用UG画钻头
基于UG的麻花钻三维实体参数化设计
（ ｃ ｏ ｌ ｆ ｅｈ ｔｏ ｉ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ａ ｚ ｏ ｉ ｔ ｎ ｉｅｓｔ ，Ｌ ｎ ｈ ｕ ７ ０ ７ ， ｈ ｎ ） Ｓ ｈ ｏ ｃ ａ ｒ ｎｃ Ｅ ｇ ｎ ｅｉ ，Ｌ ｎ ｈ ｕＪ ｏ ｏ ｇＵｎｖ ｒ ｉ ｏＭ ｓ ｎ ａ ｙ ａ ｚ ｏ ３ ０ ０ Ｃ ｉａ
ｔ ｎ ｄ ｓｇ ｉ ｅ ｉｎ ｏ
孔 加工 是机 械制 造 中最 重要 的加 工 工种 之 一 ，
钻孑 的工作量约 占机械加工的三分之一 ， Ｌ 钻 ｒ ｅｄｍｅ ｓｏ ａ ｕ ｓａ ｔａ ｄ ｌ ｙ ｗｏ ｄ ：ｔ ｓ ｒｌ ｈ ｅ －ｉ ｎ ｉｎ ｌ ｂ ｔｎ ｉｌ ｌ ｓ ｍｏ ｅ ；ＵＧ；ｓ ｃ ｎ ａ ｙｄ ｖ ｌｐ ｎ ；ｐ ｒ ｍｅｅ ｉａ ｅ ｏ ｄ ｒ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ａ ａ ｔ ｒｚ —
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｏ ｖ ｈ ｒ ｂ ｅ ｏ ａ ａ ｔｉ ｅ ｉｎ ｏ ｗｉｔｄ ｉ ｈ ｅ － ｉ ｎ ｉｎ ｌ ｕ ｓａ ｔａ ｓｒ ｃ ：Ｉ ｒ ｅ ｓ ｌｅｔ ｅｐ ｏ ｌｍ ｆｐ ｒ ｍｅ ｒｃｄ ｓｇ ｆｔ ｓ ｒｌ ａｔ ｒｅ ｄｍｅ ｓｏ ａ ｂ ｔｎ ｉｌ ｏ ｌ ｓ
第３ ８卷 第 ２期
２１ 年 ４ ０２ 月
兰
州 理
工
大
学
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Ｖ０． ８ １３ Ｎｏ ２ ．
Ａｐ ． ０ ２ ｒ２ １
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文章编号 ： ６ ３５ ９ （０ ２ ０－０ ７０ １ ７－１ ６ ２ １ ）２０ ３－５
UG钻孔drill设置方法
UG12.0钻孔（drill）加工程序模板设置方法
自NX11.0之后，UG软件加工模块中的打孔程序就处于隐藏状态，很多UG编程用户还以为NX取消了钻孔功能呢，其实不然，我们只需要稍麻烦一点就可以解决drill程序的使用；
初次安装UG12.0软件后，从建模切换到加工下；
在默认的程序组上单击右键，弹出快捷对话框－插入－程序界面；
在创建UG12.0加工工序中，看不到有钻孔（drill）程序；这是为什么呢，难道是UG软件越更新越落后了么，其实不是，需要从CAM加工模板中，通过设置才能把其钻孔功能调出来；
启动图标上右键，进入属性界面；NX12.0在桌面．
打开软件的安装目录位置；文件的起始位置，此位置是你UG12.0NX 请按下述；cam_general.opt编程模板名称－UG路径找寻
以记事本的方法打开cam_general.opt文件；
然后保存；号字符，#删除“${UGII_CAM_TEMPLATE_PART_ENGLISH_DIR}drill.prt”文件前
的．
再次进入UG12.0加工中，然后新建加工工序，此时就会看到UG12.0打孔程序了，接下来你就可以使编程设计了；UG用此孔程序进行钻孔、打点类的．。
UG 绘图练习-绘制简易钻头
UG软件--绘制简易梅花钻头
练习用UG软件建立绘制简易梅花钻的三维模型：
1.运用圆柱体（10mm*135mm）建立钻头主体部分，对齐底部进行倒斜角(距离为3mm，斜角为55°)处理，如下图1所示
图1钻头主体
2.运用螺旋线（圈数为2，螺距为45mm，半径为5mm，基准点为（0，0，45））命令与管道命令（外径为6mm，布尔运算为求差）建立钻头的螺旋槽，如下图2所示。
图2 建立螺旋槽
3.运用抽取命令抽取螺旋槽内面，接着运用修剪与延伸命令对抽取面边缘及两端相邻面延伸2mm，如下图所示。
图3延伸螺旋槽内面
4.运用管道（外径为2mm）沿着延伸面与钻头侧面的交线建立管道，如下图所示。
图4 利用边缘线建立管道
5.运用拆分体命令，利用延伸面对上步建立的管道进行拆分，隐藏掉抽取面及拆分的内侧管道。
接着，阵列复制（圆形阵列，阵列角度为180°，基准轴为Z轴）螺旋槽及拆分的管道，如下图5-6所示。
然后，对钻头退刀槽底面进行光滑处理，圆弧部分用球体进行求差处理，拆分管道底部采用边倒圆处理，如下图7所示。
图5 拆分管道
图6 阵列效果
图7退刀槽底面进行处理
6.对钻头底面进行拉伸（拉伸距离为140mm，方向为Z轴，布尔运算为求交，单偏置0.15mm），如下图8所示。
图8 拉伸效果
