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基本UG的烟灰缸的建模与加工【数控类】【UG三维图】

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关键词：: 基本UG的烟灰缸建模加工数控三维

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基本UG的烟灰缸的建模与加工

34页 9800字数+说明书+任务书+开题报告+UG三维图【详情如下】

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　　　第1章概论1

　　　1.1 CAD/CAM技术概述1

　　　1.2 CAD/CAM技术发展历史2

　　　第2章烟灰缸的三维建模3

　　　2.1 烟灰缸建模分析3

　　　2.2 烟灰缸建模3

　　　2.2.1 UG NX4 的启动3

　　　2.2.2 UG NX4 的工作环境3

　　　2.3 草图绘制5

　　　2.3.1 建立新文件5

　　　2.3.2 实体建模模块5

　　　2.3.3 设置基准平面6

　　　2.3.4 烟灰缸的建模6

　　　第3章烟灰缸的工艺分析10

　　　3.1 零件图10

　　　3.2 零件的工艺分析10

　　　3.2.1 零件的装夹11

　　　3.2.2 工件坐标系11

　　　3.2.3 工步安排12

　　　3.2.4 工艺表格12

　　　3.2.5 切削用量的选择12

　　　3.2.6 填写数控加工工序卡12

　　　第4章 NC加工14

　　　4.1 NC加工的启动14

　　　4.2 烟灰缸模型的粗加工14

　　　4.2.1 创建程序、刀具、几何体和加工方法父节点组14

　　　4.2.2 创建型腔铣操作18

　　　4.3 烟灰缸模型的半精加工20

　　　4.3.1 对烟灰缸的陡峭区域半精加工20

　　　4.3.2 对烟灰缸非陡峭区域半精加工22

　　　4.4 烟灰缸的精加工23

　　　4.4.1 对烟灰缸陡峭区域精加工23

　　　4.4.2 对烟灰缸非陡峭区域精加工24

　　　4.5 周边轮廓的精加工26

　　　4.6 产生NC程序27

　　　总结29

　　　致谢30

　　　参考文献31

摘要

　　　在现代制造业中，大到飞机、火箭，小到烟灰缸，都需要模具生产。模具生产好比“效益放大器”，模具行业是“朝阳行业”。一个地区的工业化进程由模具的生产水平决定。

现在模具的要求越来越高，加工周期越来越度短，加工模具的风险也越来越大。为确保模具一次加工成功，必须采用先进的CAD/CAM设计工具，最多限度地减少设计过程带来的失误。UG具有强大的建模和加工功能，对于从事机械加工的工艺人员来说，要掌握好CAD/CAM是加工复杂模具一次成功的有效工具。

本次设计中，我选的是烟灰缸模具。运用草图绘制中的命令对烟灰缸进行建模，再运用加工中的一些命令对烟灰缸进行仿真加工。

关键词烟灰缸；建模；工艺分析；仿真加工

　　　　第1章概论

1.1 CAD/CAM技术概述

　　　CAD和CAM是计算机辅助设计和计算机辅助制造的简称。它是IT信息技术与传统机械设计加工相结合的一个典型范例，也是先进制造技术的一个重要方面。

　　　CAD是指使用计算机系统来辅助完成一些产品的设计、绘图、分析、优化、修改等。

　　　CAM是指计算机在产品制造方面有关应用的总称。CAM有广义和狭义之分。广义CAM一般指利用计算机辅助从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的活动，包换工艺准备、生产、作业计划的运行调度、生产控制、质量控制等。

　　　狭义CAM一般仅指数控机床的自动编程，包括加工刀具的选择，刀具加工路径的规划和生成、加工轨迹的模拟、数控加工程序的生成、与机床的通信传输等。有时把设计和制造过程又细分为CAD/CAPP/CAE/CAM/CAQ/CAT。有时人们又把上述技术称为CAD技术。

　　　　第2章烟灰缸的三维建模

2.1 烟灰缸建模分析

　　　该零件主要由平面、曲面、凹坑、凸台组成是一个典型的三维零件图。在建模时只需先“草绘”出相应尺寸的曲线轮廓，再对其进行实体“拉伸”得到相应的凸台或凹坑，再对其边缘进行倒圆角从而得到相应的曲面。由于零件有凸台、凹坑、曲面，所以要分别对零件表面进行建模，最终得到三维实体图。

2.2 烟灰缸建模

2.2.1 UG NX4 的启动

　　　1、使用桌面上的快捷键图标进行启动

　　　2、打开【开始】/【程序】，进入UGS NX4 打开“NX的快捷访问方式”图标。

2.2.2 UG NX4 的工作环境

　　　启动NG NX4后首先进入主界面GATEWAY，如图2-1所示　　　　

参考文献

[1] 康鹏工作室编著.UG NX4产品建模实例教程.北京：清华大学出版社,2006.

[2] 孙祖和,姚振强主编.UG NX CAD/CAM与数控加工应用实践教程.北京：机械工业出版社,2005.

