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1、四川科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第60頁 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題目：圓弧軸零件的數(shù)控加 工工藝與編程設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)電工程學(xué)院 年 級(jí) 09級(jí)數(shù)控1班 專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2012 年 2 月  畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)

2、書 發(fā)題日期： 2011年 10月 5日 完成日期：2012年3月 25 日 題 目 圓弧軸零件的數(shù)控加工工藝與編程設(shè)計(jì) 1、本論文的目的、意義 1）了解數(shù)控加工的編程技術(shù)和發(fā)展 2）了解及應(yīng)用UG技術(shù) 3

3、）掌握零件加工數(shù)控技術(shù)及工藝分析 4）掌握UG在加工中的應(yīng)用 5）掌握論文資料調(diào)研、寫作方案的擬定、撰寫方法

4、 2、學(xué)生應(yīng)完成的任務(wù) 1）資料調(diào)研 確定寫作方案 2）查閱相關(guān)資料

5、 3）應(yīng)用UG繪制相關(guān)圖形 4）對(duì)零件加工工藝分析、確定加工方案 5）應(yīng)用UG對(duì)圖形加工編程 6）應(yīng)用UG對(duì)圖形進(jìn)行實(shí)體切削仿真驗(yàn)證 7）編制零件加工程序

6、 8）完成論文撰寫、答辯

7、 3、論文各部分內(nèi)容及時(shí)間分配：(共 20 周) 第一部分 查閱與UG相關(guān)資料 ( 2 周) 第二部分 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析 ( 2 周) 第三部分 使用UG對(duì)圖形繪制和編制加工程序 ( 7 周) 第四部分 根據(jù)設(shè)計(jì)資料編寫設(shè)計(jì)說明書

8、 ( 4 周) 第五部分 交到老師處由老師指導(dǎo)修改論文 ( 4周) 評(píng)閱及答辯 ( 1 周) 備 注

9、 指導(dǎo)教師： 年 月 日 審 批 人： 年 月 日 摘 要 數(shù)控技術(shù)，簡稱數(shù)控（Numerical Control ）即采用數(shù)字控制的方法對(duì)某一工作過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的技術(shù)。隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在企業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用，數(shù)控加工制造技術(shù)正逐漸得到廣泛的應(yīng)用。在零件進(jìn)行編程加工之前，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析具有非常重要的作用。 UG是當(dāng)今較為流行的一種模具設(shè)計(jì)軟件，主要是因?yàn)槠涔δ軓?qiáng)大。不僅包括了世界上最強(qiáng)大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)

10、用模塊，而且具有高性能的機(jī)械設(shè)計(jì)和制圖功能，為制造設(shè)計(jì)提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計(jì)任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。UG 優(yōu)于通用的設(shè)計(jì)工具，具有專業(yè)的管路和線路設(shè)計(jì)系統(tǒng)、鈑金模塊、專用塑料件設(shè)計(jì)模塊和其他行業(yè)設(shè)計(jì)所需的專業(yè)應(yīng)用程序。UG允許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認(rèn)和優(yōu)化產(chǎn)品及其開發(fā)過程。通過在開發(fā)周期中較早地運(yùn)用數(shù)字化仿真性能，制造商可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)減少或消除對(duì)于物理樣機(jī)的昂貴耗時(shí)的設(shè)計(jì)、構(gòu)建，以及對(duì)變更周期的依賴。 本設(shè)計(jì)通過對(duì)典型的數(shù)控車床軸類零件工藝特點(diǎn)、數(shù)控加工工藝的分析，給出了對(duì)于一般零件數(shù)控加工工藝分析的方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過程，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的

11、特點(diǎn)。設(shè)計(jì)說明書以典型的數(shù)控車床軸類零件為例，在UG強(qiáng)大的設(shè)計(jì)應(yīng)用模塊和高性能的機(jī)械設(shè)計(jì)和制圖功能下，根據(jù)被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機(jī)床，制定加工方案，確定零件的加工順序，各工序所用刀具，夾具和切削用量等，編寫加工零件的程序。按照說明書要求利用UG的仿真、確認(rèn)和優(yōu)化功能進(jìn)行實(shí)體切削驗(yàn)證仿真操作，并對(duì)零件自檢數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)于提高制造質(zhì)量、實(shí)際生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。 關(guān)鍵詞 ：工藝設(shè)計(jì)；工藝分析；UG；CAM/CAD；加工注意事項(xiàng) 目 錄 第1章 緒論 2 1.1 數(shù)控技術(shù) 7 1.2 數(shù)控加工概念

12、 5 1.3 UG簡介 8 第2章 圖形繪制與工藝分析 11 2.1 圖形繪制 11 2.2 UGNX5.0的基本設(shè)置 11 2.3 繪制草圖 15 2.4 零件實(shí)體建模 16 第3章 零件加工 21 3.1 零件的工藝分析 21 3.2 編制零件刀具路徑 23 3.3 粗加工左端輪廓 27 3.4 精加工左端輪廓 34 3.5 粗加工右端輪廓 38 3.6 精加工右端輪廓 42 3.7 加工退刀

13、槽 46 3.8 車螺紋 50 3.9 實(shí)體切削驗(yàn)證 54 3.10 后置處理生成數(shù)控程序 56 結(jié)論 58 致謝 59 參考文獻(xiàn) 60 第一章 緒 論 1.1 數(shù)控技術(shù) 數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械加工和運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行控制的技術(shù)。它是集傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)。目前它是采用計(jì)算機(jī)控制，預(yù)先編程然后利用控制程序?qū)?/p>

14、現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制功能。由于計(jì)算機(jī)軟件的輔助功能替代了早期使用純硬件電路組成的數(shù)控裝置，使得輸入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、判斷、運(yùn)算等功能均由現(xiàn)場可編輯的軟件來完成，這樣極大的增強(qiáng)了機(jī)械制造的靈活性，提高設(shè)備的工作效率。 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展概況隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展, 傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革, 各工業(yè)發(fā)達(dá)國家投入巨資, 對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā), 提出了全新的制造模式。 1.1.1 數(shù)控技術(shù)發(fā)展史 1948年，美國帕森斯公司接受美國空軍委托，研制直升飛機(jī)螺旋槳葉片輪廓檢驗(yàn)用樣板的加工設(shè)備。由于樣板形狀復(fù)雜多樣，精度要求高，一般加工設(shè)備難以適應(yīng)，于是提出采用數(shù)字脈沖控制機(jī)床的設(shè)想。 　

15、　 1949年，該公司與美國麻省理工學(xué)院(MIT)開始共同研究，并于1952年試制成功第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑床，當(dāng)時(shí)的數(shù)控裝置采用電子管元件。 　　 1959年，數(shù)控裝置采用了晶體管元件和印刷電路板，出現(xiàn)帶自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，稱為加工中心( MC Machining Center)，使數(shù)控裝置進(jìn)入了第二代。 　　 1965年，出現(xiàn)了第三代的集成電路數(shù)控裝置，不僅體積小，功率消耗少，且可靠性提高，價(jià)格進(jìn)一步下降，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床品種和產(chǎn)量的發(fā)展。 　　 60年代末，先后出現(xiàn)了由一臺(tái)計(jì)算機(jī)直接控制多臺(tái)機(jī)床的直接數(shù)控系統(tǒng)(簡稱 DNC)，又稱群控系統(tǒng)；采用小型計(jì)算機(jī)控制的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(簡稱

