机械制造与自动化(论文)

第30页毕业设计题 目： UG课程设计 系 别： 机械工程学院 专 业： 机械制造与自动化 姓 名： * 学 号： * 班 级： 时 间： 指导教师： * 目 录摘要绪论4一、设计课题及要求5二、设计进程及安排7三、设计步骤内容及方法8 （一）模型零件加工工艺分析8 （二）模型零件加工总体设计方案10 （1）粗加工11 （2）整体半精加工14 （3）分型面精加工16 （4）型腔精加工18（5）清根精加工20（6）雕刻23 （5）输出程序27结论 28致谢 29参考文献29附录1 摘 要本次的毕业设计是手机模型的设计，课题的目的是让我们在以往对UG（Unigraphics NX）6.0学习的基础上熟悉手机壳磨具造型的设计流程；它既是一次检阅，也是一次锻炼，使我们系统地掌握手机造型设计的技术，并与NX中的设计和加工仿真、输出程序等功能相结合，提高了我们的UG（Unigraphics NX）6.0设计能力。 关键词：UG（Unigraphics NX）6.0 工艺分析 造型 加工工艺 输出程序绪论UG（Unigraphics NX）是Siemens PLM Software公司出品的一个产品工程解决方案，它为用户的设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。Unigraphics NX针对用户要求设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。UG同时也是用户指南（user guide）和普遍语法（Universal Grammer）的缩写；在DOTA中也被称为幽鬼。NX 包括了世界上最强大、最广泛的产品设计应用模块。 NX 具有高性能的机械设计和制图功能，为制造设计提供了高性能和灵活性，以满足客户设计任何复杂产品的需要。 NX 优于通用的设计工具，具有专业的管路路设计系统、钣金、专用塑料件设计模块和其他行业设计所需的专业应用程序。也是发展速度最快的技术之一，目前已经应用到工业的各个领域，而且作为一种基本的传动形式上占有重要的地位。该软件逐步成为当今世界最为流行的CADCAMCAE软件之一，广泛应用于通用机械、模具、家电、汽车和航天等领域。UG NX软件为企业提供了无约束的设计，体现了更多的灵活性，并将主动数字样机引入到行业中，使工程师能够了解整个产品的关联关系，提升工作效率。所以UG NX是生产生活中搭建理想与现实的一种桥梁。一、设计课题在Unigraphics NX 6.0平台上运用加工模块建立手机上盖注塑模具 零件的数控编程。二、设计的要求1、在UG中所建立的三维参数化、变量化实体(装配)模型进行数控编程、加工模拟仿真。2、零件数控编程与加工模拟应包含不少于两种不同类别的UG加工方式：即结合各自的设计零件特点，在平面铣、型腔铣、固定轴轮廓铣、孔加工、车削加工中选择不同类别的加工方法进行加工。3、建立加工操作：针对所选用的加工方法与操作，详细描述其建立过程。包括：1）初始化工作环境2）创建程序3）创建刀具（刀具类型、参数等）4）创建几何体（工件、毛坯、坐标等）5）创建加工方法（粗加工、半精加工、精加工）6）创建操作（具体完善的加工操作，以保证生成一条刀轨）此外，对于加工操作中所需使用的切削参数、切削方式、步进距离、安全平面等相关内容进行描述。4、后处理及仿真：对所建立的加工操作进行刀轨模拟仿真、输出刀位文件、进行后置处理、生成NC加工代码。5、根据加工仿真结果提出修改意见或方案，完成设计内容。6设计说明书要求采用图文并茂的方式描述数控编程与加工模拟仿真的主要过程与操作步骤，最后进行设计总结分析和回答思考题。三、课程设计进程和安排1、整理设计项目资料，确定手机上盖注塑模具零件。2、手机上盖注塑模具零件的数控加工方法与操作3、手机上盖注塑模具零件的刀轨生成、加工模拟仿真。4、刀轨模拟仿真结果，修改数控加工方法与操作的相关内容，确立最终加工方案。5、出后处理NC加工代码、刀位文件。6、编写设计/分析说明书。7、修改、完善设计内容和说明书，整理、打印资料。四、设计内容、步骤及方法一、模型零件加工工艺性分析如图1为某手机上盖注塑模具的型腔，模型尺寸范围为185mm104.383mm45.63mm，毛坯尺寸范围为185mm104.383mm47mm。我们对它进行CAM仿真加工，包括创建程序、刀具、几何体、操作，最后生成刀轨和仿真。