEND
6．当你的图形太大时,显示会不完全,本来的实体看起来象片体,还会有部分没了不被显示的
解决:预设置-可视化-透视,修改加大两个距离项-OK
7．当你的文件较大时,在旋转或缩放的时候你的图形将会显示成一个大的块
解决:预设置-可视化性能-大模型-选影藏对象箱-OK
8．要重复同一命令，右键-----APPLY
5、UG的规律曲线画法
绘制Y=X^2曲线
第一步 选择Tool -> Expression,
输入t=1 变量t是内部系统变量(t = 0 ~1)
xt=t 建立变量X的表达式,定义了曲线绘制范围. (xt=2*t, xt=t/2, etc).
yt=xt^2 建立变量Y的表达式,定义了曲线变化规律.
第二步 选择 Insert -> Curve -> Law Curve
选择By Equation 用公式定义X规律
OK 确认 t t为定义X的参数表达式
OK 确认 xt 函数表达式(function expression) 为xt
选择By Equation 用公式定义Y规律
OK确认yt 函数表达式(function expression) 为yt
选择 constant (常数) 定义z规律为常数
在function value对话框中键入0, 定义曲线绘制在XY平面(Z=0).
OK确认,曲线从x=0开始绘制,至x=1终止.
同样的方法,我们可以在坐标轴中画出,x=1, y=x^2, z=y^3的三维曲线
6、ug保存个性设置
1、nx1,nx2：将注册表中HKEY_CURRENT_USER\Software\Unigraphics Solutions项导出，在新机子上导入即可。当然，这里只是用户界面，不包括预设置值，改动这些值，必须修改文件；
2、nx3：将以下目录中文件：C:\Documents and Settings\a\Local Settings\ApplicationData\UnigraphicsSolutions\NX备份出来，(其中"a"为windows当前用户名！)复制到新机子相应目录（注意当前用户名）即可。这里包括所有个性设置！
7、UG NX粗糙度的标注
UGNX1.0默认无粗糙度选项,须用记事本打开ugii_env.dat文件（在UGII文件夹内），找到UGII_SURFACE_FINISH=OFF，将OFF改成ON存盘，打开UG，在制图模式下，insert下最后一项就出现surface finish symbol项，如图：
修改文件ugii_env.dat可设置缺省值。
如将文件中UGII_DEFAULTS_FILE=${UGII_BASE_DIR}\ugii\ug_english.def一句的ug_english.def改为ug_metric.def则默认值就成了毫米。
8、3D数据转换的技巧
在结构设计的过程中经常会遇到要把PROE和UG的3D数据进行转换，但如果我们不掌握一定的技巧则会出现很多的破面，给我们分模和加工带来很多的不便。值得一提的是，我很讨厌去修补破面，最多让PROE系统自动修补一下。下面我给大家介绍一种基本不需要修补破面的方法。值得申明的是，这里只是我的一家之言，不当之处还请各位同行批评指正。
首先，大家要明白3D数据转换过程中出现破面的原因主要是软件之间的算法和精度不同所导致的。
（1） UG转PROE
一般情况下我们把UG档转到PROE中时采用的格式是STP或CATIA，最好不要采用IGS，因为前面两种格式是针对实体，而IGS则是针对曲面。在转换过程中，我们首先要知道模型的尺寸大小，如果模型很小，而且又有很多小圆角、倒角特征则我们最好做个操作：把模型放大数倍，放大后的模型中就没有小特征了。之后我们在UG中以STP的格式将模型导出。在PROE中导入STP格式时，我们首先新建一个空的零件文档，再插入要导入的文件就OK了，一般系统已经直接生成了实体，如果还有破面可以再把精度调到系统的最大值0.01（这一点有时特别重要），再有破面的话就让系统自动修补一下。当然
如果UG中的模型本来就很大，那就没有必要将模型放大了，但是当我们导入PROE中发现有破面时你不妨试试放大模型的方法。值得一提的是如果STP格式还有破面的话，可以试试CATIA格式！
（2） PROE转UG
PROE转到UG中就简单多了，我们可以用TRANSMAGIC这个软件先把PROE档打开，然后另存为UG格式，再在UG中导入时选择parasolid 格式即可。一般得到的就是实体了。
（3） IGS转PROE或UG
首先我们要知道手头的IGS格式文档是PROE还是UG中转来的，如果是PROE中转来的我们就用PROE将其导入，如果是UG中转来的当然要选择在UG中导入，因为软件接收自己导出的文件格式肯定错误是最小的。当然，用PROE导入时如果有破面别忘了更改精度，用UG导入时，如果缝合生成不了实体别忘了改大缝合的公差。如果在PROE或UG中得到实体后需要相互转换，可以参照上面所讲到的（1）和（2）。
还有若在PROE和UG中都不能直接将IGS转为实体，我建议用TRANSMAGIC将其数据修补一下（都是软件自动修补，不需要我们辛劳）再另存为UG档，再在UG缝合（不能生成实体时可以考虑改大缝合公差）。
9、Gn连续的定义
