UG数控编程集训——15位数控编程师的实战精讲

《UG数控编程集训——15位数控编程师的实战精讲》是按照数控加工岗位职业标准和典型的工作任务要求，基于数控加工工艺及程序编制与实施工

作过程对知识和技能的要求进行组织编写的。书中所讲解的内容是作为一名优秀的UG数控加工编程人员

所必备的专业知识，通过对《UG数控编程集训——15位数控编程师的实战精讲》的全面学习，读者可以获得UG数控加工编程师岗位的专业技能，并能快

速胜任相关岗位的工作。

《UG数控编程集训——15位数控编程师的实战精讲》全面讲解了UG数控加工中的各种加工类型，除了常规的铣削加工、孔加工、车削加工外，还重

点讲解了多轴加工，对每种加工类型都给出了详细的操作案例，以使读者建立起更加直观的印象。

《UG数控编程集训——15位数控编程师的实战精讲》结构严谨、条理清晰、重点突出、案例丰富，非常适合UG数控加工初学者以及数控加工编程人

员使用，同时也可以作为大中专院校、高职学校以及社会相关培训班的教材。

前

言

随着科学技术的发展，数控机床在机械制造业中的应用越来越广泛，也为智能制造

的发展奠定了坚实的基础。数控加工工艺与编程是数控机床应用的关键，熟练运用工艺

与编程知识对促进工业发展有着极其重要的作用。

1.编写目的

制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基，而UG是目前世界

上面向制造业的最高端软件之一，在全球拥有众多客户，广泛应用于汽车、航空航天、

机械、医药、电子工业等领域。

近年来，我国的模具和数控行业日益普及，不仅是深圳等工业发达的沿海地区，诸

如重庆等很多内陆城市也都已经接受和使用UG软件进行编程与加工。UG软件提供了

强大的数控加工功能，从三轴到五轴铣削加工，从车削到车铣复合加工，都有近乎完美

的解决方案。

中国制造业高级技工缺口巨大，应该说所有的制造企业都需要高级技工。据报道，

我国高级技工缺口近一千万人，成为制约中国制造的一大因素，因此社会上急需培养出

一大批优秀的数控编程人员，许多企业承诺高薪而难以找到合适人选，给企业带来了很

多困难。

针对上述情况，我们力图编写一本以UG为基础，全面讲解数控加工应用的图书。

就本书而言，我们都将以UG的命令为脉络，以操作实战为阶梯，供读者逐步掌握使用

UG进行工程设计的基本技能和技巧。

2.本书内容安排

本书共分为8章，具体内容安排如下。

第1章为UG NX 12.0 入门操作。以UG NX 12.0为本书主要讲解软件，详细介绍

UG工作界面的组成与基本操作方法。

第2章为UG的基础应用。主要介绍UG中的一些进阶操作，包括对象的选择、隐

藏和显示、图层和坐标系的操作方法等。

UG数控编程集训——15位数控编程师的实战精讲

II

第3章为数控加工基础。主要介绍数控加工的原理、方法、一般步骤，数控编程的

基础知识，以及数控加工工艺涉及的相关内容。

第4章为平面铣加工。包括平面铣的基本概念，创建平面铣操作的基本步骤，并详

细介绍UG中各种平面铣削加工的切削类型及概念。

第5章为轮廓铣加工。主要介绍轮廓铣的基本概念，各种子类型的加工特点，重点

讲解型腔铣的开粗、二粗，以及深度轮廓铣和固定轮廓铣的操作方法。

第6章为孔加工。包括孔加工的基本概念，创建孔加工的基本步骤，各种孔加工的

子类型和操作实例。

第7章为多轴铣削加工。主要介绍多轴铣的基本概念和常用的几种操作类型，重点

介绍多种加工中各刀轴和驱动方法的含义。

第8章为FANUC Oi T车床编程和操作。以FANUC Oi T车削系统为主，详细讲解

车削加工的基本概念、创建车削加工的基本步骤等主要车削加工方面的知识。

3.本书编写团队

本书由三玖教育的益川、远峰、小轩、石头、浩楷、追梦、德源、清馨、清茶等15

位老师共同编写。三玖教育着力于培养行业顶尖编程工程师，我们坚信核心技术是推动

行业快速发展的重要方向，是改变学员人生的重要途径。参与本书编写的所有老师均有

多年的数控行业从业经验，愿通过此书为数控教育书写新的篇章，并为行业发展、培养

一流工程师献出绵薄之力。

目

录

第1章

UG NX 12.0 入门操作

1.1 启动软件 / 2

1.2 文件的基本操作 / 3

1.2.1 新建文件 / 3

1.2.2 打开文件 / 3

1.2.3 关闭文件 / 4

1.2.4 导入/导出文件 / 5

1.2.5 保存文件 / 7

1.3 工作界面 / 7

1.3.1 快速访问工具条 / 8

1.3.2 标题栏 / 8

1.3.3 功能区 / 8

1.3.4 菜单栏 / 10

1.3.5 上边框条 / 11

1.3.6 资源条 / 11

1.3.7 名称 / 13

1.3.8 工作区 / 13

