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1、江西工贸高级技工学校江西工贸高级技工学校 数控技术论文数控技术论文 题 目： 数控机床故障诊断及维修 系 （院）： 机电技术系 专 业： 数控技术应用 年 级： 09 双证数控 姓 名： 郝胜宁 学 号： 7 指导教师： 周伟 二零一一 数控机床故障诊断及维修 学校：江西工贸高级技工学校 班级：09 双证数控 姓名：郝胜宁 E-mailE-mail： 电话：130 摘 要 电话机上盖是流线形结构,使用二维绘图难以描述，本课题采用 UG 软件对电话机上盖制 品及模具进行了三维造型，结合生成凸凹模的结构等因素，用 Mastercam 生成刀具轨迹；在 Mastercam 仿真加工结果无误后，使用后
2、置处理程序选取相应的配置文件，将刀具轨迹转化 为数控机床可以识别的 NC 程序，为更加高速、快捷的造型、生产提供了一种切实可行的办 法。生成的 NC 程序可以利用 DNC 方式传输给数控机床进行三维加工。 关键词:电话机上盖 UG Mastercam 数控加工 后处理 AbstractAbstract Phone cover flow linear structures using two-dimensional drawing describe this subject adopts UG software, to phone cover products and mould, the th
3、ree- dimensional modelling, combined with the structure of the die and punch generated by factors such as the tool path generation, Mastercam; Mastercam simulation processing result in correct, use the postprocessing procedures selected corresponding configuration files, will be transformed into num
4、erical control machine tool path of NC program can recognize, for more high speed, efficient modelling, production provides a feasible method. Generated NC program can use the DNC mode for NC machine tools for 3d processing. Keywords: Phone cover UG Mastercam NC Post-processing 引引 言言 UG 软件的特点及主要功能 U
5、G 是 Unigraphics 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 1990 年 7 月，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。 Master
6、CAM 软件的特点及主要功能 MasterCAM 软件是美国的 CNCSoftware 公司开发的基于 PC 平台的 CAD/CAM 系统，由于 它对硬件要求不高，并且操作灵活、易学易用并具有良好的价格性能比，因而深受广大企业 用户和工程技术人员的欢迎，广泛应用于机械加工、模具制造、汽车工业和航天工业等领域， 它具有二维几何图形设计、三维曲面设计、刀具路径模拟、加工实体模拟等功能，并提供友 好的人机交互，从而实现了从产品的几何设计到加工制造的 CAD/CAM 一体化。是目前世界上 应用最广泛的 CAD/CAM 软件之一。 课题内容及实施步骤 本设计的课题是基于 UG 电话机的设计及数控加工，具
7、体讲就是先进行电话机原型的设 计，再通过 Mastercam 对电话机原型进行模具的型芯和型腔的生成以及数控加工后处理程序 的编制，最后根据生成的程序进行数控加工仿真。 研究背景和研究意义 随着科学技术的飞速发展，社会对产品多样化的要求日益强烈，产品更新越来越快，多 品种小批量生产的比重明显增加；同时，随着航空工业、汽车工业和轻工消费品生产的高速 增长，复杂形状的零件越来越多，精度要求也越来越高；此外，激烈的市场激烈竞争要求产 品研制生产周期越来越短，传统的加工设备和制造方法已难以适应这种多样化、柔性化与复 杂形状的高效、高质量加工要求。因此，近几十年来，能有效解决复杂、精密、小批多变零 件加
8、工问题的数控(NC)加工技术得到了迅速发展和广泛应用，使制造技术发生了根本性的变 化。努力发展数控加工技术，并向更高层次的自动化、柔性化、敏捷化、网络化和数字化制 造技术推进，是当前机械制造业发展的方向。数控技术是机械加工现代化的重要基础和关键 技术。应用数控加工可大大提高生产率、稳定加工质量、缩短加工周期、增加生产柔性、实 现对各种复杂精密零件的自动此加工，易于在工厂或车间实行计算机管理，还使车间设备总 数减少，节省人力，改善劳动条件，有利于加快产品的开发和更新换代，提高企业对市场的 适应能力和综合经济效益。数控加工技术的应用，使机械加工的大量前期限备工作与机械加 工过程连为一体，使零件的计
