中文版UGNX数控编程完全学习手册"
本书从软件的基本应用及行业知识入手，以UG NX 软件的CAM 模块的应用为主线，以实例为引导，按照由浅入深、循序渐进的方式，讲解软件的新特性和软件操作方法，使读者能快速掌握CAM 的编程技巧。
对于CAM 加工模块的基础应用，本书内容讲解得非常详细。通过实例和方法的有机统一，使本书内容既有操作上的针对性，也有方法上的普遍性。本书图文并茂，讲解深入浅出、避繁就简、贴近工程，把众多专业和软件知识点，有机地融合到每章的具体内容中。本书的体例结构生动而不涩滞，内容编排张驰有度，实例叙述实用而不浮烦，能够开拓读者思路，提高读者阅读兴趣，使其掌握方法，提高对知识综合运用的能力。通过对本书内容的学习、理解和练习，能使读者真正具备数控工程师的水平和素质。
本书既可以作为高等院校机械CAD、数控编程等专业的教材，也可作为对制造行业有兴趣的读者的自学教程。
Siemens PLM Software 旗下子公司UGS 是全球产品全生命周期管理（PLM）领域软件与
服务的市场领导者。UGS 公司的产品主要有为机械制造企业提供包括从设计、分析到制造应用
的Unigraphics 软件（简称UG）、基于Windows 的设计与制图产品Solid Edge、集团级产品数
据管理系统IMAN、产品可视化技术ProductVision，以及被业界广泛使用的高精度边界表示的
实体建模核心Parasolid 在内的全线产品。
UG CAM 加工模块提供联接UG 所有的铣削加工类型的基础框架，它为所有的加工类型提
供一个相同的、界面友好的图形化窗口。用户可以在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的情况并
可对其进行图形化修改，如对刀具进行延伸、缩短或修改等。CAM 同时提供通用的点位加工编
程功能，该功能用于钻孔、攻丝和镗孔等加工编程。CAM 模块交互式界面可按用户需求进行灵
活的用户化修改和裁剪，并可定义标准化刀具库、加工工艺参数样板库，使粗加工、半精加工
和精加工等操作常用参数标准化。
本书内容
本书是以UG NX9.0 为基础，向读者详细地讲解了UG CAM 加工模块的基本功能及编程应
用。全书共14 章，主要包括UG NX 基础、UG NX 数控加工入门、CAM 切削加工类型的功能与
命令介绍、综合演练等。
每一章内容均按章前页引导→概述或简介→功能与命令详解→动手练习→综合实战→课后
习题的流程结构来展开编写。
章前页引导：章前页中主要解读各章中“动手操练”部分的实例模型。
概述或简介：各章中的概述或简介部分，主要介绍各章中重要知识点的一个总结、概述
等基础知识，作为学习前的预习。
功能与命令详解：这部分主要详细讲解各切削加工类型的操作界面、菜单命令、对话框
及选项含义等内容。
动手练习：动手练习是为了让读者熟悉各切削加工类型的操作而添加的实例操作。实例
中包含了该章中所介绍的功能、命令。
综合实战：对当前章节的知识进行实战总结，详解操作步骤。
课后习题：列出了课后练习内容，读者可参照完成的练习结果文件来操作。
本书特色
本书从软件的基本应用及行业知识入手，以UG NX9.0 软件的CAM 模块的应用为主线，以
实例为引导，按照由浅入深、循序渐进的方式，讲解软件的新特性和软件操作方法，使读者能
快速掌握CAM 的编程技巧。
对于CAM 加工模块的基础应用，本书内容讲解得非常详细。通过实例和方法的有机统一，
使本书内容既有操作上的针对性，也有方法上的普遍性。本书图文并茂，讲解深入浅出、避繁
就简、贴近工程，把众多专业和软件知识点有机地融合到每章的具体内容中。本书的体例结构
生动而不涩滞，内容编排张驰有度，实例叙述实用而不浮烦，能够开拓读者思路，提高读者阅
读兴趣，使其掌握方法，提高对知识综合运用的能力。通过对本书内容的学习、理解和练习，
能使读者真正具备数控工程师的水平和素质。
本书既可以作为院校机械CAD、数控编程等专业的教材，也可作为对制造行业有浓厚兴趣
的读者自学的教程。
作者信息
本书在编写过程中得到了“设计之门”数字网络艺术学校大力帮助，在此诚表谢意。“设计
之门”是专门从事CAD/CAM/CAE 技术的研究、开发、咨询及产品设计与制造服务的机构，并
提供专业的SolidWorks，Pro/ENGINEER，UG，CATIA 以及AutoCAD 等软件的培训及技术咨
询。
本书由贾广浩主编，参与编写的还有黄成、孙占臣、罗凯、刘金刚、王俊新、董文洋、张
学颖、鞠成伟、杨春兰、刘永玉、金大玮、陈旭、黄晓瑜、田婧、王全景、马萌、高长银、戚
彬、张庆余、赵光、刘纪宝、王岩、郝庆波、任军、秦琳晶等，他们为本书提供了大量的实例
和素材。
感谢您选择了本书，希望我们的努力对您的工作和学习有所帮助，也希望您把对本书的意
见和建议告诉我们。
贾广浩
第1章 数控编程与加工工艺基础.................. 1
1.1 关于数控加工................................................. 1
1.1.1 合格数控编程工程师须具备的能力.......1
1.1.2 历史与发展背景...................................2
1.1.3 数控加工编程技术及编程软件..............2
1.1.4 数控加工工作原理................................3
1.2 数控机床....................................................... 4
1.2.1 数控机床组成.......................................4
1.2.2 数控机床技术参数的选择.....................4
1.3 数控加工刀具................................................. 5
1.3.1 数控刀具系统.......................................5
1.3.2 数控刀具种类.......................................5
1.3.3 刀具材料..............................................6
1.3.4 刀具选用原则.......................................6
1.3.5 刀具选择注意事项................................6
1.4 数控加工工艺基础.......................................... 8
1.4.1 数控加工工艺的内容............................8
1.4.2 数控加工工艺性分析............................8
1.4.3 数控加工工艺路线的设计....................9
1.4.4 工序的划分...........................................9
1.4.5 确定走刀路线和安排加工顺序............10
1.4.6 确定切削用量.....................................11
1.4.7 对刀点的选择.....................................12
1.4.8 高度与安全高度.................................12
1.4.9 刀具半径补偿和长度补偿...................13
1.4.10 顺铣与逆铣........................................13
1.4.11 区域加工顺序....................................14
1.5 学习数控系统................................................. 14
1.5.1 机床坐标系.........................................14
1.5.2 坐标轴及其运动方向..........................15
1.5.3 机床原点、机床参考点和工件原点.....15
