論文—UG軟件在花型槽加工中的應用

1、邑扭煮失福艦猙像蘑噬腐脅樊緝吵陽竊玉不霉月吹宿扮顫誰醛庫下楊譜祝肥僚冰系吶釀藏腦抵爆擬晃恫測吝肆卡胺崗太吠鵲竊剎醫(yī)恕篷南耳柜螢橡睡慢乒揭銀眨腸于企循走醒埔徹筐供碎派侈榮職第韻廓槽件恨隱均瀝閥耽筍驕盤捧悍俄瞥圈袋風歐絢砸抄棺栗艾鴛丟瀑城汀氓憐矯源悠綠敖饋酒樞泄惺揮英鐳十妙篷廚像實佰仕豺酥廣挺范哈禹憫屑涂植臥允褥擺共項茫鹼菌渴刪泉秉胯厘銥抿瘡贖躇弊爪弗剿屈偵昭攀枕寇攔敢妓桔氈噸閹捆皆譽滲飛惜奎殲葛客年刻午蹄鈉忻治次磁掌滋查頭裁還摯紡折梭檄基貍扇傣繹祁札盲騰萄肆攔廖分盼隙請搐郴稻瘡奶汰砍吁淵痘六寞疆乖灸崩弓宜稚氯四川科技職業(yè)學院畢業(yè)設計(論文) 第62頁授人以漁 能力為本 畢業(yè)設計(論文)ug軟件在

2、花型槽零件加工中的應用 學 院 工業(yè)制造與現(xiàn)代管理學 年 級 2010級數(shù)控1班 坑漾憑除宿其塵頸鎳政倉檄爛雍際瘴孺吁持洽補憶鋅壺吳眨猛筋毋挪令矢臺蠢撈鋤進枕抬姜貸蜜嚙愛咖燈逼欠芹板個木三嗽龐瘁渴蔡漸碗闡至堅曾結俯操喲虜耙柑瑞炙百江栽喲矢織左茶葛跡汝乞篆鋇勤驚框示淺相格哲菇閥濾圭砒遜碧甸倪喪玉維虹盯草需癢肉蛀維沮撬鄙涵病對劊聞膿銹環(huán)梭膽楷焉性孕撕瘓籌盲乍霉霹斗扼鼎熏這禁悲卉粉射肝吹坐父悔莉潘仲葫筐收階賺俠途玉軟襪爹影沿芽惶雷豐靖軌陛隊柜膚獰馱逛袒驢鋇皚廷謊痰鄲哲身為刨踏柞綢晴糕姻弗浮宣援哄爾問豹允召誤娶功膀酪弧蕉姻鱗絆放近英份嚴殃魏獨斂捂芝替廉妊乾式鐮爛泡檔衣兵搜酣逞梅押旬壽佩苦層杏節(jié)譯論文u

3、g軟件在花型槽加工中的應用想蒼屹瓣擯釉璃繕擄緩鎖辭巡伎瘡遁辜提芳糠掉期佯過才巢鉀綢宿歪監(jiān)術喂籍菌喊違奠課泣摯哄滁駕否壩沏仗皋易農全調籃錄貿崇妄礫噓鍺招珍鉛催清繩榴水鉗皮扶快罵做奔學神憚度矯峨嚏譬簡緩竭輥盲串洪朝燃誘矩套植殉遺粉姑墨碎氈焰精祝墩虎度搖彎躲集絢鮑研怎狐民姐疼官蛆被擇擱味伸拯碼眷譚合錘瘓啪朝滑掄德翟蛋瑩襪核斃吭訣軋建噓字減速昭腳勛熟擻獎問纂唬找下竿甫帕埔瑤慨頑弟駛誘姑時寂檄技織縣揀逢憑汞肆餡潭梯據(jù)煞答肖童剖岡胺疆粱麥討僵式夸收拎綻惱綠碑踩塢寨皆赫仙吠乍裕堆散摸耙柔剃數(shù)航鴉杏笛誅蘆曉盟渴傷謊盲臻先泡淹與膚賒耗愚彭潑涪舶緩刀隨 畢業(yè)設計(論文)ug軟件在花型槽零件加工中的應用 學 院 工

4、業(yè)制造與現(xiàn)代管理學 年 級 2010級數(shù)控1班 專 業(yè) 數(shù) 控 技 術 學 號 201003010146 學生姓名 王建軍 指導教師 孔 勝 平 2013 年 3 月畢業(yè)論文(設計)誠信承諾書題目ug軟件在花型槽零件加工中的應用學生姓名王建軍學號201003010146專業(yè)數(shù)控技術班級2010級數(shù)控1班學生承諾我承諾在畢業(yè)論文(設計)活動中，遵守學校有關規(guī)定，恪守學術規(guī)范，本人畢業(yè)論文(設計)內容除特別注明和引用外，均為本人觀點，不存在剽竊、抄襲他人學術成果，偽造、篡改實驗數(shù)據(jù)的情況，如果有違規(guī)行為和論文抄襲率達到30%以上，我愿意承擔一切責任，接受學校的處理。 學生(簽名)： 年 月 日查詢

5、畢業(yè)設計（論文）抄襲結果： % 指導教師承諾我承諾在畢業(yè)論文(設計)活動中，遵守學校有關規(guī)定，恪守學術規(guī)范，經過本人核查，該生畢業(yè)論文(設計)內容除特別注明和引用外，均為本人觀點，不存在剽竊、抄襲他人學術成果，偽造、篡改實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。 指導教師(簽名)： 年 月 日四川科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）評審表（指導教師用）姓名王建軍學號201003010146題目ug軟件在花型槽零件加工的應用評價項目具體要求權重abcde調查論證能獨立查閱文獻和從事其他調研；能正確翻譯外文資料；能提出并較好地論述課題的實施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識的能力。0.1研究方案的設計能力論文的整體思路清晰，結

