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1、桂林理工大学南宁分校毕业论文论文题目：_ 基于UG自动编程型腔类零件加工的设计 系名称：机械与控制工程系 专业名称：_ 数控技术_ _学 号：_5131967134_ _学生_ ？ _指导 _ _提交日期：_2015年11月26日 / 摘 要本次毕业设计论文主要是基于UG软件自动编程,并针对模具零件的数控铣削加工设计.本毕业设计运用UG软件根据图纸的尺寸要求制出零件的实体三维造型,并对零件进行图形分析与工艺分析,确定加工方法与所需的加工刀具等,确定好工序,然后运用UG软件对零件进行编程处理,并模拟出刀轨,进行对比发现需要改进的地方,并与时优化.最后通过后处理生成零件的加工程序,并在机床上进行实
2、际加工.结果通过在机床上进行实际加工操作表明,所加工出的零件完全满足图纸的要求并利于实际生产.关键词：UG；自动编程；轨迹仿真；刀轨；后处理；加工目 录摘 要I第一章 绪论11.1课题的提出11.1.1 UG的现状与发展11.2论文的主要内容2第二章 型腔零件的实体造型32.1分析零件32.2零件的实体三维造型4建模4第三章 基于UG自动编程的型腔零件加工73.1 加工工艺分析83.2 零件加工的刀具与各参数分析83.3 创建UG加工工序93.3.1 设置加工环境93.3.2 设置加工方法103.3.3 定义加工坐标系和安全平面113.3.4 定义几何体123.3.5 创建刀具143.3.6
3、创建工序FM153.3.7 创建工序CM183.3.8 创建工序FC213.3.9 创建精加工工序CMC243.3.10 创建精加工工序FCC26第四章 后处理生成程序264.1 后处理284.2 生成程序29第五章 模拟仿真加工29第六章 总结30参考文献31致 谢32第一章 绪论1.1课题的提出UG是Unigraphics的缩写,是一个交互CAD/CAM系统, UG CAM 被广泛的应用在航空航天、汽车制造、家用电器等各个领域.它功能强大,可以轻松实现各种复杂实体与造型的建构.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,已经成为模具
4、行业三维设计的一个主流应用.本次所选课题是以模具零件为原形,进行设计、加工和编程.通过实例来加强对UG软件的掌握.可以更加形象的体现UG软件在设计、编程方面的强大功能. UG的现状与发展自从UG出现以后,在航空航天、汽车、通用机械、工业设备、医疗器械以与其它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.多年来,UGS一直在支持美国通用汽车公司实施目前全球最大的虚拟产品开发项目,同时Unigraphics也是日本著名汽车零部件制造商DENSO公司的计算机应用标准,并在全球汽车行业得到了很大的应用,如Navistar、底特律柴油机厂、Winnebago和RobertBoschA
5、G等.另外,UG软件在航空领域也有很好的表现：在美国的航空业,安装了超过10,000套UG软件；在俄罗斯航空业,UG软件具有90%以上的市场；在北美汽轮机市场,UG软件占80%.UGS在喷气发动机行业也占有领先地位,拥有如Pratt&Whitney和GE喷气发动机公司这样的知名客户.航空业的其它客户还有：B/E航空公司、波音公司、以色列飞机公司、英国航空公司、NorthropGrumman、伊尔飞机和Antonov.同时,UGS公司的产品同时还遍布通用机械、医疗器械、电子、高技术以与日用消费品等行业,如：3M、Will-Pemco、Biomet、Zimmer、飞利浦公司、吉列公司、Timex、
6、Eureka和ArcticCat等.进入中国以后,其在中国的业务有了很大的发展,中国已成为其远东区业务增长最快的国家.1.2论文的主要内容1、对零件图形进行分析2、零件图形的三维实体造型3、加工工艺分析4、零件加工的刀具与各参数分析5、用UG进行自动编程模拟仿真加工论文应用了三维建模、加工工艺分析、UG自动编程与仿真加工等内容.第二章 型腔零件的实体造型2.1分析零件通过图形分析可知：（1） 零件涉与曲面、钻孔等造型方法（2） 零件可通过建立草图、拉伸、镜像、阵列、布尔运算等常用命令进行造型2.2零件的实体三维造型2.2.1建模1打开UG8.5,新建建模文件_model1.prt2点击 新建草
7、图1,绘制105*105的正方形如图2-1图2-1（3） 将草图1拉伸高度为13的立方体如图2-2图2-2（4） 在立方体表面建立草图2,绘制图形如图2-3图2-35拉伸草图2,距离为6如图2-4图2-46使用 孔命令在中间创建孔如图2-5图2-57在XZ平面创建草图3,绘制图形如图2-6图2-68使用回转命令,选择草图3、选择布尔运算中的求差如图2-7图2-7第三章基于UG自动编程的型腔零件加工3.1加工工艺分析1为了保证加工精度,所以在三轴数控铣床上一次装夹完成,采用四边分中进行对刀.2该零件包括曲面、孔、型腔等结构,形状比较复杂,但是工序相对容易,表面质量和精度要求不高,所以综合考虑,工