7.利用替换面命令，将条纹凸起部分替换为钻头顶端的圆锥面，如下图9-10所示。
图9对钻头顶端进行处理
图10顶端处理后效果
8.建立基准面（距底面35mm），用分割面命令将钻头圆柱侧面分割，将底面选染成黑色，如下图11所示。
图11 最终效果。
基于UG的麻花钻三维造型的研究
１ 盲信号分离理论基础
１．１ 问题描述 假设 Ｘ＝［ ｘ１， ｘ２， …，ｘＮ ］Ｔ 是用 Ｎ 个传感器阵列获得的 Ｎ 维观测信号， Ｓ＝［ｓ１， ｓ２，…， ｓＭ ］Ｔ 是产生观测信号的 Ｍ 个相互统计独立的源信号，且观 测信号 Ｘ 是源信号 Ｓ 经过线性混合而产生的，即 Ｘ＝ Ａ·Ｓ 。其中，Ａ 是 Ｎ×Ｍ 的未知混合矩阵。 盲信号分离的目的是在混合矩阵 Ａ 和源信号 Ｓ 未知的情况下，仅 利用源信号间是统计独立的这一假设，寻找一个线性变换矩阵 Ｗ （又称 解混矩阵），对 Ｘ 进行线性变换，得 Ｎ 维输出向量 Ｙ，使 Ｙ 尽可能地逼近 真实源信号 Ｓ，即 Ｙ＝ＷＸ＝ＷＡＳ。 如何找到最优的 Ｗ，从而从观测信号中恢复出源信号，关键是建立 一个能够度量分离结果独立性的判决准则和相应的分离算法。 １．２ 基于非高斯性测度的快速定点算法 从统计学观点讲，随机变量的非高斯性与统计独立密切相关，非高 斯性越强就越独立。因此，在信号盲源分离过程中，可通过对分离结果 的非高斯性度量来表示分离结果间的相互独立性。当非高斯性度量达 到最大时，则表明已完成对各独立成分的分离。负熵就是一种有效的可 用来度量随机变量非高斯性的判据。 基于负熵极大的 ＦａｓｔＩＣＡ 算法步骤如下： （１）对观测数据进行中心化和白化处理，得到中心化和白化后的观
图３ ４．钻头工作部分的生成 把坐标系回到原点，使 ｘ 轴指向钻头截面图形的边缘处，生成一条 直径为 Ｒ，导程为 Ｐ，螺旋角为 Ｂ 的螺旋线作为一条引导线，通过钻头 轴线作一条辅助直线长度为 Ｐ 为另一条引导线。使用命令扫掠，首先分 别选择上面所作的两条引导线，再选择整个截面图形作为旋转的截面， 点击确定，在参数设置中公差选择 ０，比例方式选择均匀，这样就生成了 钻头的工作部分的实体。 再用旋转的方法生成钻头的柄部，这样转头的 （下转第 ４６８ 页）
UG-钻孔加工
后处理后nc是G01， 可以模拟钻孔动作
后处理后nc是G循环 不可以模拟钻孔动作
循环选择与参数设置
以标准钻为例，进入操作对话框之后，指定参数组对话框，选定加工循环类型后，进入循环 参数对话框就可以设置各项参数，具体步骤如下所示。
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Thank you
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指定孔
指定孔的作用是选择孔、移除孔以及优化加工路径等。单击指定孔图标 ，进入点到点几何体对话框，如图7.17所示。一共有11项，对各按钮 说明如下：
1．选择 2．附加 3．忽略 4．优化 5．显示点 6．避让 7．反向 8．圆弧控制 9．退刀高度 10．规划完成 11．显示校核 循环 参数组
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钻孔案例
分别创建几个父组 １、加工程序 ① 钻中心孔drill1 ② 钻孔drill2
２、加工钻头 ① 中心钻Φ3mm ② 麻花钻头Φ6mm ③ 麻花钻头Φ7.8mm
３、加工几何体如加工座标 ① Mcs_mill增加安全高度 ② Workpiece里指定加工部件
（1）单击【循环类型】按钮，弹出【循环类型】选项，如图7.24所示。 （2）单击【循环】下拉列表框，选择标准钻选项。 （3）单击编辑图标，弹出【指定参数组】对话框，输入参数编号，如图7.25所示。 （4）单击【确定】按钮，弹出循环参数设置对话框。进入【Cycle参数】对话框，一共有6
个选项，如图7.26所示。各按钮含义如下所示。
UG孔加工
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孔加工
孔加工（Drilling）指刀具先快速移动到指定的加工位置上，再以切削进给速度 加工到指定的深度，最后以退刀速度退回的一种加工类型。UG孔加工能编制 出数控机床（铣床或加工中心）上各种类型的孔程序。如中心孔、通孔、盲孔 、沉孔、深孔等，其加工方式可以是锪孔、钻孔、铰孔、镗孔、攻丝等。
UG孔加工
1
UGStepping© Zhuhai College of JLU. 2007. All rights reserved.