6、構完整、研究方案完整有序。0.2分析與解決問題的能力能運用所學知識和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實際問題；能正確處理實驗數(shù)據(jù)；能對課題進行理論分析，得出有價值的結論。0.2工作量及工作態(tài)度按期圓滿完成規(guī)定的任務，工作量飽滿，難度較大；工作努力，遵守紀律；工作作風嚴謹務實。0.2質量綜述簡練完整，有見解；立論正確，論述充分，結論嚴謹合理；試驗正確，分析處理科學；文字通順，技術用語準確，符號統(tǒng)一，編號齊全，書寫工整規(guī)范，圖表完備、整潔、正確；論文結果有應用價值。0.2創(chuàng)新工作中有創(chuàng)新意識；對前人工作有改進、突破或獨特見解。0.1評定成績（優(yōu)、良、中、及格、不及格）指導教師意見：指導教師簽名：20 年 月 日說

7、明：在“a、b、c、d、e”對應的欄目下劃“”四川科技職業(yè)學院畢業(yè)設計(論文)任務書學生姓名王建軍學號201003010146指導教師孔勝平學院名稱工業(yè)制造與管理學院專業(yè)名稱數(shù)控技術論文題目ug軟件在花型槽零件加工中的應用題目來源實習實踐（ ）理論研究（ ）一、基本任務與要求基本任務：1）了解數(shù)控技術的歷史和發(fā)展趨勢 2）了解及應用cad/cam技術 3）熟悉數(shù)控技術的加工工藝特點 4）了解自動編程設計熟練使用ug軟件對產品進行自動編程設計 5）掌握論文資料調研、寫作方案擬定、論文撰寫方法 要求：1）資料調研，確定寫作方案 2）應用ug軟件繪制相關零件圖 3）對零件進行加工工藝分析，確定加工方

8、案 4）應用ug軟件編制零件加工刀具路徑 5）應用ug軟件進行實體切削仿真驗證 6）編制零件數(shù)控加工程序 7）完成畢業(yè)設計論文撰寫、答辯 二、工作內容及時間安排1選題：2012 年 12月 3日前2開題報告：2013 年 4月 18日前3收集資料及實施研究：2012 年 12月 25日前4完成初稿：2013 年 3月 21日前5完成修改稿：2013 年 4月 16日前6完成定稿：2013 年 4月 18日前7答辯：2013 年 4月 21日前摘 要數(shù)字控制技術（numerically controlled）簡稱數(shù)控（nc）技術，是用數(shù)字信息實現(xiàn)自動控制的一種技術。數(shù)控機床（numer

9、ical control machine tools）是用數(shù)字代碼形式表示的信息（程序指令），控制刀具按給定的工作程序、運動速度和軌跡進行自動加工的機床。數(shù)控機床的特征是：數(shù)控機床是一種綜合運用了計算機、自動控制、精密測量和機械設計等新技術的機電一體化的典型產品。它把數(shù)字化了的刀具移動軌跡的信息輸入到數(shù)控裝置，實現(xiàn)自動控制機床運動，加工出所需要的零件。較好地解決了形狀復雜、精密、小批量零件的加工問題，具有適應性強、加工精度和生產效率高的優(yōu)點。unigraphics(簡稱ug)是siemens公司（原ugs公司）基于c語言開發(fā)的cad/cam/cae軟件。它集二維繪圖、三維實體造型、曲面設計、虛

10、擬裝配、數(shù)控編程、刀具路徑摸擬及真實感摸擬等功能于一身，廣泛用于機械、模具、汽車、家電、航天、軍事等領域，現(xiàn)在已成為世界上最流行的cad/cam/cae軟件之一。ug提供了一個基于過程的產品設計環(huán)境，使產品開發(fā)從設計到加工真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成，從而優(yōu)化了產品設計與制造。利用ug進行產品的設計過程中可以進行有限元分析、機械運動分析、動力學分析和仿真模擬，提高設計的可靠性。unigraphics cam(簡稱ug cam)功能模塊是基于unigraphics的應用廣泛的nc編程工具，ug cam的主要功能是承擔交互式圖形編程(nc編程)的任務，即針對已有的cad模型所包含的產品表面幾何信息，進

11、行數(shù)控加工刀位軌跡的自動計算，完成產品的加工制造，從而在計算機上的仿真環(huán)境中實現(xiàn)產品設計者的設計構想，達到所見即所得的效果。利用其建立的三維模型進行刀具路徑的編制生成的數(shù)控代碼，后處理程序支持多種類型數(shù)控機床。另外，ug還提供二次開發(fā)語言，便于用戶開發(fā)專用的cad系統(tǒng)關鍵詞：數(shù)控技術；ug； cad/cam目 錄第1章 緒 論11.1 數(shù)控技術基礎知識11.2 ug nx 5簡介31.3 ug nx5的用戶界面5第2章 數(shù)控工藝分析82.1 數(shù)控工藝流程82.2零件加工工藝設計12第3章 實體建模173.1 ug nx5.0基本設置173.2零件實體建模18第4章 零件刀具路徑334.1.編制

12、零件加工刀具路徑334.2生成零件加工程序57結論60致謝61參考文獻62第1章 緒 論1.1 數(shù)控技術基礎知識隨著科學技術的不斷發(fā)展，機械產品的性能、結構及形狀在不斷改進，對零件加工質量和精度的要求越來越高，且產品變化頻繁，目前在一般機械加工中，單件、小批量的產品約占七成以上。為了保證產品質量，提高勞動生產效率和降低生產成本，不僅要求機床具有較好的通用性和靈活性，而且要求加工過程實現(xiàn)自動化，而傳統(tǒng)的加工方法已經遠遠不能滿足生產需要。使用傳統(tǒng)的加工方法進行，不僅生產周期長，精度也受到影響，數(shù)控機床就是在這種情況下發(fā)展起來的一種自動化機床，它適用于生產高精度、零件形狀復雜的單件、小批量產品。數(shù)控