1、 Gn表示两个几何对象间的实际连续程度。
G0两个对象相连或两个对象的位置是连续的。G0连续（也称为点连续）在每个表面上产生一次反射，这种连续仅仅保证曲面间没有缝隙而是完全接触。 UG网，首选ugproe.com
G1两个对象光顺连续，一阶微分连续，或者是相切连续的。G1连续（也称为切线连续）将产生一次完整的表面反射，反射线连续但是扭曲状，这种连续仅是方向的连续而没有半径连续。我们通常的倒圆角就是这种情况。
G2两个对象光顺连续，二阶微分连续，或者两个对象的曲率是连续的。G2连续（也称为曲率连续）将产生横过所以边界的完整的和光滑的反射纹。曲率连续意味着在任何曲面上的任一"点"中沿着边界有相同的曲率半径。外观质量要求高的产品需要曲率做到G2连续，其实曲面做到这一点难度是很大发。在我们一般的产品设计中G1连续就能满足大部分产品开发需要。
G3两的对象光顺连续，三阶微分连续等。
Gn的连续性是独立于表示（参数化）的。
2、 G1意味着切向矢量的方向相同，但模量不同。
G2意味着曲率相同，但二阶导数不同。
如何分析出一个曲面是G1还是G2？
用高斯曲率分析：两个面之间公共线左右如果颜色有分界线就是G1； 如果没有分界线就是G2
用加亮曲线分析：如果加亮曲线条纹在公共线左右断开就是G1；如果没有分界线就是G2。
G0-位置连续，G1-切线连续，G2-曲率连续，G3-曲率变化率连续，G4-曲率变化率的变化率连续
3、 这些术语用来描述曲面的连续性。曲面连续性可以理解为相互连接的曲面之间过渡的光滑程度。提高连续性级别可以使表面看起来更加光滑、流畅
G3-曲率变化率连续
这种连续级别不仅具有上述连续级别的特征之外，在接点处曲率的变化率也是连续的，这使得曲率的变化更加平滑。曲率的变化率可以用一个一次方程表示为一条直线。
这种连续级别的表面有比G2更流畅的视觉效果。但是由于需要用到高阶曲线或需要更多的曲线片断所以通常只用于汽车设计。
G4-曲率变化率的变化率连续
"变化率的变化率"似乎听起来比较深奥，实际上可以这样理解，它使曲率的变化率开始缓慢，然后加快，然后再慢慢的结束。这使得G4连续级别能够提供更加平滑的连续效果。
但是这种连续级别将比G3计算起来更复杂，所以几乎不会在小家电一类的产品设计中出现。实际上，就算出现了，我们也未必看得出来。
总结一下这几种连续级别:
G0由于使模型产生了锐利的边缘，所以平时都极力避免，甚至想尽办法摆脱这种效果。不常用
G1由于制作简单，成功率高，而且在某些地方及其实用，比如手机的两个面的相交处就用这种连续级别。比较常用
G2由于视觉效果非常好，是大家追求的目标，但是这种连续级别的表面并不容易制作（一些高手们出的题目基本上就是和这种连续级别表面的制作方法拼命的），这也是Nurbs建模中的一个难点。这种连续性的表面主要用于制作模型的主面和主要的过渡面。 Proe网 ugproe.com
G3,G4这两种连续级别通常不使用，因为他们的视觉效果和G2几乎相差无几，而且消耗更多的计算资源。这两种连续级别的优点只有在制作像汽车车体这种大面积、为了得到完美的反光效果而要求表面曲率变化非常平滑的时候才会体现出来。
10、如何调整标注尺寸与尺寸线之间的间隙
修改ugii_env.dat, 查找"DRAFT_DIM_TO_DIM_LINE_SPACING", 将这个变量前的"#"号去掉，将值改为"0.1"(或比原值"1.0"小的数)
11、如何调整名义尺寸与公差值之间的间隙
修改ugii_env.dat, 查找"DRAFT_DIM_TOL_SPACING", 将这个变量前的"#"号去掉，将值改为"0.1"(或比原值"1.0"小的数)
12、UG死机或跳出后的自动存档
重新启动UG，找到UG LOG FILE的位置{C:\Documents and Settings\(电脑用户名)\Local Settings\Temp}及名称及最近的*.syslog文件。
在UG里TOOL栏MACRO的目录下PLAYBACK MACRO(回放)对话框中，打开相应的*.syslog文件及可恢复相应的操作。
13、如何不打开UG的part文件，就知道part所包含的信息?
UG的用户经常会有如下需求： 不打开UG part文件，就可以知道UG part 文件的一些信息：多少实体？多少片体？多少点？多少B-曲线？…
只需照如下步骤：
Startà Programsà Unigraphics V16.0à Unigraphics Toolsà UG Command Prompt, 出现Dos 窗口，敲入命令如下：
C:\> cd part文件所在路径
C:\ part文件所在路径> ug_inspect ***.prt
即可看到该 part 的所有有关信息
14、怎么改UG3的默认的背景颜色啊?
我已在用户默认里面设置好了背影颜色，新建一文件，画好产品图，存档,进入注塑模向导，装载产品，这之后UG自动建立的那些文件又全部都变成了他原来的默认背景了
哪里有得调啊？有谁知道吗？
想永远默认的话, 在UG的安装目录中搜索 UG_METRIC.DEF 文件, 用计事本打开, 再找到 UG_systemColor: 为设定系统颜色 , 颜色从0-255, 随你自己设置.