[3] 卫兵工作室编著.UG NX数控加工实例教程.北京：清华大学出版社,1980.

[4] 李华志主编.数控加工工艺与装备.武汉：清华大学出版社

[5] 徐宏海主编.数控加工工艺.2003年第1版.北京：北京化学工业出版社, 2001.

[6] 谢国明,曾向阳,王学兵主编.UG CAM实用教程[M].北京：清华大学出版社,2003.

[7] 艾兴，肖诗钢主编.切削用量简明手册.北京：机械工业出版社，1994.

[8] 杨伟群主编.数控工艺培训教程（数控铣部分）.北京：清华大学出版社，2002.

[9] 王卫兵主编.模具设计与数控编程实例教程.北京：清华大学出版社，2005.

[10]李华主编.机械制造技术.北京:高等教育出版社，2000.

内容简介：: 附件4：四川信息职业技术学院毕业设计（论文）中期进展情况检查表2008年 11 月 22 日课题名称烟灰缸的建模与加工学生姓名王榆琴学号0616114专业数控技术指导教师杨金鹏职称助教毕业设计进展第一周查阅相关资料，了解烟灰缸的一些基本情况；第二、三周运用UG NX4.0三维软件对烟灰缸进行3D建模；第四周对烟灰缸进行工艺分析；尚须完成的任务进一步对零件图进行工艺分析，对烟灰缸进行仿真加工。毕业论文的撰写、并进行修改和完善。存在的主要问题及解决措施存在的主要问题：由于学习和阅读的专业知识有限，只能对烟灰缸进行很简单的工艺分析，对烟灰缸的工艺分析不全面。解决措施：查阅相关书籍了解有关知识，请教指导老师和同学。学生对毕业设计的意见与建议希望能给出充足的做毕业设计的时间，把毕业设计做得更仔细更好。指导教师审查意见四川信息职业技术学院毕业设计（论文）中期检查情况汇总表年级：专业：班级：学号学生姓名检查情况记录（论文初稿是否完成、论文中存在的主要问题、学生中期检查出勤情况）检查人注：本表由系部填写，一式两份，系部、教务处各存一份。中期检查结束后（第12周内）将其中一份交教务处。四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书学生姓名王榆琴学号0616114班级数技06-2班专业数控技术设计（或论文）题目烟灰缸的建模与加工指导教师姓名职称工作单位及所从事专业联系方式备注杨金鹏助教四川信息职业技术学院13547199676设计（论文）内容：查阅相关资料，对所设计的零件进行设计，并运用UG NX4.0三维软件对其进行3D建模及其运用所学的工艺知识进行工艺分析和仿真加工，编写设计说明书，要求编排合理，独立思考，理论联系实际以及综合运用自己所学的知识进度安排：查阅有关设计资料，了解烟灰缸的国内外研究现状和市场需求（一周）运用UG NX4.0三维软件对其进行3D建模（两周）运用所学的工艺知识对零件进行工艺分析（一周）运用UG NX4.0三维软件对其进行仿真加工(两周)毕业论文的撰写、并进行修改完善(两周)主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)：1 康鹏工作室编著.UG NX4产品建模实例教程.北京：清华大学出版社,2006. 2 孙祖和,姚振强主编.UG NX CAD/CAM与数控加工应用实践教程.北京：机械工业出版社,2005.3 卫兵工作室编著.UG NX数控加工实例教程.北京：清华大学出版社,1980.4 李华志主编.数控加工工艺与装备.武汉：清华大学出版社5 徐宏海主编.数控加工工艺.2003年第1版.北京：北京化学工业出版社, 2001.6 艾兴，肖诗钢主编.切削用量简明手册.北京：机械工业出版社，1994.7 杨伟群主编.数控工艺培训教程（数控铣部分）.北京：清华大学出版社，2002.审批意见教研室负责人：年月日备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。学生毕业设计（论文）开题报告一、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析）：高度发达的制造业和先进的制造技术已经成为当前衡量一个国家综合经济实力和科技水平的重要标志之一，成为一个国家在竞争激烈的国际市场上获胜的关键因素。随着我国从制造业大国走向制造业强国的步伐的加快，掌握以数控技术为主的先进制造技术，提高计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）的技术水平成为一个制造企业持续进步，赖以生存的重要支撑。数控车床是目前国内数量最多，应用最广数控机床，由于采用了数控系统作为控制核心，利用伺服电机通过滚珠丝杆驱动溜板和刀架实现进给运动，其运动链与普通车床相比也更短，总体结构刚性好，抗振性好。