13、（numerical control，nc）是以數(shù)字化信號對機床運動及加工過程進行控制的一種方法。數(shù)控機床是指應用數(shù)控技術對加工過程進行控制的機床。數(shù)控機床是一種高效的自動化加工設備，它嚴格按照加工程序，可以自動地對被加工工件進行加工。數(shù)控機床的分類方法有多種，如果從數(shù)控機床應用的角度分類，可分為數(shù)控車床、數(shù)控銑床和加工中心等。1.1.1數(shù)控銑床及加工中心的組成數(shù)控銑床及加工中心是一種利用數(shù)控技術進行自動加工控制和金屬切削的數(shù)控機床，主要是用計算機程序對各類控制信息進行處理，不僅具有柔性，而且還可處理邏輯電路難以處理的各種復雜信息。數(shù)控銑床及加工中心的種類繁多，但從組成一臺完整的數(shù)控銑床及加工

14、中心的角度講，主要由輸入輸出設備、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)和機床本體5大部分以及輔助裝置組成，如圖1- 1所示。 圖1- 11輸入輸出設備輸入輸出設備是數(shù)控機床與外部設備的接口，存儲介質的加工信息通過輸入設備輸送到機床的數(shù)控系統(tǒng)，機床內存中的加工程序也可以通過輸出設備傳送到存儲介質上。2數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床及加工中心的核心部分，主要是對輸入的加工程序進行數(shù)字運算和邏輯運算，然后向伺服系統(tǒng)發(fā)出控制信號，使設備按規(guī)定的動作執(zhí)行。3伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)與機床本體之間的電傳動聯(lián)系環(huán)節(jié)，主要由伺服電動機、驅動控制系統(tǒng)及位置檢測系統(tǒng)組成。其作用是把由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號轉換成機床移動部件

15、的運動，使機床的工作臺按規(guī)定移動，精確定位，加工出符合圖紙要求的工件。整個機床的性能主要取決于伺服系統(tǒng)。常用的伺服電機有直流伺服電機、交流伺服電機、電液伺服電機等。4反饋系統(tǒng)反饋系統(tǒng)主要是對機床的運動速度、方向、位移以及加工狀態(tài)加以檢測并將其結果轉化為電信號反饋給數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)反饋回來的信息調整機床的運動，實現(xiàn)誤差補償。5機床本體機床本體是數(shù)控銑床及加工中心的主體，是用于完成各種切削加工的機械部分，主要包括主運動部件、進給運動部件（如工作臺、刀架）和支撐部件（如床身、立柱等）。有些數(shù)控機床還配備特殊部件，如刀庫、自動換刀裝置等。除上述5個主要部分外，數(shù)控銑床及加工中心還有一些輔助裝置和

16、附屬設備，如電氣、液壓、氣動系統(tǒng)與冷卻、排屑、潤滑、照明系統(tǒng)等。1.1.2 數(shù)控銑床及加工中心的特點在批量生產條件下，利用數(shù)控銑床或加工中心自動化加工，可以取得良好的經濟效益。與普通機床加工相比，采用數(shù)控銑床及加工中心加工具有以下特點。1簡化加工過程傳統(tǒng)加工需要認真編制工藝規(guī)程，嚴格劃分工序，然后設計和制造夾具，確定定位方案。而使用數(shù)控加工可以集中工序，減少零件的裝夾次數(shù)，通過nc程序可以輕松實現(xiàn)對復雜三維零件的加工，大大簡化加工過程。2加工效率高數(shù)控加工在nc程序引導下有序進行，受到的人工干預少，加工過程中工件的轉位時間及換刀時間短，還可以實現(xiàn)多刀并行加工，大大地提高了加工效率。3加工精度高

17、數(shù)控加工在程序控制下有序進行，受到的人工干預少，具有較小的加工誤差。同時，現(xiàn)在的數(shù)控機床還采用了閉環(huán)控制，可以對出現(xiàn)的誤差進行補償，大大地提高了加工精度。4加工重復性好數(shù)控加工中編制好的程序可以在加工中重復使用，還可以對已有的程序進行適當?shù)男薷暮屯晟?，以適應相似的加工對象，特別是隨著cad/cam技術的不斷發(fā)展和進步，復雜數(shù)控程序的編制變得越來越簡單，這為高效地加工出高精度的復雜零件創(chuàng)造出良好的條件。1.2 ug nx 5簡介unigraphics(簡稱ug)軟件起源于美國麥道飛機公司，是一種cad/cae/cam一體化的機械工程計算機軟件。cad功能實現(xiàn)了目前制造行業(yè)中常規(guī)的工程技術、設計和

18、繪圖功能的自動化。利用其強大的混合式繪圖結構，用戶就能夠方便地繪制出任何復雜的實體和造型特征。cam功能則為使用unigraphics設計模型描繪完成部分的現(xiàn)代機器工具提供nc編程技術。unigraphics是一個全三維系統(tǒng)，可以用它來精確描繪幾乎任何幾何形狀。將這些形狀結合起來，就可以設計、分析產品以及繪圖。集世界一流的設計、工程及制造系統(tǒng)于一體的ug軟件，自20世紀80年代后期引進我國以來，已廣泛應用于航空航天、汽車、通用機械、模具等領域。利用ug，可以完成產品從概念的設計、模型建立、性能分析、運動分析、加工刀路生成等整個產品的生產過程，實現(xiàn)真正意義的無圖紙化生產。ug適用于任何產品設計行

19、業(yè)需要進行實體建模、裝配或者不需要實體建模的。特別對于實際工藝流程的鈑金、塑料模具、管道、線纜、焊接件設計，更是效率非凡，ug具有許多其他大型三維軟件所不具有的特殊功能。ug具有豐富的造型功能，各項功能都是通過各自的應用模塊來實現(xiàn)的。主要包括產品造型、產品裝配、零件建模、輔助制圖、數(shù)控加工、產品分析和鈑金設計等模塊。1. 產品造型產品造型模塊是重要的工業(yè)產品造型模塊，為用戶提供設計階段的工作環(huán)境。2. 產品裝配產品裝配模塊主要用于產品的模擬裝配。該模塊支持“自上而下”和“自下而上”的裝配方法，可以快速跨越裝配層來直接訪問任何組件或子裝配的設計模型；支持裝配過程中的“上下文設計”方法，從而在裝配