我说的只是在那个位置, 当然渐变的颜色是由很多种颜色组成, 接着我说的位置下面几个都是的, 所以你要设置9个
15、图框的制作和保存问题
把图框文件都放到UGii目录下面
用UG日志文件重现你的操作过程
1.什麽是日志文件？
每当你开始一个新的UG进程时，系统便为该进程建立一个日志文件。该 日志将记录你对UG进行每一个操作及系统运行结果。
通常情况下该文件被存放在C:\temp目录下。文件名为： 模具网 ugproe.com
"你的用户名 + 一个随机字串.syslog"
2.如果你找不到你的日志文件
你需要对UG进行设定以保存你的日志文件，方法如下：
编辑UGS150\ugii\ugii_env.dat
查找并修改实现以下设定
UGII_KEEP_SYSTEM_LOG=yes
1.如何用日志文件重现你的操作过程？
在C:\temp\目录下找到相应的日志文件(可以按你的用户名和修改时 间进行查找)
启动一个新的UG进程
Macro -> Playback -> 选定你的日志文件 -> OK
16、如何编写后缀为pax的模版文件
在资源条里用MB3 复制(Copy), 到wordpad里paste就可以了，里面是XML的语句，看看就会了
17、创建沿任意曲线缠绕的弹簧
1. 启动UG，选择Application---modeling:
2. 选择Tools---Expression,加入如下表达式：
r=10 //螺旋线半径
wire_dia=5 //弹簧直径
n=25 //弹簧圈数
a=0 //角度方法扫掠起始角
b=n*360 //角度方法扫掠终止角
B. 什么叫数控转塔冲床85,90系列摸具
85与90模具的构造不一样，85是打击头与冲芯分离的，90是打击头跟接杆连在一起的。
90的比85的拆卸方便，通用性也更好，但目前基本都是用85的多。
数控转塔冲床(NCT)由电脑控制系统、机械或液压动力系统、伺服送料机构、模具库、模具选择系统、外围编程系统等组成。
数控转塔冲床(NCT)是通过编程软件(或手工)编制的加工程序，由伺服送料机构将板料送至需加工的位置，同时由模具选择系统选择模具库中相应的模具，液压动力系统按程序进行冲压，自动完成工件的加工。
C. 石墨加工对于刀具选择方面应注意些什么
http://www.cntansu.com/new_view.asp?id=890
PARA刀具在石墨加工的应用
石墨电极与铜电极相比具有电极消耗小、加工速度快、机械加工性能好、加工精度高、热变形小、重量轻、表面处理容易、耐高温、加工温度高档贺、电极可粘结等优点。尽管石墨是一种非常容易切削的材料，但由于用作EDM电极的石墨材料必须具有足够的强度以免在操作和EDM加工过程中受到破坏,同时电极形状(薄壁、小圆角、锐变)等也对石墨电极的晶粒尺寸和强度提出较高的要求，这导致在加工过程中石墨工件容易崩碎，刀具容易磨损。
刀具磨损是石墨电极加工中最重要的问题。磨损量不仅影响刀具损耗费用、加工时间、加工质量，而且影响电极EDM加工工件材料的表面质量，是优化高速加工的重要参数。石墨电极材料加工的主要刀具磨损区域为前刀面和后刀面。在前刀面上，刀具与破碎切屑区的冲击接触产生冲击磨粒磨损，沿工具表面滑动的切屑产生滑动摩擦磨损。
影响刀具磨损的几点事项：
1、刀具材料
刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素，对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。刀具材料越硬，其耐磨性越好，硬度越高，冲击韧性越低，材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾，也是刀具材料所应克服的一个关键。对于石墨刀具，普通的TiAlN涂层可在选材上适当选择韧性相对较好一点的，也就是钴含量稍高一点的；对于金刚石涂层石墨刀具，可在选材上适当选择硬度相对较好一点的，也就是钴含量稍低一点的；
PARA刀具结合多年的经验，选用欧洲著名品牌的刀具材料.
