UG建模与四轴编程基础实例.doc

四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 1 页 目录 绪 论 3 摘要 5 第 1 章 真空泵阀体数字化参数 6 1 1 阀体功能 6 1 2 阀体数字化参数及三维效果图 6 第 2 章 UGNX4 0 建模 7 2 1 图形分析 7 2 2 建模前准备 7 2 3 绘制圆柱 7 2 4 建立三个凸耳 8 2 5 绘制侧部圆柱体 9 2 6 三个小孔绘制 10 2 7 绘制台阶孔 11 2 8 直径 2 0 通孔绘制 12 2 9 倒角 12 第 3 章 加工工艺分析 13 3 1 零件图分析 13 3 2 零件的表面粗糙度分析 14 3 3 零件设计基准的分析 14 3 4 零件的材料分析 15 3 5 设备与夹具的选择 15 3 6 刀具的选择 15 3 7 零件的定位和装夹 16 3 8 加工坐标系 17 3 9 加工工艺路线 17 3 9 1 确定加工顺序及加工路线 17 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 2 页 3 9 2 切削用量的选择 18 第 4 章 实体开粗 20 4 1 三维图导入 20 4 2 创建毛坯 20 4 3 创建几何体及工件坐标系设定 20 4 4 创建刀具 21 4 5 点钻 22 4 6 钻孔 24 4 7 外形一次开粗 26 4 8 外形二次开粗 27 4 9 内腔开粗 29 4 10 产生 NC 程序 部分 31 4 11 生产加工程序单 33 结束语 34 参考文献 35 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 3 页 绪 论 在机械行业里 大多数阀体都采用铸造或者锻造后再进行部分表面加工 而并 不是直接使用数控设备加工 但随着科技的发展 高科技产品的不断上市 市场上 的阀体也是不计其数 很多阀体都是应用于航天航空 军事等高科技行业 这些阀 体的加工质量要求是比较高的 所以 在目前 有很多阀体都是使用数控车或者数 控铣削出来的 但阀体加工所需要的设备是比较先进的 譬如 使用数控铣床对阀 体的加工 一般需要设备达到四轴联动或者四轴以上的设备才能对其进行加工 还 有一些既要车销还要铣削的阀体 只能使用车铣中心设备对其加工 这些都大大的 增加了经济和技术的要求 给加工人员和工艺人员也带来了技术上的考验 此次的毕业设计是利用 UG 软件来建模和加工零件的 UG 是业界公认的最优秀 的 CAD CAM 软件之一 该软件的功能覆盖了整个产品的开发过程 即覆盖了从概念 设计 功能工程 工程分析 加工制造到产品发布的全过程 自 1990 年进入了中 国市场以来 在航空 汽车 机械 电器电子等各工业领域的应用非常广泛 数控编程是一项实践性很强的技术 对软件的使用只是数控编程中的一个部分 此软件具有的特点是 先进性 实用性 逻辑性强 所以它更有助于我们把零件的 实体建模与加工很好的结合在一起 同时也能使我们把产品的加工工艺和加工流程 熟练掌握和了解 本次设计的课题是 真空泵阀体的数字化设计和粗加工 制造业已成为国家经济和综合国力的基础 制造业的发达与先进程度是国家工 业化的重要表征 人类社会在步入新世纪的同时也逐渐由工业经济时代步入知识经 济时代 知识和技术被认为是提高生产率和实现经济增长的驱动器 因而 先进制 造技术已成为制造企业在激烈市场竞争中立于不败之地并求得迅速发展的关键因素 成为世界经济发展和满足人类日益增长需要的重要支掌 成为加速高新技术发展和 实现国防现代化的助推器 UG 的建模功能是很强大的 其主要的建模方法有 UG 实体建模 UG Solid Modeling UG 特征建模 UG Features Modeling UG 自由曲面建模 UG Freedom Modeling UG 用户自定义特征 UG User Defined Features 等 其中 相对于其它 CAD 软件 UG 的特征建模是其比较大的亮点 对于不太复杂的 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 4 页 模型 特征建模 完全可以胜任 且可以达到很高的建模效率 但对于形状 位置 复杂或要求实现参 数化的模型 