基于UG下的小棋盘零件数控仿形加工

II / 38 文档可自由编辑打印摘摘 要要UG 软件来自于美国 EDS 公司（PLM）软件，是集 CAD、CAM 为一体，2004 年被私人集团收购了 UG，2008 年被西门子公司，全权买断，在现有的基础上增加许多新的功能。易学易用，比较适用于，文化程度不高，而又想学习一门专业的技术的普通人群，让每个人用起来有一个全新的感觉数控加工需要输入加工程序，当零件过于复杂时，程序会很多，手动输入程序会很繁杂，而用 UG 进行仿形加工，再自动生成程序，可减少不必要的时间浪费，也可以了解加工过程中的易错之处，而UG 就提供一个数控加工模拟与仿真的平台。 UG 具有实体造型、曲面造型、工程图的生成和拆模等功能。通过UG 三维造型、仿形加工可以比手动绘图、手动编程来的简便、也可以提早发现问题、降低错误几率。本论文主要利用UG 软件对型腔零件进行了三维造型，同时制定了加工工艺路线，并进行了仿形加工。关键词： UG；CAD/CAM；铣床加工；数控工艺；仿真加工 III / 38 文档可自由编辑打印ABSTRACTABSTRACTNeed to enter the machining program, when the part is too complicated, the program will be a lot of manual input process will be very complicated, but with the Profiling of UG, then automatically generated procedures, reduce unnecessary waste of time, our can also understand the processplace in the error-prone, while the UG to provide a simulation ofNC machining and simulation platform.UG has a solid modeling, surface modeling, engineering drawing generation and form removal and other functions.By UG dimensional modeling, profiling than manual drawing process can be manually programmed to the simple, early detection of problems can reduce the error probability.In this thesis, using UG software parts of a three-dimensional shape of the cavity, while establishing a processing line, and had Profiling.KeywordsKeywords ：UG ；CAD/CAM；Turning；NC craft clamp；Simulation of machining 文档可自由编辑打印目目 录录摘摘 要要IAbstractAbstractII第第 1 1 章章 绪绪 论论11.1 数控加工技术的发展趋势11.1.1 继续向开放式、基于 PC 的第六代方向发展21.1.2 向高速化和高精度化发展21.1.3 向智能化方向发展21.2 UG 软件在行业中的应用21.2.1 CAD/CAM 的国内外发展21.2.2 UG 的优点3第第 2 2 章章 零件分析与加工工艺分析零件分析与加工工艺分析42.1 读图和审图42.2 加工工艺分析52.2.1 加工零件应注意的问题52.2.2 数控加工的工艺路线62.2.3 工件的定位与安装的确定82.3 加工基准与工艺卡片92.3.1 基准与工艺装备的选择92.3.2 确定进给路线92.3.3 加工工艺卡片10第第 3 3 章章 UG3DUG3D 造型的设造型的设计计123.1UG 造型133.1.1 进入 UG133.1.2 草图的绘制143.1.3 零件的实体造型13第第 4 4 章章 UGUG 造型与仿形加工造型与仿形加工184.1 创建基本视图184.1.1 创建加工方法与几何图19II / 38 文档可自由编辑打印4.1.2 创建机床与顺序视图194.2 后处理与代码的形成244.2.1 