1.3.9 坐标系 / 13

1.3.10 提示行 / 13

1.3.11 状态行 / 14

1.4 鼠标和键盘操作 / 14

1.4.1 鼠标 / 14

1.4.2 键盘快捷键及其作用 / 15

1.5 功能区及命令定制 / 15

1.5.1 命令 / 16

1.5.2 选项卡/条 / 16

1.5.3 快捷方式 / 17

1.5.4 图标/工具提示 / 18

1.6 NX 系统基础参数设置 / 18

1.6.1 环境变量设置 / 19

1.6.2 用户默认设置 / 20

第2章

基础应用

2.1 对象的基本操作 / 22

2.1.1 查看对象 / 22

2.1.2 选择 / 23

2.1.3 对象显示 / 24

2.2 显示和隐藏 / 26

2.3 图层 / 27

2.3.1 图层设置 / 28

2.3.2 视图中可见图层 / 29

2.3.3 图层类别 / 29

2.3.4 移动至图层 / 30

UG数控编程集训——15位数控编程师的实战精讲

IV

2.3.5 复制至图层 / 31

2.4 坐标系的基本操作 / 31

2.4.1 坐标系的应用 / 32

2.4.2 自定义坐标系 / 33

2.4.3 坐标系的显示 / 34

2.4.4 坐标系的保存 / 34

2.5 分析 / 35

2.5.1 测量 / 35

2.5.2 测量距离 / 35

2.5.3 测量面 / 37

2.5.4 测量体 / 37

2.6 首选项 / 38

2.6.1 对象首选项 / 39

2.6.2 用户界面 / 40

2.6.3 资源板 / 41

2.6.4 选择首选项 / 42

2.6.5 背景首选项 / 43

2.6.6 可视化性能首选项 / 43

2.6.7 可视化首选项 / 44

第3章

数控加工基础

3.1 数控机床 / 47

3.1.1 数控机床认识 / 47

3.1.2 数控机床组成 / 49

3.1.3 数控机床分类 / 49

3.2 常用数控加工刀具 / 50

3.2.1 刀具材料 / 50

3.2.2 UG软件中的车铣刀具 / 52

3.3 常用加工材料 / 55

3.3.1 45钢 / 56

3.3.2 Q235 / 56

3.3.3 40Cr / 56

3.3.4 HT150灰铸铁 / 56

3.3.5 35钢 / 56

3.3.6 65Mn / 57

3.3.7 0Cr18Ni9 / 57

3.3.8 Cr12 / 57

3.3.9 3Cr13 / 57

3.3.10 YG6X / 57

3.3.11 T10和 T12 / 58

3.3.12 2A12（LY12） / 58

3.3.13 6061和6063铝合金 / 58

3.4 手动编程和工艺流程 / 58

3.4.1 手动编程介绍 / 58

3.4.2 常见机床G/M代码 / 62

3.4.3 数控加工工艺流程简介 / 65

3.4.4 数控加工的一般原则 / 67

3.4.5 机械加工工件装夹介绍 / 68

3.5 宏程序编程及数学基础 / 68

第4章

平面铣加工

4.1 平面铣概述 / 71

4.2 平面铣的子类型 / 71

4.3 平面铣加工步骤 / 72

4.4 平面铣加工通用参数 / 73

4.4.1 平面铣的几何体类型 / 73

4.4.2 刀具侧 / 75

4.4.3 切削刀具 / 76

4.4.4 刀轨设置的一般参数 / 77

4.4.5 切削层 / 79

4.4.6 切削参数 / 82

4.4.7 非切削移动 / 91

4.5 平面铣应用实例 / 98

目 录

V

4.5.1 带边界面铣 / 99

4.5.2 平面铣 / 108

4.5.3 清角铣 / 116

4.5.4 底壁铣 / 120

4.5.5 平面轮廓铣 / 123

4.5.6 铣螺纹 / 126

第5章

轮廓铣加工

5.1 轮廓铣基本介绍 / 131

5.2 轮廓铣的子类型 / 131

5.3 型腔铣开粗讲解 / 133

5.3.1 跟随部件刀路 / 133

5.3.2 跟随周边刀路 / 138

5.3.3 修剪边界刀路 / 139

5.4 指定检查体 / 141

5.5 型腔铣参数讲解 / 147

5.5.1 切削参数 / 147

5.5.2 非切削移动参数 / 156

5.6 型腔铣二粗讲解 / 162

5.7 深度轮廓铣 / 166

5.8 固定轮廓铣 / 172

5.8.1 固定轮廓铣之“曲线/点” / 173

5.8.2 固定轮廓铣之“螺旋” / 184

5.8.3 固定轮廓铣之“区域

铣削” / 187

5.8.4 固定轮廓铣之“引导

曲线” / 194

5.8.5 固定轮廓铣之“流线” / 199