二、模型零件加工总体设计方案序号加工部位方法加工形式刀具号刀具类型/mm主轴转速/rmin-1进给速度/mmmin-11整体粗加工型腔铣1D10R3铣刀1000030002整体半精加工型腔铣2D4R2球刀2000018003分型面精加工轮廓区域2D4R2球刀2300032004型腔精加工轮廓区域3D3R1.5球刀2800022005清根精加工清根参考刀具4D1R0.5球刀300001500三、 公共项目设置1、 打开文件，从主菜单中选择“文件”“打开”找到“PART3”点击OK2、 进入加工模块：从主菜单中选择【开始】【加工】【mill-contour】“确定”3、 检查MCS：在【操作导航器】中，点击下方的【几何视图】，双击【MCS MILL】检查MCS与WCS是否重合，不重合，可通过“指定MCS”在弹出的对话框中“参考CSTS”选项选择“WCS”。4、 创建程序，在加工环境下，单击【创建程序】，选择类型为“mill-contour”，单击“确定”。 图25、 创建刀具：单击【创建刀具】，刀具子类型选择，单击“确定”，在刀具参数设定对话框中输入刀具参数，如图3，并将它刀具号定为1，单击“确定”。按照上述方法创建刀具2、3、4.。参数设定分别如图4、图5、图6所示。 图3 图4 图5 图66、 创建几何体：点击， 命名为“WORKPIECE”。如图7 图7 图8分别指定部件和毛坯 如图8， 部件选择全选如图9，毛坯选择自动块如图10选择完成后，单击“确定”。 图9 图10四、 整体粗加工1、 创建方法：点击，创建方法。选择粗加工，如图11.点击“确定”。切削方法设置选择默认，如图12，然后点击“确定”。 图11 图122、 创建操作：（1）点击，创建操作，在弹出的对话框中选择操作子类型为，如图13。程序选择为“PROGRAM”，刀具选择为刀具号为1的刀具，几何体选择“WOKEPLACE”，方法为粗加工“MILLROUGH”，如图14，点击“确认”。 图13 图14 （2）在弹出的型腔铣对话框中指定切削区域，如图15，选择零件的上部如图16，单击“确认”。 图15 图16 （3） 刀轨设置 ，切削模式选择跟随周边，全局每刀深度设为0.6如图17 图17进给和速度，设置主轴转速为10000，进给率为3000.如图18，单击“确认”。 图18（4）操作，点击生成刀轨，如图19. 如图19 图20（5）点击确认刀轨，在可视话刀轨对话框中选择生成“2D动态”刀轨，点击播放，可得到模拟的刀轨影像，如图20.（6）后处理，选择程序导航器上的，单击后处理，选择一个输出文件后确定，即可得到NC代码，如图21 图21五、 整体半精加工1、 创建方法，点击，在创建方法对话框中的方法选项中选择半精加工，如图22，单击“确认”。接着弹出的切削方法余量设置选择默认，点击“确认”如图24。 图23 图242复制操作，鼠标右键点击，选择复制，并在程序菜单下粘贴，在该程序下多了，双击该操作，在弹出的型腔铣对话框中修改刀具为2号刀具，如图25 图253修改刀轨，切削方法修改成半精加工“MILLSEMIFINISH”平面直径百分比改成30%，全局每刀深度改成0.15，如图26所示。 图26切削参数设置，策略设定如图27，余量修改如图28，确定后返回型腔铣对话框。 图27 图28非切削移动设置进刀设置如图29，单击“确定”后，返回型腔铣对话框 图29 图30进给和速度，点击，进行进给和速度修改，主轴转速改成20000，进给速度改成1800，如图30所示，单击“确认”后返回型腔铣对话框。4、 单击操作选项卡的，生成刀轨后，点击检验刀轨。导轨可视化选择2D动态,点击播放，即可观察到刀轨的模拟可视化影像，如图31，点击“确认”。 图315、 后处理：点击后，单击，选择输出文件夹后确认，可得NC代码如图32 图32六、 分型面精加工1、 创建操作，点击，操作子类型选择。程序、刀具、几何体、方法设置如图33，单击“确认”。 图332、 在轮廓区域对话框中，指定切削区域，点击，选择上表面如图34，点击确认后返回对话框。 图343. 驱动方式设置，点击对驱动方式进行编辑，具体编辑内容如图35，点击“确定”后返回“轮廓区域”对话框。 图35 图364. 刀轨设置 点击“切削参数”图标，在其中的“更多”选项卡中的最大步长改成20%。点击“确认”后返回“轮廓区域”对话框。 点击非切削移动图标，“进刀”选项卡设置如图36，点击确认后返回“轮廓区域”对话框。 点击进给和速度图标，设置主轴速度为23000，进给速度为3200，如图37，点击确认后，返回“轮廓区域”对话框。 图37 图385，后处理，点击操作中图标，生成刀轨，点击，检验刀轨。点击播放可生成可视化刀轨，如图38，然后点击”确认”。 选择，单击后处理，悬着输出文件夹后确认，即可得到NC代码，如图39. 图39七、 型腔精加工1制分型面精加工操作，点击右键复制，在其后面产生，双击他进行修改。在轮廓区域对话框中指定切削区域，点击图标，选择型腔如图40，单击“确认”后返回轮廓区域对话框。 图402、具修改，将道具修改成3号刀具。