2、刀具的几何角度
石墨刀具选择合适顷宽的几何角度，有助于减小刀具的振动，反过来，石墨工件也不容易崩缺；
（1）前角，采用负前角加工石墨时，刀具刃口强度较好，耐冲击和摩擦的性能好，随着负 前角绝对值的减小，后刀面磨损面积变化不大，但总体呈减小趋势，采用正前角加工时，随着前角的增大，刀具刃口强度被削弱，反而导致后刀面磨损加剧。负前角加工时，切削阻力大，增大了切削振动，采用大正前角加工时，刀具磨损严重，切削振动也较大。
（2）后角，如果后角的增大，则刀具刃口强度降低，后刀面磨损面积逐渐增大。刀具后角过大后，切削振动加强。
（3）螺旋角，螺旋角较小时，同一切削刃上同时切入石墨工件的刃长最长，切削阻力最大，刀具承受的切削冲击力最大，因而刀具磨损、铣削力和切削振动都是最大的。当螺旋角去较大时，铣削合力的方向偏离工件表面的程度大，石墨材料因崩碎而造成的切削冲击加剧，因而刀具磨损、铣削力和切削振动也都有所增大。
因此，刀具角度变化对刀具磨损、铣削力和切削振动的影响是前角、后角及螺旋角综合产生的，所以在选择方面一定要多加注意。
通过对石墨材料的加工特性做了大量的科学测试，PARA刀具优化了相关刀具的几何角度，从而使得刀具的整体切削性能大大提高。
3、刀具的涂层
金刚石涂层刀具的硬度高、耐磨性好、摩擦系数低等优点，现阶段金刚石涂层是石墨加工刀具的最佳选择，也最能体现石墨刀具优越的使用性能；金刚石涂层的硬质合金刀具的优点是综合了天然金刚石的硬度和硬质合金的强度及断裂韧性；但是在国内金刚石涂层技术还处于起步阶段，还有成本的投入都是很大的，所以金刚石涂层在近期不雀蠢亮会有太大发展，不过我们可以在普通刀具的基础上，优化刀具的角度，选材等方面和改善普通涂层的结构，在某种程度上是可以在石墨加工当中应用的。
金刚石涂层刀具和普通涂层刀具的几何角度有本质的区别，所以在设计金刚石涂层刀具时，由于石墨加工的特殊性，其几何角度可适当放大，容削槽也变大，也不会降低其刀具锋口的耐磨性；对于普通的TiAlN涂层，虽然比无涂层的刀具其耐磨有显著的提高，但比起金刚石涂层来说，在加工石墨时它的几何角度应适当放小，以增加其耐磨性。
对金刚石涂层来说，目前世界上众多的涂层公司均投入大量的人力和物力来研究开发相关涂层技术，但是至今为止，国外成熟而又经济的涂层公司仅仅限于欧洲；PARA作为一款优秀的石墨加工刀具，同样采用目前世界最先进的涂层技术对刀具进行表面处理，以确保加工寿命的同时，保证刀具的经济实用。
4、刀具刃口的强化
刀具刃口钝化技术是一个还不被人们普遍重视，而又是十分重要的问题。金刚石砂轮刃磨后的硬质合金刀具刃口，存在程度不同的微观缺口(即微小崩刃与锯口)。石墨高速切削加工刀具性能和稳定性提出了更高的要求，特别是金刚石涂层刀具在涂层前必须经过刀口的钝化处理，才能保证涂层的牢固性和使用寿命。刀具钝化目的就是解决上述刃磨后的刀具刃口微观缺口的缺陷，使其锋值减少或消除，达到圆滑平整，既锋利坚固又耐用的目的。
5、刀具的机械加工条件
选择适当的加工条件对于刀具的寿命有相当大的影响。
（1）切削方式（顺铣和逆铣），顺铣时的切削振动小于逆铣的切削振动。顺铣时的刀具切入厚度从最大减小到零，刀具切入工件后不会出现因切不下切屑而造成的弹刀现象，工艺系统的刚性好，切削振动小；逆铣时，刀 具的切入厚度从零增加到最大，刀具切入初期因切削厚度薄将在工件表面划擦一段路径，此时刃口如果遇到石墨材料中的硬质点或残留在工件表面的切屑颗粒，都将引起刀具的弹刀或颤振，因此逆铣的切削振动大；
（2）吹气（或吸尘）和浸渍电火花液加工，及时清理工件表面的石墨粉尘，有利于减小刀具二次磨损，延长刀具的使用寿命，减少石墨粉尘对机床丝杠和导轨的影响；
（3）选择合适的高转速及相应的大进给量。
综述以上几点，刀具的材料、几何角度、涂层、刃口的强化及机械加工条件，在刀具的使用寿命中扮演者不同的角色，缺一不可，相辅相成的。一把好的石墨刀具，应具备流畅的石墨粉排屑槽、长的使用寿命、能够深雕刻加工、能节约加工成本。
6、应用实例
工件尺寸：600×400×90
石墨材料：ISO-63 (东洋碳素)
电极形状：家电散热外盖
使用刀具：PARA ￠6 RO(精加工底部)
PARA ￠6 R3(精加工侧壁)
S=17 000 F= 6000mm/min
加工时间：连续加工15小时
磨损状况：刃尖部<0.02mm，涂层完好
S=17 000 F= 6000mm/min
加工时间：连续加工8小时
磨损状况：刃尖部<0.03mm
http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.Articles/tsjs/tsjs99/tsjs9901/990107.htm
数控石墨电极加工生产线简介
王明岐
INTRODUCTION OF NUMERICAL CONTROL TECHNIQUE IN MACHINING PROCESS OF GRAPHITE ELECTRODES