单纯的特征建模就显得麻烦或者很难 这时就需 要考虑采用其它的方法 草图 Sketch 和表达式 Expression 功能就是最常用 的处理此方面问题的简洁高效的方法 UG 中的草图 Sketch 是指与实体模型相关联的二维图形 它可以通过对近 似的曲线轮廓进行尺寸和几何约束来准确地表达设计师们的设计意图 再辅以拉伸 管道 投影和通过曲线网格等实体建模方法来创建模型 利用草图功能创建的模型有以下两个突出优点 易于编辑和修改 易于实现参 数化和系列化设计 UG 的表达式功能则可以很方便的将尺寸关联起来以实现参数 化 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 5 页 摘要 本次设计共包含五个部分 第一部分为绪论 在这一部分我们主要是介绍了一 下 UG 的建模及阀体的一些基本信息 第二部分为真空泵阀体数字化参数 在这一 章 我介绍了阀体的功能 展示了阀体的零件图 第三部分为真空泵阀体的 UG 建 模 使用 UG 软件画出零件的三维立体图 第四部分是对零件的工艺分析 选择加 工需要的一些参数 第五部分是对工件进行开粗加工 这一章主要是应用 UG 软件 对工件做一个仿真的粗加工 并生成了加工程序 制订出了生产加工程序单 后面 一部分是这次毕业设计的结束语及参考文献 这便是这次毕业设计的主要内容 此零件属于回转体型零件 其结构简单 所以 使用 UG 建模是比较容易的 对于加工而言 就有些困难了 一般都需要四轴以上的设备才能对其进行加工 因 此 本次设计主要是对工件的建模 工件粗加工 粗加工工艺分析 关键词 参数 建模 工艺 加工 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 6 页 第 1 章 真空泵阀体数字化参数 1 1 阀体功能 阀体是阀门中的一个主要零部件 根据压力等级有不同的机械制造方法 例如 铸造 锻造等 中低压规格的阀体通常采用铸造工艺生产阀体 中高压规格的阀体 采用锻造工艺生产 与阀芯以及阀座密封圈一起形成密封后能够有效承受介质压力 阀体的材质根据不同的工艺介质 选用不同的金属材料 常用材质有 铸铁 铸钢 不锈钢 碳钢等 1 2 阀体数字化参数及三维效果图 相关参数及三维效果图如图 1 1 所示 图 1 1 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 7 页 第 2 章 UGNX4 0 建模 2 1 图形分析 该图是一个回转体零件 结构比较简单 注 该图及设计中所有尺寸参数皆 为英制尺寸 主体是一个直径为 2 75 英寸的空心圆柱体 底部有三个凸耳 侧部 是一个直径为 2 00 英寸的凸台 与主体贯通连接 2 2 建模前准备 1 启动 NX4 单击 新建 图标 弹出 新建部件文件 对话框 设置 单位为英寸 输入文件名 FATI1 选择保存路径 单击 OK 按钮确定 2 选择 首选项 可视化 命令 弹出 可视化首选项 对话框 选择 编辑背景 命令 弹出对话框 背景颜色设置为白色 单击确定 3 选择 起始 建模 命令 或者按快捷键 Ctrl M 启动建模模块 2 3 绘制圆柱 1 选择 插入 设计特征 单击 圆柱体 图标 弹出 圆柱 对 话框 单击 直径 高度 图标 弹出 适量构 造器 对话框 以为轴向 单击确定 弹出 圆柱 对话框 直径设置为 2 75 英寸 高度设置为 2 2 英寸 如图 2 1 所示 图 2 1 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 8 页 2 单击确定 弹出 点构造器 对话框 选择 自动判断点 X Y Z 坐标值设置为 0 单击确定 效果如图 2 1 所示 2 4 建立三个凸耳 1 单击 草图 图标 进入草图绘制界面 选择 XY 平面 单击 圆 图标 在坐标 0 1 73 上绘制直径 0 5 英寸的圆 再绘制直径 1 0 英寸圆 2 单击 直线 绘制两条直线平行于 Y 轴并与直径 1 0 圆相切 单击 圆弧 图标 圆弧端点为直线与直径 2 75 英寸圆柱底面轮廓的两个交点 圆弧与圆柱底面轮廓重合 3 单击 修剪 图标 修剪多余线段 效果如图 2 2 所示 图 2 2 4 选中在草图中绘制的所有图素 使用快捷键 Ctrl t 弹出 变换 对话框 单击 绕点旋转 