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1、 密级： 学号： 本科生毕业论文（设计）小牛的造型设计与数控加工学 院： 机械工程学院 专 业：机械设计制造及其自动化 班 级： 学生姓名： 指导老师： 完成日期： 本科生毕业论文（设计）摘 要数控加工改变了旧的制造技术，使得加工呈现跳跃式发展。而微电子技术在数控系统中的使用，使得数控加工的功能更加的多元、丰富，操作更加简便，进度更加精准，加工更加复杂的零件。在数控加工与电脑的结合，迅速推进了数控加工技术的更新，加工软件的开发，如：AUTO CAD, UG 等。本次论文主要是在计算机软件的帮助下完成造型设计和数控加工。在整个论文撰写中，重点要注意造型的过程，结合所学知识，完成建工工艺的设计，小
2、牛的造型设计及其数控编程。关键词：小牛；数控加工；造型设计；UGIAbstractNC machining has changed the traditional manufacturing technology. It makes the processing show jumping development. And the use of microelectronic technology in CNC system, making the function of NC machining more diverse, rich, more convenient operation, mo
3、re precise schedule, processing more complex parts. In a few control computer processing with the combination of, the rapid advance of the NC machining technology updates, processing software development, such as: Auto CAD, UG, etc. This paper is mainly with the help of computer software to complete
4、 design and NC machining. In writing the thesis, the focus should pay attention to molding process, combined with the knowledge, complete set of construction technology Design and numerical control programming of the calf.Key words: calf; numerical control processing; modeling design; UG目 录第1章 绪论11.
5、1 选题背景11.2 选题的意义2第2章 小牛的三维造型设计32.1 UG绘图软件的介绍32.2 基于UG的小牛造型设计32.2.1 小牛的设计思路32.2.2小牛造型设计步骤3第3章 小牛加工工艺过程设计83.1小牛的结构分析83.2 毛坯、加工余量的分析83.2.1 毛坯的分析93.2.2 加工余量的分析93.3 切削用量的选择93.4 数控机床的选择123.5 夹具的选具133.5.1 夹具的选择133.5.2 装夹方案的选择133.6 工序方案、加工顺序及加工余量的确定143.6.1 工序方案的确定143.6.2 加工顺序的确定153.6.3 加工余量的确定153.7 走刀路线的确定1
6、53.7.1 走刀的基本原则153.7.2 铣削方式的选择163.7.3小牛加工路线的确定163.8 刀具的选择173.8.1 数控铣床的常用刀具有一下几种173.8.2 铣刀的选用原则173.9 切削液的选取183.9.1 切削液的作用183.9.2 切削液的种类183.10 对刀点的选择183.11 工艺文件编制19第4章 零件的数控加工编程214.1 初始参数的设定214.2 创建刀具214.3 创建粗加工操作224.4 创建半精加工254.5 精铣小牛表面274.6 后处理29结论31参考文献32致谢33IV第1章 绪论1.1 选题背景 数控是指在加工进行中，利用数字化的信息对加工流程
7、进行控制。数控机床是采用信息化加工技术的制造设备。数控机床的主要部分是：（1）输入输出装置；（2）数控系统：将外部的数字化信息进行编译；（3）伺服装置：发出和接受信号；4）检测反馈装置：角位移，速度等监控装置；（5）机床的机构。数控机床优势：(1)信息化含量高，降低了操机员体力劳动；(2)准确度高，质量稳定、可靠；（3）加工效率高；（4）可加工零件的种类多，具有加工复杂零件的能力；（5）在加工过程中运行稳定、可靠。信息化技术的快速发展，制造业对数控机床的需求更加多元化，数控机床现代的进步方向有几点：1. 高速化社会的快速化发展使得我们对制造业的要求越发严苛，对数控机床的要求更是如此。a.主轴转