Wang Mingqi
（ Jilin Carbon Group Co Ltd,Jilin 132002）
1 前言
进入70年代以来，以大规模集成电路和微电子计算机为代表的微电子技术的飞跃发展，迅速应用到生产实践中，出现了种类繁多的计算机控制的机床以及具有柔性功能的自动化生产线。数控机床是机电一体化设备的一种。所谓数控就是数字控制，根据生产的程序采用电子计算机进行数字计算，然后对生产过程进行控制，以实现生产过程自动化的一种技术。随着电子计算机的发展，数控技术的应用也越来越普及，其中发展特别迅速的一个方面，就是数控机床。
石墨电极的机械加工是石墨电极生产的最后一道工序，其加工方法与金属制品的加工方法相似。数控电极加工机床以其效率高、精度高、自动化程度高和便于调整，成为电极机械加工机床的重要发展方向。
炭素企业从80年代末期开始使用数控电极加工机床，如吉林炭素集团有限责任公司和兰州炭素有限公司同时引进的美国英格索尔公司制造的数控电极加工自动线（以下简称美线），后来吉林炭素集团有限责任公司又引进日本不二越公司制造的数控电极加工自动线（以下简称日线）。从使用情况看，效果是明显的，不但降低了工人的劳动强度，改善了生产环境，提高了劳动生产率，而且由于采用数控技术，使石墨电极的加工质量明显提高。
2 石墨电极的机械加工工艺
石墨电极在压型后，它的大小和形状就已经确定，但是压型后的生制品经过焙烧和石墨化后，由于产生了一定程度的变形，表面上还粘附一些填充料等杂质，显得形状不规则，表面粗糙不平，无法满足使用要求，必须经过机械加工，才能使用。
石墨电极的机械加工包括镗孔、车外圆和铣螺纹，与金属制品的加工相似。根据石墨电极加工的生产特点，数控电极加工机床一般采用3机组的结构，分别完成镗孔、车外圆和铣螺纹。
石墨电极机械加工的第1道工序是镗孔和粗平端面，端面的切削量一般设定为小于30mm，镗孔后孔壁要求给铣螺纹留一定的加工余量，约2mm。
镗孔和粗平端面以后，要进行外圆的加工，外圆的加工量一般小于15mm。这道工序工艺简单，只要调整好外圆加工车刀，使之满足加工质量要求就可以了。
石墨电极机械加工的最主要工序是铣螺纹，它的质量好坏直接关系到石墨电极的使用。在铣螺纹的加工中，对螺纹的锥度、孔径、扣形都有严格要求，并要进行连接试验。
3 数控技术在石墨电极机械加工中应用
3.1数控电极加工机床的结构
数控电极加工机床由数控系统（CNC）、伺服系统和机床本体3部分组成，如图1所示。
图1 数控加工机床的结构
数控机床的可靠性主要取决于数控系统，数控系统的发展方向是提高处理速度和控制精度，增强抗干扰能力，增加可靠性，减小体积等。“日线”机床的FANUC－18TEA数控系统和“美线”机床的AB－7360数控系统相比在这些方面都有很大提高。
伺服系统也叫执行机构，它的性能好坏直接影响加工精度、进给速度和生产效率。伺服系统按控制原理分有开环、半闭环和全闭环系统；按采用的执行元件分有液压伺服、直流电气伺服和交流电气伺服系统。早期引进的数控电极加工机床多使用液压伺服系统驱动，传感器定位，只在高精度铣螺纹工位采用直流电气伺服系统驱动。新一代的数控电极加工机床全部采用交流电气伺服系统带滚珠丝杠驱动，增加对中、测长系统，这样的设计结构大大提高了加工系统的定位精度和加工精度。
数控电极加工自动线的机床本体部分一般采用3个机组的设计结构，分别完成镗孔、车外圆和铣螺纹。
3.2石墨电极螺纹的2种加工方法
石墨电极机械加工的最主要工序是铣螺纹，从目前国内炭素工厂所使用的数控电极加工机床来看，可归结为2种加工方法：一种是美国英格索尔公司制造的“美线”，另一种是日本不二越公司制造的“日线”。
美国英格索尔公司设计制造的这台数控电极加工机床采用的是下面加工方法：如图2所示，开始加工时，装有梳刀的主轴以电极中心轴线为中心以60r／min的速度旋转，同时加工刀具在CNC的控制下，通过x方向和z方向的合成运动完成螺纹的加工。在整个加工过程中，电极保持不动。美线机床采用多次循环完成一根电极的螺纹加工，以主轴旋转720°为一个单循环。为了保证加工质量，可以选择循环次数，一般采用9次循环，每次循环的进刀量是递减的，以最后一次进刀量为最小，以保证螺纹的光洁度。
图2“美线”机床铣螺纹加工原理图
这种方法的缺点是，完成一根电极的螺纹加工需要x轴、z轴多次频繁往复运动，大大增加了数控及伺服系统的工作量，螺纹的光洁度不好，虽然可以通过增加循环次数来改善螺纹的光洁度，但是会增加循环时间，降低工作效率。数控电极加工机床经过二十几年的发展，加工方法已日渐成熟，目前数控电极加工机床多采用“日线”的加工方法。
“日线”机床电极螺纹的加工方法与“美线”有很大不同，它在铣螺纹工序采用的加工方法是：电极本身以1.8r／min的速度旋转，加工刀具以1000r／min的速度高速自转，同时加工刀具在CNC的控制下通过x方向和z方向的合成运动完成螺纹加工，整个加工过程电极旋转365°。如图3所示，OO′为电极旋转中心线，PP′为刀具旋转中心线，PP′随刀具z方向运动而变化。