1.5.4 加工坐标系.........................................15
第2章 UG NX9.0界面与操作...................... 16
2.1 熟悉UG NX9.0软件...................................... 16
2.1.1 安装UG NX9.0软件............................16
2.1.2 UG NX9.0工作界面...........................18
2.2 如何调用命令................................................ 19
2.2.1 添加选项卡.........................................19
2.2.2 【组】的移除与添加..........................19
2.2.3 【组】中命令的添加与移除...............20
2.3 UG系统参数配置........................................... 21
2.3.1 语言环境变量设置..............................21
2.3.2 用户默认设置.....................................22
2.3.3 首选项设置.........................................22
2.4 图层的应用.................................................... 24
2.5 模具设计辅助工具......................................... 26
2.5.1 实体造型工具.....................................26
2.5.2 特征操作工具.....................................29
2.5.3 曲面工具............................................35
2.5.4 移动对象............................................38
2.6 综合实战——模具分型面设计....................... 39
2.7 课后习题........................................................ 42
第3章 必备的UG拆模技术......................... 44
3.1 产品测量与分析............................................. 44
3.1.1 产品的测量.........................................44
3.1.2 产品的壁厚检查.................................46
3.1.3 产品拔模分析.....................................47
3.1.4 简易填充............................................49
3.1.5 模具设计验证.....................................53
3.2 模具分型面设计技术....................................... 55
3.2.1 分型面概述.........................................55
3.2.2 UG分型面设计方法............................57
3.3 成型零件设计............................................... 67
3.3.1 成型零件结构.....................................67
3.3.2 整体式成型零部件设计.......................70
3.3.3 组合式成型零部件设计.......................72
3.4 综合实战——摩托车前灯外壳分型面设计.... 78
3.4.1 修补靠破孔.........................................79
3.4.2 抽取区域面.........................................81
3.4.3 创建水平延伸分型面..........................81
3.5 课后习题........................................................ 83
第4章 UG NX9.0 CAM入门....................... 84
4.1 CAD/CAM辅助设计与制造............................ 84
4.1.1 什么是CAD/CAM？............................84
4.1.2 UG CAM特点.....................................85
4.1.3 UG CAM的一般操作流程...................85
4.2 UG CAM加工环境......................................... 85
4.2.1 CAM加工环境配置.............................85
4.2.2 CAM加工环境....................................87
4.3 创建CAM对象................................................ 87
4.3.1 CAM工序导航器.................................87
4.3.2 创建程序对象.....................................90
4.3.3 创建刀具对象.....................................90
4.3.4 创建几何体对象.................................91
4.3.5 创建方法对象.....................................96
4.4 加工边界........................................................ 97
4.4.1 边界类型............................................97
4.4.2 关联性................................................98
4.4.3 材料侧................................................98
4.4.4 使用开放和封闭边界..........................99
4.4.5 确定刀具位置.....................................99
Ⅱ
Ⅱ ............ ◆中文版 UG NX 数控编程完全学习手册
4.4.6 边界的起点......................................100
4.5 创建工序....................................................... 100
4.6 工序中的公共参数设置................................ 100
4.6.1 机床控制..........................................100
4.6.2 程序..................................................101
4.6.3 操作..................................................102
4.7 综合实战——CAM入门应用....................... 103
4.7.1 案例分析..........................................104