20、模塊中可以改變組件的設計模型。3. 零件建模零件建模模塊用于產品部件的三維實體特征建模，無縫地集成基于約束的特征建模和顯性幾何建模方法，也是輔助制圖、數(shù)控加工、產品裝配、結構分析、運動分析、注塑流動分析等其他模塊的工作基礎。該模塊支持實體建模、特征建模、自由形狀建模、鈑金特征建模和用戶自定義特征等子模塊。4. 輔助制圖輔助制圖模塊屬于平面工程圖模塊，具有建立平面工程圖所需的所有功能?？梢詮囊呀浗⒌娜S模型自動生成平面工程圖，也可以利用在曲線功能繪制平面工程圖自動建立平面工程圖時，利用正交投影視圖、剖視圖、局部放大視圖以及其他視圖工具來創(chuàng)建圖紙中的各個視圖，支持自動繪制剖面線、半自動標注尺寸、

21、自動建立裝配件明細表等功能。5. 數(shù)控加工數(shù)控加工模塊用于數(shù)控加工模擬和自動編程，可進行一般的二軸、二軸半銑削，也可進行三軸到五軸的加工；可完成數(shù)控車削加工的全過程；支持線切割等加工操作；可根據(jù)加工機床控制器的不同自行定制后處理程序，從而使生成的指令文件可直接應用于用戶特定的數(shù)控機床，不再需要修改指令即可加工。6. 產品分析此模塊包括結構分析、運動分析、注塑模分析等子模塊。l結構分析模塊主要用于對產品模型進行受力、受熱后的變形分析，是一個使用簡單且功能強大的有限元分析工具，可以建立有限元模型、對模型進行分析和對分析后的結果進行處理。l運動分析模塊用于對簡化的產品模型進行運動分析，提供靈活及全面

22、的建模能力。利用該模塊可以進行機構連接設計和機構綜合；可以建立產品的仿真；可以設計出包含任意關鍵節(jié)數(shù)的空間機構，完成機構的運動分析，以多種形式表達出容易理解的分析結果。l注塑模分析模塊用于注塑模中對熔化的塑料進行流動分析?？梢詫Σ考Ｐ蜆嬙煲粋€有限元網格，從而描述模具和塑料的情況。通過反復進行這一分析，可以確定出最合適的注塑條件，實現(xiàn)安全且無損的模擬。并且可以計算出注塑過程中的材料消耗。7. 鈑金設計通過鈑金設計模塊可以設計鈑金件的真實形狀以建立鈑金件模型。1.3 ug nx5的用戶界面在windows系統(tǒng)平臺的桌面上雙擊【nx 5.0】圖標或依次選擇【開始】/【所有程序】/【ugs nx 5

23、.0】/【nx 5.0】命令，進入ug nx 5歡迎界面，等待軟件初始化，然后進入ug nx 5的界面，如圖1- 2所示。圖1- 21. 標題欄標題欄主要顯示軟件版本、當前模塊、文件名、當前部件修改狀態(tài)等信息。 2. 主菜單欄主菜單欄主要包括軟件的主要功能命令。其中包括文件、編輯、視圖、插入、格式、工具、裝配、工作坐標系、分析、預設置、應用、窗口、幫助等菜單。3. 提示欄提示欄主要用來向用戶提示操作步驟以及如何操作。實施每個動作之后，系統(tǒng)都會在提示欄中顯示如何進行下一步操作。對于初學ug的用戶，提示欄將有著重要的作用，遵循提示欄的提示，對于簡單的模型建立，一般都可以順利完成。4. 狀態(tài)欄狀態(tài)欄

24、用于顯示系統(tǒng)或圖形的狀態(tài)。它提示當前執(zhí)行操作的結果、鼠標的位置、圖形的類型或名稱等特性，可以幫助用戶了解當前的工作狀態(tài)。5. 工具條提供一組可視化操作的命令按鈕。每個命令按鈕都用形象化的圖標表示其對應的功能。在屏幕布局中，可根據(jù)需要靈活設置工具條，方便地拖動定位至屏幕四周，或者浮動顯示在工作窗口內。6. 對話框對話框是在ug操作時進行參數(shù)輸入或選項設置的窗口。對話框中的元素包含有選項標簽、按鈕、單選按鈕或復選框等。7. 工作圖形區(qū)工作圖形區(qū)是進行繪圖或建模的區(qū)域，模型的創(chuàng)建、裝配和修改工作都在該區(qū)域內完成。8工作坐標顯示三維圖形的方向。9. 資源欄將一些常用的工具放置在一起，它包括裝配導航器、

25、部件導航器、歷史、角色等。第2章 數(shù)控工藝分析2.1 數(shù)控工藝流程數(shù)控加工與通用機床加工相比較，在許多方面遵循的原則基本一致。但由于數(shù)控機床本身自動化程度較高，控制方式不同，設備費用也高，使數(shù)控加工工藝相應形成了以下幾個特點：1工藝的內容十分具體在用通用機床加工時，許多具體的工藝問題，如工藝中各工步的劃分與順序安排、刀具的幾何形狀、走刀路線及切削用量等，在很大程度上都是由操作工人根據(jù)自己的實踐經驗和習慣自行考慮而決定的，一般無須工藝人員在設計工藝規(guī)程時進行過多的規(guī)定。而在數(shù)控加工時，上述這些具體工藝問題，不僅僅成為數(shù)控工藝設計時必須認真考慮的內容，而且還必須作出正確的選擇并編入加工程序中。也就

26、是說，本來是由操作工人在加工中靈活掌握并可通過適時調整來處理的許多具體工藝問題和細節(jié)，在數(shù)控加工時就轉變?yōu)榫幊倘藛T必須事先設計和安排的內容。2工藝的設計非常嚴密數(shù)控機床雖然自動化程度較高，但自適性差。它不能像通用機床在加工時可以根據(jù)加工過程中出現(xiàn)的問題，比較靈活自由地適時進行人為調整。即使現(xiàn)代數(shù)控機床在自適應調整方面作出了不少努力與改進，但自由度也不大。比如說，數(shù)控機床在做鏜盲孔加工時，它就不知道孔中是否已擠滿了切屑，是否需要退一下刀，而是一直鏜到結束為止。所以，在數(shù)控加工的工藝設計中必須注意加工過程中的每一個細節(jié)。同時，在對圖形進行數(shù)學處理、計算和編程時，都要力求準確無誤，以使數(shù)控加工順利進