16、CNC)，使數(shù)控裝置進(jìn)入了以小型計(jì)算機(jī)化為特征的第四代。 　　 1974年，研制成功使用微處理器和半導(dǎo)體存貯器的微型計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(簡稱 MNC)，這是第五代數(shù)控系統(tǒng)。 　　 20世紀(jì)80年代初，隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了能進(jìn)行人機(jī)對(duì)話式自動(dòng)編制程序的數(shù)控裝置；數(shù)控裝置愈趨小型化，可以直接安裝在機(jī)床上；數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，具有自動(dòng)監(jiān)控刀具破損和自動(dòng)檢測工件等功能。 　　 20世紀(jì)90年代后期，出現(xiàn)了PC+CNC智能數(shù)控系統(tǒng)，即以PC機(jī)為控制系統(tǒng)的硬件部分，在PC機(jī)上安裝NC軟件系統(tǒng)，此種方式系統(tǒng)維護(hù)方便，易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造。 　　現(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)（C

17、omputerized Numerical Control 簡稱：CNC），目前它是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計(jì)算機(jī)按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對(duì)設(shè)備的控制功能。由于采用計(jì)算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、運(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn)，均可以通過計(jì)算機(jī)軟件來完成。數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)信息化的重要組成部分。 1.1.2 數(shù)控技術(shù)在未來的發(fā)展趨勢 1. 數(shù)控系統(tǒng)向開放式體系結(jié)構(gòu)發(fā)展 為適應(yīng)數(shù)控系統(tǒng)向通用性、柔性、適應(yīng)性、可擴(kuò)展性發(fā)展并可以較容易的實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化，要求數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)具有開放性，設(shè)計(jì)開放式的數(shù)控系統(tǒng)。目

18、前，日本、美國、歐盟等國家正在開放式的PC（微機(jī)）平臺(tái)上進(jìn)行“開放式數(shù)控系統(tǒng)”的研究。開放式體系結(jié)構(gòu)可以大量采用通用微機(jī)技術(shù)，使編程、操作以及技術(shù)升級(jí)和更新變得更加簡單快捷。開放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控系統(tǒng)，其硬件、軟件和總線規(guī)范都是對(duì)外開放的，數(shù)控系統(tǒng)制造商和用戶可以根據(jù)這些開放的資源進(jìn)行的系統(tǒng)集成，同時(shí)它也為用戶根據(jù)實(shí)際需要靈活配置數(shù)控系統(tǒng)帶來極大方便，促進(jìn)了數(shù)控系統(tǒng)多檔次、多品種的開發(fā)和廣泛應(yīng)用，開發(fā)生產(chǎn)周期大大縮短。同時(shí)，這種數(shù)控系統(tǒng)可隨CPU升級(jí)而升級(jí)，而結(jié)構(gòu)可以保持不變。 2.數(shù)控系統(tǒng)向高速度、高精度方向發(fā)展 隨著數(shù)控機(jī)床向高速度、高精度方向發(fā)展的需要，數(shù)控裝置要

19、能高速處理輸入的指令數(shù)據(jù)并計(jì)算出伺服機(jī)構(gòu)的位移量，而且要求伺服電機(jī)能高速度地做出反應(yīng)。目前高速主軸單元（電主軸）轉(zhuǎn)速已達(dá)15000~100000r/min 以上；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件不但要求高速度、且具有高的加、減速功能，其快速移動(dòng)速度達(dá)60~120m/min 以上，工作進(jìn)給速度已高達(dá)60m/min 以上。微處理器芯片的迅速發(fā)展，為數(shù)控系統(tǒng)采用高速處理技術(shù)提供了保障。CPU 已由80 年代的16（如FANUC-6M 等）位發(fā)展為現(xiàn)今的32位（如FANUC-15等）以及64 位CPU 的數(shù)控系統(tǒng)，90 年代還出現(xiàn)了精簡指令集（RISC）芯片的數(shù)控系統(tǒng)（如FANUC-16等）。CPU 的頻率由原來的5MH

20、z、10MHz，提高到幾百兆MHz、上千兆MHz，甚至更高，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的運(yùn)算速度。由于運(yùn)算速度的極大提高，當(dāng)分辨率為0.1μm，0.01μm 狀況下仍能獲得很高的進(jìn)給速度和快速進(jìn)給速度（100m~240m/min）。 3.數(shù)控系統(tǒng)控制性能向智能化方向發(fā)展 智能化是21世紀(jì)制造技術(shù)發(fā)展的一個(gè)大方向。隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)引入了自適應(yīng)控制、模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制機(jī)理，不但具有自動(dòng)編程、前饋控制、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動(dòng)生成、三維刀具補(bǔ)償、運(yùn)動(dòng)參數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)裙δ埽胰藱C(jī)界面極為友好，并具有故障診斷專家系統(tǒng)使自診斷和故障監(jiān)控功能

21、更趨完善。伺服系統(tǒng)智能化的主軸交流驅(qū)動(dòng)和智能化進(jìn)給伺服裝置，能自動(dòng)識(shí)別負(fù)載并自動(dòng)優(yōu)化調(diào)整參數(shù)。 4.數(shù)控系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展 數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，主要指數(shù)控系統(tǒng)與外部的其它控制系統(tǒng)或上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)控制。數(shù)控系統(tǒng)一般首先面向生產(chǎn)現(xiàn)場和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，然后再經(jīng)由因特網(wǎng)通向企業(yè)外部，這就是所謂Internet/Intranet技術(shù)。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和發(fā)展，最近業(yè)界又提出了數(shù)字制造的概念。數(shù)字制造，又稱“e-制造”，是機(jī)械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一，也是國際先進(jìn)機(jī)床制造商當(dāng)今標(biāo)準(zhǔn)配置的供貨方式。隨著信息化技術(shù)的大量采用，越來越多的國內(nèi)用戶在進(jìn)口數(shù)控機(jī)床時(shí)要求具有遠(yuǎn)程

22、通訊服務(wù)等功能。 5.數(shù)控系統(tǒng)向高可靠性方向發(fā)展 隨著數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用的日趨廣泛，數(shù)控系統(tǒng)的高可靠性已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)制造商追求的目標(biāo)。對(duì)于每天工作兩班的無人工廠而言，如果要求在16小時(shí)內(nèi)連續(xù)正常工作，無故障率在P(t)＝99%以上，則數(shù)控機(jī)床的平均無故障運(yùn)行時(shí)間MTBF就必須大于3000小時(shí)。我們只對(duì)某一臺(tái)數(shù)控機(jī)床而言，如主機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的失效率之比為10:1(數(shù)控的可靠比主機(jī)高一個(gè)數(shù)量級(jí))。此時(shí)數(shù)控系統(tǒng)的MTBF就要大于33333.3小時(shí)，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動(dòng)等的MTBF就必須大于10萬小時(shí)。如果對(duì)整條生產(chǎn)線而言，可靠性要求還要更高。 6.數(shù)控系統(tǒng)向工藝