4.7.2 操作方法和思路...............................104
4.7.3 加工过程..........................................104
4.8 课后习题...................................................... 108
第5章 平面铣削........................................ 110
5.1 平面铣削概述............................................... 110
5.1.1 平面铣削的特点...............................110
5.1.2 平面铣削的工序子类型.....................110
5.2 平面铣削的加工几何体................................ 111
5.2.1 平面铣削的几何体............................111
5.2.2 平面铣削的部件边界........................112
5.2.3 平面铣削的毛坯边界........................114
5.2.4 检查边界..........................................114
5.2.5 修剪边界..........................................114
5.2.6 底面..................................................115
5.3 平面铣削刀具和刀轴.................................... 115
5.3.1 刀具..................................................115
5.3.2 刀轴..................................................116
5.4 平面铣削刀轨设置....................................... 116
5.4.1 切削模式..........................................116
5.4.2 设置步距..........................................119
5.4.3 切削层..............................................120
5.4.4 切削参数..........................................121
5.4.5 非切削参数.......................................123
5.4.6 进给率和速度...................................124
5.5 平面铣削基本工序子类型............................. 125
5.5.1 平面铣工序子类型............................125
5.5.2 平面轮廓铣.......................................129
5.5.3 清理拐角..........................................130
5.5.4 精加工壁和精加工底面.....................131
5.6 平面铣削特殊工序子类型............................ 133
5.6.1 螺纹铣..............................................133
5.6.2 平面文本..........................................137
5.7 课后习题..................................................... 141
第6章 面铣削加工.................................... 142
6.1 面铣削概述.................................................. 142
6.1.1 面铣削的特点...................................142
6.1.2 面铣削工序.......................................143
6.2 面铣削几何体............................................... 143
6.2.1 几何体..............................................143
6.2.2 指定部件..........................................144
6.2.3 指定切削区底面...............................144
6.2.4 指定壁几何体...................................144
6.2.5 指定检查体.......................................145
6.3 综合实战....................................................... 145
6.3.1 底壁加工..........................................145
6.3.2 使用边界面铣削...............................147
6.3.3 手工面铣削.......................................149
6.4 课后习题....................................................... 150
第7章 型腔铣削加工................................ 152
7.1 轮廓铣削概述............................................... 152
7.1.1 轮廓铣削与平面铣削的区别.............152
7.1.2 轮廓铣削工序子类型........................152
7.2 型腔铣削...................................................... 153
7.2.1 型腔铣..............................................153
7.2.2 插铣..................................................157
7.2.3 拐角粗加工.......................................160
7.2.4 剩余铣..............................................161
7.3 深度铣削...................................................... 161
7.3.1 深度轮廓加工...................................162
7.3.2 深度加工拐角...................................165
7.4 综合实战——零件轮廓加工......................... 166
7.4.1 零件凹面加工...................................166
7.4.2 零件凸面加工...................................169
7.5 课后习题....................................................... 170
第8章 固定轴曲面轮廓铣加工.................. 172
8.1 固定轴曲面轮廓铣削概述............................ 172