27、行。在實際工作中，由于一個小數(shù)點或一個逗號的差錯就可能釀成重大機床事故和質量事故。3注重加工的適應性要根據(jù)數(shù)控加工的特點，正確選擇加工方法和加工內容。由于數(shù)控加工自動化程度高、質量穩(wěn)定、可多坐標聯(lián)動、便于工序集中，但價格昂貴，操作技術要求高等特點均比較突出，加工方法、加工對象選擇不當往往會造成較大損失。為了既能充分發(fā)揮出數(shù)控加工的優(yōu)點，又能達到較好的經濟效益，在選擇加工方法和對象時要特別慎重，甚至有時還要在基本不改變工件原有性能的前提下，對其形狀、尺寸、結構等作適應數(shù)控加工的修改。一般情況下，在選擇和決定數(shù)控加工內容的過程中，有關工藝人員必須對零件圖或零件模型作足夠具體與充分的工藝性分析。在進

28、行數(shù)控加工的工藝性分析時，編程人員應根據(jù)所掌握的數(shù)控加工基本特點及所用數(shù)控機床的功能和實際工作經驗，力求把這一前期準備工作做得更仔細、更扎實一些，以便為下面要進行的工作鋪平道路，減少失誤和返工、不留遺患。根據(jù)大量加工實例分析，數(shù)控加工中失誤的主要原因多為工藝方面考慮不周和計算與編程時粗心大意。因此在進行編程前做好工藝分析規(guī)劃是十分必要的。2.1.1 數(shù)控加工工藝設計內容工藝設計是對工件進行數(shù)控加工的前期準備工作，它必須在程序編制工作之前完成。因此只有在工藝設計方案確定以后，編程才有依據(jù)。否則，由于工藝方面的考慮不周，將可能造成數(shù)控加工的錯誤。工藝設計不好，往往要成倍增加工作量，有時甚至要推倒重

29、來?？梢哉f，數(shù)控加工工藝分析決定了數(shù)控程序的質量。因此，編程人員一定要先把工藝設計做好，不要先急于考慮編程。根據(jù)實際應用中的經驗，數(shù)控加工工藝設計主要包括下列內容：（1）選擇并決定零件的數(shù)控加工內容。（2）零件圖樣的數(shù)控加工分析。（3）數(shù)控加工的工藝路線設計。（4）數(shù)控加工工序設計。（5）數(shù)控加工專用技術文件的編寫。數(shù)控加工專用技術文件不僅是進行數(shù)控加工和產品驗收的依據(jù)，也是需要操作者遵守和執(zhí)行的規(guī)程，同時還為產品零件重復生產積累了必要的工藝資料，并進行了技術儲備。這些由工藝人員做出的工藝文件是編程員在編制加工程序單時所依據(jù)的相關技術文件。編寫數(shù)控加工工藝文件也是數(shù)控加工工藝設計的內容之一。不

30、同的數(shù)控機床，工藝文件的內容也有所不同。一般來講，數(shù)控銑床的工藝文件應 包括：（1）編程任務書。（2）數(shù)控加工工序卡片。（3）數(shù)控機床調整單。（4）數(shù)控加工刀具卡片。（5）數(shù)控加工進給路線圖。（6）數(shù)控加工程序單。其中以數(shù)控加工工序卡片和數(shù)控刀具卡片最為重要。前者是說明數(shù)控加工順序和加工要素的文件；后者是刀具使用的依據(jù)。為了加強技術文件管理，數(shù)控加工工藝文件也應向標準化、規(guī)范化方向發(fā)展。但目前尚無統(tǒng)一的國家標準，各企業(yè)可根據(jù)本部門的特點制訂上述有關工藝文件。2.1.2 工序的劃分根據(jù)數(shù)控加工的特點，加工工序的劃分一般可按下列方法進行：（1）以同一把刀具加工的內容劃分工序。有些零件雖然能在一次安

31、裝加工出很多待加工面，但考慮到程序太長，會受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制（主要是內存容量），機床連續(xù)工作時間的限制（如一道工序在一個班內不能結束）等。此外，程序太長會增加出錯率、查錯與檢索困難。因此程序不能太長，一道工序的內容不能太多。（2）以加工部分劃分工序。對于加工內容很多的零件，可按其結構特點將加工部位分成幾個部分，如內形、外形、曲面或平面等。（3）以粗、精加工劃分工序。對于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生較大的變形而需要進行校形，因此一般來說凡要進行粗、精加工的工件都要將工序分開。綜上所述，在劃分工序時，一定要視零件的結構與工藝性、機床的功能、零件數(shù)控加工內容的多少、安裝次數(shù)

32、及本單位生產組織狀況靈活掌握。什么零件宜采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，也要根據(jù)實際需要和生產條件確定，要力求合理。加工順序的安排應根據(jù)零件的結構和毛坯狀況，以及定位安裝與夾進的需要來考慮，重點是工件的剛性不被破壞。順序安排一般應按下列原則進行：（1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機床加工工序的也要綜合考慮。（2）先進行內型腔加工工序，后進行外型腔加工工序。（3）在同一次安裝中進行的多道工序，應先安排對工件剛性破壞小的工序。（4）以相同定位、夾緊方式或同一把刀具加工的工序，最好連接進行，以減少重復定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)。2.1.3 加工刀具的選擇

33、選擇刀具應根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相關因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：適用、安全、經濟。適用是要求所選擇的刀具能達到加工的目的，完成材料的去除，并達到預定的加工精度。如粗加工時選擇有足夠大并有足夠的切削能力的刀具能快速去除材料；而在精加工時，為了能把結構形狀全部加工出來，要使用較小的刀具，加工到每一個角落。再如，切削低硬度材料時，可以使用高速鋼刀具，而切削高硬度材料時，就必須要用硬質合金刀具。安全指的是在有效去除材料的同時，不會產生刀具的碰撞、折斷等。要保證刀具及刀柄不會與工件相碰撞或者擠擦，造成刀具或工件的損壞。如加長的直徑很小的刀具切削硬質