点位加工可以创建钻孔、攻螺纹、镗孔、平底扩孔和扩孔 等操作的刀轨。
操作类型
适用范围
深度较浅的孔
适用工艺
标准钻（G81）
Drilling Drill
孔的粗钻、精钻 深孔
CAM
为没有可编程 Z 轴的机床，刀具深度为指定预设置 的CAM值以 控止刀具位置
Depth
Dwell 进给率 选项 RTRCTO 步进值
切削深度
在刀具切削到指定钻削深度处刀具的停留的时间 切削时刀具的运动速率 激活特定于您使用的机床的加工特征 循环退刀距离,指沿刀轴方向测量的从零件表面到退 刀点的距离 深度递增的一系列规则的连续切削之一的尺寸值， 用在“标准 - 钻孔，深”和“标准 - 钻孔，断屑”操 作中
31
指定跨过工件中夹具或障碍的“刀具间距”
避让
反向
圆弧轴控制 Rapto 偏置 显示/验证循 环参数集
颠倒先前选定点的顺序
显示和/或反向先前选定的弧和片体孔的轴 与最小安全距离相同，指定该值后，最小安全距 离不起作用 显示与每个参数集相关联的点，和/或验证（列 出值）任何可用“参数集”的循环参数
25
26
选择选择圆柱形和圆锥形的孔弧和点附加在一组先前选定的点中附加新的点忽略忽略先前选定的点优化合理编排刀轨中点的顺序缩短加工时间常用最短路径优化25最短路径优化显示点使用包含忽略避让或优化选项后验证刀轨点的选择情况避让指定跨过工件中夹具或障碍的刀具间距反向颠倒先前选定点的顺序圆弧轴控制显示和或反向先前选定的弧和片体孔的轴rapto偏置与最小安全距离相同指定该值后最小安全距离不起作用显示验证循环参数集验证循环参数集显示与每个参数集相关联的点和或验证列出值任何可用参数集的循环参数26cam为没有可编程z轴的机床刀具深度为指定预设置的cam值以控止刀具位置depth切削深度dwell在刀具切削到指定钻削深度处刀具的停留的时间进给率切削时刀具的运动速率27选项激活特定于您使用的机床的加工特征rtrcto循环退刀距离指沿刀轴方向测量的从零件表面到退刀点的距离步进值深度递增的一系列规则的连续切削之一的尺寸值用在标准钻孔深和标准钻孔断屑操作中28dwell停留dwell表示刀具在到达切削深度后的停留时间或转数
UG钻孔drill设置方法
UG12.0钻孔（drill）加工程序模板设置方法
自NX11.0之后，UG软件加工模块中的打孔程序就处于隐藏状态，很多UG编程用户还以为NX取消了钻孔功能呢，其实不然，我们只需要稍麻烦一点就可以解决drill程序的使用；
初次安装UG12.0软件后，从建模切换到加工下；
在默认的程序组上单击右键，弹出快捷对话框－插入－程序界面；
在创建UG12.0加工工序中，看不到有钻孔（drill）程序；这是为什么呢，难道是UG软件越更新越落后了么，其实不是，需要从CAM加工模板中，通过设置才能把其钻孔功能调出来；
在桌面NX12.0启动图标上右键，进入属性界面；
打开UG12.0文件的起始位置，此位置是你NX软件的安装目录位置；
请按下述路径找寻UG编程模板名称－cam_general.opt；
以记事本的方法打开cam_general.opt文件；
删除“${UGII_CAM_TEMPLATE_PART_ENGLISH_DIR}drill.prt”文件前的#号字符，然后保存；
再次进入UG12.0加工中，然后新建加工工序，此时就会看到UG12.0打孔程序了，接下来你就可以使用此孔程序进行钻孔、打点类的UG编程设计了；。
基于UG的麻花钻三维建模研究
４ 麻花钻角度测量及翘尾现象分析
在三维实体模型上， 只要建立适当的基准平面和测量矢