生成的刀轨254.2.2 生成部分程序26第第 5 5 章章 网格线条的手动编程与丝印处理网格线条的手动编程与丝印处理275.1 手动编程275.2 丝印处理285.3 2D 工程图的形成29思想小结思想小结30致致 谢谢31参考文献参考文献32附件附件 1 1 数控加工工序卡片数控加工工序卡片332 / 38 文档可自由编辑打印第第 1 1 章章 绪绪 论论数控技术是用数字信息对机床运动和工作过程进行控制的技术，它是集传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通信技术和光机电技术等于一体的现代制造业的基础技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。如今制造业所面临的挑战是，通过产品开发的技术创新，在持续的成本缩减以及收入和利润的逐渐增加的要求之间取得平衡。 机电产品的结构变得愈来愈复杂、功能变得愈来愈繁多、研制时间变得愈来愈短促、更新换代变得愈来愈急速，这些发展趋势都对机电产品的设计与制造提出新的要求。NX 是 UGS PLM 新一代数字化产品开发系统，它可以通过过程变更来驱动产品革新。 NX 独特之处是其知识管理基础，它使得工程专业人员能够推动革新以创造出更大的利润。 UG 可以管理生产和系统性能知识，根据已知准则来确认每一设计决策。UG 建立在为客户提供无与伦比的解决方案的成功经验基础之上，这些解决方案可以全面地改善设计过程的效率，削减成本，并缩短进入市场的时间。在产品设计方面。 UG 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。在仿真、确认和优化方面。 UG 允许制造商以数字化的方式仿真、确认和优化产品及其开发过程。制造商可以改善产品质量，同时减少或消除对于物理样机的昂贵耗时的设计、构建，以及对变更周期的依赖。在机床上加工一个零件，需要输入加工程序，当零件过于复杂时，程序会很多，手动输入程序会很繁杂，而用UG 进行仿形加工，再自动生成程序，可减少不必要的时间浪费，也可以了解加工过程中的易错之处，我这次的毕业设计就是型腔零件的数控加工，而UG 就提供一个模拟与仿真的平台，课题就是“基于 UG 的型腔零件数控仿形加工 ”。本次毕业设计中我进行了充分的课题调查并参考和借阅的大量的科技文献，给我的设计提供了大量的理论依据。数控技术是现代制造技术的基础，它的广泛应用使普通机械被数控机械所代替，使全球制造业发生了根本变化。数控技术的水准、拥有和普及程度已经成为衡量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志之一。为适应这种形势，需要大量培养数控专业技术人才。随着计算机技术和机床制造业的不断发展，CAD/CAM 图形交互式的应用成为数控技术发展的新趋势。数控编程在 CAD /CAM 系统在中最能明显发挥效益的环节之一，而 PDM 与 UG 的结合，让 CAD/CAM 的设计过程变得容易管理和控制，实现了时间的节约，大大的有助于实现设计加工自动化，提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等。 3 / 38 文档可自由编辑打印1.11.1 数控加工技术的发展趋势数控加工技术的发展趋势1.1.11.1.1 继续向开放式、基于继续向开放式、基于 PCPC 的第六代方向发展的第六代方向发展基于 PC 所具有的开放性、低成本、高可靠性、软硬件资源丰富等特点，更多的数控系统生产厂家会走上这条道路。至少采用 PC 机作为它的前端机，来处理人机界面、编程、联网通信等问题，由原有的系统承担数控的任务。PC 机所具有的友好的人机界面，将普及到所有的数控系统。远程通讯，远程诊断和维修将更加普遍。1.1.2 向高速化和高精度化发展向高速化和高精度化发展这是适应机床向高速和高精度方向发展的需要。1.1.31.1.3 向智能化方向发展向智能化方向发展随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度将不断提高。 应用自适应控制技术数控系统能在运行过程中检测一些重要信息，并自动调整系统的有关参数，达到改进系统运行状态的目的。 引入专家系统指导加工将熟练工人和专家的经验，加工的一般规律和特殊规律存入系统中，以工艺参数数据库为支撑，建立具有人工智能的专家系统。 