孔的类型有多种，有圆柱形孔、圆锥形孔、螺纹形孔和成形孔等。自动编程软件也是多种多样，有UG CAM、MASTERCAM、PRO/E等软件。本文仅就圆柱形孔如何利用UG CAM软件进行数控程序编制方法进行介绍。UG软件是面向制造行业的CAD/CAE/CAM高端软件，集成了工程设计、分析和加工制造等功能，即可以实现零件三维模型的设计，也可以进行零件数控程序的编制。UG CAM软件中有铣、车、钻等多种加工模板，除了专用的钻削加工模板，铣和车加工模板都可以进行孔加工程序的编制。因UGCAM软件的几种模块都可以进行孔加工程序的编制，所以要根据不同孔的加工方法，不同加工轨迹的特点和加工效果，选择合适的加工模板。
1 钻削加工。
孔加工最常用的方法是钻削加工。其主要的加工流程是钻孔、扩孔、铰孔或镗孔，由粗到精。虽然孔的加工的方法不同且使用刀具不同，但这些常规孔的加工轨迹却是相同的，都是孔中心线，加工程序代码也就非常简单。但在UG中可以选择多种模板进行这种简单程序的编制，如点位加工、平面铣和固定轴曲面轮廓铣模板，都可以完成加工轨迹的计算。
1.1 点位加工模板。UG CAM软件中有专用的点位加工模板，比较适合孔的钻削加工。钻加工的操作子类型有钻孔、啄钻、断屑钻、锪钻、平底扩孔、埋头钻、镗孔、铰孔等。其中钻孔是最基本的操作模板，可以设定多种循环方式，可以创建除螺纹铣之外的所有钻操作。利用点位加工模板可以加工不同型面上的孔，而且不同的钻孔循环经过UG后置处理，会生成不同的G代码文件。如使用FANUC控制系统的后处理器进行后处理，钻孔循环生成的G代码，是G81语句；琢钻循环生成的是G83语句。通过点位加工模板编制的孔加工程序，后置处理后通常都会使用相应的钻孔循环指令。
1.2 固定轴曲面轮廓铣。固定轴曲面轮廓铣能够进行多种型面加工轨迹的生成，也包括孔加工轨迹的生成。使用固定轴曲面轮廓铣生成孔加工轨迹，通常采用曲线驱动的方法生成刀具轨迹。采用此方法需抽取孔轴线作为辅助线，UG6.0以上版本孔轴线的抽取比较简单，在插入菜单中，来自体的曲线新增了一个抽取虚拟线的功能，能够生成孔轴线、圆角中心线，虚拟交线等。这样使用固定轴曲面轮廓铣的曲线驱动就比较简单了。利用孔轴线生成的刀具轨迹适用于不需要排屑加工的简单孔加工。而且经过后置处理生成的是点位代码，没有循环指令，用于不识别循环的情况和某些特种加工需要。
2 铣削加工。
使用钻削方法加工不同尺寸的孔，需不同规格的钻头，因此加工车间须备有大量的钻头，大大增加了加工成本。随着制造技术的发展，我们可以利用UG软件，编制铣削加工程序来完成孔的加工。孔的铣削加工通常采用螺旋铣削和圆周插补铣削来完成，这两种铣削方法可以加工出各种直径的孔。
2.1 螺旋插补铣削。螺旋插补铣削（即螺旋铣削）的刀具轨迹是螺旋线，通常用铣刀从孔的上方进刀， 然后X、Y、Z轴联动，以螺旋的方式对孔进行铣削加工。 螺旋线插补的刀具轨迹在UG中可以选择固定轴曲面轮廓铣来计算完成。在UGCAM中，选择固定轴曲面轮廓铣模块后，可以不用定义任何几何体，只需选择合适的驱动方法并进行必需的设置，就可以完成刀具轨迹的计算。选择哪种驱动方法是生成螺旋线轨迹的关键，在固定轴曲面轮廓铣中，只能选择曲面驱动的方法（surface area），才能生成加工孔的螺旋线刀具轨迹。在曲面驱动的对话框中，必须进行正确的设置，生成的孔加工轨迹才能满足加工要求。在曲面驱动方法的对话框中，必须将切削样式设置为螺旋线，而且要加工出合格的孔必须将切削步长设置为Tolerances,内、外公差也要设置的小些，否则加工出来的是多边形而不是圆孔。使用螺旋铣削加工孔，可以不必准备大量的钻孔，采用一把铣刀在有或没有预钻孔的毛坯上加工出所需直径的孔。但加工时，很难上刀补，尺寸不合格时，只能重新生成刀具轨迹。
2.2 圆周铣削。圆周铣削轨迹是一个完整的圆弧，可以实现扩孔加工。在UGCAM中，可以选择平面铣削和固定轴曲面轮廓铣两种方法来实现圆周铣削刀具轨迹的计算。使用平面铣削功能，刀轨样式选择轮廓，即可以生单条轨迹的圆周铣削。而且通过非切削运动可以设置刀具轨迹是刀心还是接触点轨迹，代码文件中是否进行刀具补偿也是通过该选项设置。利用固定轴曲面轮廓铣也可以计算圆周铣削轨迹，该模块功能较强，有多种驱动方法，可以生成不同样式的固定轴加工轨迹。对于简单的圆周铣削轨迹可以通过Aoundary、Area milling、Surface area驱动方法来计算，使用该模块生成的轨迹通常都是刀心轨迹，代码文件中没有刀具补偿指令。
2.3 插铣（或Z 轴铣削）。插铣加工的出现已有相当长的时间，插铣加工常用于粗加工。其刀具轨迹是互相平行的一组直线，常用刀具是U钻，插铣刀或铣刀，加工效率较高。但插铣后工件上会存在残余材料，可以通过螺旋铣削或圆周铣削去除。在UGCAM中，mill_contour模块中就有插铣子类型，选择插铣操作后，设置好相应的参数，重要的是设置合理的步距。插铣轨迹是沿刀轴的一条条直线，为刀心轨迹。
结语。
NXUG软件的编程功能非常强大，无论哪种类型的孔，都可以进行刀具轨迹的计算。编程人员可以根据所要加工孔的类型或加工方法，选择不同的编程方法。通过NXUG软件，选择正确的加工模块，就可以生成所需要的刀具轨迹。
参考文献
[1] 郭丽静 . 孔加工综述 [J]. 机械工程与自动化，2011（04）。