量， 就可方便地测出相应的角度值。如图 ７， 在直线主切削刃 ＡＢ 上取一点 Ｃ， 建立通过 Ｃ 点与刀具轴线的平面， 即该点的基面 Ｐｒ， 并 在 Ｃ 点 上 分 别 作 出 切 削 速 度 Ｖ（垂 直 于 基 面）、进 给 速 度 Ｖｆ （与刀具轴线方向相同）和与切削刃相切的切线 Ｔ 的矢量方向（沿 直 线 切 削 刃 方 向 ）。
刀 具 螺 旋 体 外 缘 螺 旋 线 的 交 点 Ａ， 连 接 ＡＢ 两 点 ， 直 线 ＡＢ 就 是
直线主切削刃，如图 ３。
为了便于麻花钻三维实体建
模， 对圆锥砂轮的刃磨参数进行转
换， 其方法： 在平面 １ 内， 绘制圆锥
砂轮的母线与轴线， 如图 ４ 所示。
母线必须与主 切 削 刃 ＡＢ 重 合 ， 以
－ １７７－
螺旋导程。
换方法是： 将圆锥面轴线绕母线逆时针旋转一角度 β。然后， 再
３．２ 刀具螺旋槽截面和螺旋线的绘制
按照 ＵＧ 表达式 ＥＸＰ 的语法规则写出钻刃曲线的表达式， 并 输 入 到 ＵＧ 软 件 的“Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ”中 ， 其 表 达 式 如 下 ： Ｒ＝１０， ｂ＝ Ｒ＊ｔａｎ （５９）／ｔａｎ （２５）， ｒ＝１．３５， ｕ＿ｍａｘ＝ （ｓｑｒｔ （Ｒ＾２－ ｒ＾２））／ｂ， ｔ＝１，
ug中心线钻孔
利用“中心线钻孔”执行钻孔操作，利用车削主轴中心线上的非旋转刀具，通过旋转工件来进行钻孔。
中心线钻孔操作支持两种不同的循环类型：操纵器（固定）机床循环—系统输出一个循环事件，其中包括所有的循环参数，和一个 GOTO 语句，表示特定 NC 机床钻孔循环的起始位置。
仿真机床循环－车加工处置器计算出一个中心线钻孔刀轨。
系统输出一系列 GOTO 语句，而没有循环事件。
访问中心线钻孔要访问中心线钻孔对话框，请执行以下操作：按创建操作图标或从主菜单栏当选择插入→操作，或在要创建操作的几何体（操作导航器中的几何视图）上单击 MB3，然后选择插入→操作然后1.从创建操作对话框内的可用模板当选择车削。
2.从以下中心线钻孔操作中进行选择定心钻钻孔啄钻断屑铰刀（创建一个钻孔循环）螺纹加工3.输入操作的程序、几何体、刀具、方式和名称。
或•在操作导航器中双击一个现有的中心线钻孔操作。
1.若是尚未如此操作，那么。
2.若是要NX 在内部计算钻孔刀轨，那么选择仿真。
要利用NC 机床的固定机床循环，请确保没有选中此选项。
3.从循环菜单当选择一个钻孔循环，如下：o钻头o钻, 深o钻, 排屑o丝锥o丝锥钻, 浅o镗孔4.选择设置图标。
会打开循环参数对话框，您能够在此设置与循环相关的参数。
以下是所有循环公共的参数：选项描述在工件周围建立一个没有切削刀具运动的安全区域。
安钻孔完成后，刀具返回至安全距离处，之后继续回到返回点和/或回零点（使用“加工进刀距离定义切削开始之前的进刀运动。
进刀距离从间隙位置开始测量。
仅在定义了进刀进给率时，它才有效。
步数用于啄钻和断屑钻孔的固定机床循环。
指定钻孔时如何清除或断开碎屑。
用于钻深孔和断屑钻孔、仿真循环。
5.输入适当的循环参数，按确信。
6.选择起始位置。
o若是要依照当前IPW，通过选择起始位置，让系统自动执行此操作，那么选择自动起始位置。
o若是要手工选择起始位置，那么选取选择，然后在图形窗口单击想要的起始位置。
基于UG_OPEN的PDC钻头切削参数仿真方法_况雨春