8.1.1 固定轴铣术语...................................172
8.1.2 固定轴铣的铣削原理........................173
8.1.3 固定轴铣工序子类型........................173
8.2 固定轴铣驱动方法....................................... 175
8.2.1 曲线/点.............................................175
8.2.2 螺旋式..............................................178
8.2.3 边界..................................................178
8.2.4 区域铣削..........................................180
8.2.5 曲面..................................................180
8.2.6 流线..................................................181
8.2.7 刀轨..................................................183
8.2.8 径向切削..........................................183
8.2.9 清根..................................................183
8.2.10 文本................................................184
8.3 投影矢量....................................................... 184
8.3.1 指定矢量..........................................184
8.3.2 刀轴..................................................185
8.3.3 远离点..............................................185
Ⅲ
◆ ............Ⅲ
8.3.4 朝向点..............................................185
8.3.5 远离直线..........................................185
8.3.6 朝向直线..........................................185
8.4 3D轮廓铣...................................................... 186
8.4.1 轮廓3D.............................................186
8.4.2 实体轮廓3D......................................188
8.5 综合实战——型芯流道加工......................... 193
8.6 课后习题...................................................... 192
第9章 可变轴曲面轮廓铣加工.................. 193
9.1 可变轴曲面轮廓铣削概述............................ 193
9.1.1 可变轴曲面轮廓铣分类.....................193
9.1.2 刀具轴矢量控制方式........................194
9.1.3 多轴机床..........................................195
9.1.4 多轴加工的特点...............................195
9.2 可变轮廓铣................................................. 196
9.2.1 驱动方法..........................................196
9.2.2 投影矢量..........................................196
9.2.3 刀轴..................................................197
9.3 顺序铣........................................................ 202
9.3.1 顺序铣概述.......................................202
9.3.2 【顺序铣】对话框............................203
9.3.3 顺序铣工序参数...............................204
9.4 综合实战——多轴曲面刀路综合应用........... 210
9.5 课后习题........................................................ 216
第10章 多叶片铣削加工........................... 217
10.1 叶片铣削概述............................................. 217
10.1.1 涡轮叶片的设计与制造...................217
10.1.2 涡轮叶片特点.................................217
10.2 UG多叶片铣削功能讲解............................. 218
10.2.1 多叶片铣削概述.............................218
10.2.2 多叶片铣削类型.............................218
10.2.3 定义铣削几何体.............................219
10.2.4 定义多叶片几何体..........................220
10.2.5 驱动方法........................................221
10.2.6 切削层............................................222
10.2.7 切削参数........................................223
10.3 综合实战..................................................... 223
10.3.1 mill_multi_blade 叶片铣削加工......223
10.3.2 叶轮五轴加工.................................229
10.4 课后习题..................................................... 236
第11章 钻削加工...................................... 237
11.1 UG孔加工类型和刀具................................ 237
11.1.1 钻削类型........................................237
11.1.2 钻削刀具........................................238
11.2 孔加工选项设置.......................................... 239
11.2.1 几何体............................................239
11.2.2 循环类型........................................241