弹出 点构造器 对话框 单击 圆 圆弧 椭圆中心 图 标 选择圆柱体地面轮廓 弹出 变换 对话框 角度输值 120 单击确定弹出 变换 对话框 选择 复制 绘制出第二个凸耳 再单击 复制 绘制出第三 个凸耳 注意 此时 单击 取消 不要点击确定 单击 完成草图 进入建模 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 9 页 界面 效果如图 2 2 所示 5 单击 拉伸 图标 弹出 拉伸 对话框结束值输入 0 32 并选择 求和图标 求和对象选择圆柱体 单击确定最后效果如图 2 3 所示 图 2 3 2 5 绘制侧部圆柱体 1 单击 圆弧 圆 图标 弹出 圆弧 圆 对话框 单击 自 动平面 的下拉图标 选择 平面 图标 弹出 基准平面 对话框 选择 XZ 平面 偏置值输 1 45 英寸 单击确定 返回 圆弧 圆 对话框 坐标值输为 0 1 45 1 1 半径值输 1 英寸 单击确定 2 单击 拉伸 图标 弹出 拉伸 对话框 选择 2 00 英寸的圆 结束值输 1 00 英寸 拉伸并求和 效果如图 2 4 所示 图 2 4 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 10 页 2 6 三个小孔绘制 1 选择打开草图绘制界面 平面选择 基准平面 弹出 基准平面 对话框 选择直径 2 0 英寸凸台表面作为绘图面 原点位于凸台中心 2 单击 圆 图标 坐标输值 0 0 75 直径输入 0 2 英寸 如 图 2 5 所示 图 2 5 3 选择直径 0 2 英寸的小圆 使用快捷键 Ctrl t 弹出 变换 对话框 选 择 绕点旋转 弹出 点构造器 对话框 选择 圆 圆弧 椭圆圆心 图标 选择直径 2 0 英寸圆台阶外轮廓 角度输值 120 度 单击确定 弹出 变换 对话 框 单击 复制 两次 单击取消 4 单击完成草图 返回建模界面 选择 拉伸 图标 弹出 拉伸 对话框 选择三个圆 起始值输入为 0 结束值输入为 0 32 如果方向相反 点击 反向 图标 然后拉伸并求差 最终效果如图 2 6 所示 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 11 页 图 2 6 2 7 绘制台阶孔 1 选择 钻孔 图标 弹出 孔 对话框 单击 沉头孔 图标 进入 沉头孔 参数设定对话框 沉头直径设为 0 98 深度设为 0 2 孔直径设为 0 55 深度设为 2 65 顶锥角设为 0 单击确定 弹出 定位 对话框 如图 2 7 所示 图 2 7 2 单击 点到点 图标 弹出 点到点 对话框 选择直径 2 0 圆台 阶外轮廓 弹出 设置圆弧的位置 对话框 选择 圆弧中心 单击确定 最终 效果如图 2 8 所示 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 12 页 图 2 8 2 8 直径 2 0 通孔绘制 1 选择 钻孔 图标 弹出 孔 对话框 单击 简单 图标 使用简单孔加工 直径输入 2 0 深度只要大于工件高度就行 工件高度为 2 2 在此输入 3 顶锥角输 0 如果深度够深 可以默认 120 度 单击确定弹出 定位 对话框 2 单击 点到点 图标 弹出 点到点 对话框 选择直径 2 75 圆的 外轮廓 弹出 设置圆弧的位置 对话框 选择 圆弧中心 单击确定 2 9 倒角 1 选择 边倒圆 图标 弹出 边倒圆 对话框 半径设置为 0 035 选择需要倒圆角的边 最终效果如图 2 9 所示 图 2 9 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 13 页 第 3 章 加工工艺分析 3 1 零件图分析 图 3 1 工件零件图如图 3 1 所示 该工件属于管道型零件 由个圆型凸台与管道垂直 贯通连接而成 垂直于 Z 轴的管道属于流道 与之相垂直的部分是安装阀杆和密封 圈的 该工件的加工比较复杂 前面绪论中也提到过 必须使用四轴以上的设备才 能完成加工 在本次加工中 我只做到对工件的开粗为止 工件的流道开粗比较简单 但首先得钻孔 以便于下刀 工件的外形开粗比较 复杂 流道的外形和安装阀杆的台阶不能够同时完成开粗 他们不在同一平面上 这就是为什么必须使用四轴以上设备才能对其加工的原因 