23、的復(fù)合性和多軸化方向發(fā)展 以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工, 正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后,通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施, 完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸, 西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。 1.2 數(shù)控加工概念 1.2.1 數(shù)控加工定義 數(shù)控加工（numerical control machining），是指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的一種工藝方法，數(shù)控機(jī)床加工與傳統(tǒng)機(jī)床加工的工藝規(guī)程從總體上說是一致的，但也發(fā)生了明顯的變化。用數(shù)字信息控制零件和刀具位移的機(jī)械加工方法。它是

24、解決零件品種多變、批量小、形狀復(fù)雜、精度高等問題和實(shí)現(xiàn)高效化和自動(dòng)化加工的有效途徑。 1.2.2 發(fā)展背景 　　數(shù)控技術(shù)起源于航空工業(yè)的需要，20世紀(jì)40年代后期，美國一家直升機(jī)公司提出了數(shù)控機(jī)床的初始設(shè)想，1952年美國麻省理工學(xué)院研制出三坐標(biāo)數(shù)控銑床。50年代中期這種數(shù)控銑床已用于加工飛機(jī)零件。60年代，數(shù)控系統(tǒng)和程序編制工作日益成熟和完善，數(shù)控機(jī)床已被用于各個(gè)工業(yè)部門，但航空航天工業(yè)始終是數(shù)控機(jī)床的最大用戶。一些大的航空工廠配有數(shù)百臺(tái)數(shù)控機(jī)床，其中以切削機(jī)床為主。數(shù)控加工的零件有飛機(jī)和火箭的整體壁板、大梁、蒙皮、隔框、螺旋槳以及航空發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)匣、軸、盤、葉片的模具型腔和液體火箭發(fā)

25、動(dòng)機(jī)燃燒室的特型腔面等。數(shù)控機(jī)床發(fā)展的初期是以連續(xù)軌跡的數(shù)控機(jī)床為主，連續(xù)軌跡控制又稱輪廓控制，要求刀具相對(duì)于零件按規(guī)定軌跡運(yùn)動(dòng)。以后又大力發(fā)展點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床。點(diǎn)位控制是指刀具從某一點(diǎn)向另一點(diǎn)移動(dòng)，只要最后能準(zhǔn)確地到達(dá)目標(biāo)而不管移動(dòng)路線如何。 1.2.3 基本過程 　　數(shù)控加工，就是泛指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的工藝過程。數(shù)控機(jī)床是一種用計(jì)算機(jī)來控制的機(jī)床，用來控制機(jī)床的計(jì)算機(jī)，不管是專用計(jì)算機(jī)、還是通用計(jì)算機(jī)都統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和輔助動(dòng)作均受控于數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令。而數(shù)控系統(tǒng)的指令是由程序員根據(jù)工件的材質(zhì)、加工要求、機(jī)床的特性和系統(tǒng)所規(guī)定的指令格式(數(shù)控語言或符號(hào))編制

26、的。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序指令向伺服裝置和其它功能部件發(fā)出運(yùn)行或終斷信息來控制機(jī)床的各種運(yùn)動(dòng)。當(dāng)零件的加工程序結(jié)束時(shí)，機(jī)床便會(huì)自動(dòng)停止。任何一種數(shù)控機(jī)床，在其數(shù)控系統(tǒng)中若沒有輸入程序指令，數(shù)控機(jī)床就不能工作。機(jī)床的受控動(dòng)作大致包括機(jī)床的起動(dòng)、停止；主軸的啟停、旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速的變換；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向、速度、方式；刀具的選擇、長度和半徑的補(bǔ)償；刀具的更換，冷卻液的開起、關(guān)閉等。 1.2.4 加工工藝 數(shù)控加工程序編制方法有手工(人工)編程和自動(dòng)編程之分。手工編程，程序的全部內(nèi)容是由人工按數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的指令格式編寫的。自動(dòng)編程即計(jì)算機(jī)編程，可分為以語言和繪畫為基礎(chǔ)的自動(dòng)編程方法。但是，無論是采用何

27、種自動(dòng)編程方法，都需要有相應(yīng)配套的硬件和軟件。 可見，實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工編程是關(guān)鍵。但光有編程是不行的，數(shù)控加工還包括編程前必須要做的一系列準(zhǔn)備工作及編程后的善后處理工作。一般來說數(shù)控加工工藝主要包括的內(nèi)容如下： 　　 (1) 選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容； 　　 (2) 對(duì)零件圖紙進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析； 　　 (3) 數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)； 　　 (4) 對(duì)零件圖紙的數(shù)學(xué)處理； 　　 (5) 編寫加工程序單； 　　 (6) 按程序單制作控制介質(zhì)； 　　 (7) 程序的校驗(yàn)與修改； 　　 (8) 首件試加工與現(xiàn)場問題處理； 　　 (9) 數(shù)控加工工藝文件的定型與歸檔。 1

28、.2.5 工藝分析 被加工零件的數(shù)控加工工藝性問題涉及面很廣，下面結(jié)合編程的可能性和方便性提出一些必須分析和審查的主要內(nèi)容。 　　 1． 尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn) 　　 在數(shù)控編程中，所有點(diǎn)、線、面的尺寸和位置都是以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)的。因此零件圖上最好直接給出坐標(biāo)尺寸，或盡量以同一基準(zhǔn)引注尺寸。 　　 2． 幾何要素的條件應(yīng)完整、準(zhǔn)確 　　 在程序編制中，編程人員必須充分掌握構(gòu)成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各幾何要素間的關(guān)系。因?yàn)樵谧詣?dòng)編程時(shí)要對(duì)零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義，手工編程時(shí)要計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，無論哪一點(diǎn)不明確或不確定，編程都無法進(jìn)行。但由于零件設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中

29、考慮不周或被忽略，常常出現(xiàn)參數(shù)不全或不清楚，如圓弧與直線、圓弧與圓弧是相切還是相交或相離。所以在審查與分析圖紙時(shí)，一定要仔細(xì)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)與設(shè)計(jì)人員聯(lián)系。 　　 3． 定位基準(zhǔn)可靠 　　 在數(shù)控加工中，加工工序往往較集中，以同一基準(zhǔn)定位十分重要。因此往往需要設(shè)置一些輔助基準(zhǔn)，或在毛坯上增加一些工藝凸臺(tái)。 　　 4． 統(tǒng)一幾何類型或尺寸 　　 零件的外形、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型或尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)，還可能應(yīng)用控制程序或?qū)Ｓ贸绦蛞钥s短程序長度。零件的形狀盡可能對(duì)稱，便于利用數(shù)控機(jī)床的鏡向加工功能來編程，以節(jié)省編程時(shí)間。 1.3 UG簡介 UG（Unigra