9、算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺规划(CAPP)和计算机辅 助制造(CAM)的一体化成为现实，使机械加工的柔性自动化水平不断提高。 论文结构 论文主要研究 UG 的设计与 Mastercam 制造过程，第一章与第二章主要研究的是电话机 的创建以及通过已创建的电话机为参照生成分模与定模的过程。对于第三章和第四章两个章 节则是主要从加工工艺分析和模拟加工方面来进行研究的。 目 录 第一章 电话机的三维造型1 1.1 创建草图 .1 1.2 创建长方形 .2 1.3 拉伸长方形 .2 1-4 倒圆角 .3 1.5 创建曲线 .3 1.6 扫琼 .4 1.7 修剪体 .5 1.8 边倒圆 .5
10、1.9 绘制草图 .6 1.10 拉伸 6 1.11 拔模 7 1.12 倒圆角 8 113 抽壳 .8 1.14 绘制草图 9 1.15 拉伸 .10 1.16 正列 .10 第二章电话机的分模.11 2.1 模具设计准备过程 11 2.2 初始化项目 11 2.3 设置收缩率 12 2.4 设定坐标系 12 2.5 工件设定 13 2.6 型腔布局 13 2.7 分型 14 2.7.1 实体修补14 2.7.2 编辑分型线15 2.7.3 创建分型面15 2.7.4 设计分型区域.15 2.7.5 抽取区域和分型线.16 2.7.6 创建型腔和型芯.17 2.7.7 文件保存18 第三章电
11、话机模具的数控加工工艺分析19 3.1 图形分析 19 3.2 加工工艺分析 19 3.3 加工工艺卡 20 第四章 电话机的数控模拟加工.21 4.1 电话机凸模的模拟加工 21 4.1.1 调取型芯档案.21 4.1.2 边界设定21 4.1.3 曲面加工22 4.1.3.1 曲面粗加工.22 4.1.3.2 曲面半精加工.23 4.1.3.3 曲面精加工.24 4.2 电话机凹模的模拟加工 25 4.2.1 调取型腔档案.25 4.2.2 边界设定25 4.2.3 曲面加工26 4.2.3.1 曲面粗加工.26 4.2.3.2 曲面半精加工.26 4.2.3.3 曲面精加工.27 第五章
12、 结 论.30 5.1 工作小结30 5.2 工作展望30 致谢词.31 参考文献32 第一章 电话机的三维造型 1.1 创建草图 1.在 UG NX6.0 系统中新建文件以 dian hua ji 命名，选择主菜单栏文件 首选项草 图命令。 2.在图 1-1 所示的对话框中，将表达式改为值，单击对话框中的确定按钮。 1-1 3.在主菜单中点击草图，选择现有平面，点击确定， ，如图 1-2 所示。 1-2 1.2 创建长方形 1.在绘图区绘制一个长方形，如图 1-3 所示. 1-3 3.绘制完长方形后，单击左上角完成草图命令。 1.3 拉伸长方形 1.单击拉伸命令。 2.在出现的对话框中点击选
13、择曲线，选择长方形。 3.在选择矢量中选择。 4.拉伸起始位置为 0，结束位置 60，单击确定，如图 1-4 所示。 1-4 1-4 倒圆角 1单击边倒圆命令。 2选择平行于 Z 轴 4 条棱角，倒 20 的圆角。如图 1-5 所示。 1-5 1.5 创建曲线 1.在工具栏中单击草图命令。 2.选择 YZ 平面，点击艺术样条 图标，绘制如图 1-6 所示曲线。 1-6 3.点击艺术样条对话框中的确定的命令，完成 YZ 平面的曲线绘制。 4.继续在工具栏中点击草图命令，选择 XZ 平面，绘制弧线，完成草绘，如图 1-7 所示。 1-7 1.6 扫琼 1.在工具栏中单击扫琼图标。 2. 在扫琼对话
14、框中单击截面下的选择曲线，选择 XZ 平面所绘制的曲线，再单击引导线 下面的选择曲线，选择 YZ 平面所绘制的曲线，然后点击对话框中的确定，完成扫琼，如图 1-8 所示。 1-8 1.7 修剪体 1.单击工具栏中的修剪体命令。 2.在修剪体对话框中点击选择体，选择长方体。再点击对话框中的选择面或平面，选择 扫琼的那个曲面，点击确定，如图 1-9 所示，完成修剪。 1-9 1.8 边倒圆 1.选择扫琼后的曲面以及长方形的线框，XZ，YZ 平面所绘制的两条曲线用 Ctrl+B 命令 全部隐藏。 2.点击工具栏中的边倒圆命令，将修剪后的曲面上表面倒 5 的圆角，完成倒圆角， 如图 1-10 所示。
15、1-10 1.9 绘制草图 1.在工具栏中单击图标。 2.在草图对话框中选择 XY 平面，绘制如图 1-11 所示正方形，点击完成草图。 1-11 1.10 拉伸 1.单击拉伸命令。 2.在出现的对话框中点击选择曲线，选择两个长方形。 3.在选择矢量中选择。 4.拉伸开始距离为 8，结束距离为 50。 5.在布尔后面选择求差，单击选择体，选择整个实体。 6.点击确定，如图 1-12 所示，完成拉伸。 1-12 1.11 拔模 1.点击工具栏中的拔模命令。 2.点击在拔模对话框中脱模方向下指定矢量中选择沿 Z 正方向。 3.点击在固定面下选择平面中选择拉伸后的槽的底面。 4.点击在要拔模的面下的
16、选择面，选择拉伸后两个槽的八个侧面。 5.拉伸角度为 5 度。 6.点击确定，如图 1-13 所示，完成拔模。 1-13 1.12 倒圆角 1.点击工具栏中的边倒圆命令。 2.倒边长为 40 的长方体里面的八个角为 5 的圆角，点击应用。 3.倒边长为 30 的长方体里面的八个角为 4 的圆角，点击应用。 4.倒两个长方体最边缘的棱角为 2 的圆角，点击确定，如图 1-14 所示。 1-14 113 抽壳 1.点击工具栏中的抽壳命令。 2.在抽壳对话框中，类型下面选择移除面，然后抽壳，再点击要冲裁的面下的选择面， 选择下表面，厚度为 1.5。 3.点击确定，完成抽壳，如图 1-15 所示。 1-15 1.14 绘制草图 1.点击工具栏中的草图命令。 2.在草图对话框中选择 XY 平面，绘制如图 1-16 所示长方形，椭圆及圆，点击完成草图 命令。 1-16 1.15 拉伸 1.点击工具栏中的拉伸命令。 2.选择草绘完后的长方形，椭圆，圆沿 Z 轴正