我将其分为两次开粗完 成 第一次开粗主要是对流道的外表面和工件的三个凸耳进行开粗 第二次主要是 对于台阶孔的开粗 改工件毛坯材料为塑料 所以可以使用高转速 少吃快走的方 式进行加工 通过分析真空泵阀体零件的结构形状和大小 确定其加工顺序 刀具 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 14 页 直径 类型 圆角半径 和加工方式 然后根据加工顺序和加工方式等因素进行 刀具程序编制 该零件的内腔直径为 2 0 英寸 主要由曲面构成 加工起来是比较简单的 刀 具可选立式铣刀 加工时 首先得钻中心孔 然后进行钻孔 钻头我们选择 12 的钻头 然后才能进行铣削 工件流道外表面尺寸为 2 75 英寸 而毛坯尺寸为 4 5 英寸 x4 5 英寸 所以我们可以选择大一点的刀具 刀具选择 12 的立式铣刀 侧面凸台的尺寸为 2 0 英寸 台阶孔的尺寸为 0 98 英寸和 0 55 英寸 但这次开粗 还是要对工件外表面进行开粗 因为第一次的开粗不能将凸耳与凸台相交处的区域 切削到 本次开粗所使用的方式为第四轴切削进行 而且工件外表面为曲面 所以 我们必须选用球头铣刀 本次开粗我们选择 12 的球头铣刀 对工件外表面的残 留部分以及台阶孔进行开粗 对于该工件的开粗 我们是用 UG 软件对其进行自动编程及仿真加工的 该工 件最难加工的地方是工件凸台与凸耳 还有他们相交的那部分曲面 这些部分的加 工 我们必须用到四轴设备和高技术编程 而对于工件内腔的铣削是比较简单的 3 2 零件的表面粗糙度分析 表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求 也是合理选择加工中心 刀 具及确定切削用量的依据 因此要对零件的表面粗糙度进行分析 由于我们只是对 工件进行粗加工 所以 我们取表面粗糙度 Ra12 6 3 3 零件设计基准的分析 设计基准是大多数零件图所采用的基准 分析零件的设计基准有助于避免定位 基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差 对于该零件 我们的装夹方式为 三抓卡盘装夹 工件的三个凸耳环绕着工件外表面圆形分布 所以 内腔铣销还有 三个凸耳的铣削 我们都是以毛坯的中心为基准 对于外形的第一次开粗 我们也 是毛坯的中心为基准的 对与阶梯孔的的加工 我是以凸台的表面作为基准的 3 4 零件的材料分析 在满足零件功能的前提下 零件材料应选择适合机床的加工和经济性要合理 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 15 页 同时零件材料选用不当也会增加工艺难度 在加工该工件时材料选择塑料 因为塑 料的成型加工性能好 流变动性 热传导性能 结晶性能 大分子取向性能 收缩 性都较好 因此 材料选择塑性材料 3 5 设备与夹具的选择 为了保证零件的加工精度 在数控机床上加工零件时必须先使工件在机床上定 一个正确的位置然后将其夹紧 这种定位与夹紧的过程称为工件的装夹 用于装夹 工件的工艺装备就是机床夹具 对于该工件我选用的夹具为开口三抓卡盘 加上垫 圈装夹 3 6 刀具的选择 刀具选择总的原则是 既要求精度高 强度大 刚性好 耐用度高 又要求尺 寸稳定 安装调整方便 在满足加工要求的前提下 尽量选择较短的刀柄 以提高 刀具的刚性 当前使用的金属切削刀具材料主要有 高速钢 硬质合金 陶瓷 立 方氮化硼 聚晶金刚石 而根据数控加工对刀具的要求 选择刀具材料的一般原则 是尽可能选用硬质合金刀具 再者根据所加工的零件结构和材料的加工性能决定 选取刀具时 要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应 在加工该工件 时粗加工一般采用直径较大的刀 因为材料我们选择为塑料 比较容易切削 切削 量可以给大一些 可以提高加工的效率 另外 刀具的耐用度和精度与刀具价格关 系极大 必须引起注意的是 在大多数情况下 选择好的刀具虽然增加了刀具成本 但由此带来的加工质量和加工效率的提高 则可以使整个加工成本大大降低 在 加工中心上 各种刀具分别装在刀库上 按程序规定随时进行选刀和换刀动作 因 此必须采用标准刀柄 以便使各个工序用的标准刀具 迅速 