企鹅造型设计与数控加工

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1、 密级密级: : 学号学号:111202020021:111202020021 本本科科生生毕毕业业论论文文（设设计计） QQQQ 企鹅造型设计与数控加工企鹅造型设计与数控加工 学学 院：院：_ 专专 业：业：_ 班班 级：级：_ 学生姓名：学生姓名：_ 指导老师：指导老师：_ 完成日期：完成日期：_ I 摘要摘要 在计算机逐步发展的时代，UG 造型设计已经越来越多的被应用到诸多领域。尤 其是在数控加工方面显得尤为突出。随着社会经济的发展，人们对产品外观造型越 来越看重。人们更是期待看到一些形状复杂，样子精美的产品。如果将 UG 与数控机 床的联合起来，它就刚好能够完成对这些类产品的设计和数控

2、加工。目前。玩具制 造业正蓬勃发展，而此次毕业论文将要设计的更是一个非常漂亮和精致的 QQ 企鹅挂 件，相信会非常迎合社会潮流。 本次毕业设计，介绍了 QQ 企鹅产品从毛坯到成品的大致过程。通过对零件图的 分析，选择毛坯材料和相关加工设备，确定定位基准和装夹方案，分析了刀具的选 择原则、切削用量的选择原则和加工工艺方案。然后编制了工序卡片、工艺卡片和 刀具卡片。在设计中先运用 UGNX6.0 绘图软件绘制出 QQ 企鹅，然后运用后置处理功 能自动生成数控程序，然后设置数控仿真的相关参数，并模拟 QQ 企鹅的虚拟加工过 程。最后用数控机床做出 QQ 企鹅。 关键词关键词：造型设计；数控加工；加工

3、工艺；数控程序 II Abstract In the progressive development of computer age, and UG design is increasingly being applied to many other areas. Especially in the CNC machining is particularly prominent. Along with the socio-economic development, people on product appearance and value. People are looking forwar

4、d to seeing some complex shapes, attractive products. If UG join forces with CNC machines, it will just be able to complete the design and CNC machining of these products. At present. Toy industry is booming, and the graduation thesis will be designing is a very beautiful and refined the QQ Penguin

5、pendants, I believe it will cater to social trends. The graduation design, introducing the QQ Penguin from rough to finished products. By analyzing the parts diagram, select blank materials and related processing equipment to determine positioning and clamping, analyzes the tool selection principles

6、, selection cutting and machining process. Cards, cards and then developed a process tool card. Design drawing UGNX6.0 drawing software QQ Penguin first and then applying postprocessing features automatic generation of NC programs, and then set the parameters of NC simulation, QQ Penguin and simulat

7、ion of virtual machining process. Finally, numerically controlled machine tools used to make QQ Penguin. KeyKey wordswords: shape design；NC machining；The processing technology；NC program. III 目目 录录 摘要摘要.I ABSTRACTABSTRACT.II 第一章第一章 论绪论绪.1 1.1 UG 的发展1 1.2 数控的发展 1 1.3 玩具市场 1 第第二二章章 UGUG 软件的功能简介软件的功能简介

8、2 2.1 UG 含义2 2.2 UG/MODELING模块 2 2.2.1 UG 实体建模2 2.2.2 UG 特征建模2 2.2.3 UG 自由曲面建模2 2.3 UG/MANUFACTURING模块 2 2.3.1 UG 加工基础2 2.3.2 后处理及加工后置处理.2 2.3.3 UG 型芯、型腔铣削3 2.3.4 UG 平面铣削3 2.3.5 UG 切削仿真3 2.4 UG 其它模块3 第第三三章章 基于基于 UGUG 的三维造型设计的三维造型设计4 31 QQ 企鹅零件结构形状.4 32 三维实体造型 .5 3.2.1 新建文件名.5 3.2.2 绘制 QQ 企鹅步骤 .5 第第四

9、四章章 基于基于 UGUG 的数控模拟加工的数控模拟加工.18 4.1 CAM 编程的一般步骤18 4.2 装夹方案分析 .18 4.3 加工工艺方案分析 .19 4.4 刀具的选择 .19 4.5 切削用量的确定原则 .20 IV 4.6 建立几何毛坯和加工坐标系 .21 4.7 创建刀具和几何体父节点组 .22 4.8 创建刀具轨迹 .22 4.9 后处理 .26 4.10 部分 NC 程序的输出 .27 总总 结结.29 参考文献参考文献.30 致致 谢谢.31 1 第一章第一章 论绪论绪 1.11.1 UGUG 的发展的发展 UG 是 Unigraphics 的缩写，它是计算机辅助设计