30、phics NX）是Siemens PLM Software公司出品的一個(gè)產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及加工過程提供了數(shù)字化造型和驗(yàn)證手段。Unigraphics NX針對(duì)用戶的虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的需求，提供了經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證的解決方案。 UG是Unigraphics的縮寫，這是一個(gè)交互式CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造)系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著PC硬件的發(fā)展和個(gè)人用戶的迅速增長，在PC上的應(yīng)用取得了迅猛的增長，目前已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計(jì)的一個(gè)主流應(yīng)用。 　　 UG的開發(fā)始于1990年7月，它是基于C

31、語言開發(fā)實(shí)現(xiàn)的。UG NX是一個(gè)在二和三維空間無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上使用自適應(yīng)多重網(wǎng)格方法開發(fā)的一個(gè)靈活的數(shù)值求解偏微分方程的軟件工具。其設(shè)計(jì)思想足夠靈活地支持多種離散方案。因此軟件可對(duì)許多不同的應(yīng)用再利用。 1.3.1 UG NX的優(yōu)勢 NX 是 UGS PLM 新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，它可以通過過程變更來驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品革新。 NX 獨(dú)特之處是其知識(shí)管理基礎(chǔ)，它使得工程專業(yè)人員能夠推動(dòng)革新以創(chuàng)造出更大的利潤。 NX 可以管理生產(chǎn)和系統(tǒng)性能知識(shí)，根據(jù)已知準(zhǔn)則來確認(rèn)每一設(shè)計(jì)決策。 　　 NX 建立在為客戶提供無與倫比的解決方案的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，這些解決方案可以全面地改善設(shè)計(jì)過程的效率，削減成本，

32、并縮短進(jìn)入市場的時(shí)間。通過再一次將注意力集中于跨越整個(gè)產(chǎn)品生命周期的技術(shù)創(chuàng)新，NX 的成功已經(jīng)得到了充分的證實(shí)。這些目標(biāo)使得 NX 通過無可匹敵的全范圍產(chǎn)品檢驗(yàn)應(yīng)用和過程自動(dòng)化工具，把產(chǎn)品制造早期的從概念到生產(chǎn)的過程都集成到一個(gè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理和協(xié)同的框架中。 1.3.2 UG NX主要功能 1. 工業(yè)設(shè)計(jì)和風(fēng)格造型 　　NX 為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術(shù)革新的工業(yè)設(shè)計(jì)和風(fēng)格提供了強(qiáng)有力的解決方案。利用 NX 建模，工業(yè)設(shè)計(jì)師能夠迅速地建立和改進(jìn)復(fù)雜的產(chǎn)品形狀， 并且使用先進(jìn)的渲染和可視化工具來最大限度地滿足設(shè)計(jì)概念的審美要求。 2. 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 　　NX 包括了世界上最強(qiáng)大、最廣

33、泛的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用模塊。 NX 具有高性能的機(jī)械設(shè)計(jì)和制圖功能，為制造設(shè)計(jì)提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計(jì)任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。 NX 優(yōu)于通用的設(shè)計(jì)工具，具有專業(yè)的管路和線路設(shè)計(jì)系統(tǒng)、鈑金模塊、專用塑料件設(shè)計(jì)模塊和其他行業(yè)設(shè)計(jì)所需的專業(yè)應(yīng)用程序。 3. 仿真、確認(rèn)和優(yōu)化 NX 允許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認(rèn)和優(yōu)化產(chǎn)品及其開發(fā)過程。通過在開發(fā)周期中較早地運(yùn)用數(shù)字化仿真性能，制造商可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)減少或消除對(duì)于物理樣機(jī)的昂貴耗時(shí)的設(shè)計(jì)、構(gòu)建，以及對(duì)變更周期的依賴。 4. NC加工 　　UG NX加工基礎(chǔ)模塊提供聯(lián)接UG所有加工模塊的基礎(chǔ)框架，它為UG NX所有加工模塊提供一

34、個(gè)相同的、界面友好的圖形化窗口環(huán)境，用戶可以在圖形方式下觀測刀具沿軌跡運(yùn)動(dòng)的情況并可對(duì)其進(jìn)行圖形化修改：如對(duì)刀具軌跡進(jìn)行延伸、縮短或修改等。該模塊同時(shí)提供通用的點(diǎn)位加工編程功能，可用于鉆孔、攻絲和鏜孔等加工編程。該模塊交互界面可按用戶需求進(jìn)行靈活的用戶化修改和剪裁，并可定義標(biāo)準(zhǔn)化刀具庫、加工工藝參數(shù)樣板庫使初加工、半精加工、精加工等操作常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，以減少使用培訓(xùn)時(shí)間并優(yōu)化加工工藝。UG軟件所有模塊都可在實(shí)體模型上直接生成加工程序，并保持與實(shí)體模型全相關(guān)。UG NX的加工后置處理模塊使用戶可方便地建立自己的加工后置處理程序，該模塊適用于目前世界上幾乎所有主流 NC機(jī)床和加工中心，該模塊在多年

35、的應(yīng)用實(shí)踐中已被證明適用于2～5軸或更多軸的銑削加工、2～4軸的車削加工和電火花線切割。 5. 模具設(shè)計(jì) UG是當(dāng)今較為流行的一種模具設(shè)計(jì)軟件，主要是因?yàn)槠涔δ軓?qiáng)大。模具設(shè)計(jì)的流程很多，其中分模就是其中關(guān)建的一步。分模有兩種：一種是自動(dòng)的，另一種是手動(dòng)的，當(dāng)然也不是純粹的手動(dòng)，也要用到自動(dòng)分模工具條的命令，即模具導(dǎo)向。 　　 自動(dòng)分模的過程 : 1　 分析產(chǎn)品，定位坐標(biāo)，使Z軸方向和脫模方向一致。 　　 2　 塑模部件驗(yàn)證，設(shè)置顏色面。 　　 3　 補(bǔ)靠破孔 　　 4　 拉出分型面 　 5　 抽取顏色面，將其與分型面和補(bǔ)孔的片體縫合，使之成為一個(gè)片體。 　 6　 做箱體包裹

36、整個(gè)產(chǎn)品，用5縫好的片體分割。 　　 7　 分出上下模具后，看是那個(gè)與產(chǎn)品重合，重合的那邊用產(chǎn)品求差就可以了。 　 6. 開發(fā)解決方案 NX 產(chǎn)品開發(fā)解決方案完全支持制造商所需的各種工具，可用于管理過程并與擴(kuò)展的企業(yè)共享產(chǎn)品信息。 NX 與 UGS PLM 的其他解決方案的完整套件無縫結(jié)合。這些對(duì)于 CAD 、 CAM 和 CAE 在可控環(huán)境下的協(xié)同、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字化實(shí)體模型和可視化都是一個(gè)補(bǔ)充。 　　 UG主要客戶包括，通用汽車，通用電氣，福特，波音麥道，洛克希德，勞斯萊斯，普惠發(fā)動(dòng)機(jī)，日產(chǎn)，克萊斯勒，以及美國軍方。幾乎所有飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和大部分汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都采用UG進(jìn)行設(shè)計(jì)