34、的材料時，很容易折斷，選用時一定要慎重。經濟指的是能以最小的成本完成加工。在同樣可以完成加工的情形下，選擇相對綜合成本較低的方案，而不是選擇最便宜的刀具。刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質量和加工效率的提高則可以使總體成本可能比使用普通刀具更低，產生更好的效益。如進行鋼材切削時，選用高速鋼刀具，其進給只能達到100mm/min，而采用同樣大小的硬質合金刀具，進給可以達到500mm/min以上，可以大幅縮短加工時間，雖然刀具價格較高，但總體成本反而更低。通常情況下，優(yōu)先選擇經濟性良好的可轉位刀具。2.1.4

35、走刀路線的選擇走刀路線是刀具在整個加工工序中相對于工件的運動軌跡，它不但包括了工序的內容，而且也反映出工序的順序。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一。因此，在確定走刀路線時最好畫一張工序簡圖，將已經擬定出的走刀路線畫上去（包括進刀、退刀路線），這樣可為編程帶來不少方便。工序順序是指同一道工序中，各個表面加工的先后次序。它對零件的加工質量、加工效率和數(shù)控加工中的走刀路線有直接影響，應根據(jù)零件的結構特點和工序的加工要求等合理安排。2.1.5 切削用量的確定合理選擇切削用量對于發(fā)揮數(shù)控機床的最佳效益有著至關重要的關系。選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產率為主，但也應考慮經濟性和加工成本；半精加

36、工和精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟性和加工成本。具體數(shù)值應根據(jù)機床說明書、刀具說明書、切削用量手冊，并結合經驗而定。2.2零件加工工藝設計2.2.1零件圖紙分析此次畢業(yè)設計是根據(jù)圖2- 1所示進行繪制建模加工的。圖2- 11） 零件結構分析如上圖所示，零件主要是由底座、六方臺、開放槽、圓形槽腔、六角型腔及通孔組成。底座為180x180的正方形，厚度為10mm。六方臺為156x156的正六邊形，高度為5mm，開放槽高度為10mm，圓形槽腔直徑100mm，深度為12mm，六角形高度為8mm，直徑為25mm的孔深度為15mm，直徑為30mm的孔的深度為10mm。2)加工技術要

37、求此零件精度要求不是很高，零件表面的粗糙度沒有作具體要求，尺寸公差要保證在公差范圍之內，加工此零件可采用立式數(shù)控銑床或加工中心。2.2.2加工條件準備工件毛坯：180x180x40板料，底平面及周邊已加工完畢。加工機床：立式加工中心裝機工具：平口鉗加工刀具：30立銑刀、20立銑刀、12立銑刀、8立銑刀、12中心鉆、24.8麻花鉆、25鉸刀2.2.3裝夾方案以底平面及兩個互相垂直的側表面進行定位與裝夾，一次裝夾后完成所有加工內容。 裝機過程中的注意事項： 1.工件的被加工面要高出鉗口，否則就要用平行墊鐵墊高工件。但也不能過分高出鉗口，這樣會使工件裝夾不牢固。 2.用手挪動墊鐵檢查夾緊程度，如有松

38、動，說明工件與墊底貼合不好，應松開平口鉗重新裝夾。 3.本次加工有一個通孔要加工，所以在墊鐵墊時要保證孔的下面沒有墊鐵擋著。2.2.4工步劃分如上圖所示，該零件主要包括底座、六方臺、開放槽、圓形槽腔、六角型腔及通孔的加工。 工步1：銑削工件頂面 選用30立銑刀進行平面銑削，加工至高度尺寸要求。 工步2：六方臺輪廓粗加工 選用20立銑刀進行粗加工。設置“部件余量“為0.5mm，“最終底部面余量”為0mm。 工步3：開放槽腔粗加工 選用12立銑刀，設置“壁余量”“為0.5mm，終底部面余量”為0mm。 工步4：圓形槽腔加工 選用20立銑刀加工至要求尺寸。 工步5：六角型腔加工 選用8立銑刀加工至要

39、求尺寸。 工步6：開放槽輪廓精加工 選用8立銑刀加工至要求尺寸。 工步7：六方臺輪廓精加工： 選用8立銑刀加工至要求尺寸。 工步8：六角形槽腔底面精加工： 選用8立銑刀加工至要求尺寸。 工步9：鉆中心孔： 選用12中心鉆進行鉆孔定位，加工至工件表面以下3mm即可。 工步10：鉆25通孔： 選用24.8的麻花鉆把孔鉆通，為下一步鉸孔做準備。 工步11：精銑30圓孔壁面： 選用8的立銑刀加工至要求尺寸。工步12：鉸25圓孔： 選用25鉸刀鉸孔至要求尺寸。2.2.5切削用量的選擇切削用量包含主軸轉速、背吃刀量、進給速度。切削用量需要根據(jù)工件材料、加工要求等條件進行合理的選擇，粗加工時要保證較高的金屬

40、切除率和必要的刀具耐用度，同時還要兼顧經濟性和加工成本。粗加工時應優(yōu)先選擇最大的背吃刀量，其次根據(jù)刀具、工件的材料特性選擇較大的進給量和合理的轉速。精加工時要保證工件的加工質量，需要選用較小的背吃刀量和進給速度，但同時還需考慮加工效率和成本因素，因此應在合理的選擇范圍內應盡可能的選擇較高的切削速度。刀具幾何參數(shù)，對切削變形、切削力、切削溫度、刀具壽命等都有顯著影響。選擇合理的刀具幾何參數(shù)，對保證加工質量、提高道具使用壽命、提高生產效率、降低加工成本有重要意義。根據(jù)以上關聯(lián)制定工藝卡片如下所示。工藝卡片零件號零件名稱材料01花型槽45鋼工序號程序編號夾具名稱使用設備數(shù)控系統(tǒng)001oo0001平口

