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三坐标测量典型测量零件的设计(接触法)论文.doc

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三坐标测量典型测量零件的设计(接触法)论文.doc

南昌航空大学科技学院学士学位论文1三坐标测量(接触法)典型测量零件的设计目录1绪论1.1课题研究背景(1)1.2选题的依据(2)1.3主要设计内容(2)2标准件的测量与建模2.1测量与建模标准件的目的与工具(3)2.2测量数据(3)2.3标准件的建模(4)3典型测量零件的设计3.1典型测量零件的设计依据与目的(12)3.2典型测量零件的建模(12)4典型测量零件典型部件的CAM及后处理4.1确定要进行CAM的典型测量零件部件(28)4.2典型部件的CAM(28)4.3数控加工程序的输出(37)5对现有类似零件进行三坐标测量并编制测量工艺规程5.1工件检测的主要步骤(40)5.2对典型测量零件进行测量(42)5.3对典型测量零件形位公差进行评价(46)6总结(51)参考文献(52)致谢(53)摘要随着CAD/CAM软件加工及快速成型等先进制造技术的不断发展,以及这些技术在机械行业中的普及应用,机械设计与制造领域正发生着一场深刻的技术革命,传统的二维设计及模拟量加工方式正逐步被基于产品三维数字化定义的数字化制造方式所取代。在这场技术革命中,逐步掌握三维CAD/CAM软件的使用,并用于数字化的设计与制造是其中的关键。三坐标测量机CMM则是一种高效率、高精度、多功能的检测设备。七十年代以南昌航空大学科技学院学士学位论文2来在测量机上广泛应用电子计算机后,它的性能和自动化程度都大为提高,使用范围也更广泛。昔日三坐标测量机主要面向航空航天等高技术产业,而今日,它在现代制造业的各个领域中都得到了广泛的应用,已成为机械制造业中发展最快的现代量仪之一。本文就是采用UG三维建模软件设计出基于三坐标测量技术能够进行测量的实体。然后把实体导入到AutoCAD绘图软件,得到实体零件图。所设计出来的实体的曲面图形部分还要在微机上进行CAM仿真加工并通过后处理得到NC程序。然后利用三坐标测量机对现有类似零件进行检测。这样不仅能够较好的掌握UG的三维建模方法,AutoCAD的绘图方式,还能熟悉三坐标测量机的操作环境。关键词三坐标测量技术实体设计UGAbstractWiththedevelopmentofadvancedmanufacturingtechnology,suchastheCAD/CAMsoftwareprocessingandrapidprototyping,andtheuniversalandapplicationinthemachineryindustryofthesetechnologies,aprofoundtechnologicalrevolutionhastakingplaceinthefieldofmechanicaldesignandmanufacturing,thedigitalmanufacturingmethodswhichbasedonthe3Ddigitaldefinitionaregraduallyinplaceofthetraditional2dimensionaldesignandanalogprocessingapproach.Graduallymastertheuseof3DCAD/CAMsoftwarethenusedforthedigitaldesignandmanufacturingisthekeytothistechnologicalrevolution.CoordinateMeasuringMachineCMMisaninspectionandmeasuringapparatuswithahighaccuracy,highefficiencyandhighperformances.Sincethe1970s,withthewidelyuseofelectroniccomputeronthemeasuringmachine,whichperformanceandthedegreeofautomationareimprove,andcouldusinginawiderrange.CMMmainlyonlyusedforaerospaceandotherhightechindustries,buttoday,itshavebeenwidelyusedinvariousfieldsofmodernmanufacturingindustry.Ithasbecomingfastestgrowingoneofthemodernmeasuringinstrumentsinmachinerymanufacturing.ThisarticleisusedUG3dimensionalmodelingsoftwaretodesigningtheentitywhichcanbemeasuredbasedonthe3dimensionalmeasuringtechnology.ThenimportedtheentityintoAutoCADmappingsoftware,andobtainthepartsplansoftheentity.