引入故障诊断专家系统在设备故障诊断系统中借助多种数学原理和系统理论，形成了多种不同的诊断方法。 智能化数字伺服驱动装置可以通过自动识别负载，而自动调整参数，使驱动系统获得最佳的运行状态。1.21.2 UGUG 软件在行业中的应用软件在行业中的应用1.2.11.2.1 CAD/CAMCAD/CAM 的国内外发展的国内外发展随着我国改革开放步伐的进一步加快，中国正逐步成为全球制造业的基地，作为制造业基础的模具行业近年来得到了迅速发展。模具是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通信等产品中，60%80%的零部件都依靠模具成型。国民经济的五大支柱产业，都要求模具工业的发展与之相适应。模具是“效益放大器”,模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。因此，我国要成为一个制造业强国，必须要振兴和发展我国的模具工业，提高模具工业的整体技术水平。4 / 38 文档可自由编辑打印随着 CAD/CAM 软件加工及快速成型等先进制造技术的不断发展，以及这些技术在模具行业中的普及应用，模具设计与制造领域正发生着一场深刻的技术革命。在这场技术革命中，逐步掌握三 CAD/CAM 软件的使用，并用于模具的数字化设计与制造是其中的关键。 我国模具工业发展前景非常广阔。国内外模具及模具加工设备厂商己普遍看好中国市场。随着对模具设计质量与制造要求的不断提高，以及CAD/CAM 技术在模具制造业中的大规模推广应用，急需大批熟悉 CAD/CAM 技术应用的模具设计与制造的技术人才。1.2.21.2.2 UGUG 的优点的优点UG 具有以下优点： 具有统一的数据库，真正实现了CAD/CAE/CAM 等各模块之间的无数据交换的自由切换，可施行并行工程。 采用复合建模技术，可将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模与参数化建模融为一体。 基于特征（如：孔、凸台、型腔、沟槽、倒角等）的建模和编辑方法作为实体造型的基础，形象直观，类似于工程师传统的设计方法，并能用参数驱动。 曲线设计采用非均匀有理 B 样线条作为基础，可用多样方法生成复杂的曲面造型，特别适合于汽车、飞机、船舶、汽轮机叶片外形设计等外形复杂的曲面造型。 出图功能强，可以十分方便地从三维实体模型直接生成二维工程图。能按 ISO 标准标注名义尺寸、尺寸公差、形位公差汉字说明等，并能直接对实体进行局部剖、旋转剖、阶梯剖和轴测图挖切生成各种剖视图，增强了绘图功能的实用性。 以 Parasolid 为实体建模核心，实体造型功能处于领先地位。目前著名的 CAD/CAE/CAM 软件均以此作为实体造型的基础。提供了界面良好的二次开发工具GRIP(GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING)和 UFUNC(USER FUNCTION)，并能通过高级语言接口，使UG 的图形功能与高级语言的计算机功能紧密结合起来。 具有良好的用户界面，绝大多数功能都可以通过图标实现，进行对象操作时，具有自动推理功能，同时在每个步骤中，都有相应的信息提示，便于用户作出正确的选择。5 / 38 文档可自由编辑打印第第 2 2 章章 零件分析与加工工艺分析零件分析与加工工艺分析2.12.1 读图和审图读图和审图零件结构分析零件的三维建模，如图所示。图 1-1 2D 三视图6 / 38 文档可自由编辑打印图 1-2 3D 零件正、底面图 通过建立零件图的三维图形，我们可对其进行选择加工刀具，粗精加工余量等后置处理，之后生产加工 G 代码。2.2.12.2.1 加工零件应注意的内容(1)零件毛坯的可安装性分析，是分析被加工零件的毛坯是否便于定位和装夹，要不要增加工艺齐子，安装基准要不要加工，夹压方式和夹压点的选取是否会有碍于刀具的运动，夹压产生引起的变形是否对加工质量有影响。(2)毛坯的材质的加工性分析，是分析所提供的毛坯材质本身的机械性能和热处理状态，毛坯的铸造品质和被加工部位的材料硬度。(3)刀具运动的可行性分析，是分析工件毛坯外形和内腔是否有碍于刀具定位，运动和切削的地方，对有碍部位是否允许进行刀检。(4)加工余量状况的分析，是分析毛坯是否有足够的加工余量，孔的加工部位是通孔还是盲孔，有无沉孔等，为刀具选择，加工安排和中工余量分配提供依据。(5)分析零件图纸尺寸的标注方法是否适应数控加的特点。通常零件图的尺寸标注方法都是要据装配要求和零件使用特性分散地从设计基准引注，这样会有许多麻烦。