8、序安排比较关键.3为了保证加工精度和表面质量,分析采用一次装夹加工完成,按照先主后次、先近后远、先里后外、先粗加工后精加工的原则依次划分工序加工 4选择105mm*105mm*20mm的方型毛坯料,材质为45#钢.5在加工时先加工外轮廓和孔,最后加工曲面.3.2零件加工的刀具与各参数分析合理选择切削用量的原则是：粗加工时,一般以提高生产率为主,但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性和加工成本.具体数值应根据机床说明书、切削用量手册,并结合经验而定.具体要考虑以下几个因素：切削深度ap.在机床、工件和刀具刚度允许的情况下,ap就等于加工余量
9、,这是提高生产率的一个有效措施.为了保证零件的加工精度和表面粗糙度,一般应留一定的余量进行精加工.数控机床的精加工余量可略小于普通机床.切削宽度L.一般L与刀具直径d成正比,与切削深度成反比.经济型数控机床的加工过程中,一般L的取值范围为：L=d. 切削速度V.提高V也是提高生产率的一个措施,但v与刀具耐用度的关系比较密切.随着v的增大,刀具耐用度急剧下降,故v的选择主要取决于刀具耐用度.主轴转速n.主轴转速一般根据切削速度v来选定.计算公式为：V=pnd/1000.数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调开关,可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整.主要根据允许的切削速度Vc选取：n=其中V
10、c-切削速度,D-工件或刀具的直径mm根据切削原理可知,切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素.综合以上的分析,确定了零件的加工顺序、刀具规格和必要的参数,如表表3.1 加工操作顺序和刀具规格 工序名称加工名称加工 类型刀具名称刀具直径转角半径主轴速度进给速度步长深度FM平面平面铣D16165002001CM开粗型腔铣D885002001FC曲面粗铣固定轮廓铣R5555002001CMC侧壁精铣型腔铣D8808005002FCC曲面精铣固定轮廓铣R5558005000.33.3创建UG加工工序3.3.1 设置加工环境打开零件图,单击开始图标,选择加工选项,
11、如图3-1设置加工环境.图3-1设置加工方法进入加工方法视图如图3-2,将MILL_ROUGH设置为0.5其余都设置为0.如图3-3图3-2图3-3定义加工坐标系和安全平面1单击几何视图图标,进入几何视图如图3-4图3-42双击MCS_MILL然后将坐标系移动至工件表面.如图3-5图3-53点击自动平面,切换成平面,选择工件顶面,输入30.如图3-6图3-63.3.4 定义几何体1双击WORKPIECE,弹出工件对话框如图3-7图3-72点击 ,选择三维图形点击确认.如图3-8图3-83点击 ,选择包容块,然后在ZM+内输入1,点击确定.如图3-9图3-9创建刀具单击创建刀具,弹出刀具选项框,
12、选择刀具点击确认,之后弹出刀具参数框,设置后点击确定.如图3-10、3-11重复上述步骤,分别创建D16、D8的平铣刀和D5R5的球头刀. 图3-10图3-11创建工序FM点击创建工序图标,弹出对话框选择mill_planar点击第三个面铣图标,设置如图3-12所示,点击确定弹出对话框.如图3-13图3-12图3-13点击选择工件表面,方法选择METHOD,切削模式选择往复,每刀深度设置为1.点击设置切削参数如图3-14点击确定.图3-14设置好以上参数后点击设置移动切削如图3-15之后点击确定.点击设置主轴转速和切削用量如图3-16点击确定. 图3-15图3-16点击图3-13中的生成刀具轨
13、迹如图3-17,点击图3-13中的 可以进入加工仿真界面如图3-18点击确定完成工序的创建.图3-17图3-183.3.7 创建工序CM点击创建工序图标选择millc_cintour然后点第一个型腔铣图标刀具选择D8,方法选择MILL_ROUGH如图3-19点击确定.之后设置切削模式和每刀深度如图3-20.图3-19 图3-20点击设置切削参数里的空间范围:处理中的工件选择使用3D图3-21点击设置非移动切削图3-22点击设置主轴转速和切削用量如图3-23点击确定,最后点击生成刀具轨迹点击确定完成工序的创建.图3-233.3.8 创建工序FC点击创建工序图标选择固定轮廓铣图标,刀具选择R5方法选择MILL_ROUGH点击确定进入对话框如图3-25 图3-24 图3-25点击选择曲面如图3-26点击确定.驱动方法选择区域铣削,点击 设置驱动方法参数如图3-27 图3-26 图3-27点击设置切削参数里的空间范围:处理中的工件选择使用3D点击确定,点击设置主轴转速和切削用量如图3-28点击确定,最后点击图3-25中的生成刀具轨迹点击确定完成工序的创建. 图3-27图3-28创建精加工工序CMC点击几何视图里的工序CAVITY_MI