图3“日线”机床铣螺纹加工原理图
3.3工件程序设计
以日本不二越公司制造的数控电极加工自动线FANUC数控系统为例，研究一下工件程序的设计。
3.3.1镗孔并粗平端面
石墨电极机械加工的第1道工序是镗孔并粗平端面。如图4所示是CNC控制的x轴，L1是孔底刀距毛坯表面的距离，它来自对中、测长的数据计算，L2是孔的深度，L3是通过数码开关设定的切削量。加工过程如下：
图4镗孔并粗平端面加工过程示意图
加工开始x轴快速定位，孔底刀接近电极表面，然后x轴开始工进，工进一般采用2个进给速度，先以400mm／min的速度进给，当端面刀开始加工时，切削量增加，以200mm／min速度进给。
加工结束，主轴停止，x轴返回零点，再开始下一个循环。程序如下：
N010 ＃501=L1；
N020 ＃502=L1＋L2；
N030 ＃503=L1＋L2＋L3；
N040 M15；（主轴旋转）
N050 G90G00X－＃501；
N060 G01X－＃502F400；
N070 G01X－＃503F200；
N080 M11；（主轴停止）
N090 G90G00X0.0；
N0100 M30；
这个工序加工简单，CNC控制一个轴就可以完成，在硬件系统功能具备的情况下，工件程序可以编制得非常简单。
3.3.2精平端面并铣螺纹
如图5所示为精平端面的加工原理图，＃100为x轴定位值，＃110为y轴定位值，＃111为y轴终位值。加工过程如下：
图5 精平端面加工过程示意图
加工开始，x轴快速定位，然后卡具夹紧电极，主轴电机带动电极旋转，转速为12r／min，用于精平端面。精平端面开始，y轴快速定位，然后进行工进，进给速度为180mm／min，加工时间为5s。精平端面完了，y轴返回零点。
程序如下：
N010 M16；（主轴定向）
N020 M98P1632；（调子程序）
N030 G00X－＃100；
N040 M10；（夹紧电极）
N050 S60M03；
N060 G00Y－＃110；
N070 G01Y－＃111F180；
N080 G04X5.0；
N090 G28Y0；
铣螺纹加工过程如图6所示。
图6 铣螺纹加工过程示意图
说明：x轴快速吃刀量为＃122=－10mm，时间2s，2s主轴旋转1.8/60*2转，所以z轴快速吃刀量应为＃123=8.4667*1.8*2／60／COS（9.462322）mm，进给速度＃127=10/（1.8*2／60）。365°铣螺纹，z轴的进给量为＃124=8.4667*365／360／COS（9.462322），进给速度为＃128=8�4667／COS（9.462322）mm／r。快速退刀量与快速吃刀量相同。
铣螺纹加工开始，x轴快速定位到铣螺纹位置，z轴快速定位到距离加工位置50mm，再工进到加工位置，进给速度为500mm／min。开始铣螺纹，主轴转速为1.8r／min，x轴和z轴快速吃刀，然后是365°铣螺纹，x轴和z轴快速退刀。
铣螺纹加工完了，夹紧装置松开，各轴返回零点，准备开始下一个循环。程序如下：
N110 M15；
N120 G00X＃120；
N130 G00Z〔－＃129＋50〕；
N140 G01Z－＃129F500；
N150 S9M03；
N160 G99G32X＃122Z＃123F＃127；
N170 Z＃124F＃128；
N180 X＃125Z＃126F＃127；
N190 G98G28Z0；
N200 G00X0；
N210 M30；
日线采用新的加工方法，提高了石墨电极的加工质量，出现质量问题易查找，易修正。
4 数控电极加工机床使用情况分析
“美线”的引进，不仅降低了工人的劳动强度，改善了生产环境，而且使电极的产量和质量有了大幅度提高，满足了现代化、规模化生产的要求。“美线”可加工直径250～800mm的电极。为了扩大生产规模，吉林炭素集团责任有限公司又于1995年从日本不二越公司引进一条数控电极加工自动线。这套数控加工系统无论是数控装置、伺服系统，还是机床的整体设计水平都代表了国际90年代数控电极加工机床的先进水平。“日线”可加工直径400～700mm的电极，目前又经过改造具备了加工深孔电极的能力。“日线”机床1996年4月份投产，运行情况良好。石墨电极机械加工的最主要工序是铣螺纹，“日线”产品的螺纹，无论是锥度、孔径还是光洁度都比过去的产品要好，而且“日线”安装有非常强的操作系统，出现问题易于修正。
5 结束语
中国炭素工业从20世纪50年代起步至今已发展了40多年，过去，大部分炭素厂都存在设备自动化程度不高、老化的问题，改革开放以来，许多大的炭素厂引进和开发了不少现代化设备，使用效果是明显的。就电极的机械加工来讲，国产加工线的设计水平和制造工艺还不过关，都存在自动化程度不高、加工质量不好、生产效率低和故障率高的缺点，有的甚至没能形成生产能力。希望通过本文的论述能对国产电极加工机床的发展起到推动和促进作用。