而数控加工零件图则要求从同基准引标注尺寸，这样有利于编程和协调设计基准，工艺基准，测量基准与编程零点的设置和计算。(6)分析零件图纸给标示构成零件轮廓的几何元素的条件是否充分。(7)分析零件结构工艺是否有利于数控加工。加工零件的工艺初步分析(1)加工零件的毛坯是一个长方体，便于对零件进行定位和装夹，不需要增加工艺齐子安装基准不需要进行加工，夹压方式和夹压点的选取对刀具运动没有影响，7 / 38 文档可自由编辑打印夹压变形对加工质量没有影响。(2)毛坯是选用 45 钢材料的硬度不大，所以较容易加工，为下面的刀具材料和切削用量的选择提供了依据。(3)零件外形是平面，判断毛坯的外形没有妨碍刀具定位、运动和切削的地方。(4)零件的长宽高分别是 200X200X10 根据零件的可装夹性和可加工性选用长宽高 200X200X10.5，合理的加工余量为刀具选择加工安排和加工余量分配提供了依据。(5)零件图纸的尺寸标注合理，有利于数控机床的编程和协调设计基准、工艺基准、测量与编程零点的设置和计算。2.2.22.2.2 数控加工工艺的主要内容主要内容(1)选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。(2)分析被加工零件的图纸，明确加工内容及技术要求。(3)确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线。(4)加工工序的设计。(5)数控加工程序的调整。(6)处理数控机床上部分工艺指令。1)分析被加工零件的图纸，明确加工内容及技术要求根据加工零件的图纸，毛坯的选择要比零件的尺寸（200X200X10）要大，根据数控铣床对加工平面的经济精度，选择粗铣精度为 IT9，表面粗糙度为 0.8。精铣精度为IT6，表面粗糙度为 0.2。2)加工工序的设计选择零件的下表面为定位基准，夹具为铣床长用夹具机床虎钳，中心孔定位，刀具采用立铣刀，切削用量在后面的工艺分析中得到。3)数控加工程序的调整确定刀具的对刀点为工件坐标系下的工件中心点，换刀点，具体在下面的工艺分析中得到数据，明确加工路线为下面的工作做好准备。加工内容及工艺路线的确定加工内容及工艺路线的确定是工艺方案拟定的重要内容之一，它涉及到三个方面的问题：一是能否在一台数控机床上，经一次装夹就能完成图纸中全部的加工内容；二是所确定的工艺路线是否经济合理；三是工艺路线是否能保证最终加工质量。1.选择安装基准，确定零件的装夹方式8 / 38 文档可自由编辑打印以长宽为 2000，200 的下底面为基准面安装工作台上。2.工艺路线的确定该零件不是般的铸件，加工余量大，刚性较差，加工时产生变形较大，因此按粗加工和精加工安排工艺路线。工艺设计及加工路线的设计(1)数控加工工序划分 在工序划分时要考虑下面三个原则：1.按所用刀具划分工序原则，这样可以减少换刀次数，压缩空行和和减少换刀时间，减少不必要的换刀误差。2.按先粗后精的原则划分加工工序,这样可以减少粗加工变形对精加工的影响。3.按先面后孔的原则划分工序，这样可以提高孔加工的精度，避免面加工时引起的变形 (2)加工余量的选择加工余量泛指实体尺寸与零件尺寸之差。零件加工就是把大于零件尺寸的毛坯实体加工掉，使加工后的零件尺寸、精度、表面粗糙度均能符合图纸的要求。工序间加工余量的选择应按以下两条原则进行。1.采用最小加工余量原则，以求缩短加工时间，降低零件的加工费用。2.应有充分的加工余量，特别是最后的工序。加工余量应保证达到工件图纸上所规定的要求。3.在选择加工余量时，还应该考虑下列 3 种情况：1)由于零件的大小不同，切削力、内应力引起的变形差异，工件愈大，变形会增加，因此要求加工余量也相应地大一些。2)零件热处理时引起的变形，适当的增大一点加工余量。3)加工方法、装夹方式和工艺装备的刚性可能引起的零件变形，过大的加工余量也会由于切削力增大引起零件的变形。在数控机床上加工零件时，每道工序的加工路线的确定都是很重要的，因为它不仅与被加工零件表面粗糙度有关，而且与尺寸精度和位置精度都有关系。过长的加工路线还会影响机床的寿命、刀具的寿命等。确定加工路线就是确定刀具运动轨迹和运动方向。对于此反射灯冲头的加工路线，在工序中分为粗铣曲面和精铣曲面。精铣加工方式余量，如表 2.2 所示。