《（毕业设计论文）XX轴的UG自动编程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（毕业设计论文）XX轴的UG自动编程设计（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 1XXXX 轴的轴的 UGUG 自动编程设计自动编程设计摘要摘要本文基于 UG 软件对某轴类零件的自动编程过程进行介绍。从零件的图纸分析，设定工艺，建模，刀具选择，方法创建，后处理等方面对 UG 软件的功能入手，使之功能可以清楚的表现出来。在本零件的设计过程中以日常生产中的工艺设定方法为主，参考专业资料为辅，将 UG 的使用方法和功能的使用进行介绍。关键词：关键词：UG，自动编程，工艺ABSTRACTThis paper based on UG software to one of shaft parts automatic programming process was introduce
2、d. The drawings from parts, setting process, modeling analysis, tools selection, ways to create, post-treatment aspects of the functions of UG software，in order to make clear the function can show. In this part of the design process to daily the manufacturing process set methods mainly, reference pr
3、ofessional material is complementary, will UG use method and function of the use of presentation.Keywords：UG, automatic programming, process前言前言随着现代加工业的发展，实际生产过程中，比较复杂的二维零件、具有曲线轮廓和三维复杂零件越来越多，手工编程已满足不了实际生产的要求。如何在较短的时间内编制出高效、快速、合格的加工程序，在这种需求推动下，数控自动编程得到了很大的发展。随着微电子技术和 CAD 技术的发展，自动编程系统已逐渐过渡到以图形交互为基础，与
4、CAD 相集成的 CAD/CAM 一体化的编程方法。与以前的 APT 等语言型的自动编程系统相比，CAD/CAM 集成系统可以提供单一准确的产品几何模型，几何模型的产生和处理手段灵活、多样、方便，可以实现设计、制造一体化。采用 CAD/CAM 数控编程系统进行自动编程已经成为数控编程的主要方式。UG 作为目前工程领域流行的工程应用软件代表，在进行三维设计及数控自动编程加工仿真方面有着强大的功能。它可以提供本文章所需的各种生成曲线功能、编辑曲线功能、实体建模功能和数控自动编程与加工仿真功能。2第第 1 1 章章 UGUG 简介简介Unigraphics（UG）是美国 EDS 公司出品的一套集 C
5、AD/CAE/CAM 于一体的三位参数化系统，是当今世界上最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件之一。它功能强大，覆盖了从概念设计到产品生产的整个过程，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。目前已经在航空航天、汽车、通用机械、工业设备、医疗器械及其他高科技应用领域的机械设计和模具加工自动化的市场上得到了广泛的应用。第第 1.11.1 节节 UGUG 自动编程介绍自动编程介绍自动编程(AutomaticProgramming)也称为计算机编程。将输入计算机的零件设计和加工信息自动转 换成为数控装置能够读取和执行的指令(或信息)的过程就是自动编程。它是借助计算机及其外围设备装置自动完成从零件图构造