作者简介：王明岐 男 1968年10月生，电气工程师。1991年毕业于华中理工大学电子系。现在在吉林炭素集团股份有限责任公司三零四车间工作，从事自动化机床计算机控制系统的维修管理工作，完成技术革新项目10余项。
作者单位：王明岐（吉林炭素集团有限责任公司吉林132002）
参考文献
〔1〕吴祖育，秦鹏飞�数控机床�上海：上海科学技术出版社，1990
〔2〕吴季良，李襄筠�微型计算机应用一百例�北京：机械工业出版社，1985
http://www.zs91.com/news/htm/283/2006_4_11_145835.html
浅谈石墨电极在模具加工中的应用
www.zs91.com 来源：《CADCAM与制造业信息化 时间：2006-4-12
近年来随着精密模具及高效模具（模具周期越来越短）的推出，人们对模具制作的要求越来越高，由于铜电极自身种种条件的限制，已越来越不能满足模具行业的发展要求。石墨作为EDM电极材料，以其高切削性、重量轻、成形快、膨胀率极小、损耗小、修整容易等优点，在模具行业已得到广泛应用，代替铜电极已成为必然。
一、石墨电极材料特性
1.CNC加工速度快、切削性高、修整容易
石墨机加工速度快，为铜电极的3～5倍，精加工速度尤其突出，且其强度很高，对于超高（50～90mm）、超薄（0.2～0.5mm）的电极，加工时不易变形。而且在很多时候，产品都需要有很好的纹面效果，这就要求在做电极时尽量做成整体公电极，而整体公电极制作时存在种种隐性清角，由于石墨的易修整的特性，使得这一难题很容易得到解决，并且大大减少了电极的数量，而铜电极却无法做到。
2.快速EDM成形、热膨胀小、损耗低
由于石墨的导电性比铜好，所以它的放电速度比铜快，为铜的3~5倍。且其放电时能承受住较大电流，电火花粗加工时更为有利。同时，同等体积下，石墨重量为铜的1/5倍，大大减轻EDM的负荷。对于制作大型的电极、整体公电极极具优势。石墨的升华温度为4200℃，为铜的3~4倍(铜的升华温度为1100℃)。在高温下，变形极小（同等电气条件下为铜的1/3~1/5），不软化。可以高效、低耗地将放电能量传送到工件上。由于石墨在高温下强度反而增强，能有效地降低放电损耗（石墨损耗为铜的1/4），保证了加工质量。
3.重量轻、成本低
一套模具的制作成本中，电极的CNC机加工时间、EDM时间、电极损耗等占总体成本的绝大部分，而这些都是由电极材料本身所决定。石墨与铜相比，石墨的机加工速度和EDM速度都是铜的3～5倍。同时，磨损极小的特性与整体公石墨电极的制作，都能减少电极的数量，也就减少了电极的耗材与机加工时间。所有这些，都可大大降低模具的制作成本。
二、石墨电极机电加工要求与特点
1.电极的制作
专业的石墨电极制作主要采用高速机床来加工，机床稳定性要好，三轴运动要均匀稳定不振动，而且像主轴这些回转精度也要尽可能的好。对一般的机床也可以完成电极的加工，只是编写刀路的工艺与铜电极有所不同。
2.EDM放电加工
石墨电极就是碳电极。因为石墨的导电性能好，所以在放电加工中能节省大量时间，这也是用石墨做电极的原因之一。
3.石墨电极的加工特点
工业用石墨质硬而脆， 在C N C加工时对刀具的磨损较为严重，一般建议使用硬质合金或金刚石涂层的刀具。石墨在粗加工时刀具可直接在工件上下刀，精加工时为避免崩角、碎裂的发生，常采用轻刀快走的方式加工。一般而言，石墨在切深小于0.2mm的情况下很少发生崩碎，还会获得较好的侧壁表面质量。石墨电极CNC加工时产生的灰尘比较大，可能入侵到机床的导轨丝杆和主轴等，这就要求石墨加工机床有相应的处理石墨灰尘的装置，机床密封性也要好，因为石墨有毒。
三、加工石墨电极实例
如图1所示的是挂机面板注射模定模芯石墨电极，其毛坯尺寸为182mm×42mm×65mm，中间小槽最大宽度为3.1mm，最大槽深为5.1mm，整体加工高度为64mm。
这种类型电极的外形尺寸中等，形状较为复杂，在石墨电极中为较普遍的模型。整个模型采用Pro/ENGINEER的Wildfire2.0进行数控加工，不过，在加工之前先在煤油中浸泡数小时，降低其脆性。由于中间槽小且不规则，CAM的加工策略为：先粗加工整体外形，再精加工成形曲面及下端相连曲面，接着粗加工中间小槽，最后精加工中间小槽。
图1 挂机面板注射模定模芯石墨电极
1.整体粗加工
使用D20（R1）涂层镶片铣刀，采用螺旋加工方式（TYPE_SPIRAL），切深(STEP_DEPTH)0.35mm，步距(SIDE_STEP)8mm，轮廓余量（PROF_STOCK_ALLOW）0.35mm，粗加工余量（ROUGH_STOCK_ALLOW）0.35mm，底部余量（BTTOM_STOCK_ALLOW）0.35mm，加工方式（ROUGH_OPTION）ROUGH_ONLY，安全高度（CLEAR_DIST）5mm，主轴转速（SPINDLE_SPEED）2500r/min，进给速度(CUT_FEED)800mm/min。