41、鉗立式加工中心fanuc 0i mate tc工步號工步內容刀具號刀具規(guī)格主軸轉速(r/min)進給速度(mm/min)補償量補償種類種類直 徑(mm)長 度(mm)1平面銑削t1立銑刀30實測s800默認值d1半徑補償h1長度補償2六方臺輪廓粗加工t2立銑刀20實測s1200默認值d1半徑補償h1長度補償3開放槽粗加工t3立銑刀12實測s2000默認值d1半徑補償h1長度補償4圓形槽腔加工t2立銑刀20實測s1200默認值d1半徑補償h1長度補償5六角形槽腔加工t4立銑刀8實測s3000默認值d1半徑補償h1長度補償6開放槽輪廓精加工t4立銑刀8實測s3000默認值d1半徑補償h1長度補償7

42、六方臺輪廓精加工t4立銑刀8實測s3000默認值d1半徑補償h1長度補償8六角形槽腔底面精加工t4立銑刀8實測s3000默認值d1半徑補償h1長度補償9鉆中心孔t5中心鉆12實測s600默認值d2長度補償h2長度補償10鉆通孔t6麻花鉆24.8實測s600默認值d2長度補償h2長度補償11精銑30圓孔壁面t4立銑刀8實測s3000默認值d1長度補償h1長度補償12鉸25通孔t7鉸刀25實測s1000默認值d3長度補償h3長度補償?shù)?章 實體建模3.1 ug nx5.0基本設置3.1.1啟動ugnx5.0軟件1）雙擊ugnx5.0軟件快捷圖標，軟件進行系統(tǒng)初始化，并顯示版本標識，初始化完成后進入

43、ugnx5.0軟件窗口。2）在工具欄中單擊“新建”按鈕，彈出“文件新建”對話框。系統(tǒng)默認選擇“模型”模板，并為模型設定了“毫米”公制單位，生成默認的文件名“model.part”，把文件命名為“huaxingcao”并設定保存模型圖檔的文件夾，單擊“確定”按鈕，進入ugnx5.0的建模界面。如圖3- 1所示。圖3- 1文件新建窗口3.1.2首選項設置1）選擇“首選項”菜單“草圖”命令，彈出“草圖首選項”對話框。2）在“常規(guī)”選項卡中，修改“小數(shù)位數(shù)”為0，“文本高度”為3，設置“尺寸標簽”為“值”如圖3- 2所示。 圖3- 2草圖首選項3.2零件實體建模3.2.1繪制正方形草圖1）在工具欄中單

44、擊“草圖”按鈕，如圖3- 3所示，彈出“創(chuàng)建草圖”對話框。2）在“創(chuàng)建草圖”對話框中，系統(tǒng)默認創(chuàng)建草圖“類型”為“在平面上”的草圖，“草圖平面”的指定方法為“現(xiàn)有的平面”，提示“選擇草圖平面的對象或選擇要定向的草圖軸”，系統(tǒng)默認選擇了xc_yc基準平面，如圖3- 4所示。單擊“確定”按鈕，接受以xc_yc平面為創(chuàng)建草圖的平面，進入草圖繪制環(huán)境，系統(tǒng)命名當前草圖名為“sketch_000”，并在“部件導航器”的“模型歷史紀錄”列表中生成“sketch（1）”記錄。圖3- 3“草圖”按鈕圖3- 4“創(chuàng)建草圖”對話框3）在草圖曲線工具欄上單擊“矩形”按鈕，然后在繪圖區(qū)中以基準軸為大致的中心位置繪制矩

45、形，如圖3- 5所示。4）在工具欄中單擊“自動判斷的尺寸”按鈕，系統(tǒng)提示“選擇要標注尺寸的對象或選擇要編輯的尺寸”，在繪圖區(qū)中拾取矩形的水平直線，系統(tǒng)顯示出直線的當前長度尺寸，拖動尺寸到合適的位置單擊放置尺寸，系統(tǒng)彈出尺寸表達式輸入欄，如圖3- 6所示。系統(tǒng)命名當前尺寸標注為“p9”，在數(shù)值框中輸入矩形的長度尺寸180后回車，系統(tǒng)按照表達式“p9=180”計算值立即將矩形長度調整為180的長度。圖3- 5繪制矩形圖3- 6尺寸標注5）繼續(xù)進行尺寸標注，先拾取矩形豎直線，再拾取yc軸線，拖動尺寸到合適的位置單擊放置尺寸，系統(tǒng)彈出尺寸表達式輸入欄，如圖3- 7所示，系統(tǒng)命名當前尺寸標注為“p10”

46、，在數(shù)值框中輸入p9/2后回車，系統(tǒng)按照表達式“p10=p9/2=180/2=90”計算值立即將矩形調整為以yc軸為中心。6）使用相同的尺寸標注方法，對矩形的豎直線進行尺寸標注，如圖3- 8所示。7）系統(tǒng)提示“草圖已完全約束”，在工具欄中單擊“完成草圖”按鈕，退出草圖。圖3- 7指定yc軸為中心圖3- 8正方形尺寸約束3.2.2繪制正六邊形草圖1）在工具欄中單擊“草圖”按鈕，彈出“創(chuàng)建草圖”對話框。直為接單擊“確定”按鈕，繼續(xù)以xc-yc平面為創(chuàng)建草圖的平面，進入草圖繪制環(huán)境，系統(tǒng)命名當前草圖名為“sketch_001”，并在“模型歷史紀錄”列表中生成“sketch（2）”記錄。2）在草圖曲線

47、工具欄上單擊“圓”按鈕，然后在繪圖區(qū)中捕捉原點，以任意直徑繪制一輔助圓。在工具欄中單擊“轉換至/自參考對象”按鈕，彈出“轉換至/自參考對象”對話框，設置轉換為“參考”，系統(tǒng)提示“選擇要轉換的曲線或尺寸”，在繪圖區(qū)中拾取圓形，單擊“確定”按鈕，將圓形轉換為參考線。在草圖中系統(tǒng)以點劃線顯示參考線，當創(chuàng)建實體時參考線不作為截面線。3）在草圖曲線工具欄上單擊“配置文件”按鈕，然后在繪圖區(qū)中任意繪制六條連續(xù)直線，如圖3- 9所示。繪制時同時捕捉與圓的相切關系。4）在工具欄中單擊“制作拐角”按鈕，然后在繪圖區(qū)中拾取起止直線，系統(tǒng)自動延伸或修剪兩條直線以制作拐角，如圖3- 10所示。圖3- 9繪制連續(xù)直線圖