准确地装到机床主轴 或刀库上去 应了解机床上所用刀柄的结构尺寸 调整方法以及调整范围 以便在 编程时确定刀具的径向和轴向尺寸 刀具卡如表 3 1 所示 表 3 1 刀具卡表 产品名称或代号零件名称阀体零件图号程序编号 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 16 页 工步号刀具号刀具名称刀具型号刀具的规格刀具材料备注 1T01Z0 15A3中心钻 2T02Z0 5 12mm 钻头硬质合金 3T03D0 5 12mm 立式铣刀硬质合金 4T04Q0 5 12mm 球头铣刀硬质合金 3 7 零件的定位和装夹 选择精基准时 主要应考虑保证加工精度和工件安装方便可靠 其选择原则如 下 1 基准重合原则即选用设计基准作为定位基准 以避免定位基准与设计基 准不重合而引起的基准不重合误差 2 基准统一原则采用同一组基准 定位加工零件上尽可能多的表面这就是 基准统一原则 3 自为基准原则某些加工要求加工余量较小且均匀的精加工工序 选择加 工表面本身作为定位基准 4 互为基准原则当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时 需要用两个表面互相作为基准 反复进行加工 以保证位置精度要求 5 便于装夹原则所选精基准应保证工件安装可靠 夹具设计简单 操作方 便 选择粗基准时 主要要求保证各加工面有足够的余量 使加工面与不加工面间 的位置符合图样要求 并特别注意尽快获得精基面 具体选择时应考虑下列原则 1 选择重要表面为粗基准 2 选择不加工表面为粗基准 3 选择加工余量最小的表面为粗基准 4 选择较为平整光洁 加工面积较大的表面为粗基准 5 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次 由于阀体整体外形是回转体 所以选择阀体上表面为定位粗基准 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 17 页 工件在装夹时要注意以下几点 1 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 2 力求设计基准 工艺基准和编程原点统一 以减少基准不重合误差和数 控编程中的计算工作量 3 避免采用占机人工调整方案 装夹方式 该工件的装夹并不好装夹 为了保证一次性装夹 我们将毛坯的高 度设为 4 5 英寸 工件的高度为 2 2 英寸 工件下面的多余毛坯便是我们留下来装 夹工件的 这样 工件的装夹就容易多了 最终用线切割将工件与毛坯分离 如图 3 2 所示 图 3 2 3 8 加工坐标系 该工件的毛坯选择的是圆柱体 所以 工件坐标系我将设定在圆柱体的上表面 的圆心上 这样便于对刀而且便于找基准 3 9 加工工艺路线 3 9 1 确定加工顺序及加工路线 在确定走刀路线时 主要遵循这几点原则 保证零件的加工精度和表面粗糙 度 使走刀路线最短 减少刀具空行程时间 提高加工效率 最终轮廓一次走 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 18 页 刀完成 综上所述 加工该零件时 对外轮廓是从切线方向切入 对内轮廓是以螺 旋线的下刀方式切入 加工分为粗加工和精加工 粗加工采用逆铣 精加工采用顺 铣 以保证加工质量 当零件的加工质量要求较高时 往往不可能用一道工序来满足其要求 而要用 几道工序逐步达到所要求的加工质量 为保证加工质量和合理地使用设备 人力 零件的加工过程通常按工序性质不同 可分为粗加工 半精加工 精加工三个阶段 但是本次设计零件太复杂 所以只有粗加工阶段 在粗加工阶段 我不能一次性对 工件完全开粗 所以 我是以区域划分的方式对工件进行开粗的 由于该工件有内 腔 所以 首先 我要钻中心孔 然后钻孔 再是对零件外形进行开粗 零件外形 开粗总共分两次 第一次是对工件总体开粗 去掉大部分余量 二次开粗是对工件 侧面凸圆内的阶梯孔进行开粗 最后再对工件内腔进行一次性开粗 这便是对这个 工件的整个粗加工过程 3 9 2 切削用量的选择 零件内外轮廓精加工时留 0 05 英寸铣削量 确定主轴转速与进给速度时 先 查阅切削用量手册 确定切削速度与每齿进给量 然后利用公式 1000 dnVc 计算主轴转速 n 利用 计算进给速度 