使用屏幕演示（Screen Play）功能，加工刀具轨迹如图2所示。
图2 粗加工整体外形
同时，对加工进行仿真模拟检查（NC Check）和过切检查（GougeCheck）。铣刀没有进入中间槽的内部，整个电极外形被铣出，符合工艺的要求。按完成序列（DoneS w q）退出。程序计算的时间为50s，加工时间为2.1h。
2. 精加工一
精加工选用D16（R8）球头铣刀，采用曲面铣削(SurfaceMilling)的加工方式，步距(SIDE_STEP)0.2mm，轮廓余量（PROF_STOCK_ALLOW）-0.25mm，切削角度（CUT_ANGLE）45°，加工类型（SCAN_TYPE）TYPE_3，安全高度（CLEAR_DIST）5mm，主轴转速（SPINDLE_SPEED）2500r/min，进给速度(CUT_FEED)650mm/min。使用屏幕演示（Screen Play）功能，加工刀具轨迹如图3所示。同时，对加工进行仿真模拟检查(NC Check)和过切检查（Gouge Check）。铣刀没有进入中间槽的内部，槽外部被定义的加工成型曲面的负余量（火花间隙即摇动量）都被去除了，符合工艺的要求。按完成序列（Done Swq）退出。程序计算的时间为130s，加工时间为1.5h。
图3 精加工成型曲面
3. 精加工二
使用D20（R1）涂层镶片铣刀，加工类型（SCAN_TYPE）TYPE_2，切深(STEP_DEPTH)0.35mm，步距(SIDE_STEP)8mm，轮廓余量（PROF_STOCK_ALLOW）-0.25mm，粗加工余量（ROUGH_STOCK_ALLOW）0.35mm，底部余量（BTTOM_STOCK_ALLOW）0mm，加工方式（ROUGH_OPTION）PROF_ONLY，安全高度（CLEAR_DIST）5mm，主轴转速（SPINDLE_SPEED）2500r/min，进给速度(CUT_FEED)800mm/min。使用屏幕演示（Screen Play）功能，加工刀具轨迹如图4所示。同时，对加工进行仿真模拟检查（NC Check）和过切检查（Gouge Check）。铣刀进行侧面加工，电极侧部被铣到位，符合工艺的要求。按完成序列（Done Swq）退出。程序计算的时间为45s，加工时间为2h。
图4 精加工侧面
4. 粗加工中间小槽
使用D2（R0.4）涂层牛鼻铣刀， 采用螺旋加工方式（TYPE_SPIRAL），切深(STEP_DEPTH)0.25mm，步距( SIDE_STEP)0.8mm，轮廓余量（PROF_STOCK_ALLOW）-0.25mm，粗加工余量（ROUGH_STOCK_ALLOW）-0.25mm，底部余量（BTTOM_STOCK_ALLOW）- 0 . 3 5 m m，加工方式（ROUGH_OPTION）ROUGH_ONLY，安全高度（CLEAR_DIST）5mm，主轴转速（SPINDLE_SPEED）3500r/min，进给速度(CUT_FEED)450mm/min。
使用屏幕演示（Screen Play）功能，加工刀具轨迹如图5所示。
同时，对加工进行仿真模拟检查（NC Check）和过切检查（GougeCheck）。铣刀进入中间槽的内部，槽的外形被铣出，符合工艺的要求。按完成序列（Done Swq）退出。程序计算的时间为30s，加工时间为1h。
图5 粗加工中间小槽
5. 精加工三
精加工选用D1（R0.5）球头铣刀，采用曲面铣削(SurfaceMilling)的加工方式，步距(SIDE_STEP)0.2mm，轮廓余量（PROF_STOCK_ALLOW）-0.25mm，切削角度（CUT_ANGLE）45°，加工类型（SCAN_TYPE）TYPE_3，安全高度（CLEAR_DIST）5mm，主轴转速（SPINDLE_SPEED）3500r/min，进给速度(CUT_FEED)400mm/min。使用屏幕演示（Screen Play）功能，加工刀具轨迹如图6所示。同时，对加工进行仿真模拟检查（NC Check）和过切检查（Gouge Check）。铣刀进入中间槽的内部，槽内部被定义的加工成形曲面的负余量（火花间隙即摇动量）都被去除了，符合工艺的要求。按完成序列（DoneS wq）退出。程序计算的时间为60s，加工时间为0.5h。
图6 精加工中间小槽
四、编辑加工作业指导书
数控加工作业指导书如图7所示。
图7 加工作业指导书范例
五、结束语
针对未来模具行业的发展趋势，谁能在最短的时间里完成模具的制作，谁就赢得了客户，赢得了市场。由于石墨电极(与铜相比)有电极消耗少、放电加工速度快、机械加工性能好、重量轻、热膨胀系数小等优越性，已经被大家逐步认识并接受。拥有了石墨电极就拥有了模具的明天!（江苏春兰机械制造有限公司 张晓陆）