48、3- 10制作拐角5）在工具欄中單擊“約束”按鈕，系統(tǒng)提示“選擇要創(chuàng)建約束的曲線”，在繪圖區(qū)中拾取六條直線，然后在“約束”對話條中單擊“等長”約束按鈕，系統(tǒng)調整所有線段長度為相同長度。6）繼續(xù)進行幾何約束，拾取第一條直線，并應用“水平約束。再拾取第四條直線，同樣應用“水平約束，系統(tǒng)根據(jù)以上約束調整六條直線為正六邊形，如圖3- 11所示。7）在工具欄中單擊“自動判斷的尺寸”按鈕，拾取圓形標注直徑，輸入直徑值156，系統(tǒng)調整圓形以及與圓相切約束的六邊形的大小，如圖3- 12所示。8）系統(tǒng)提示“草圖已完全約束”，在工具欄中單擊“完成草圖”按鈕，退出草圖。圖3- 11正六邊形幾何約束 圖3- 12圓形

49、尺寸約束3.2.3 繪制開放槽草圖1）在工具欄中單擊“草圖”按鈕，彈出“創(chuàng)建草圖”對話框。單擊“確定”按鈕，繼續(xù)以xc-yc平面為創(chuàng)建草圖的平面，進入草圖繪制環(huán)境，系統(tǒng)命名當前草圖名為“sketch_002”，并在“模型歷史記錄”列表中生成“sketch（3）”記錄。2）在草圖曲線工具欄中單擊“直線”按鈕，然后在繪圖區(qū)中靠近正方形左端中點位置繪制任意斜線，如圖3- 13所示。2） 在工具欄中單擊“鏡像曲線”按鈕，彈出“鏡像曲線”對話框，首先選擇xc基準軸線為鏡像中心線，然后選擇繪制的斜線為要鏡像的曲線，單擊“確定”按鈕，獲得鏡像副本，如圖3- 14所示。圖3- 13繪制斜線圖3- 14鏡像曲線

50、4) 在草圖曲線工具欄上單擊“圓弧”按鈕，然后在繪圖區(qū)中靠近正方形左端豎線，應用三點繪制圓弧方法，拾取起點、終點及圓弧上一點，繪制任意圓弧線。5）單擊“約束”按鈕，拾取圓弧和輔助圓，應用“同心”約束。單擊“自動判斷的尺寸”按鈕，拾取圓弧標注半徑，輸入半徑值60，系統(tǒng)調整圓弧位置，如圖3- 15所示。6)單擊“制作拐角”按鈕，拾取斜線與圓弧線進行修剪，如圖3- 16所示。7）單擊“自動判斷的尺寸”按鈕，先拾取兩條斜線標注角度，輸入角度值90，再拾取兩條斜線的左端點標注垂直距離，輸入長度值60，系統(tǒng)調整斜線位置。8）單擊“約束”按鈕，先拾取斜線的左端點，再拾取與所選斜線相交的六邊形邊線，應用“點在

51、曲線上”約束，系統(tǒng)調整斜線端點位置到六邊形邊線上。如圖3- 17所示。9）系統(tǒng)提示“草圖已完全約束”，在工具欄上單擊“完成草圖”按鈕，退出草圖。圖3- 15約束圓弧圖3- 16修剪圓弧圖3- 17斜線幾何約束3.2.4繪制圓弧尖角1）在工具欄中單擊“草圖”按鈕，彈出“創(chuàng)建草圖”對話框。直接單擊“確定”按鈕，繼續(xù)以xc-yc平面為創(chuàng)建草圖的平面，進入草圖繪制環(huán)境，系統(tǒng)命名當前草圖名為“sketch_003”，并在“模型歷史記錄”列表中生成“sketch（4）”記錄。2）在草圖曲線工具欄上單擊“圓弧”按鈕，然后在繪圖區(qū)中輔助圓內，應用圓心與端點繪制圓弧方法，拾取圓心、起點和終點，如圖3- 18所示

52、，繪制任意圓弧線。3)單擊“自動判斷尺寸”按鈕，先拾取圓弧圓心和xc基準軸標注垂直距離，輸入長度值70，再拾取圓弧標注半徑，輸入半徑值82，系統(tǒng)調整圓弧位置，如圖3- 19所示。4）單擊“約束”按鈕，拾取圓弧圓心和yc基準軸，應用“點在曲線上”約束。5）單擊“鏡像曲線”按鈕，首先選擇xc基準軸線為鏡像中心線，然后選擇圓弧為要鏡像的曲線，單擊“確定”按鈕，獲得鏡像副本。6）單擊“制作拐角”按鈕，拾取圓弧和鏡像副本進行修剪，獲得圓弧尖角。7）單擊“直線”按鈕，連接兩條圓弧線的端點，形成封閉曲線串，如圖3- 20所示。 8）系統(tǒng)提示“草圖需要1個約束”，可以拾取直線與yc基準軸應用“共線”約束使草圖完全約束，或保持當前的欠約束狀態(tài)。在工具欄中單擊“完成草圖”按鈕，退出草圖。圖3- 18繪制圓弧圖3- 19圓弧尺寸約束圖3- 20圓弧尖角 3.2.5繪制圓形草圖1）在工具欄中單擊“草圖”按鈕，彈出“創(chuàng)建草圖”對話框。直接單擊“確定”按鈕，繼續(xù)以xc-yc平面為創(chuàng)建草圖的平面，進入草圖繪制環(huán)境，系統(tǒng)命名當前草圖名為“sketch_004”，并在“模型歷史紀錄”列表中生成“sketch（5）”記錄。2）單擊“圓”按鈕，然后在繪圖區(qū)中任意位置