； 。 收稿日期 ： 改回日期 ： ０ １ ０ ２ ０ １ ４ ２ ７ ０ １ ４ ５ ５ ２ ２ － － － － ， 作者 简 介 ： 男， 四 川 达 州 人， 况雨春（ ９ ７ １—） ９ ９ ４年毕业于西 １ １ 南石油学院 机 械 工程专业 ， １ ９ ９ ９ 年 获 西南石 油 学 院 机 械 设 计 及 理 论 ／ ／ 专业 博士 学 位 ， 教授 ， 主要从事 计 算 机 仿 真 、 Ａ Ｄ Ｃ Ａ Ｅ Ｃ Ｆ Ｄ 技术在 Ｃ 机 械 及 石油工程中的 应 用 等 教学 及 科研工作 。 联系方式 ： ｓ ｗ ｉ ｋ ｃ ２ ６． ｃ ｏ ｍ。 ＠１ ｐ ｙ 基金项目 ： 国家 自然 科学 基 金 项目 “ 单 次 冲 击 加 卸载 后 岩石 全 程 （ ） 编号 ： 动 态 本 构 特性及应 用 研究 ” 资助。 ５ １ １ ７ ４ １ ７ ３
第４ ２ 卷第 ４ 期 ２ ０ １ ４年７月
石 油 钻 探 技 术 Ｐ Ｅ Ｔ Ｒ Ｏ Ｌ Ｅ ＵＭ Ｄ Ｒ Ｉ Ｌ Ｌ Ｉ ＮＧ Ｔ Ｅ ＣＨＮ Ｉ ＱＵ Ｅ Ｓ
Ｖ ｏ ｌ ． ４ ２Ｎ ｏ ． ４ ， Ｊ ｕ ｌ ． ２ ０ １ ４
钻采机械
： ／ ０ ． ｉ ｓ ｓ ｎ． １ ０ ０ １ ｏ ｉ １ ０． ３ ９ ６ ９ ８ ９ ０． ２ ０ １ ４． ０ ４． ０ ２ １ ｄ － ｊ
＋ （ ） 中图分类号 ： ． ０ ０ ０ Ｔ Ｅ ９ ２ １ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ １ ８ ９ ０ ２ ０ １ ４ ０ ４ １ １ １ ５ － － －
／ Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ Ｐ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ Ｐ Ｄ Ｃ Ｂ ｉ ｔ Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｕ Ｇ Ｏ Ｐ Ｅ Ｎ ｇ
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UG建模之钻头
建模目标：用UG建立梅花钻的三维模型。
效果预览：
图 1 最终效果
建模步骤：
第一步、运用圆柱体（10*135）建立钻头主体部分，对齐底部进行倒斜角(距离为3，斜角为55°)处理，如下图所示。
图 2 钻头主体
第二步、运用螺旋线（圈数为2，螺距为45，半径为5，基准点为（0，0，45））命令与管道命令（外径为6，布尔运算为求差）建立钻头的螺旋槽，如下图所示。
图 3 建立螺旋槽
第三步、运用抽取命令抽取螺旋槽内面，接着运用修剪与延伸命令对抽取面边缘及两端相邻面延伸2mm，如下图所示。
图 4 延伸螺旋槽内面
第四步、运用管道（外径为2mm）沿着延伸面与钻头侧面的交线建立管道，如下图所示。
图 5 利用边缘线建立管道
第五步、运用拆分体命令，利用延伸面对上步建立的管道进行拆分，隐藏掉抽取面及拆分的内侧管道。
接着，阵列复制（圆形阵列，阵列角度为180°，基准轴为Z轴）螺旋槽及拆分的管道，如下图所示。
然后，对钻头退刀槽底面进行光滑处理，圆弧部分用球体进行求差处理，拆分管道底部采用边倒圆处理，如下图所示。
图 6 拆分管道
图7 阵列效果
图8 退刀槽底面进行处理
第六步、对钻头底面进行拉伸（拉伸距离为140mm，方向为Z轴，布尔运算为求交，单偏置0.15mm），如下图所示。
图9 拉伸效果
第七步、利用替换面命令，将条纹凸起部分替换为钻头顶端的圆锥面，如下图所示。
图10 对钻头顶端进行处理
图11 顶端处理后效果
第八步、建立基准面（距底面35mm），用分割面命令将钻头圆柱侧面分割，将底面选染成
黑色，如下图所示。
图12 渲染效果。