37、，充分體現(xiàn)UG在高端工程領(lǐng)域，特別是軍工領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力。在高端領(lǐng)域與CATIA并駕齊驅(qū)。 第二章 圖形繪制與工藝分析 2.1 圖形繪制 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是根據(jù)下圖進(jìn)行繪制和自動(dòng)編程。該螺紋圓弧軸為典型的軸類回轉(zhuǎn)體零件，利用旋轉(zhuǎn)實(shí)體特征工具，很容易構(gòu)建其主體部分。軸上細(xì)微結(jié)構(gòu)如倒角、槽、螺紋等都可以運(yùn)用相應(yīng)的特征工具創(chuàng)建。如圖2-1所示。 圖2-1 2.2 UGNX5.0的基本設(shè)置 2.2.1 啟動(dòng)UGNX5.0 雙擊桌面快捷圖標(biāo)，啟動(dòng)UGNX5.0，并設(shè)置角色為“具有完整菜單高級(jí)功能”。如圖2-2所示。 圖2-2 2.2.2

38、 創(chuàng)建建模環(huán)境 在UGNX5.0窗口中選擇【文件】→【新建】命令或單擊新建圖標(biāo) 打開【文件新建】對(duì)話框，選擇【模型】選項(xiàng)卡，輸入文件名“yuanhuzou.prt”，文件夾路徑為【默認(rèn)】→【確定】，進(jìn)入建模環(huán)境。如圖2-3和2-4所示。 圖2-3 圖2-4 2.2.3 基本自定義設(shè)置 1. 工作區(qū)背景顏色設(shè)置 在UGNX5.0窗口中選擇【首選項(xiàng)】→【可視化】→【編輯顏色】，將背景顏色修改為白色→【確定】，完成工作區(qū)背景顏色的設(shè)置。如圖2-5所示。 圖2-5 2. 用戶界面設(shè)置 在U

39、GNX5.0窗口中選擇【首選項(xiàng)】→【用戶界面】→【常規(guī)】，取消追蹤在追蹤條中的光標(biāo)位置→【確定】，完成用戶界面的設(shè)置。如圖2-6所示。 圖2-6 3. 草圖設(shè)置 在UGNX5.0窗口中選擇【首選項(xiàng)】→【草圖】→【常規(guī)】，將小數(shù)位數(shù)設(shè)置為“1”，將尺寸標(biāo)簽設(shè)置為“值” →【確定】，完成草圖的設(shè)置。如圖2-7所示。圖2-7 2.3 繪制草圖 單擊按鈕進(jìn)入草圖繪圖環(huán)境，選擇X-Y平面,點(diǎn)擊確定，設(shè)置為繪制零件的草圖平面，方便我們繪圖零件圖形。如圖2-8所示。 圖2-8 1． 繪制草圖 選擇繪圖按鈕，在圖中隨意繪出我們需要的大概的輪廓。如圖2-9所示。

40、 圖2-9 2． 約束草圖 選擇（自動(dòng)判斷尺寸）（它是通過選定的對(duì)象和光標(biāo)的位置自動(dòng)判斷尺寸類型來創(chuàng)建尺寸約束）和（約束）將幾何約束添加到草圖幾何圖形中，這些指定并保持用于草圖幾何圖形之間的條件。下面就是經(jīng)過約束后得到的零件的輪廓圖形。如圖2-10所示。 圖2-10 2.4 零件實(shí)體建模 1. 零件實(shí)體建模 繪制好草圖后，使用回轉(zhuǎn)命令，在下圖回轉(zhuǎn)對(duì)話框里設(shè)置回轉(zhuǎn)參數(shù)。如圖2-11所示。 圖2-11 選擇零件的外輪廓曲線，再選擇回轉(zhuǎn)軸X軸，指定旋轉(zhuǎn)角度為360，然后確定。建立好我們所需的實(shí)體外輪廓模型。如圖2-12、2-13所示。 圖2-

41、12 圖2-13 2. 繪制倒角 單擊【倒斜角】特征工具圖標(biāo)，分別對(duì)右邊的M20和左邊的?32的邊界進(jìn)行到角，設(shè)置倒角距離為2mm，完成實(shí)體倒斜角。如圖2-14（a、b）所示。 圖2-14(a) 圖2-14(b) 3. 繪制螺紋 用建立好的外輪廓模型攻出零件的螺紋，選擇【插入】→【特征設(shè)計(jì)】→【螺紋】，如圖2-15所示。 圖2-15 接著【選擇放置面】→【設(shè)置螺紋類型】→“詳細(xì)” → 【輸入?yún)?shù)】→【選擇起始面】→【確定】→完成螺紋的繪制。如圖圖2-16(a、b) 圖2-16(a) 圖2-16(b) 最后單擊保存文件命令，完成零件

42、實(shí)體建模。 第三章 零件加工 3.1 零件的工藝分析 3.1.1 毛坯選擇 該工件毛坯選用?40120的45鋼圓棒料。45鋼是軸類零件的常用材料，它價(jià)格便宜，經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)45～52HRC，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)。 3.1.2 機(jī)床和夾具的選擇 該零件屬于典型的軸類零件，適合采用數(shù)控車床進(jìn)行加工。數(shù)控車床多采用三爪自 定心卡盤夾持工件，還可使用尾座頂尖支持工件。三爪自定心卡盤的三個(gè)卡爪是同步運(yùn)動(dòng)的，裝、卸工件方便、省時(shí)，能自動(dòng)定心，一般不需人工找正。但其夾緊力較

43、小，所以適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。 3.1.3 刀具選擇及切削用量 刀具的選擇及切削用量的確定，根據(jù)加工內(nèi)容確定。如下表所示。 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具材料 加工面 主軸轉(zhuǎn)速（r/min） 進(jìn)給速度（mm/min） 1 T0101 硬 質(zhì) 合 金 左端面外圓粗車 1000 150 2 T0102 左端面外圓精車 1200 80 3 T0103 右端面外圓粗車 1000 150 4 T0104 右端面外圓精車 1200 80 5 T0105 3mm切槽刀 400 40 6 T0106 60螺紋刀 40

44、0 40 3.1.4 零件加工工藝路線 制定加工工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，盡量使工序集中。除此之外，還要考慮經(jīng)濟(jì)效率，降低生產(chǎn)成本。編程時(shí)，加工路線的確定應(yīng)注意一下幾點(diǎn)： （1）應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求； （2）應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空運(yùn)行時(shí)間； （3）應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。 1． 零件左端工藝路線 工步 工步內(nèi)容 工步圖 說明 1 外圓輪廓粗車 留0.5mm余量 2 外圓輪廓精車 達(dá)到尺寸要求 2