与普通车削相比，数控车削具有以下特点：具有加工复杂型面工件的能力，具有加工精度高、质量稳定、生产效率高的特点是，能极大地改善劳动条件，有利于生产管理现代化。本次毕业设计以烟灰缸零件的数控铣削工艺分析及程序编制为基础，锻炼同学们运用所学专业知识解决实际问题的能力，是一次工程师的训练，为同学们适应机械类工作奠定坚实的基础。因此本次毕业设计具有重要的意义。二、课题任务、重点研究内容、实现途径、条件：1、课题任务：基本UG的烟灰缸的建模与加工2、重点研究内容：座体类零件数控铣削工艺分析3、实现途径、条件（1）零件图工艺分析（2）选择设备（3）确定零件的定位基准和装夹方式（4）确定加工顺序及进给路线（5）刀具选择（6）切削用量选择报告人签名唐飞日期 2009.9.23 四川信息职业技术学院毕业设计说明书（论文）目录第1章概论11.1 CAD/CAM技术概述11.2 CAD/CAM技术发展历史2第2章烟灰缸的三维建模32.1 烟灰缸建模分析32.2 烟灰缸建模32.2.1 UG NX4 的启动32.2.2 UG NX4 的工作环境32.3 草图绘制52.3.1 建立新文件52.3.2 实体建模模块52.3.3 设置基准平面62.3.4 烟灰缸的建模6第3章烟灰缸的工艺分析103.1 零件图103.2 零件的工艺分析103.2.1 零件的装夹113.2.2 工件坐标系113.2.3 工步安排123.2.4 工艺表格123.2.5 切削用量的选择123.2.6 填写数控加工工序卡12第4章 NC加工144.1 NC加工的启动144.2 烟灰缸模型的粗加工144.2.1 创建程序、刀具、几何体和加工方法父节点组144.2.2 创建型腔铣操作184.3 烟灰缸模型的半精加工204.3.1 对烟灰缸的陡峭区域半精加工204.3.2 对烟灰缸非陡峭区域半精加工224.4 烟灰缸的精加工234.4.1 对烟灰缸陡峭区域精加工234.4.2 对烟灰缸非陡峭区域精加工244.5 周边轮廓的精加工264.6 产生NC程序27总结29致谢30参考文献31摘要在现代制造业中，大到飞机、火箭，小到烟灰缸，都需要模具生产。模具生产好比“效益放大器”，模具行业是“朝阳行业”。一个地区的工业化进程由模具的生产水平决定。现在模具的要求越来越高，加工周期越来越度短，加工模具的风险也越来越大。为确保模具一次加工成功，必须采用先进的CAD/CAM设计工具，最多限度地减少设计过程带来的失误。UG具有强大的建模和加工功能，对于从事机械加工的工艺人员来说，要掌握好CAD/CAM是加工复杂模具一次成功的有效工具。本次设计中，我选的是烟灰缸模具。运用草图绘制中的命令对烟灰缸进行建模，再运用加工中的一些命令对烟灰缸进行仿真加工。关键词烟灰缸；建模；工艺分析；仿真加工第1章概论1.1 CAD/CAM技术概述CAD和CAM是计算机辅助设计和计算机辅助制造的简称。它是IT信息技术与传统机械设计加工相结合的一个典型范例，也是先进制造技术的一个重要方面。CAD是指使用计算机系统来辅助完成一些产品的设计、绘图、分析、优化、修改等。CAM是指计算机在产品制造方面有关应用的总称。CAM有广义和狭义之分。广义CAM一般指利用计算机辅助从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的活动，包换工艺准备、生产、作业计划的运行调度、生产控制、质量控制等。狭义CAM一般仅指数控机床的自动编程，包括加工刀具的选择，刀具加工路径的规划和生成、加工轨迹的模拟、数控加工程序的生成、与机床的通信传输等。有时把设计和制造过程又细分为CAD/CAPP/CAE/CAM/CAQ/CAT。有时人们又把上述技术称为CAD技术。CAD/CAM技术的应用是通过CAD/CAM软件系统来实现的。在几十年的发展过程中，为满足不同的需求，系统被分为高档CAD软件和中档CAD软件。高档CAD软件是一般采用高档工作站作为硬件，硬件的的内存容量大、计算速度快、图形处理功能强。采用Unix操作系统作为软件平台。典型的高档CAD软件系统有美国的UGII、PRO/ENGINEER/CATIA等。这些软件系统包括的模块常有曲面建模、实体建模、工程绘图、产品装配、机构设计、标准件库设计、模具设计、图形数据交换接口、有限元分析、机构分析、多轴数控铣、车、线切割机床编程加工、数控后置处理、切削仿真、机床仿真等、它们多用于产品精度、性能要求高的行业，例如航空航天业、汽车制造业、精密模具业等。随着PC机技术的发展，现在许多高档CAD软件也可应用于PC微机Windows XP操作系统平台上。中档CAD软件一般采用普通PC机和Windows操作系统，典型的有AutoCAD、SolidEdge、SolidWork、MasterCAM、Cimatron等。