3、进给和速度， 主轴转速改成28000，进速率改成2200.，如图41所示，点击“确认”后返回“轮廓区域”对话框，. 图41 图424、 后处理，单击后生成刀轨，然后点击确认图标 ，检验刀轨，刀轨可视化选择“2D动态”，点击播放，观察刀轨。如图42.。点击“确认”。在程序导航器中选择，点击，选择输出文件夹后确认，即可生成NC代码，如图43. 图43八、 清根精加工1、 单击创建操作，在弹出的对话框中选择类型为mill-contour，子类型选择“FLOWCUT-REF-TOOL”，程序、刀具、几何体、方法选择如图44，单击“确认”。 图44 图452、 在“清根参考刀具”话框中指定切削区域，点击图标，用框选的方法选择曲面为切削区域，单击确认后返回对话框。如图45所示3、 设置驱动参数。驱动几何体参数设置如图46. 图46 图474、 导轨设置（1） 切削参数，点击，在弹出的对话框中的“更多”选项卡中设置最大步长为10%，如图47所示，单击“确认返回清根参考刀具对话框。（2） 非切削移动，点击，进刀选项卡设置如图48，单击确认后返回清根参考刀具对话框。 图48 图495、 进给和速度，点击，在弹出的对话框中设置主轴转速为30000.寄给率为1500，如图49所示，单击“确认”后返回清根参考刀具对话框。6、 后处理，单击后生成刀轨，然后点击确认图标 ，检验刀轨，刀轨可视化选择“2D动态”，点击播放，观察刀轨。如图50所 示。 图50选择然后点击后处理图标，选择输出文件夹后点击确认，可得NC代码，如图51所示。 图51九、雕刻插入文本，单击【插入】，选择【文本】，在格式化中输入qin yunxiang 如图52所示 图52 图53点击图标，将文字放在如图53所示的零件底面，关闭对话框。2、单击菜单栏中的【插入】，选择【操作】，在弹出的创建操作对话框中选择类型为mill-contour，操作子类型为CONTOUR-TEXT，程序、刀具、几何体、方法如图54所示，单击确认，弹出“轮廓文本”的对话框。 图54 图553、 在“轮廓文本”对话框中指定切削区域，点击图标，选择上表面中的一平面后，单击确认，返回“轮廓文本”对话框。如图55所示.4、 指定制图文本，点击图标，弹出如图56所示文本框，选择文本后单击“确定”。“轮廓文本”对话框。 图56 图57 5、 在弹出的“轮廓文本”对话框中设置刀轨，刀轨深度设为0.3，如图57所示。切削参数设置，点击，弹出“切削参数”对话框，在对话框中的“多条刀路”选项卡中设置如图58，单击确认后返回“轮廓文本”对话框。 图58 图59非切削移动设置，点击，在弹出对话框，的 “进刀”选项卡中设置如图59.所示，其他默认，点击确认后返回“轮廓文本”对话框。寄给和速度设置，点击后，弹出进给和速度对话框，设置主轴速度为5000，进给率为1000，如图60所示。单击确认后返回“轮廓文本”对话框。 图60 图616、 后处理，点击生成刀轨，再点击，检查刀轨，查 看可视化刀轨，选择“2D动态”，单击播放，可查看可视化刀轨，如图61.所示。单击确认。十输出程序：选择后点击图标，选择输出文件夹后点击确认，即可得到NC代码如图62所示。 图62附录 总的NC代码总 结课程设计是培养学生综合运用所学知识、发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对我们的实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新月异，当今计算机应用在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握一门计算机绘图技术是十分重要的，而UG又是最常见，功能最强大的一种绘图软件，因此做好UG课程设计是十分必要的。 回顾起此次课程设计，至今我们仍感慨颇多，的确，自从拿到题目到完成整个设计，从理论到实践，在整整半个月的日子里，可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我们懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对一些前面学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次课程设计之后，我们把前面所学过的知识又重新温故了一遍，同时也了解了UG软件功能的强大，要学好它，必须在课后通过一些实例掌握它的功能，而且光靠一个人的力量是远远不够的，学习UG必须几个人一起学习效果会更好，在这次课程设计中，我们组员彼此学习，互相进步，其实大家的UG的了解都不多，才刚刚接触了半年时间，所以相互分享经验是很好的一种方法！致 谢