zf znffnV 点钻 使用点钻加工时 我选用规格为 A3 的中心钻 中心钻深度一般为 0 08 到 0 2 英寸 在此 切削深度选择为 0 1 英寸 主轴转速为 1000r min 进给速度 为 60mm min 钻孔 对零件进行钻孔时 我选用 12 的钻头 切削深度最大为 2 2 英寸 主轴转速为 1200r min 进给速度为 80mm min 外形一次粗加工 选用直径为 12 的的立式铣刀 切削深度最大为 2 0 英寸 侧面余量为 0 015 英寸 底面不留余量 主轴转速为 800r min 进给速度为 100mm min 采用跟随工件的走刀方式进行切削 外形二次粗加工 这次开粗使用的是四轴加工的方式对零件的凸台和凸台内的 阶梯孔进行粗加工 表面余量为 0 01 英寸 我选用 12 的球头铣刀 切削深度为 0 005 英寸 主轴转速为 1200r min 进给速度为 100mm min 采用四轴加工的走 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 19 页 刀方式进行切削 内腔粗加工 这次开粗是对工件内腔进行粗加工 表面余量为 0 01 英寸 选 用直径为 12 的立式铣刀 切削深度最大为 2 0 英寸 主轴转速为 800r min 进 给速度为 100mm min 采用螺旋的走刀方式进行切削 加工工艺卡 如表 3 2 所示 表 3 2 工序表 数控粗加工工艺卡 产品名称或代 号 零件名称零件图号 四川信息职业 技术学院 数控 加工 工序 卡片 真空泵阀体 工艺序 号 程序编 号 夹具 名称 夹具编号使用设备车间 三抓 卡盘 工步 号 工步内容 刀具 号 刀具规 格 主轴 转速 r min 进给 速度 mm min 切削 深度 in 余量 in 备注 1 钻中心孔 T01 A3 中心 钻 1000600 150 2 钻孔 T02 12 钻 头 1200802 20 3 外形一次开粗 T03 12 立 式铣刀 8001000 20 1 4 外形二次开粗 T04 12 球 头刀 12001000 050 05 5 内腔开粗 T03 12 立 式铣刀 8001000 20 05 编制陈晓鹏审核批准共 1 页第 1 页 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 20 页 第 4 章 实体开粗 4 1 三维图导入 1 启动 UG 程序后 选择主菜单 文件 打开 出现 打开部件文件 对话框 选取 TATI1 prt 文件 单击 Ok 按钮 图形区出现实体零件图形 4 2 创建毛坯 1 单击 草图 图标 进入草图绘制界面 选择 XY 平面 或者直接 单击鼠标中间 进入草图绘制界面 单击 圆 图标 在原点上绘制直径 4 5 英寸圆 双击鼠标中间 返回建模界面 2 单击 拉伸 图标 弹出 拉伸 对话框结束值输入 2 2 拉伸方 向沿 Z 轴正方向 单击确定 注意 这次拉伸不与工件求和 这就是我们的毛坯了 为了为便于区分毛坯与工件 将毛坯颜色改变为蓝色 并改变透明度设为半透明 如图 4 1 所示 图 4 1 4 3 创建几何体及工件坐标系设定 1 单击 起始 图标 在菜单中选择 加工 进入加工界面 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 21 页 选择 创建几何体 单击 几何体 图标 选择几何体 单击确定 单 击 毛坯 图标 选择上节创建的毛坯 单击确定弹出对话框 选择 mcs 图标 单击确定 弹出 MCS 对话框 选择间隙 单击指定 输入值 2 单击确定 返回到 MCS 对话框 选择 原点 图标 弹出点构造器图标 选择 圆心 图标 选择上表面轮廓 单击重置 单击确定 坐标系设置为表 面圆心上 如图 4 2 所示 图 4 2 4 4 创建刀具 1 单击 创建刀具 图标 弹出创建刀具对话框 单击 中心钻 图标 刀具名设为 z0 15 单击确定 弹出 刀具参数 对话框 刀具直径设为 0 15 英寸 刀具长度设为 2 5 英寸 刀具刃长设为 1 英寸 单击确定 2 单击 创建刀具 图标 弹出创建刀具对话框 单击 钻头 图标 刀具名设为 z0 5 单击确定 弹出 刀具参数 对话框 刀具直径设为 0 5 英寸 刀具长度设为 6 英寸 刀具刃长设为 3 英寸 