8、速：机床的转速在不断提高，主轴转速在不断创造纪录，并且转速还在不断刷新着新的纪录；b.进给率：因为机床转速的不断提高，所以进给率也随之提高；c.换刀速度：在制造业高速发展的今天，加工效率变得非常重要，在现代机床中，机床的换刀速度越来越短，有的大约为0.9s就可以完成换刀。2. 高精度化现代科技对精密加工的要求越发强烈，为了抢占制造业的制高点，各工业国家都在朝着精密制造的方向努力前行。高精度的加工需要我们在影响各个加工的环节进行不断的技术改造和创新，以便达到更高的加工精度。3. 功能复合化复合机床的含意是指在一台机床实现整个加工流程。近些年来，制造业对数控机床的要求更加的多元化，在机床的使用性上
9、有了了跟高的需求，所以复合机床的出现满足了市场需求，一条复合机床相当于一条生产线。4. 智能化、网络化、柔性化、集成化21世纪的数控设备将是拥有一个智能系统，例如实现高效制造智能化、驱动智能化、编程操作的智能化以及故障诊断和运行监控智能化。5. 体系开放化科技更新的日新月异，现在的系统都会给未来的技术更新留下一定的空间，这就是给未来技术开放。我们也预留了为了满足客户的特定需要，特定功能而为客户提供相关的软硬件组合。1.2 选题的意义本次毕业论文的设计，主要体现创新的主要思维。小牛的造型设计是本次论文撰写的重要内容。在设计中要体现其在市场的应用中的广阔前景，为企业和个人带来可观的经济效益。创新是
10、本次造型设计的重点，只要外观造型新颖、可爱、复合广大消费者的消费消费观念，就是一个成功的设计。本次设计定位为个人的挂饰，主要体现在小巧、美观和对人体没有伤害。小牛在设计和加工中考虑到在实际情况，本次设计要有非常好的创意。在选题时就要考虑到创意对本次设计的重要影响。小牛的设计为了体现科技在人们生活中的重要地位，在造型的设计中要体现明确的科技色彩。第2章 小牛的三维造型设计2.1 UG绘图软件的介绍UG是由美国人开发的一款三维造型软件。其拥有强大的功能，它的使用范围涵盖几乎所有的制造行业。UG的广泛使用是的我们的产品制造更加快速，在设计领域更是带来了许多变化。数控机床突出的优点是：有效促进加工精度
11、和加工品质，大幅缩减了辅助时间，精简生产工艺过程，降低成本。在小牛的造型设计与数控加工中，我用的软件是UG NX 7.0。UG是一个复杂的绘图软件系统，可适应整个产品的开发过程，包括产品的概念设计、建模、分析和加工等。它不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和生成工程图等设计功能，还可以在设计工程中进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性。UG在我们加工过程中起着举足轻重的作用，它可以将三维造型直接编译成数控代码，用于产品的加工，其后期处理程序支持多种类型的数控机床。与一前老版本，UG NX 7.0在设计、制图、数字化仿真、加工等方面做了比较多的简化和更新，是的
12、软件在应用中更加的方便、简介。2.2 基于UG的小牛造型设计2.2.1 小牛的设计思路一个成功的设计首先要考虑的就是这个设计是否能够产生经济效益，为我们带来财富，其次才是如何降低生产的成本。我在小牛设计时，考虑到小牛在实际生活中的作用和市场前景，我将小牛的设计定位为挂饰。根据目前社会的发展潮流，追求科技生活越来越受到年轻人的追捧，所以我设计的小牛挂饰具有一定的科技色彩，迎合年轻人的消费，使设计具有比较广泛的市场前景。如图2-1所示，小牛的造型设计效果图。图2-1 小牛的造型效果2.2.2小牛造型设计步骤1.打开UG软件，新建文件，点击确定进入绘图界面。2.点击按钮，以X-Z为平面，在草图绘制界
13、面中利用样条曲线和圆和直线命令，绘制图2-2所示。 图2-2 图2-33.点击按钮，回到建模界面，用命令，完成小牛头的绘制，如图2-3所示。 4.点击按钮，回转角度为180度，回转效果如图2-4所示。 图2-4 图2-55.进入草图界面，以牛头圆心为坐标原点，以X-Z为平面通过样条曲线、圆和约束相切，绘制小牛的鼻子，完成后点击，用投影功能，将绘制的鼻子投影到小牛头部表面，如图2-5所示。 6.在利用利用N边曲面，拉伸，修剪等曲面命令绘制小牛的腿和脚，绘制效果如图2-6所示。 图2-67.建立新的基准平面，绘制小牛的耳朵和牛角，利用艺术样条曲线在新建的平面内绘制网格，完成后回到建模界面，用通过曲
14、面网格绘制实体小牛的角和耳朵，如图2-7,2-8所示。图2-7图2-88.利用实体镜像，以Z-Y为镜像面完成小牛的另一半，如图2-9所示。图2-9 9.在完成小牛的整体绘制后，玩细化小牛的局部，我们利用倒角来细化小牛整个设计所存在的不足。 第3章 小牛加工工艺过程设计3.1小牛的结构分析 通过UG图形可知：1. 在小牛的造型设计中，包含了许多的曲面设计，这给加工带来了许多的困难。2. 小牛通过建立草图，曲面，拉伸，样条曲线等常用指令完成造型设计。3. 在小牛的加工材料选择上采用铝。由于小牛在设计之初就定位为小饰品，仅供观赏只用，考虑到铝材料的价格、美观、可加工性、抗腐蚀性及其经济的因素综合考虑，最终选择纯铝作为加工材料。4. 由于小牛的造型比较复杂，加工难度较大