45、． 零件右端工藝路線 工步 工步內(nèi)容 工步圖 說明 1 外圓輪廓粗車 留0.5mm余量 2 外圓輪廓精車 達(dá)到尺寸要求 3 切槽 槽底暫停2秒 4 車螺紋 達(dá)到尺寸要求 3.2 編制零件刀具路徑 啟動(dòng)UGNX5.0，并調(diào)用部件文件yuanhuzou.prt,進(jìn)行刀具路徑的編制。 3.2.1 加工初始化設(shè)置 單擊【開始】→【加工】按鈕，彈出【加工環(huán)境】對(duì)話框，選擇車削加工（turning）模塊，單擊【初始化】，進(jìn)入加工環(huán)境界面。如圖3-1所示。 圖3-1 3.2.2 創(chuàng)建加工幾何體 1．

46、創(chuàng)建加工截面 （1） 隱藏螺紋實(shí)體，首先把建立好的輪廓線移動(dòng)到圖層3里，把圖層3里的圖素設(shè)為不可見。如圖3-2所示。 圖3-2 （2） 再打開（工作層），作為加工圖層，點(diǎn)擊確定。如圖3-3所示。創(chuàng)建加工坐標(biāo)系 圖3-3 （3） 選用【工具】→【車加工橫截面】，彈出【車加工橫截面】對(duì)話框，選擇實(shí)體，單擊全剖，最后單擊剖切平面圖標(biāo)并【確定】。如圖3-4所示。 圖3-4 （4）隱藏實(shí)體，完成車加工橫截面的創(chuàng)建。如圖3-5所示。 圖3-5 2． 創(chuàng)建加工坐標(biāo)系 將操作導(dǎo)航器切換至幾何視圖，雙擊“MCS_SPINDLE”，彈出“坐標(biāo)系”對(duì)話框,指定車削工作面為

47、“ZM—XM”平面，點(diǎn)擊【確定】，完成加工坐標(biāo)系的創(chuàng)建。如圖3-6所示。 圖3-6 3.2.3 創(chuàng)建刀具 1． 按照加工刀具、切削用量表，需要?jiǎng)?chuàng)建6把刀具。將操作導(dǎo)航器切換至機(jī)床視圖，單擊【創(chuàng)建刀具】圖標(biāo)，彈出“創(chuàng)建刀具”對(duì)話框，選取“OD_80_L”左外圓粗車刀，單擊【應(yīng)用】按鈕，彈出“車刀標(biāo)注”對(duì)話框，設(shè)置刀具參數(shù)，單擊【確定】按鈕，完成左外圓粗車刀具的創(chuàng)建。（右外圓粗車刀“OD_80_R的創(chuàng)建方法一樣。）如圖3-7所示。 圖3-7 2． 同樣操作，創(chuàng)建左外圓精車刀（刀具名：OD_55_L）、螺紋刀（刀具名：OD_THREAD_L）、切槽刀（刀具名：OD_GROOVE_

48、L；刀寬：3mm）（右外圓精車刀同理）。如圖3-8所示。 圖3-8 3.3 粗加工左端輪廓 3.3.1 創(chuàng)建部件邊界和材料邊界 將操作導(dǎo)航器切換至幾何視圖，雙擊“TURNING_WORKPIECE”,彈出“TumBnd”車削邊界對(duì)話框。如圖3-9所示 圖3-9 單擊“指定部件邊界”圖標(biāo)，彈出“部件邊界”對(duì)話框，單擊過濾器類型【曲線邊界】圖標(biāo)在已經(jīng)創(chuàng)建的車削截面中自右向左選取邊界線條，單擊【確定】，完成外圓部件邊界的創(chuàng)建；單擊“指定毛坯邊界”，彈出“選擇毛坯”對(duì)話框，單擊棒料圖標(biāo)，設(shè)置點(diǎn)位置為“在主軸箱處”，輸入棒料長度：84，直徑：40，單擊“選擇”按鈕，彈出“

49、點(diǎn)構(gòu)造器”對(duì)話框，鼠標(biāo)選定軸的左端中心處，“點(diǎn)構(gòu)造器”對(duì)話框顯示X、Y、Z絕對(duì)坐標(biāo)（-65,0,0），將-65改為-84，單擊【確定】按鈕，返回“選擇毛坯”對(duì)話框，單擊“顯示毛坯”，屏幕顯示出毛坯邊界線框，再次單擊【確定】按鈕，完成毛坯部件邊界的創(chuàng)建。如圖3-10所示。 圖3-10 3.3.2 創(chuàng)建基本設(shè)置 單擊右鍵選擇【插入】→【操作】，彈出“創(chuàng)建車削操作”對(duì)話框，選擇外圓粗車 ，粗加工刀具選擇“OD_80_L”。如圖3-11所示。 圖3-11 3.3.3 切削模式設(shè)置 單擊【確定】，彈出“粗車OD”對(duì)話框，設(shè)

50、置切削策略為“單向線性切削”，切削深度為平均值（最小值0，最大值2）層角度為0。如圖3-12所示。 圖3-12 3.3.4 參數(shù)設(shè)置 1. 空間參數(shù)設(shè)置 單擊【空間范圍】，彈出“幾何空間范圍”對(duì)話框，在“修剪平面”對(duì)話框中選擇修剪“軸向2”，點(diǎn)擊“軸向2”彈出“點(diǎn)坐標(biāo)構(gòu)造器”對(duì)話框，通過“自動(dòng)判斷的點(diǎn)”選取圓弧軸左端的最高點(diǎn)，完成切削范圍的選取。如圖3-13所示。 圖3-13 2. 點(diǎn)擊顯示按鈕，顯示出車削的加工范圍。如圖3-14所示。 圖3-14 3. 避讓參數(shù)設(shè)置 單擊【避讓】，彈出“避讓參數(shù)”對(duì)話框，在“逼近”選項(xiàng)卡中，設(shè)置出發(fā)點(diǎn)（FR）為：（X-

51、134，Y50）;起點(diǎn)（ST）為:（X-86，Y20）。在“分離”選項(xiàng)卡中，設(shè)置返回點(diǎn)（RT）為：（X-70，Y20）;回零點(diǎn)（CH）為：（X-134，Y50）。（在設(shè)置避讓參數(shù)時(shí)，要合理的設(shè)置對(duì)出發(fā)點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)的距離等參數(shù)，防止刀具過切或撞刀等。）如圖3-15所示。 圖3-15 4. 切削參數(shù)設(shè)置 單擊【進(jìn)給率】，彈出“進(jìn)給和速度”對(duì)話框里，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速1000，主軸轉(zhuǎn)速輸出模式：rpm;進(jìn)給率150mmpm。單擊【確定】，并返回對(duì)話框，單擊【余量】彈出“余量”對(duì)話框，設(shè)置切削余量：0.2mm；單擊【確定】。（給工件留少量的余量，是讓精車刀車削時(shí)表面粗糙度更小，表面更光滑美觀。）如