南昌航空大学科技学院学士学位论文3Graphicsofthesurface,whichbythedesignedentity,musttoproceedCAMsimulationprocessingandobtainNCprogramthroughaftertreatmentincomputer.ThenuseCMMtoexaminationthesimilarexistingparts.SowecouldnotonlytograsptheUG3DModelingmethodsandtheAutoCADdrawingmethods,butalsofamiliarwiththeCMMsoperatingenvironment.Keyword3DimensionalMeasuringTechnologyPhysicaldesignUG1绪论本设计利用UG软件对三坐标测量典型测量零件进行设计,并对零件曲面造型部分进行CAM,得到此部分零件的NC程序,再对现有类似零件进行三坐标检测,得到测量工艺规程。UG可将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模与参数化建模融为一体,而且具有良好的用户介面,绝大多数功能都可通过图标实现进行对象操作时,具有自动推理功能同时,在每个操作步骤中,都有相应的提示信息,便于用户做出正确的选择。所以只要了解了UG的基本操作,就能根据其CAD功能设计出符合要求的零件,并通过UG的CAM功能分析出零件主要部分的NC程序。1.1课题研究背景如今国内外用于三维建模的CAD/CAM软件有很多,如UG、CIMATRON、Pro/E、MasterCAM、CAXAME、CATIT等等。UG属于EDS公司,是世界上处于领先地位的、最著名的几种大型CAD/CAM软件之一,具有强大的造型能力和数控编程能力,功能繁多。模型检测的方法也有很多,现在大部分采用三坐标检测机进行检测。从60年代初发明到现在,三坐标测量机(CMM)在制造业得到世界范围广泛应用,成为3D检测工业标准设备。三坐标测量技术得到迅速发展,而配套检测软件的发展,更是突飞猛进。最早的三坐标测量机只能显示XYZ坐标,而目前的各种检测软件几乎可以解决用户的绝大部分问题。软件日益成为影响用户使用好坏的关键所在。对于传统的三坐标测量机检测来说,通常是设计部门提供二维图纸,检验部门根据图纸对工件进行尺寸及形位公差的检测。随着三维CAD软件的应用,越来越多的技术部门使用三维CAD建模技术进行设计。因此,各坐标机厂家纷纷推出了基于三维CAD技术的测量软件,直接将客户设计好的三维CAD模型导入测量软件进行检南昌航空大学科技学院学士学位论文4测。这样做的优点非常明显,不需要额外的图纸,理论值可以直接捕获,更可以进行测量仿真,测头干涉检查等,所以,受到用户的一致好评。基于CAD的测量成为目前三坐标测量软件的发展热点。在CAD设计中,一般的规则工件通过基本的特征命令即可完成三维实体设计,比如拉伸、打孔等,对于此类工件的检测,相对比较简单。随着工业造型的发展,以及加工中心的应用,越来越多的工件被设计成复杂的形状表面,比如覆盖件、内饰件等。曲线曲面的建构技术在CAD造型中属于比较高级的设计范畴,许多高档三维CAD软件都有专门的曲线、曲面处理模块,使得用户可以设计出B级甚至A级曲面。曲面类工件的检测,对三坐标测量软件提出了更高的要求。1.2选题的依据及意义随着如今数控加工越来越普及,对于一些模型的复杂曲面的加工,大都通过软件建模,再进行仿真加工得到NC程序后,之后只要进行部分修改就可用于实际加工。这样提高了生产效率以及缩短了编程时间,对于实际生产大有帮助。数控加工是现代制造技术的典型代表,在制造业,如航空航天、汽车摩托车、模具、精密机械和家用电器等各个领域有着日益广泛的应用,已成为这些行业中不可缺少的加工手段。伴随着全球制造业向我国逐步转移的发展趋势,对数控加工的需求必将呈现出高速、持续的增长。随着CAD/CAM、数控加工及快速成型等先进制造的不断发展,以及这些技术在模具行业中的普及应用,模具设计及制造领域正发生着一场深刻的技术革命,传统的二维设计及模拟量加工方式正逐步被基于产品三维数字化定义的数字化制造方式所取代。在这场技术革命中,逐步掌握三维CAD/CAM软件的使用,并用于模具的数字化设计与制造是其中的关键。为了更好的适应制造业这种发展的趋势,因此选此课题进行设计与研究。1.3主要设计内容1.3.1收集、查阅有关文献资料,外文资料翻译6000字符,撰写开题报告1.3.2分析确定三坐标(接触法)测量的典型测量零件的方案1.3.3三坐标(接触法)测量典型零件的三维实体设计1.3.4零件数控精加工程序的编制及仿真1.3.5对现有类似零件进行三坐标测量,编制通用测量工艺规程1.3.6编写毕业设计论文中英文摘要。

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