5.8.6 固定轮廓铣之“清根” / 202

第6章

孔加工

6.1 孔加工概述 / 207

6.1.1 孔加工简介 / 207

6.1.2 加载孔加工程序 / 207

6.1.3 孔加工的子类型 / 208

6.1.4 孔加工的基本步骤 / 209

6.2 孔加工的实例 / 209

6.2.1 定心钻加工 / 209

6.2.2 钻孔加工 / 216

6.2.3 攻丝加工 / 218

6.2.4 镗孔加工 / 220

6.2.5 铰孔加工 / 223

第7章

多轴铣削加工

7.1 多轴机床概述 / 226

7.1.1 四轴机床的常见结构 / 226

7.1.2 五轴机床的常见结构 / 228

7.1.3 学习多轴加工的方法 / 230

7.2 刀轴控制学习 / 230

7.2.1 UG常见的四轴刀轴和五轴

刀轴 / 230

7.2.2 “远离点”和“朝向点” / 234

7.2.3 “远离直线”和“朝向

直线” / 242

7.2.4 “相对于矢量”和“垂直于部

件”“相对于部件” / 248

7.2.5 “4轴，垂直于部件”和“4轴，

相对于部件” / 250

UG数控编程集训——15位数控编程师的实战精讲

7.2.6 “双4轴在部件上”和“双4

轴在驱动体上” / 255

7.2.7 插补矢量、优化后驱动、垂直

于驱动体 / 256

7.2.8 侧刃驱动 / 260

7.2.9 投影矢量和刀轴的区别 / 262

7.3 可变引导曲线 / 263

7.3.1 可变引导的简介和内部

参数 / 263

7.3.2 新增刀轴远离曲线和朝向

曲线 / 266

7.3.3 可变引导曲线的应用

案例 / 267

7.4 驱动方法的应用和学习 / 271

7.4.1 “流线”的内部参数以及

案例 / 271

7.4.2 “曲面区域”的内部参数以及

案例 / 279

7.4.3 “边界”的内部参数以及

案例 / 284

7.4.4 “曲线/点”的内部参数以及

案例 / 291

7.4.5 “刀轨”的内部参数以及

案例 / 301

7.5 管道粗加工、精加工的内部参数和

案例 / 309

7.5.1 管道粗加工的参数 / 310

7.5.2 管道精加工的参数 / 312

7.5.3 管道加工案例 / 313

7.6 深度五轴铣 / 317

7.7 侧倾刀轴 / 321

7.8 UG NX 1980版本的多轴粗加工 / 328

第8章

FANUC Oi T车床编程和操作

8.1 数控车床编程基础 / 337

8.1.1 认识数控车床 / 337

8.1.2 FANUC Oi T系统中的控制

面板 / 338

8.1.3 FANUC Oi T系统中的机床操

作区 / 340

8.1.4 加工原理和注意事项 / 342

8.2 数控编程概述 / 343

8.2.1 准备功能 / 343

8.2.2 辅助功能 / 345

8.3 程序结构 / 346

8.3.1 程序段结构 / 346

8.3.2 主程序和子程序 / 347

8.4 常用G代码详解 / 348

8.4.1 快速定位（G00） / 348

8.4.2 直线插补（G01） / 349

8.4.3 圆弧插补（G02/G03） / 350

8.4.4 切削方式（G64） / 351

8.4.5 暂停(G04) / 351

8.4.6 精确停止(G09)及精确停止方

式(G61) / 352

8.4.7 选用工件坐标系（G50） / 352

8.4.8 选用机床坐标系（G53） / 352

8.4.9 使用预置的工件坐标系

（G54~G59） / 353

8.4.10 可编程工件坐标系

（G92） / 354

8.4.11 局部坐标系(G52) / 355

8.4.12 平面选择（G17、G18、

G19） / 355

8.4.13 绝对值编程（G90）和增量值

编程（G91） / 355

8.4.14 刀具长度补偿(G43、G44、

G49) / 356

目 录

8.4.15 刀具半径补偿（G41、

G42） / 356

8.5 零件程序的输入、编辑和

存储 / 358

8.5.1 手动进给 / 358

8.5.2 手动输入一个新程序 / 358

8.5.3 新程序的注册 / 359

8.5.4 搜索并调出程序 / 359

8.5.5 选择自动运行的程序 / 359

8.5.6 插入一段程序 / 359

8.5.7 删除一段程序 / 360

8.5.8 停止运行程序 / 360

8.5.9 修改一个词 / 360

8.5.10 搜索一个词 / 361

8.6 车削编程案例 / 361