《某型客机AL020零件制造工艺设计及数控加工》-公开DOC·毕业论文

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1、lw 某型客机 AL020 零件制造工艺设计及数控加 工 系 别 机械工程系 专 业机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 姓 名 指导教师 负责教师 沈阳航空航天大学北方科技学院 2013 年 6 月 lw 摘摘 要要 随着科学技术的发展 越来越多的加工使用数控数控加工 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 加工编程 工程图的生成和等功 能 通过 UG 生成二维图 仿形加工可以比手动绘图 手动编程来的简便 也可以

2、提早发现问题 降低错误几率 某客机 AL20 零件使用 UG 生成二维工程图 刀具 路径 NC 代码 使原本复杂零件的加工变得简单可靠 同样也使加工周期大大缩短 关键词 UG CAD CAM 数控工艺 仿真加工 lw AbstractAbstract Need to enter the NC 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 U

3、G then automatically generated procedures reduce unnecessary waste of time you can also understand the processplace in the error prone while the UG to provide a simulation of NC machining and simulation platform UG has a solid modeling surface modeling engineering drawing generation and form removal

4、 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 processin

5、g line and had Profiling KeywordsKeywords UG CAD CAM turning NC craft clamp simulation of machining lw lw 目录目录 1 绪论 1 2 数控加工技术与 UG 的简要介绍 2 2 1 数控加工技术的发展趋势 2 2 1 1 继续向开放式 基于 PC 的第六代方向发展 2 2 1 2 向高速化和高精度化发展 3 2 1 3 向智能化方向发展 3 2 2 UG 软件在行业中的应用 3 2 2 1 CAD CAM 的国内外发展 3 2 2 2 UG 的优点 4 3 1 加工工艺分析与毛坯的选择 5

6、3 1 1 读图和审图读图和审图 5 3 1 2 零件的功能分析 6 3 1 3 零件的技术要求分析 6 3 1 4 零件的结构工艺分析 7 3 1 5 零件的材料分析 7 3 2 毛坯的选择 7 3 2 2 加工余量的选择 8 4 加工准备及工艺路线选择 10 4 1 基准的选择 10 4 1 1 定位基准的选择 10 4 2 工艺装备的选择 12 4 2 1 夹具的选择 12 4 2 2 刀具选择 12 4 3 确定进给路线 加工方法 13 4 4 切削用量 14 4 4 1 切削参数对机械加工的影响 14 4 5 切削液的选择 15 5 UG 编程与仿形加工 16 5 1 加工并生成程序

7、 16 lw 5 1 1 工艺参数设定 16 5 2 UG 后处理 23 5 3VNUC4 0 仿真加工 30 5 4 工件仿真操作 31 结论 37 致谢 38 参考文献 39 lw 1 1 绪论绪论 随着科学技术的发展应用 传统加工已经满足不了制造业的要求 应运而生的 产生了数控加工技术 数控技术起源于航空业的需要 20 世纪 40 年代后期 美国 一家直升机公司提出了数控铣床的初始设想 1952 年美国麻省理工学院研制出三坐 标数控铣床 50 年代中期这种数控铣床已用于加工飞机零件 60 年代 数控系统和 程序编制编制工作日益成熟和完善 数控机床已被用于各个工业部门 但航空航天 业始终是

8、数控机床的最大用户 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 UG Unigraphics NX 是 Siemens PLM Software 公司出品的一个产品工程解决 方案 它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段 Unigraphics NX 针对用户的虚拟产品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 是 Unigraphi

9、cs 的缩写 这是一个交互式 CAD CAM 计算机辅助设计与计算机 辅助制造 系统 它功能强大 可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构 它在诞生 之初主要基于工作站 但随着 PC 硬件的发展和个人用户的迅速增长 在 PC 上的应 用取得了迅猛的增长 目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用 UG 的开发始于 1969 年 它是基于 C 语言开发实现的 UG NX 是一个在二和三维 空间无结构网格上使用自适应多重网格方法开发的一个灵活的数值求解偏微分方程 的软件工具 其设计思想足够灵活地支持多种离散方案 因此软件可对许多不同的 应用再利用 一个给定过程的有效模拟需要来自于应用领域 自然科学或工

10、程 数学 分析和 数值数学 及计算机科学的知识 然而 所有这些技术在复杂应用中的使用并不是太 容易 这是因为组合所有这些方法需要巨大的复杂性及交叉学科的知识 最终软件 的实现变得越来越复杂 以致于超出了一个人能够管理的范围 一些非常成功的解 偏微分方程的技术 特别是自适应网格加密 adaptivemeshrefinement 和多重网 格方法在过去的十年中已被数学家研究 同时随着计算机技术的巨大进展 特别是 大型并行计算机的开发带来了许多新的可能 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

11、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 lw 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薄壁类零件 的数控加工 而 UG 就提供一个模拟与仿真的平台 课题就是 某客机

12、AL020 零件的 工艺设计和数控加工 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 2 2 数控加工技术与数控加工技术与 UGUG 的简要介绍的简要介绍 由于飞机零件种类繁多 形状复杂 精度要求高 传统机床很难满足其要求 所以采用数控加工 数控技术是现代制造技术的基础 它的广泛应用正在使普通机 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

13、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 2 12 1 数控加工技术的发展趋势数控加工技术的发展趋势 2 1 1 继续向开放式 基于 PC 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

14、任务 PC 机所具有的友好的 lw 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 2 1 2 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 2 1 3 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

15、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 2 22 2 UGUG 软件在行业中的应用软件在行业中的应用 2 2 1 CAD CAM 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

16、 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 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 lw 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 2 2 2 UG 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