6、、零件加工程序编制到控制介质制 作等工作的一种编程方法。它的一般过程：首先将被加工零件的几何图形及有关工艺过程用计算机能够识别的形式输入计算机，利用计算机内的数控编程系统对输入信息进行翻译，形成机内零件的几何数据与拓扑数据；然后进行工艺处理，确定加工方法、加工路线和工艺参数；通过数学处理计算刀具的运动轨迹，并将其离散成为一系列的刀位数据；根据某一具体数控系统所要求的指令格式，将生成的刀位数据通过后置处理生成最终加工所需的 NC 指令集；对 NC 指令集进行校验及修改；通过通讯接口将计算机内的 NC 指令集送入机床的控制系统。整个数控自动编程系统分为前置处理和后置处理两大模块。第第 1.21.2
7、 节节 基于基于 UGUG 数控车自动编程与传统手工编程的比较数控车自动编程与传统手工编程的比较手工编程指由人工来完成数控编程中各个阶段的工作，如图 1.1 所示。一般对几何形状不太复杂的零件（平面轮廓类型） ，所需的加工程序短，计算比较简单，用手工编程比较合适。但手工编程方法的特点是耗费时间较长，容易出现错误，无法胜任复杂形状零件的编程。据国外资料统计，当采用手工编程时，一段程序的编写时间与其在机床上运行加工的实际时间之比平均约为 30:1，而数控机床不能开动的原因中有 20%-30%是由于程序编写困难，编写时间较长。3图 1.1 手工编程机算机自动编程是指编程过程中，除了分析零件图样和制定
8、工艺方案由人工进行外，其余均由计算机辅助完成。采用计算机自动编程时，数学处理、编写程序、校验程序等工作由计算机自动完成的，由于计算机可自动绘制出刀具中心运动轨迹，所以编程人员可及时检查程序是否正确，及时修改，以获得正确的程序。又由计算机自动编程代替程序编制人员完成了繁琐的数值计算，可提高编程效率几十乃至于上百倍，因此解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。因而，自动编程的特点就在于编程工作效率高，可解决复杂形状零件的编程难题。第第 1.31.3 节节 UGUG 数控车削模块简介数控车削模块简介UG 车削模块提供粗车、多次走刀精车、车退刀槽、车螺纹和钻中心孔、控制进给量、主轴转速和加工余
9、量等参数、在屏幕模拟显示刀具路径，可检测参数设置是否正确、生成刀位源文件（CLS）等功能。该模块提供高质量生产车削零件所需的能力，模块以在零件几何体和刀轨间全相关为特征，可以自动更新以减少高成本，结果证明是令人满意的，该应用包括粗车，多刀路精车，车沟槽，螺旋切削和中心转等子程序，输出时可以直接进行后置处理产生机床可读的输出源文件。本文将以一个零件的车削加工过程来研究 UG 软件在数控车削加工中的应用。4第第 2 2 章章 UGUG 车削编程前的准备车削编程前的准备第第 2.12.1 节节 零件图纸分析零件图纸分析通过 CAD 部分将零件的模型部分创建完成。如图 2.1 所示为本文所选轴类工件的
10、零件图。该零件材料为 45 钢，毛坯选择82*138 圆钢。根据图 2.1 所示，该零件需要加工的外表面有圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧以及螺纹等表面，内加工面有内台阶、内圆、椭圆、内螺纹和内槽，几乎包含车削加工中的各种加工情况，所以该零件的加工基本上能够将数控车削加工的功能反映出来。该零件外圆轮廓轴表面有圆柱面、锥面、倒角、螺纹、退刀槽等，内部轮廓有40、46 的孔及倒圆、椭圆、沟槽、螺纹等。盲孔长度为 60mm。由零件图可知，与 A 平面有同轴度要求的部分需在一次装夹完成。加工时，第一道工序为车端面圆，钻中心孔，钻 23*60 盲孔，预车 70.4 长的 30的台阶方便装夹，使用三爪卡盘夹住
11、70 的轴，进行车削。根据图纸要求，先车零件端面，保证零件总长。然后粗车零件外圆（精加工余量 0.4） ，加工尺寸见工序图。接着将零件反向装夹在 40.4,伸出长度为 100，即距离 56 台阶边处 6mm，先粗加工内孔，然后精加工外圆至 70，精加工内孔，接着加工退刀槽及螺纹，为保证同轴度，下面用左向车图 2.1 零件图5刀精加工 56 至 80 外圆部分。最后再次反身工件加工外退刀槽及外螺纹。根据以上车削加工工艺分析，我将该零件的加工路线分为四个工序，如下：(1) 工序一三爪卡盘夹持1. 车端面2. 钻中心孔3. 钻 23 孔，长度 604. 粗车 70 外圆，长度 30 至 80 长度