52、圖3-16所示。 圖3-16 5. 生成刀具路徑 參數(shù)設(shè)置完以后點(diǎn)擊按鈕。顯示出左端外輪廓粗加工的刀具路徑。點(diǎn)擊確定。如圖3-17所示。 圖3-17 3.4 精加工左端輪廓 3.4.1 創(chuàng)建基本設(shè)置 單擊右鍵“TURNING_WORKPIECE”，彈出快捷菜單，從【插入】菜單下單擊【操作】，彈出“創(chuàng)建車削操作”對(duì)話框，選擇外圓精車，精加工刀具選擇“OD_55_R”。如圖3-18所示。 圖3-18 圖3-19 3.4.2 設(shè)置車削模式 單擊【確定】，彈出“精車OD”對(duì)話框

53、，設(shè)置切削策略為“全部完成”，切削角度為0。如圖3-19所示。 3.4.3 設(shè)置切削參數(shù) 單擊【進(jìn)給率】，彈出“進(jìn)給和速度”對(duì)話框里，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速1200，主軸轉(zhuǎn)速輸出模式：rpm;進(jìn)給率80mmpm。單擊【確定】。如圖3-20所示。 圖3-20 3.4.4 避讓設(shè)置 單擊【避讓】，彈出“避讓參數(shù)”對(duì)話框，在“逼近”選項(xiàng)卡中，設(shè)置出發(fā)點(diǎn)（FR）為：（X-134，Y50）;起點(diǎn)（ST）為:（X-86，Y14）。在“分離”選項(xiàng)卡中，設(shè)置返回點(diǎn)（RT）為：（X-72，Y20）;回零點(diǎn)（CH）為：（X-134，Y50）。（在設(shè)置避讓參數(shù)時(shí)，要合理的設(shè)置對(duì)出發(fā)點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)的距離等

54、參數(shù)，防止刀具過切或撞刀等。）如圖3-21所示。 圖3-21 3.4.5 生成刀具路徑 參數(shù)設(shè)置完以后點(diǎn)擊按鈕。顯示出左端外輪廓粗加工的刀具路徑。點(diǎn)擊確定。如圖3-22所示。 圖3-22 3.5 粗加工右端輪廓 3.5.1 創(chuàng)建基本設(shè)置 單擊右鍵選擇【插入】→【操作】，彈出“創(chuàng)建車削操作”對(duì)話框，選擇外圓粗車，粗加工刀具選擇“OD_80_L”。。如圖3-23所示。 圖3-23 圖3-24 3.5.2 切

55、削模式設(shè)置 單擊【確定】，彈出“粗車OD”對(duì)話框，設(shè)置切削策略為“單向線性切削”，切削深度為平均值（最小值0，最大值2）層角度為0。如圖3-24所示。 3.5.3 空間范圍設(shè)置 單擊【空間范圍】，彈出“幾何空間范圍”對(duì)話框，在“修剪平面”對(duì)話框中選擇修剪“軸向2”，點(diǎn)擊“軸向2”彈出“點(diǎn)坐標(biāo)構(gòu)造器”對(duì)話框，通過“自動(dòng)判斷的點(diǎn)”選取圓弧軸右端的最高點(diǎn)，完成切削范圍的選取。如圖3-25所示。 圖3-25 點(diǎn)擊顯示按鈕，顯示出車削的加工范圍。如圖3-26所示。 圖3-26 3.5.4 避讓設(shè)置 單擊【避讓】，彈出“避讓參數(shù)”對(duì)話框，在“逼近”選

56、項(xiàng)卡中，設(shè)置出發(fā)點(diǎn)（FR）為：（X50，Y50）;起點(diǎn)（ST）為:（X30，Y30）。在“分離”選項(xiàng)卡中，設(shè)置返回點(diǎn)（RT）為：（X-72，Y20）;回零點(diǎn)（CH）為：（X50，Y50）。（在設(shè)置避讓參數(shù)時(shí)，要合理的設(shè)置對(duì)出發(fā)點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)的距離等參數(shù)，防止刀具過切或撞刀等。）如圖3-27所示。 圖3-27 3.5.5 切削參數(shù)設(shè)置 單擊【進(jìn)給率】，彈出“進(jìn)給和速度”對(duì)話框里，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速1000，主軸轉(zhuǎn)速輸出模式：rpm;進(jìn)給率150mmpm。單擊【確定】，并返回對(duì)話框，單擊【余量】彈出“余量”對(duì)話框，設(shè)置切削余量：0.2

57、mm；單擊【確定】。（給工件留少量的余量，是讓精車刀車削時(shí)表面粗糙度更小，表面更光滑美觀。）如圖3-28所示。 圖3-28 3.5.6 生成刀具路徑 參數(shù)設(shè)置完以后點(diǎn)擊按鈕。顯示出左端外輪廓粗加工的刀具路徑。點(diǎn)擊確定。如圖3-29所示 圖3-29 3.6 精加工右端輪廓 3.6.1 創(chuàng)建基本設(shè)置 單擊右鍵“TURNING_WORKPIECE”，彈出快捷菜單，從【插入】菜單下單擊【操作】，彈出“創(chuàng)建車削操作”對(duì)話框，選擇外圓精車，精加工刀具選擇“OD_55_L”。如圖3-30所示。 圖3-30

58、 圖3-31 3.6.2 設(shè)置車削模式 單擊【確定】，彈出“精車OD”對(duì)話框，設(shè)置切削策略為“全部完成”，切削角度為180。如圖3-31所示。 3.6.3 切削參數(shù)設(shè)置 單擊【進(jìn)給率】，彈出“進(jìn)給和速度”對(duì)話框里，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速1200，主軸轉(zhuǎn)速輸出模式：rpm;進(jìn)給率80mmpm。單擊【確定】。如圖3-32所示。 圖3-32 3.6.4 避讓設(shè)置 單擊【避讓】，彈出“避讓參數(shù)”對(duì)話框，在“逼近”選項(xiàng)卡中，設(shè)置出發(fā)點(diǎn)（FR）為：（X50，Y50）;起點(diǎn)（ST）為:（X2，Y8）。在“分離”選項(xiàng)卡中，設(shè)置返回點(diǎn)（RT）為：（X-72，Y20）;回零點(diǎn)（CH）為

59、：（X50，Y50）。（在設(shè)置避讓參數(shù)時(shí)，要合理的設(shè)置對(duì)出發(fā)點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)的距離等參數(shù)，防止刀具過切或撞刀等。）如圖3-33所示。 圖3-33 3.6.5 生成刀具路徑 參數(shù)設(shè)置完以后點(diǎn)擊按鈕。顯示出左端外輪廓粗加工的刀具路徑。點(diǎn)擊確定。如圖3-34所示。 圖3-34 3.7 加工退刀槽和U形槽 U形槽和退刀槽方法一樣 3.7.1 創(chuàng)建基本設(shè)置 單擊右鍵“TURNING_WORKPIECE”，彈出快捷菜單，從【插入】菜單下單擊【操作】，彈出“創(chuàng)建車削操作”對(duì)話框，選擇切槽，其它參數(shù)設(shè)置如圖3-35所示。 圖3-35