单击确定 3 单击 创建刀具 图标 弹出创建刀具对话框 单击 立式铣 刀 图标 刀具名设为 D0 5 单击确定 弹出 刀具参数 对话框 刀具直径设 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 22 页 为 0 5 英寸 刀具长度设为 6 英寸 刀具刃长设为 3 英寸 单击确定 4 单击 创建刀具 图标 弹出创建刀具对话框 单击 球头铣 刀 图标 刀具名设为 Q0 5 单击确定 弹出 刀具参数 对话框 刀具球径设 为 0 5 英寸 刀具长度设为 6 英寸 刀具刃长设为 3 英寸 单击确定 如图 4 3 所 示 图 4 3 4 5 点钻 1 单击 创建操作 图标 弹出 创建操作 对话框 操作方式选择 drill 钻孔 方式 单击 drill 图标 刀具选择 z0 15 单击确定 弹出 spot drilling 对话框 如图 4 4 所示 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 23 页 图 4 4 2 单击 孔 图标 弹出 点位加工几何体 对话框 单击 选择 图标 弹出对话框 选择 一般点 图标 弹出点构造器对话框 单击 圆弧圆心 图标 鼠标选择工件上表面轮廓的圆心 单击确定 返回 spot drilling 对话框 单击 部件表面 图标 单击选择 弹出 部件 表面 对话框 选择 一般平面 图标 鼠标选择工件上表面 单击确定 返 回 部件表面 对话框 单击确定 返回 spot drilling 对话框 如图 4 5 所 示 图 4 5 3 单击 编辑参数 图标 弹出 指定参数组 对话框 单击确定 弹出 cycle 参数 对话框 选择 深度参数 图标 选择刀尖深度 设置深度为 0 15 英寸 单击确定 4 单击 进给率 图标 设置主轴转速为 1500r min 进 给速度设置为 60mm min 单击确定 5 生成刀路 并 2D 仿真 效果如图 4 6 所示 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 24 页 图 4 6 4 6 钻孔 1 单击 创建操作 图标 弹出 创建操作 对话框 操作方式选择 drill 钻孔 方式 单击 drilling 图标 刀具选择 z0 5 单击确定 弹 出 drilling 对话框 如图 4 7 所示 图 4 7 2 单击 孔 图标 弹出 点位加工几何体 对话框 单击 选择 图标 弹出对话框 选择 一般点 图标 弹出点构造器对话框 单击 圆弧圆心 图标 鼠标选择工件上表面轮廓的圆心 单击确定 返回 drilling 对话框 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 25 页 3 单击 部件表面 图标 单击选择 弹出 部件表面 对话框 选 择 一般平面 图标 鼠标选择工件上表面 单击确定 返回 部件表面 对 话框 单击确定 返回 drilling 对话框 如图 4 8 所示 图 4 8 4 单击 底面 图标 单击选择 弹出 底面 对话框 选择 一般平面 图标 鼠标选择工件底面 单击确定 返回 底面 对话框 单 击确定 返回 drilling 对话框 5 单击 编辑参数 图标 弹出 指定参数组 对话框 单击确定 弹出 cycle 参数 对话框 选择 深度参数 图标 选择刀尖深度 设置深度为 2 2 英寸 单击确定 6 单击 进给率 图标 设置主轴转速为 1200r min 进 给速度设置为 80mm min 单击确定 返回 drilling 对话框 7 生成刀路 并 2D 仿真 效果如图 4 9 所示 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 26 页 图 4 9 4 7 外形一次开粗 1 单击 创建操作 图标 弹出 创建操作 对话框 操作方式选择 mill contour 型腔铣 方式 单击 mill CONTOUR 图标 刀具选择 D0 5 单击确定 弹出 MILL CONTOUR 对话框 如图 4 10 所示 图 4 10 2 单击 切削参数 图标 弹出 切削参数 对话框 策略里切削顺序设置为层优先 毛坯余量设置为 0 1 英寸 连接中的打开刀路设置 为变换切削方式 单击确定 返回 