表 2.2 精铣加工方式余量表9 / 38 文档可自由编辑打印加工面宽度1001003003001000加工性质加工面长度余量公差余量公差余量公差1001.00.31.50.520.710010001.50.520.72.51.0精铣1000200020.72.51.231.21000.30.10.40.12-10010000.40.120.50.150.60.15精加工后磨削,零件装置未经校准100020000.50.150.60.150.70.15100020.10.250.12-10010000.250120.30.150.40.15精加工后磨削，零件装置在夹具中或用百分表校准100020000.30150.40.150.40.15确定粗加工余量为 0.5。2.2.32.2.3 工件定位与安装的确定选择定位方式时应注意下面几点：所选择的定位方式有较高的定位精度，无超定位的干涉现象，零件的安装基准最好与设计基准重合，便于安装，找正和测量，有利于刀具的运动和简化程序的编制。因为毛坯的形状为规则的长方体，所以我们选用以下底面为基准面定位，以机床专用虎钳夹住，这样可直接计算出工件或夹具在工件台上的位置，并能保证与机床中心的相对位置，定位十分方便。选择刀具及切削用量的确定选择数控加工刀具、确定切削用量是数控加工工艺设计中十分重要的内容，它关系到零件的加工质量和加工效率。本次路易十三路小棋盘的制造，工件毛坯是为规则的长方体，加工时主要是用于平面铣削，因为平面铣削应该用不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀，立铣刀也主要用于加工凸轮，凹槽和箱口面，为了得到较高的加工质量，选用立铣刀，在粗铣时选用圆角立铣刀，在精铣时选用端铣刀。正确选择切削条件，合理地确定切削用量，可有效地提高机械加工质量和产量。10 / 38 文档可自由编辑打印而切削条件影响的因素有：1）机床、工具、刀具及工件的刚性。2）切削速度、切削深度、切削进给率。3）工件精度及表面粗糙度。4）刀具预期寿命及最大生产率。5）切削液的种类、冷却方式。6）工件材料的硬度及热处理状况。7）工件数量。8) 机床的寿命。根据对以上的各种条件进行分析和根据刀具材料与许用量最高切削速度表 2.3。表 2.3 刀具材料与许用量最高切削速度表序号刀具材料最高切削速度m/min1碳素工具钢402高速钢503超硬工具1504涂镀刀具2505瓷金3006陶瓷10007CNB 工具10008钻石 工具1000选用高速铣刀切削速度为 50mm/s。背吃刀量选择，工件表面粗糙度要求在 0.83.2 之间，根据工艺分析，主要分为粗铣和精铣，所以粗铣时背吃刀量为 2.5mm,精铣时背吃刀量为 0.5mm。2.3.12.3.1 基准于工艺装备的选择基准于工艺装备的选择基准就是确定生产对象上的某些点、线、面的位置所依据的那些点、线、面。正确选择定位基准是制订机械加工工艺规程和进行夹具设计的关键。定位基准分为精基准和粗基准。 此零件上平面为基准加工下平面，工件重新装夹后，已加工的下平面为基准加工上平面。机床夹具的种类很多，按使用的机床类型分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、加工中心夹具等。而按专门化程度划分来说，该零件使用的是立式加工中心。零件又属于平面类零件，应使用通用夹具，通用夹具是已经标准化、无需调整或稍加调整就可以用来装夹不同工件的夹具。11 / 38 文档可自由编辑打印选择合适的刀具和参数，对于金属切削加工，能起到事半功倍的效果。刀具材料选用硬质合金面铣刀。且切削速度比高速钢高 4 到 10 倍，但其冲击韧性与抗拉强度远比高速钢差。而铣刀种类繁多，在使用时要根据加工部位、表面粗糙度、精度等来选用，根据图形的精度和加工部位来看，所选刀具卡见附录。 20R5 铣刀应采用强力弹簧夹套刀柄；16R0 端面铣刀应采用弹簧夹套刀柄；12 的中心钻。对于刀具使用，要兼顾粗、精加工分开原则，防止精加工刀具尽早磨损。机夹立铣刀，由于有螺旋升角，铣刀侧刃直线性不好，不适合精加工。整体硬质合金刀侧刃直线性好，精度高，适合精加工使用，粗加工阶段，应尽可能不用 12 的整体硬质合金铣刀，以备精加工使用。20R5 圆角立铣刀，用于铣底面凹面的粗加工。16R0 端铣刀，用来铣底凹面的底面的精加工12 的中心钻用来加工棋盘表面的网格线条。2.3.22.3.2 确定进给路线（加工方法）确定进给路线（加工方法）在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为进给路线。