10、与计算机辅助制造系统，它的 功能很强大，可以轻松构造各种复杂实体及三维造型。通用电气、汽车，福特，波 音麦道，日本产品，洛克希德，普惠发动机，和美国军队方面等等全是 UG 的重要要 客户。飞机和汽车上的发动机基本都是由 UG 造型设计出来的。这说明 UG 在高端工 程方面和军工方面保持着相当重要的实力。它在高端领域可以与 CATIA 并驾齐驱。 UG 是由美国 UGS 公司推出的一款功能强大的三维软件系统，其内容包括产品从 概念设计、工业造型设计、三维造型设计、分析预算、动态模拟和仿真、工程图输 出，到生产加工成品的全过程，在通用机械、航空航天、造船、汽车、机械、数控 （NC）加工、电子和医疗

11、器械等很多方面都有很重要的应用。 UG 软件的编程技术被广泛应用在制造业领域，有利于提高制造、适应市场和竞 争动态能力。一些以数控技术为主要的的先进工业制造技术，必定会推动发达国家 经济的快速发展和综合国家实力的迅速提高。必须尽快培养一大批应用型人才和掌 握数控加工技术的人才。 1.21.2 数控的发展数控的发展 从目前我国的数控市场来看，我国数控加工产品在性能、外观、可靠性等某些 方面与国外存在着一定差距。比较严重的一点是我国相比于国外企业没有那么多的 资金，他们会用低的价格来卖出中国已经生产出的数控系统，而对中国不能生产出 来的数控系统进行提价销售而且还附加很多限制来达到占领中国市场的目的

12、。因为 国外对数控技术的封锁和低价销售数控技术，中国数控产业在黑暗中摸索了多年， 经历了艰辛的历程。为了开发我国自己的数控技术，我国曾经花巨资买了 FANUC 和 西门子的数控加工技术。例如北京密云曾经买了 FANUC 的数控系统，但都是快要过 时的落后技术。为此，中国不得不研究开发出属于自己的先进数控技术。尽管如此， 不得不说数控加工技术的发展推动了中国市场经济的快速发展。 因为数控加工技术的快速发展，传统工业制造业发生了革命性的变化，制造业 已经代表了工业化。随着数控加工技术逐步发展并且扩大应用领域时，它将会在很 多至关重要的领域起着至关重要的作用。目前数控加工技术在模具领域被广泛应用。

13、因为数控技术是一门技术性比较强的技术，所以这要求从业人员熟练掌握机械加工 工艺知识并且提高数控编程能力和数控机床操作能力。 1.31.3 玩具市场玩具市场 目前，玩具挂件市场迅速成为社会市场主流。它深受人们喜爱，特别是小孩 子。随着社会经济的逐步发展，玩具类消费支出越来越大。中国有 3.6 亿左右的 16 岁以下儿童，占人口比重的百分之 20。如果中国人们对玩具类的消费支出能够达到 全亚洲人们对玩具类的消费支出的平均水平，估计市场经济将会超过 300 亿元人民 币。中国是玩具挂件产品制造国。在世界上玩具挂件绝大多数都是在中国生产的， 中国制造的玩具产品挂件在 90%以上直接出口，其中 70%是

14、来料加工。造成中国玩具 行业发展的主要原因是长期适应这种模式和生产操作简单。此外，消费者对玩具消 费的意识和能力逐渐加强也必将促进玩具市场的发展。 2 第二章第二章 UGUG 软件的功能简介软件的功能简介 2.12.1 UGUG 含义含义 UG 的基本模块包含以下一些：界面中文件的打开、建立、存储等一些操作； 图形染色、隐藏、缩小放大等视图操作；视图布局；图层管理；绘图及绘图机队列 管理；三维空间漫游，定义漫游轨迹，制成电影文件；表达式查询；特征查询；模 型资料信息、坐标查找、距离的测量；曲线曲率分析；曲面光顺分析；实体物理特 性自动计算；用作定义标准化零件类型的电子表格功能；按照网络主页的图

15、像文件 格式可以生成装配模型或 UG 零件的图像文件，其中格式有： CGM、VRML、TIFF、MPEG、GIF 和 JPEG；输入、输出 CGM、UG/Parasolid 等 几何数据；Macro 宏命令的倒放和主动记录功能、 ；User Tools，让使用者可以迅速 访问其常用或再次开发的用户自定义菜单功能。 2.22.2 UG/ModelingUG/Modeling 模块模块 1.2.1 UG 实体建模 UG 实体建模的工具包括：UG 草图绘制、各种造型曲线的生成、编辑、布尔运 算、实体模型扫掠、实体模型旋转、沿导轨的扫描、尺寸的驱动、定义、变量的编 辑和表达式子、非参数化实体模型后参数化等众多建模工具。 1.2.2 UG 特征建模 UG 特征建模的模块可以提供多种工具。包含生成和编辑标准设计特征、各种 键槽、孔、凹腔方形、异形、圆形、圆形的凸台、方形的凸台、形状怪异的凸台、 方块、圆柱、圆锥、球体、杆、管