MILL CONTOUR 对话框 每一道全局深度设置 为 0 2 英寸 切削方式选择跟随工件 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 27 页 3 单击 进给率 图标 设置主轴转速为 800r min 进给 速度设置为 100mm min 单击确定返回 MILL CONTOUR 对话框 4 生成刀路并 2D 仿真 效果如图 4 11 所示 图 4 11 4 8 外形二次开粗 1 单击 创建操作 图标 弹出 创建操作 对话框 操作方式选择 mill multi axis 多轴切削 方式 单击 VARIABLE CONTOUR 图标 刀具 选择 Q0 5 单击确定 弹出 VARIABLE CONTOUR 对话框 如图 4 12 所示 图 4 12 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 28 页 2 在驱动方式的下拉菜单中 选择 曲面区域 单击 编辑参数 图 标 弹出 曲面驱动方式 对话框 单击 选择 图标 弹出 驱动几 何体 对话框 选择毛坯的侧表面 单击确定 返回 驱动几何体 对话框 在刀 轴的下拉菜单下选择 4 轴与驱动体垂直 弹出 4 轴与驱动体垂直 对话框 单击 确定 在投影矢量的下拉菜单中 选择垂直于驱动体 单击确定 返回到 VARIABLE CONTOUR 对话框 如图 4 13 所示 图 4 13 3 单击 切削 图标 弹出 切削参数 对话框 毛坯里 设置毛坯余量为 0 05 英寸 单击确定返回到 VARIABLE CONTOUR 对话框 4 单击 进给率 图标 设置主轴转速为 1200r min 进 给速度设置为 100mm min 单击确定 返回到 VARIABLE CONTOUR 对话框 5 生成刀路 并 2D 仿真 效果如图 4 14 所示 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 29 页 图 4 14 4 9 内腔开粗 1 单击 创建操作 图标 弹出 创建操作 对话框 操作方式选择 mill pianar 平面铣 方式 单击 PLANAR MILL 图标 刀具选择 D0 5 单 击确定 弹出 PLANAR MILL 对话框 如图 4 15 所示 图 4 15 2 单击 部件 图标 弹出 边界几何体 对话框 鼠标选择毛坯上 边面和下底面 单击确定 返回 PLANAR MILL 对话框 单击 底面 图标 弹出 平面构造器 对话框 鼠标选择毛坯底面 单击确定 返回 PLANAR 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 30 页 MILL 对话框 3 单击 切削深度参数 图标 弹出 切削深度参数 对 话框 最大切削深度为 0 2 英寸 最小切削深度为 0 05 英寸 单击确定 返回 PLANAR MILL 对话框 如图 4 16 所示 图 4 16 4 单击 切削参数 图标 弹出 切削参数 对话框 策 略里面层次选择深度优先 毛坯余量设置为 0 05 英寸 连接里面的打开道路设置 为变换切削方式 单击确定 返回 PLANAR MILL 对话框 5 单击 进给率 图标 设置主轴转速为 800r min 进给 速度设置为 100mm min 单击确定 返回 PLANAR MILL 对话框 6 生成刀路并 2D 仿真 效果如图 4 17 所示 图 4 17 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 论文 第 31 页 4 10 产生 NC 程序 部分 程序通过 UG4 0 的导出窗口中自动导出 001 N0010 G40 G17 G90 G70 N0020 G91 G28 Z0 0 N0030 T00 M06 N0040 G0 G90 X3 3392 Y0 0 S0 M03 N0050 G43 Z 9252 H00 N0060 Z 9134 N0070 G1 Z 7953 F9 8 M08 N0080 X2 8982 N0090 Y 1 9699 N0100 G2 X2 8752 Y 1 9927 I 0252 J 0024 N0110 G1 X 2 8752 N0120 G2 X 2 8982 Y