进给路线不仅包括切削加工时的进给路线，还包括刀具到位、对刀、退刀和换刀等一系列过程的刀具运动路线。进给路线不仅反映了几个内容，也说明了加工顺序。确定进给路线。主要是确定粗加工及空行程的进给路线，因为精加工的进给路线基本上是按零件的轮廓进行的。在确定时还要注意一些问题： 选择工件刚性破坏小的路线，以减少加工变形对加工精度的影响。 寻求最短的进给路线，以提高加工效率。 切入和切出的路线应考虑外延，以保证加工的表面质量。 完工时的最后一刀应一次走刀连续加工，以免产生刀痕等缺陷。此外，确定进给路线时，还要考虑工件的形状与刚度、加工余量大小、机床与刀具的刚度等情况，确定是一次进给还是多次进给来完成加工，确定刀具的切入与切出方向以及在铣削加工中试采用顺铣还是逆铣的铣削方式等。该零件的进给路线如下：20R5 圆角立铣刀，用于铣底面凹面的粗加工。16R0 端面铣刀，用来铣底凹面的底面的精加工12 的中心钻用来加工棋盘表面的网格线条。在一定切削条件下，合理选择切削用量是提高切削效率、保证刀具耐用度和加工质量的主要手段。2.3.32.3.3 加工工序卡片加工工序卡片确定加工工序后，根据加工要求，编写数控加工工序卡片。具体的加工工序卡片12 / 38 文档可自由编辑打印如下表所示。表 2.4 数控加工工序卡片零件名称型腔零件零件图号（工厂） 数控加工工序卡片高速轴45#钢工序号程序编号夹具名称使用设备车间10三爪卡盘 立式加工中心工步号工步内容刀具号刀具规矩/mm主轴转速/rmin-1进给速度/mmmin-1背吃刀量/mm备注1粗加工底凹面T0120R5圆角铣刀300702.02半精加工底凹面T0220R3圆角铣刀600701.04精加工底凹面T0316R0端面铣刀1000500.25精铣正表面的网格线条T0412 中心钻1000500.27丝印正表面的字母与数字特殊处理13 / 38 文档可自由编辑打印第第 3 3 章章 UG3DUG3D 造型的设计造型的设计3.13.1 UGUG 造型造型首先我们要建立新文件，文件名只能是英文和数字组成。建好新文件后，分别对件一和件二进行线架造型。3.1.13.1.1 进入进入 UGUG首先点击 UG 进入 UG 界面。如图 3-1 所示图 3-1 UG 界面14 / 38 文档可自由编辑打印新建新建模型模型点击新建右上角先创建一个模型，并输入文件名 13，记住，文件名不允许出现中文件了。我们暂且先命名为文，因为建成中文名以后 UG 就打不开这。在应用栏中点击模型按钮。如图 3-2 所示。图 3-2 新建模型3.1.2 草图的绘制草图的绘制 点击草绘按钮，创建草图。如图 3-3 所示。15 / 38 文档可自由编辑打印图 3-3 进入草图按钮点击 配置按钮分别画直线 200、200，按图约束，得到 3-4 图所示。图 3-4 进入草图再点击完成草图按钮并且拉伸得到如图 3-5 所示。3.1.2 零件零件 3D 的形成的形成16 / 38 文档可自由编辑打印图 3-5 拉伸后的图点击草图按钮，画好正面棋盘图的网格线条后得到如下图图 3-6 正面的网格线图2.3.4 添加文本后的平面图添加文本正面的数字与字母得到 3-7 图17 / 38 文档可自由编辑打印图 3-7 拉伸圆弧拉伸底面后的四个底角为 28X28 的凸台。做布尔求和操作，合并两个组件，如图 3-8图 3-8 布尔操作接下来拉伸底面来创建毛坯的大小得到如图 3-9 所示。 18 / 38 文档可自由编辑打印图 3-9 创建毛坯图最终完成的实体图，如 3-10 所示。 图 3-10 完成的零件图在 UG 中可以在任何实体表面绘制另外一个草图，如果要修改此图可以在零件的表面草绘进行操作。创建毛坯，画出零件的毛坯，尺寸为 200X200X10（长宽高） ，如图 3-11 所示。19 / 38 文档可自由编辑打印图 3-11 创建毛坯第第 4 4 章章 UGUG 造型与仿形加工造型与仿形加工 UG 是一种功能强大的软件，在这个型腔零件的造型中我们用到的是 UG 的草图建模和仿形加工模块。4.14.1 加工并生成程序加工并生成程序通过草图拉伸对毛坯进行设定，同时要确定毛坯中心在系统坐标系（绘图坐标系）中的坐标值。因为该例绘图原点在图形的底平面上，所以毛坯中心的坐标值设定值为（0,0,0） 。注意对刀时，刀具找正毛坯中心后，要按该坐标值设定毛坯中心。然后进入 UG 加工模块，首先设定加工坐标系、工件加工的安全平面，对工件进行加工。