它们最常用的模块包括CAD造型和CAM数控自动编程。随着计算机硬件技术的迅速发展，中档CAD软件的功能不断完善和增强，已被广泛的应用于各行业。1.2 CAD/CAM技术发展历史CAD技术开始于是1952年，当时美国麻省理工学院由美国空军资助，研制了世界上第一台数控铣床。接着又于1953年，研制开发了用于数控编程的APT自动编程系统，利用刀具运动轨迹来形成零件的形状，从而成为计算机绘图领域中的一个重要里程碑。在计算机上完成零件的几何造型，从简单低级的描述发展到复杂高级的描述，其间经历了四五十年探索和几次技术飞跃，大致经历了线框造型、曲面造型、实体造型三个阶段。第2章烟灰缸的三维建模2.1 烟灰缸建模分析该零件主要由平面、曲面、凹坑、凸台组成是一个典型的三维零件图。在建模时只需先“草绘”出相应尺寸的曲线轮廓，再对其进行实体“拉伸”得到相应的凸台或凹坑，再对其边缘进行倒圆角从而得到相应的曲面。由于零件有凸台、凹坑、曲面，所以要分别对零件表面进行建模，最终得到三维实体图。2.2 烟灰缸建模2.2.1 UG NX4 的启动1、使用桌面上的快捷键图标进行启动2、打开【开始】/【程序】，进入UGS NX4 打开“NX的快捷访问方式”图标。2.2.2 UG NX4 的工作环境启动NG NX4后首先进入主界面GATEWAY，如图2-1所示图2-1GATEWAY模块是连接所有UG模块的底层结构。它支持包括文件管理、系统设置、层设定、查询、模块切换等基本功能，是运行其他模块的必要条件。打开一个部件文件，单击【标准】工具栏上的图标旁的小三角，可选择UG的应用模块。在首选项菜单下也可以选择进入相应的应用模块。打开一个部件文件，单击【标准】工具栏上的图标旁的小三角，可选择UG的应用模块。在首选项菜单下也可以选择进入相应的应用模块。提示栏：用于提示用户的操作步骤。实施每个动作之后，提示栏提示用户下一步应进行的操作。状态栏：用于显示系统或图形的状态，提示当前执行操作的结果、鼠标的位置、图形的类型或名称等特性。工具栏：显示一组可视化操作的命令按钮，每个命令都形象的图标表示该命令的功能。在屏幕布局中，工具栏可根据需要灵活设置，方便地拖动定位至屏幕四周，或者浮动显示在工作窗口内。对话框：UG操作时进行参数输入或进行选项设置的窗口。对话框中的元素包含选项标签、按钮、单选框或复选框等。图形区：是进行绘图或建模的区域，模型对象的创建、装配和修改工作都在该区域内完成。资源区：将一些常用的工具放置在一起，它包括装配导航器、部件导航器、历史、角色等。装配导航器：显示装配树及其相关的操作。应注意的是，在装配时，显示零件与工作零件可以不一致。部件导航器：显示建模过程中的记录，是零件的特征树。通过它可以清晰地了解建模的顺序和特征之间的关系，还可以在特征树上直接进行各种特征的编辑，便于特征的查找、修改、编辑参数等。历史：可以选择最近打开过的文件。使用预览、列表、图标、平铺和缩图等形式，在列表栏中用鼠标单击或直接拖动文件到图形区中打开文件。如果在工作窗口中已存在工作零件，则该零件将以组件的形式添加到工作窗口中，应用程序也启动至装配模块。新的用户界面允许用户指定用户默认值，并替换旧的ug_metric.def 和ug_english.def。选择【文件】【实用工具】【用户默认设置】命令，在随后弹出的【用户默认设置】对话框中更改设置，单击“确定”按钮后重启NX4即可查看所做的更改。2.3 草图绘制2.3.1 建立新文件启动UG程序后，首先选择主菜单【文件】/【新建】命令，或者单击【标准】工具栏中的【新建】图标，系统会弹出如图2-2所示的【新建部件文件】对话框，在该对话框中首先设置单位，接着指定创建文件的工作目录，然后在文件名栏中输入新文件名为“yanhuigang”，最后单击“OK”按钮。图2-2 “新建部件文件”对话框2.3.2 实体建模模块单击绘图工具栏中旁的小三角，选择如图2-3所示的“建模”选项，进入实体建模状态图2-32.3.3 设置基准平面单击绘图工具栏中“草图”按钮，根据提示栏中的提示“选择草图平面的对象或选择要定向的草图轴”。选择的xc-yc平面（如图2-4所示），单击确认。图2-42.3.4 烟灰缸的建模1、单击“草图”按扭，系统直接以默认的平面为绘图平面，进入草图绘制状态。绘制一个100的圆，如图2-5 所示，然后退出草图状态，选择主菜单上的“拉伸”按扭，弹出拉伸对话框，选择拔模角为30度，如图2-6 所示图2-5图2-62、以零件的上表面为基准平面绘制一个45的圆，然后退出草图状态，选择主菜单上的“拉伸”按扭选择求差深度为15cm如图2-7所示。图2-73、以XZ平面为基准平面绘制一个10的圆，然后退出草图状态，选择主菜单上的“拉伸”按扭选择求差，贯穿几何体侧面，如图2-8所示。