11.2.3 深度偏置........................................243
11.2.4 刀轨设置........................................243
11.3 综合实战——钻削加工应用........................ 243
11.3.1 动模板的孔加工.............................244
11.3.2 铸件零件孔加工.............................250
11.4 课后习题...................................................... 254
第12章 线切割加工.................................. 255
12.1 数控线切割工艺基础................................... 255
12.1.1 工件的准备.....................................255
12.1.2 工件的装夹.....................................256
12.1.3 电极丝的选择.................................256
12.1.4 加工方式的选择.............................257
12.1.5 加工路线的选择.............................257
12.1.6 线切割ISO格式编程.......................258
12.2 UG线切割加工选项设置............................. 259
12.2.1 创建线切割操作.............................259
12.2.2 加工几何体.....................................259
12.2.3 刀路................................................260
12.2.4 切削参数........................................260
12.2.5 非切削移动.....................................261
12.2.6 进给率............................................262
12.3 UG线切割加工工序类型............................. 262
12.3.1 无芯................................................263
12.3.2 外部修剪........................................264
12.3.3 内部修剪........................................265
12.3.4 开放轮廓切割.................................266
12.4 综合实战——线切割刀路综合应用............. 267
12.5 课后习题..................................................... 270
第13章 车削加工...................................... 271
13.1 车削加工编程基础...................................... 271
13.1.1 数控车削加工的主要内容...............271
13.1.2 车削加工工艺分析..........................272
13.1.3 了解车削加工坐标系......................273
13.1.4 切削用量的选择.............................275
13.1.5 车削刀具的种类与特点...................278
13.1.6 车削刀具的选择方法......................278
13.1.7 数控车削加工顺序的确定...............279
13.2 UG车削加工模块....................................... 280
13.2.1 CAM车削基本概念.........................280
13.2.2 车削加工工序子类型......................281
13.2.3 车削加工环境.................................283
13.3 车削加工公共选项设置.............................. 283
13.3.1 车削几何体.....................................283
13.3.2 粗车、镗的切削策略......................286
13.3.3 精镗（或轮廓加工）的切削策略....287
13.3.4 刀轨一般设置.................................288
13.3.5 切削参数........................................290
13.3.6 非切削移动.....................................294
13.4 综合实战——车削加工综合应用................. 297
13.4.1 工艺分析........................................297
13.4.2 车加工前期准备.............................297
13.4.3 粗车外圆........................................299
13.4.4 精车外圆........................................300
13.4.5 切槽和切断.....................................300
13.5 课后习题..................................................... 302
第14章 UG NX9.0模具加工综合案例....... 303
14.1 模具加工技术详解..................................... 303
14.1.1 常见的模具零件结构......................303
14.1.2 如何为模具加工选择刀具...............303
14.1.3 模具加工须知.................................305
14.1.4 常见问题分析.................................306
14.2 模具型腔零件加工..................................... 308
14.2.1 工艺分析........................................308
14.2.2 粗加工............................................309
14.2.3 半精加工........................................311
14.2.4 精加工............................................314
14.3 模具型芯零件加工..................................... 318
14.3.1 工艺分析........................................318
14.3.2 粗加工............................................319
14.3.3 半精加工........................................320
14.3.4 精加工............................................320