60、 圖3-36 3.7.2 設(shè)置切削模式 單擊【確定】，彈出“切槽OD”對(duì)話框，設(shè)置切削策略為“單向插銑”，切削最大步長為75%。如圖3-36所示。 3.7.3 設(shè)置切削空間范圍 單擊【空間范圍】，彈出“幾何空間范圍”對(duì)話框，在軸1和軸2中分別選取槽的兩側(cè)端點(diǎn)(-19，-16)，完成切削范圍的選取。如圖3-37所示。 圖3-37 3.7.4 避讓設(shè)置 單擊【避讓】，彈出“避讓參數(shù)”對(duì)話框，在“逼近”選項(xiàng)卡中，設(shè)置出發(fā)點(diǎn)（FR）為：（X50，Y50）;起點(diǎn)（ST）為:（X-19，Y15）。在“分離”選項(xiàng)卡中，設(shè)置返

61、回點(diǎn)（RT）為：（X-19，Y15）;回零點(diǎn)（CH）為：（X50，Y,50）。（在設(shè)置避讓參數(shù)時(shí)，要合理的設(shè)置對(duì)出發(fā)點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)的距離等參數(shù)，防止刀具過切或撞刀等。）如圖3-38所示。 圖3-38 3.7.5 切削參數(shù)設(shè)置 單擊【進(jìn)給率】，彈出“進(jìn)給和速度”對(duì)話框里，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速400，主軸轉(zhuǎn)速輸出模式：rpm;進(jìn)給率40mmpm。單擊【確定】。如圖3-39所示。 圖3-39 3.7.6 生成刀具路徑 參數(shù)設(shè)置完以后點(diǎn)擊按鈕。顯示出左端外輪廓粗加工的刀具路徑。點(diǎn)擊確定。如圖3-40所示。 圖3-40 3.8 車螺紋 3.8.1 創(chuàng)建基本設(shè)置

62、 單擊右鍵“TURNING_WORKPIECE”，彈出快捷菜單，從【插入】菜單下單擊【操作】，彈出“創(chuàng)建車削操作”對(duì)話框，選擇切槽，其它參數(shù)設(shè)置如圖3-41所示。 圖3-41 圖3-42 3.8.2 設(shè)置螺紋切削區(qū)域 單擊【確定】，彈出“螺紋OD”對(duì)話框，單擊【選擇】，拾取螺紋軸斷右端，完成螺紋車削區(qū)域的選取（圖上顯示：Start、End）。設(shè)置偏置/終止線的“開始”和“終點(diǎn)”分別為2mm、2mm。如圖3-42所示。 3.8.3 設(shè)置螺紋參數(shù) 單擊【設(shè)置】，彈出“螺紋總深度”對(duì)話框，設(shè)置深度為1.137

63、5mm；螺紋角為180.再次單擊【設(shè)置】，在“可變增量”對(duì)話框中設(shè)置螺紋背吃刀量和進(jìn)刀次數(shù)。如圖3-43所示。 圖3-43 米制螺紋進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量參照下表設(shè)置 3.8.4 設(shè)置切削參數(shù) 單擊，彈出“進(jìn)給和速度”對(duì)話框，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速輸出模式：rpm，主軸轉(zhuǎn)速：400。單擊【確定】，返回“螺紋OD”對(duì)話框，單擊【避讓】，彈出“避讓參數(shù)”對(duì)話框，在“逼近”選項(xiàng)卡中，設(shè)置出發(fā)點(diǎn)（FR）為：（X50，Y50）；起點(diǎn)為（ST）（X3，Y10）。在“分離”選項(xiàng)卡中，設(shè)置返回點(diǎn)（RT）為：（X-17，Y12）；回零點(diǎn)（CH）為：（X50，Y50）。如圖3-44所示。 圖3-

64、44 3.8.5 生成刀具路徑 指定螺距為1.75mm，完成參數(shù)設(shè)置，單擊按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出刀具路徑。如圖3-45所示。 圖3-45 3.9 實(shí)體切削驗(yàn)證 打開實(shí)體模型，隱藏曲線，全選所有刀具路徑，點(diǎn)擊校驗(yàn)刀軌圖標(biāo)，選擇對(duì)話框里的【3D動(dòng)態(tài)】，進(jìn)行實(shí)體切削驗(yàn)證，并打開圖形的實(shí)體模型，那樣更能清晰、明了的看清車削的效果。如圖3-46所示。 圖3-46 3.10 后置處理生成數(shù)控程序 1． 將操作導(dǎo)航器切換至程序順序視圖，全選所有刀具路徑，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇后處理，彈出“后處理”對(duì)話框，選擇后處理器為“LATHE_2_AXIS_TOOL_TIP”。文件名為\ug\ab

65、c，單位為公制/部件，點(diǎn)擊【確定】，生成數(shù)控加工程序。如圖3-47所示。 圖3-47 2． 點(diǎn)擊【文件】→【另存為】，給定文件名，比如“abc”，完成程序的保存；通過“傳輸工具”將程序傳輸至數(shù)控機(jī)床，即可調(diào)用程序完成零件的數(shù)控加工。如圖3-48所示 圖3-48 結(jié) 論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)三年所學(xué)知識(shí)的一次綜合復(fù)習(xí)與考查，是理論聯(lián)系實(shí)際的一個(gè)過程，是培養(yǎng)我們能力的最后一個(gè)實(shí)踐性的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)通過應(yīng)用UG對(duì)圓弧軸零件進(jìn)行二維繪圖、三維建模、擬定工藝路線、編制刀具路徑、實(shí)體切削驗(yàn)證、導(dǎo)出數(shù)控加工程序

66、等多方面的操作，培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，專業(yè)技術(shù)知識(shí)和實(shí)踐技能去分析和解決實(shí)際工作中的一般工程技術(shù)問題的能力，使我建立了正確的設(shè)計(jì)思想，學(xué)會(huì)如何了把三年所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工作中去。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我更加牢固的掌握了UG的基本功能、特點(diǎn)及其應(yīng)用，擴(kuò)大和深化了我所學(xué)的基本理論知識(shí)和專業(yè)技能，提高了我產(chǎn)品設(shè)計(jì)，零件制圖，工藝分析，編寫設(shè)計(jì)說明書以及正確使用技術(shù)資料和標(biāo)準(zhǔn)手冊等工具書的能力。 通過應(yīng)用UG對(duì)圓弧軸零件的加工可以看出，使用CAD/CAM/CAE等計(jì)算機(jī)輔助軟件可快速的完成零件的分析、繪圖、建模，以及刀具路徑和程序的生成，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的高度自動(dòng)化，達(dá)到優(yōu)化企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)流程，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間、降低成本、提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)增加了我的學(xué)習(xí)興趣，自學(xué)能力得到了很大的提高，還體會(huì)到了只要我們認(rèn)真、仔細(xì)的做任何事情，遇到的問題都是可以解決的。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我的自信也得到了很大的提高。 致