图2-84、点击工具栏中的“实例特征” 图标，在弹出的对话框中选择“环型阵列环形”选项，再选择10的槽，如图2-9所示，点击确定弹出实例对话框，将数字项改为6，将角度项改为60度，如图2-10所示，点击确定，在弹出的对话框中选择“点和方向”选项，弹出矢量构造器对话框，选择Z轴，弹出点构造器对话框，在此对话框中可以选择自动判断的点中的圆心选项，也可以点击“重置”按钮，本次设计选择点击“重置”按钮，如图2-11所示，点击确定，弹出创建引用对话框点击“是”，阵列出6个10的槽，如图2-12所示。图2-9图2-10 图2-11图2-125、点击工具栏中的“倒圆角”按扭，对10的槽倒圆角，设置倒圆角半径为2，如图2-13所示，再对工件的凹槽底面倒9的圆角，设置倒圆角半径为9，如图2-14所示。图2-13图2-146、选择工件下表面的边，向下“拉伸”5cm。最后，生成烟灰缸零件图如图2-15所示：图2-15第3章烟灰缸的工艺分析3.1 零件图该零件图选用的毛坯尺寸为15015050，本次设计主要针对于模具设计与NC加工，故选选用的材料为45号钢。零件图如图3-1所示：图3-13.2 零件的工艺分析烟灰缸的三维模型，如图3-2所示：图3-2该零件是烟灰缸，为了达到美观和表面光洁，它的表面光洁度要求较高。该零件主要由平面、曲面、及凹坑组成。零件尺寸较大，结构并不复杂，尺寸精度要求也不是很高，但有几处倒圆角处，要求保证加工表面质量。零件材料为45钢加工性较好，可以采用硬质合金刀具进行加工。加工方案：对于该零件应采取粗加工、半精加工最后精加工的方法保证零件加工质量。工件的定位夹紧与刀具的选用：在加工过程中，选用通用夹具平口钳进行定位与装夹。在装夹过程中要注意平口钳的校正和工件装夹后的校正。刀具的选用，用平底刀、球头刀。工件在装夹时力求设计基准、工艺基准与编程原点统一，以减少基准不重合误差和数控编程中的计算工作量。采用互为基准的方法尽可能做到准确定位装夹，提高加工表面的形状精度。避免采用占机人工调整方案。3.2.1 零件的装夹装夹时，利用虎钳夹住毛坯长度方向两侧，工件下面用垫块垫上。装夹示意图如下：3.2.2 工件坐标系3.2.3 工步安排(1)用10mm 平底刀粗铣零件所有轮廓。(2)用8mm 球头刀半精加工零件所有轮廓。(3)用6mm 球头刀精加工零件所有轮廓。(3)用5mm 平底刀精加工零件周边轮廓。3.2.4 工艺表格根据零件的结构特点，铣刀直径受圆弧限制，同时考虑45钢属于一般材料，加工性能好，故选用硬质合金钢刀具，见表3-1。表3-1 数控加工刀具卡产品名称或代号烟灰缸零件名称凸模零件图号序号刀具号刀具规格名称/mm数量加工表面备注1T0110硬质合金平底刀1粗加工铣轮廓2T028硬质合金球头铣刀1半精加工轮廓3T036硬质合金球头铣刀1精加工轮廓4T045硬质合金平底刀1周边轮廓精加工编制审核审核共页第页3.2.5 切削用量的选择粗加工轮廓时留0.2mm的精加工余量，确定主轴转速与进给速度时，先查阅切削用量手册，确定切削速度和每齿进给量（粗铣取每齿进给量为0.2mm，切削速度为80mmmin-1；精铣取每齿进给量为0.1mm,切削速度为100mmmin-1），然后利用公式计算主轴转速n；利用,计算进给速度。3.2.6 填写数控加工工序卡综合前面分析的各项内容，并将其填入表3-2所示的数控加工工序卡片中。此表将作为NC加工时进给率、刀具以及加工顺序确定的依据。表3-2 凸模零件的数控加工工序卡片单位名称四川信息职业技术学院产品名称零件名称零件图号烟灰缸模型烟灰缸模型工序号程序编号夹具名称使用设备车间平口虎钳加工中心数控实训中心工序号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速/r.min-1进给速度/mm.min-1背吃刀量/mm备注1粗加工轮廓T0110800100/2半精加工陡峭轮廓T028120080/3半精加工非陡峭轮廓T028120080/4精加工陡峭轮廓T036160060/5精加工非陡峭轮廓T036160060/6周边轮廓精加工T045160060/编制审核批准年月日共页第页第4章 NC加工4.1 NC加工的启动单击工具栏中的“起始”按钮，选择“加工”项，进入加工环境，如图4-1所示。图4-1 4.2 烟灰缸模型的粗加工启动UG程序后，选择【文件】/【打开】，出现“打开部件文件”对话框，选取“yanhuigang.prt”文件，单击“OK”按钮，图形区出现烟灰缸的实体图形。本次设计需完成烟灰缸模型NC加工，加工部分需要用平底刀、球头刀。本例是加工烟灰缸模型的轮廓，属于型腔类零件的加工。采用型腔铣操作来生成刀具路径。