12、8（2）工序二反身三爪卡盘夹持 70 外径，装夹长度 301. 车端面，保证零件总长2. 粗车右外圆，精加工余量为 0.4（3）工序三反身三爪卡盘夹持 42.2 外径，装夹长度 341. 粗车内圆（倒圆、椭圆、内台阶）2. 内退刀槽 3653. 精车内圆4. 车 M301.5-6H 内螺纹，5. 精车外圆 706. 精车外圆，56 至 80 外圆部分（外圆左向刀）（4）工序四反身零件，用开口夹具 70 外径，三爪卡盘夹住夹具1. 加工外退刀槽2. 车 M403-7e 外螺纹第第 2.22.2 节节 建立数控加工工序卡建立数控加工工序卡按照零件图纸及加工工艺建立数控加工工序卡，根据 4 个工序分
13、别建立工序卡,其中参数设定根据在工序卡之后附。根据以上工序一，建立表 2.1：数控加工工序卡片（一） ，表 2.1 数控加工工序卡片（一）6单位产品名称或代号零件名称零件图号车间使用设备工艺序号程序序号1夹具名称夹具编号三爪卡盘工步号工步作业内容刀具号刀柄规格主轴转速进给量背吃刀量备注1车端面T0120*20600r/min0.2mm/r2mm2定中心孔53钻 23 内孔234粗车外圆T0220*20600r/min0.2mm/r2mm零件过程图根据以上工序二，建立表 2.2：数控加工工序卡片（二） ，表 2.2 数控加工工序卡片（二）7表 2.3 数控加工工序卡片（三）单位产品名称或代号零件
14、名称零件图号车间使用设备数控车 SK200？工艺序号程序序号2夹具名称夹具编号三爪卡盘工步号工步作业内容刀具号刀柄规格主轴转速进给量背吃刀量备注1车端面T01600r/min0.2mm/r2mm2粗车外圆T0220*20600r/mim0.2mm/r2mm3零件过程图根据以上工序三，建立表 2.3：数控加工工序卡片（三） 。单位产品名称或代号零件名称零件图号8车间使用设备工艺序号程序序号3夹具名称夹具编号三爪卡盘工步号工步作业内容刀具号刀柄规格主轴转速进给量背吃刀量备注1粗车内圆T0620*20400r/min0.1mm/r1mm2退刀槽T08400r/min0.08mm/r2mm3精车内圆T
15、0620*20400r/min0.08mm/r0.3mm4内螺纹T09600r/min5外圆精车T0320*20800r/min0.1r/min0.3mm左向车刀6外圆精车70T0220*20800r/min0.1r/min0.3mm7零件过程图根据以上工序四，建立表 2.4：数控加工工序卡片（四） 。9单位产品名称或代号零件名称零件图号车间使用设备工艺序号程序序号4夹具名称夹具编号开口夹具工步号工步作业内容刀具号刀柄规格主轴转速进给量背吃刀量备注1退刀槽T04400r/min0.08mm/r3mm2外螺纹T05600r/min3零件过程图表 2.4：数控加工工序卡片（四）10附：以上四个工序
16、卡中参数根据以下内容设定：主轴转速：常规车削时主轴转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。切削速度除了计算和查表选取外，还可根据实践经验确定。根据确定的切削速度可以计算出主轴转速。n=1000V/d（主轴转速 n、切削速度 V、工件的回转直径 d） 。进给量：进给量是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求，以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统性能的限制。确定进给速度的的原则是当工件的质量要求得到保证时，为提高生产效率，可选取较高的进给速度。一般在 100200mm/min 范围内选取。在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在 2050mm/min 范围选取；当加工精度表，面粗糙度要求高时，进给速度应选小些，一般在 2050mm/min 范围内选取；刀具空行程时，特别是远距离“回零”时，可以采用该机床系统设定的最高进给速度。背吃刀量：背吃刀量根据加工余量确定，粗加工（Ra5