4.1.14.1.1 创建加工方法视图创建加工方法视图20 / 38 文档可自由编辑打印首先我们先在操作导航器中右单击鼠标键，选择创建加工方法视图，并设定粗加工、半精加工和精加工的余量参数的设定 图 4-1 加工参数的设定创建几何方法视图创建几何方法视图在操作导航器中右单击鼠标键，选择创建几何方法视图，击右边导航器里的WORKPIECE，进行设置机床坐标系，如图 4-2 所示。21 / 38 文档可自由编辑打印图 4-2 设置机床坐标系创建几何视图的铣削几何体图 4-34.1.2 创建机床视图创建机床视图在操作导航器中右单击鼠标键，选择创建机床视图，UG 课程的时候，老师说过做 UG 仿形加工有三个步骤：用什么刀具加工；确定对零件件加工方法；选择零件加工的操作命令。我现在创建操作平面立铣外轮廓，选择 2 平面铣刀，外部毛坯材料。如图 5-3 所示 22 / 38 文档可自由编辑打印图 4-4 创建刀具。图 4-5 创建粗加工立铣刀参数然后创建刀具精加工 16 铣刀。如图 5-5 所示。23 / 38 文档可自由编辑打印图 4-6 创建精加工端面铣刀创建创建顺序视图顺序视图在操作导航器中右单击鼠标键，选择创建顺序视图，创建程序如图 5-6 所示24 / 38 文档可自由编辑打印图 4-7 创建平面程序操作设定平面铣参数设定平面铣参数25 / 38 文档可自由编辑打印图 4-8 平面铣参数的设置4.24.2 后处理及刀路的形成后处理及刀路的形成设置好切削用量、每一刀的进给量、切削方式，外面毛坯的距离，进刀方式和安全距离，切削速度和进给。留 1 个 mm 的加工余量。然后生成刀轨，准备进行粗加如图 4-9 所示。图 4-9 粗加工刀轨粗加工完成，接着要进行动画模拟仿真图所示。图 4-10 粗加工动画模拟仿真26 / 38 文档可自由编辑打印然后进行精加工，如图 4-11 将 ROUGH 改为 MILL-FINISH。选择 16R0 确定刀轨，加工。 图 4-11 精加工刀轨 图 4-12 精加工动画模拟仿真在工具栏上点击后处理图标然后自动编程形成G、M 代码自动编程图形如下27 / 38 文档可自由编辑打印4-13 后处理图28 / 38 文档可自由编辑打印第第 5 5 章章 网格线条的手动编程及丝印处理网格线条的手动编程及丝印处理5.15.1 手动编程手动编程棋盘正面的网格线条选用了手动编程，选择了棋盘的右下角为工件坐标系的原点刀具选用了为 12 的中心钻N010 G54 G90 T01 D01 M08 S800N020 G00 X0 Y0 Z10N030 R0=12 R1=28 R2=28 R3=0N040 L00P1:N050 G00 X=R1 Y=R2N060 G01 Z-0.5 F200N070 Y-172N080 G00 Z5N090 R1=R1+R0N100 R3=R3+1N110 if R3=12 GOTOB LOOP1 N120 G00 X0 Y0 Z10N130 L00P2:N140 G00 X=R1 Y=R2N150 G01 Z-0.5 F200N160 X172N170 G00 Z5N180 R1=R1+R0N190 R3=R3+1N200 if R3=12 GOTOB LOOP2N210 G00 X0 Y0 Z10N220 M05N230 M02最后完成加工棋盘线格线条的加工图如下所示29 / 38 文档可自由编辑打印5-1 手动编程后加工的网格线条图5.25.2 丝印处理丝印处理丝网印刷属于孔版印刷，它与平印、凸印、凹印一起被称为四大印刷方法。孔版印刷包括誊写版、镂孔花版、喷花和丝网印刷等。孔版印刷的原理是：印版（纸膜版或其它版的版基上制作出可通过油墨的孔眼）在印刷时，通过一定的压力使油墨通过孔版的孔眼转移到承印物（纸张、陶瓷等）上，形成图象或文字。印刷时通过刮板的挤压，使油墨通过图文部分的网孔转移到承印物上，形成与原稿一样的图文。丝网印刷设备简单、操作方便，印刷、制版简易且成本低廉，适应性强。丝网印刷应用范围广常见的印刷品有：彩色油画、招贴画、名片、装帧封面、商品标牌以及印染纺织品等。最终通过丝印棋盘表面的字母和数字得到了如下图的面板图5-2 丝印表面数字、字母图30 / 38 文档可自由编辑打印5.35.3 2D2D 工程图的形成工程图的形成将 UG3D 视图转化为 UG2D 工程图如下图所示5-3 UG 2D 工程图将 UG 2D 工程图转化为 AutoCad 的 DXF 格式如下图所示5-4 UG 2D 工程图转为 AutoCad 格式31 / 38 文档可自由编辑打印思想小结思想小结经过近三个月的坚持不懈，我的基于 UG 下的小棋盘零件数控仿形加工终于达到了预期的要求，可能自己在编写加工工艺的过程中还存在缺陷，在以后的实习与工作实践中，我会努力学习与改进的。