（其余部件加工与其相似）4.2.1 创建程序、刀具、几何体和加工方法父节点组1、进入操作导航器工具进入加工环境后，选择“CAM会话设置”项为“cam_general”，选择“CAM设置”项“Mill_Contour”（型腔铣）项，单击“初始化”按钮，即可进入加工界面。如图4-2所示。选择主菜单中【文件】/【另存为】，输入图形文件名为“yanhuigang_cam.prt”，存盘。图4-2 加工环境对话框图4-3 对话框2、创建程序单击工具栏组“创建程序”图标，出现如图4-3所示的对话框，将其设置成以“yanhuigang”命名的程序名，单击“确定”。同时单击操作导航器图标，在出现的“操作导航器”对话框中可以看到相对应的程序名。3、创建刀具父节点组单击工具栏组“创建刀具”图标，在如图4-4所示的对话框中，选择“类型”为 “mill_conctour”，选择“子类型”为“Mill”图标，选择“父级组”为默认的“Generic_Machine”,在“名称”文本框中输入刀具名为“D10”，单击“确定”按钮，出现“Milling Tool-5 Parameters”对话框,将“直径”设置为10，如图4-5所示单击“确定”按钮。根据相同的方法创建直径为5的刀具。然后创建球头刀，将“子类型” 选择为“BALL_MILL”，图标，单击“确定”按钮，出现“Milling Tool- BALL_MILL”对话框,将“球直径”设置为8，单击“确定”按钮。根据相同的方法创建球直径为6的刀具。这样，双击资源栏中“操作导航器”图标，在机床视图中将显示已创建的刀具，如图4-6所示。图4-4 创建刀具对话框图4-5 定义刀具参数对话框图4-6 加工刀具视图图4-7 几何体视图4、定义安全平面和工件坐标系单击“几何视图”图标，并双击资源栏中“操作导航器”图标，显示操作导航器工具的几何体，如图4-7所示，它们是系统设置的默认几何体。在几何视图中，双击“MCS_MILL”几何父节点组，在“MILL_ORIET”对话框中（如图4-8所示），单击“动态”图标，选中坐标将其移动到烟灰缸上表面中心位置，然后再打开“间隙”开关，并单击“指定”图标，出现如图4-9所示的对话框，设置“过滤器”为“面”，设置“偏置”为10.0，选择毛坯上表面，单击“确定”按钮，单击“显示”按钮，图形区显示生成一个高于毛坯上表面的安全平面，如图4-10所示。单击“确定”按钮。图4-8 铣加工定位对话框图4-9 平面构建对话框图4-10 定义安全平面 5、定义零件和毛坯几何体双击“WORKPIECE”几何父节点组，在出现如图4-11示的”MILL_GEOM”对话框中，单击“毛坯”图标，点击“选择”按钮，选择毛坯体，点击“工件几何体”对话框中的“确定”按钮。为了便于选取零件，先将毛坯体隐藏。单击“部件”图标，单击“选择”按钮，选择零件实体，单击“确定”按钮2次，这样就完成了对“WORKPIECE”几何体父节点组中零件和毛坯几何体的定义。图4-11 铣几何体对话框图4-12 加工方法视图 6、给加工方法父节点组赋值在工具栏中单击“加工方法视图”图标，并双击资源栏中“操作导航器”图标，显示操作导航器工具的方法，如图4-12所示，它们是系统设置的默认几种加工方法。在加工方法视图中，双击“Mill Rough”初加工余量父节点组，输入“部件余量”为0.5，内外公差取默认值（如图4-13所示），单击“确定”按钮。其余加工余量本设计中将半精加工的余量设置为0.2，具体可根据实际加工设置。图4-13 铣削方法对话框4.2.2 创建型腔铣操作1、单击“创建操作”图标，在“创建操作”对话框中，选择“类型”为“Mill_Contour”，选择“子类型”为“Cavity_Mill”(型腔铣)，选择“程序”项为“yanhuigang”,选择“使用几何体”为“WORKPIECE”,选择“使用刀具”为“d10”，选择“使用方法”为MILL_ROUGH。在“名称”文本框中取默认值CAVITY_MILL，如图4-14所示，单击“确定”按钮。图4-14 创建操作对话框图4-15 选择切削方法2、在“CAVITY_MILL”对话框中，选择“切削方式”项下拉菜单中“Zig_Zag”图标（往复式走刀），这种切削方式是刀具以平行方式切削，在横向进给时，刀具在往（Zig）和复（Zag），2个路径之间不提刀、连续切削。系统在计算这种刀具路径时，相对来说比较简单，加工较经济、节省时间，适合于粗加工。但在某些情况下（例如与零件形状、参数设置有关），可能会留下较多的加工余量。而采用沿零件走刀方式加工时，结果粗加工后留下的余量比较均匀，有利于后续精加工的切削精度，因此针对该零件选择沿零件走刀方式；选择“步进”项为“刀具直径”，“百分比”为70.0，即设置步进量为刀具直径的70%；输入“每刀的全局深度”的值为1.0，设置参数如图4-15所示。3、单击“切削层”按钮，出现“切削层”对话框，如图4-16所示。同时图形区显示系统所指定的零件几何体和毛坯几何体的最高点、最低点自动产生一个切削区间。单击“添加”图标，添加新区间，通过设置可以将切削层设置为三层，方便进行切削。图4-16 切削层对话框图4-17 设置切削参数4、单击如图4-17所示的对话框中出的“切削”按钮，将“切削顺序”设置为“层优先”，将切削方向设置为“逆铣切削”，如图4-18所示。单击“毛坯”按钮，将部件余量设置为0.5mm。单击“连接”按钮，将“区域排序”设置为“优化”，将“打开刀路设置”为“变换切削方向”，如图4-19所示。图4-18 设置切削参数图4-19 设置刀路5、单击如图4-17所示的对话框中的“进给率”按钮,出现如图4-20所示的对话框，将主轴转速设置为600.00(rpm),单击“进给”按钮，针对相对的工艺知识对进给和速度进行简单的设置，如图4-21所示。图4-20 设置速度图4-21 设置进给6、单击“确定”按钮，返回到“CAVITY_MILL”对话框，单击“生成”图标，图形区显示出型腔铣加工的刀具路径。在“CAVITY_MILL”对话框中，单击“确认”图标，进行动态仿真，结果如图4-22所示。图4-22 刀轨动态仿真选择主菜单【文件】/【保存】（文件名yanhuigang_cam.prt），存盘。4.3 烟灰缸模型的半精加工打开型腔铣粗加工完成后的图形文件yanhuigang_cam.prt。上节已经定义的刀具和几何父节点组，在本节中可以继续使用。4.3.1 对烟灰缸的陡峭区域半精加工1、单击“创建操作”图标，在“创建操作”对话框中，选择“类型”为“Mill_Contour”，选择“Zlevel_Profile”（等高轮廓铣）图标，在选择“程序”项为“yanhuigang”,选择“使用几何体”为“WORKPIECE”,选择“使用刀具”为“R4”，选择“使用方法”为MILL_SEMI_FINISH，单击“确定”按钮。2、弹出“ZLEVEL_PROFILE”对话框，如图4-23所示，在“几何体”选项中选择“切削区域” 图标，将“陡峭区域”前的方框打上钩，后面输入“55”。在弹出的对话框中选择“全选”按钮，点击确定，在“ZLEVEL_PROFILE”对话框中，选择“每一刀全局深度”改为“1”。点击切削层，在切削层对话框中将切削层优化。点击“进刀/退刀”选项，在弹出的对话框中将“水平”项改为“10”,将“竖直”项改为“5”，如图4-24所示，点击确定。然后选择“进给率”，在弹出的对话框中设置“主轴速度”和“进给速度”。图4-23 图4-24 3、单击“确定”按钮。返回到“ZLEVEL_PROFILE”对话框，单击“生成”图标，图形区显示出型腔铣加工的刀具路径。在“CAVITY_MIL”对话框中，单击“确认”图标，进行动态仿真，刀具路径如图4-25所示。图4-25 半精加工刀轨4.3.2 对烟灰缸非陡峭区域半精加工1、单击“创建操作”图标，在“创建操作”对话框中，选择“类型”为“Mill_Contour”，选择“Contur_Area_Non_Steep”（非陡峭区域轮廓铣）图标，在选择“程序”项为“yanhuigang”,选择“使用几何体”为“WORKPIECE”,选择“使用刀具”为“R4”，选择“使用方法”为MILL _FINISH。单击“确定”按钮。2、弹出“Contur_Area_Non_Steep”对话框，如图4-26所示，在“几何体”选项中选择“切削区域” 图标，在弹出的对话框后选择图中的曲面，点击确定。选择区域单击“驱动方式”项下的“编辑参数”图标。弹出“区域铣削驱动方式”对话框，将“陡峭包含”选项设置为“非陡峭的”，“陡角必须”项改为“55”，将“百分比”项改为“30”，如图4-27所示，点击确定。图4-26 图4-27 3、返回到“Contur_Area_Non_Steep”对话框，单击“生成”图标，刀具路径如图4-28所示。图4-284.4 烟灰缸的精加工4.4.1 对烟灰缸陡峭区域精加工1、在“操作导航器”里将半精加工的“陡峭区域轮廓铣”复制后粘贴在最后面，并打开编辑，弹出“ZLEVEL_PROFILE”对话框，如图4-29所示，在“陡峭区域”前的方框中打钩，在相应的地方输入“55”。单击“组”选项，弹出如图4-30所示，将“方法”选项中的切削方法改为“MILL _FINISH”，将“刀具”项改为”R3”的球头铣刀。图4-29 图4-30 2、单击“确定”按钮。返回到“ZLEVEL_PROFILE”对话框，单击“生成”图标，刀具路径如图4-31所示。