在此次设计过程中，我查阅大量有关资料，跟老师学习，与同学交流，经验和自学，并向老师请教，学到了不少知识也找到了自己身上的不足。感受良多，获益匪浅。此次设计制作过程我遇到许多问题，诸如 UG 的使用以及 UG 的一些常见难处等方面的问题，最终在老师和书本的帮助下，我终于完成了老师交给我的任务。在整个设计中我懂得了许多东西，诸如工艺、质保、设计的情况。培养了我独立工作能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习、工作、生活有很大的启发。 这次设计，我深刻体会到，在动手设计以前，应该进行充分调查、研究，根据所收集的资料进行系统分析，在脑海中形成一个具体的结构，再进行有计划的实施。在毕业设计期间，我学到了很多书本上所没有的知识，也对学习和生活有了一些新的认识。总结如下：1、要勤于思考。只有把理论用于实践，才能彻底的掌握，才能实现学习的价值。2、细心、耐心。只有一丝不苟的工作态度和不骄不燥的钻研精神，才能在所从事的工作中获得成功。3、要团结、谦虚、 “问道有先后，术业有专攻” 。每个人都有所长亦有所短，只有大家互相帮助，共同学习，才能取得更大的进步。4、 “业精于勤荒于嬉，行成于思毁于随” 。只有不断练习、不断学习、不断进步，才会在社会和学习中强于别人。最后，衷心感谢老师给予我人生、思想、生活上无微不至的帮助和学习中的教诲。32 / 38 文档可自由编辑打印致致 谢谢 历时将近三个月的时间终于将这篇论文写完，在论文的写作过程中遇到了诸多的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。他们对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。另外，在校图书馆查找资料的时候，图书馆的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助在此向帮助和指导过我的各位老师表示最忠心的感谢！感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。感谢我的同学和老师，在我写论文的过程中给予我了很多你问素材，还在论文的撰写和排版灯过程中提供热情的帮助。感谢我的指导教师丁老师，在毕业设计零件仿真加工及其说明书编制过程中，给予了精心的指导，并讲解了各项专业要领，提出了宝贵的专业意见。还要感谢曾经的老师，是他让我学到了很多 UG2D 工程图与 UG3D 的绘图以及 UG 数控加工知识，才使我的毕业设计能够按期完成，感谢学校给予的支持和帮助，感谢同学们的无私帮助。同时要感谢在百忙之中来参加我毕业答辩的评审老师们。谢谢！33 / 38 文档可自由编辑打印参考文献参考文献UG NX6 中文版应用于实例教程 主编：黎震刘磊 北京理工大学出版社精通 UG NX4 主编：杜立彬 石勇 北京电子工业出版社NG NX4 入门与提高 主编：龙飞 上海科学普及出版社UG NX6 中文版标准教程 主编：张瑞平 孙江宏 北京清华大学出版社UG. NX6 中文版从入门到精通 主编：胡仁喜 北京机械工业出版社UG. NX4 应用于实例教程 主编： 郑金 北京人民邮电出版社 数控铣工（中级） 主编：彭效润 北京劳动社会保障出版社 数控编程 主编：孙东洋等 南京大学出版社，数控技术. 主编：杜君文 天津大学出版社数控加工工艺. 主编：徐宏海 北京化学工业出版社 数控加工工艺 主编：李正峰 上海交通大学出版社数控加工工艺与编程. 主编：晏初宏 北京.化学工业出版社数控编程技术 主编：张超英谢福春 北京.化学工业出版社34 / 38 文档可自由编辑打印附件附件 1 1 数控加工工序卡片数控加工工序卡片零件名称型腔零件零件图号（工厂） 数控加工工序卡片高速轴45#钢工序号程序编号夹具名称使用设备车间10三爪卡盘 立式加工中心工步号工步内容刀具号刀具规矩/mm主轴转速/rmin-1进给速度/mmmin-1背吃刀量/mm备注1粗加工底凹面T0120R5铣刀300702.02半精加工底凹面T0220R3铣刀600701.04精加工底凹面T0316R0端面铣刀1000500.25精铣正表面的网格线条T0412 中心钻1000500.235 / 38 文档可自由编辑打印7丝印正表面的字母与数字特殊处理