图4-31 精加工刀轨4.4.2 对烟灰缸非陡峭区域精加工1、单击“创建操作”图标，在“创建操作”对话框中，选择“类型”为“Mill_Contour”，选择“Contur_Area_Non_Steep”（非陡峭区域轮廓铣）图标，在选择“程序”项为“yanhuigang”,选择“使用几何体”为“WORKPIECE”,选择“使用刀具”为“R3”，选择“使用方法”为MILL _FINISH。单击“确定”按钮。2、弹出“Contur_Area_Non_Steep”对话框，如图4-32所示，在“几何体”选项中选择“切削区域” 图标，在弹出的对话框后选择图中的曲面，点击确定。选择区域单击“驱动方式”项下的“编辑参数”图标。弹出“区域铣削驱动方式”对话框，将“陡峭包含”选项设置为“非陡峭的”，“陡角必须”项改为“55”，将“百分比”项改为“10”，如图4-33所示，点击确定。图4-32 图4-33 3、返回到“Contur_Area_Non_Steep”对话框，单击“生成”图标，刀具路径如图4-34所示。图4-34 精加工刀轨4.5 周边轮廓的精加工1、单击“创建操作”图标，在“创建操作”对话框中，选择“类型”为“Mill_Contour”，选择“ZLEVEL_PROFILE”等高轮廓铣图标，选择“程序” 项为“yanhuigang”,选择“使用几何体”为“WORKPIECE”,选择“使用刀具”为“D5”，选择“使用方法”为MILL_FINISH。在“名称”文本框中取默认值FLOWCUT_REF_TOOL，如图4-35所示，单击“确定”按钮。2、弹出“ZLEVEL_PROFILE”对话框，设置“切削类型”项为Zig Zag(往复式)走刀方式，“合并距离”为2，“每一刀全局深度”为“1”，“切削顺序”为“深度优先”,如图4-36所示。图4-35 创建操作对话框图图4-36“ZLEVEL_PROFILE”对话框3、单击“生成”图标，生成刀具轨迹如图4-37所示。图4-37加工完成最终的2D仿真结果如图所示。4.6 产生NC程序选择创建的程序,左键单击菜单栏的后处理“”出现后处理对话框,选择MILL 3 AXTS,单击确定，出现信息对话框，如图4-38所示。图4-38NC程序如下所示(部分程序)：%O0001；N0010 G40 G80 G69 G17 G90 G70；N0020 G91 G28 Z0.0；N0030 T01 M06；N0040 T02；N0050 G0 G90 X2.6789 Y1.9223 S600 M03；N0060 G43 Z.3937 H01；N0070 Z.1181；N0080 Z.0787；N0090 G1 Z-0.0394 F3.9 M08；N0100 X2.5608 Y2.0676；N0110 X2.5384 Y2.0952；N0120 G3 X2.0712 Y2.5608 I-2.4558 J-1.9966；N0130 G1 X1.5946；N0140 G2 X2.3245 Y1.9213 I-1.512 J-2.4622；N0590 G0 Z-1.063；N0600 Z.3937；N0610 X-.6758 Y-2.0778；N0620 Z-1.063；N0630 Z-1.1024；N0640 G1 Z-1.2205；N0650 G3 X-.8324 Y-1.8919 I-.2675 J-.0663；N0660 G2 X-.8414 Y-1.8879 I.8324 J1.8919；N0670 I.8414 J1.8879；N0680 X-.8503 Y-1.8839 I.8414 J1.8879；N0690 G3 X-1.1051 Y-1.8985 I-.1134 J-.2511；N0700 G0 Z.3937；N0710 M02；%总结此次毕业设计是我们从大学毕业生走向未来社会实践的第一步。从最初的选题，开题到绘图、工艺分析直到完成设计。其间，一是掌握信息管理的基本原理和方法，具有较全面的综合管理素质；二是掌握文献检索、资料查询、收集的基本方法，具有一定的科研能力；三是掌握信息管理和信息系统分析、设计、维护的基本方法和实现技术；四是具有使用软件工具开发管理信息系统的实际工作能力。通过这次实践，我熟练掌握了软件的应用技巧以及简单的工艺分析。此次毕业设计是对我基础知识和专业知识一次实际检验和巩固，同时也为以后参加实际工作奠定了基础。通过毕业设计收获很多，比如学会了查找相关资料相关标准，分析数据，提高了自己的绘图能力，培养了从文献、科学实验、生产实践和调查研究中获取知识的能力。扩展所学的基本理论和专业知识，同时，培养学生综合运用所学知识独立完成课题的工作能力以及严谨推理、实事求是、用实践来检验理论的科学素质。但是毕业设计也暴露出自己专

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