UG汽车轮毂的设计

1、数控加工工艺综合实践论文大纲目录绪论 2MASTERCAM软件的介绍_2UG 软件介绍.21.零件设计思路 32 .ABSM 料性能介绍 33 .汽车轮毂外形曲线曲面设计 44 .输出文件 IGES=135 .1 传入文件并加工.151.2 外形加工二 161.3 曲面挖梢粗加工221.4 使用 3D 等距精加工富 4(1)(1).后处理二 25(2)(2).结论 426(3)(3).总结 269、谢辞 27参考文献，-27绪论Mastercam软件介绍MastercamMastercam 是美国 CNMCNM 司开发的基于 PCPC 平台的 CAD/CACAD/CA 岷件。该软件自 1984

2、1984 年问世以来，就以其强大的三维造型于加工功能闻名于世。根据国际 CAD/CAMCAD/CAM域的权威调查公司最新数据显示，它的装机数量居世界第一。基于 PCPC 平台的 MastercamMastercam 软件，虽然不如工作站级软件功能全、模块多，但就其性价比来说更具有灵活性。它对硬件的要求不高，且操作灵活，易学易用，能使企业很快创造效益。伴随着全世界范围内机械加工技术的发展和计算机技术的进步，“面向产品”设计的三维设计软件系统日益完善，它们的发展大大超出了设计师们的预想。目前，MastercamMastercam 软件被广泛应用于航天、机械、电子、汽车、家电、玩具、模具等多种行业中

3、。MastercamMastercam 采用图形交互方式自动编程。交互式编程是一种人机对话的编程方法，编程人员根据屏幕提示的内容于计算机对话，选择菜单目录或回答计算机的提问，直至将所有问题回答完毕，然后即可自动生成 NCNC 程序。NCNC 程序的自动产生是受软件的后置处理功能控制的，不同的加工模块（如车削、铳削、线切割等）和不同的数控系统对应于不同的后处理文件。软件当前使用哪一个后处理文件，是在软件安装时设定的，而在具体应用软件进行编程之前，一般还需要对当前的后处理文件进行必要的修改和设定，以使其符合系统要求和使用者的编程习惯。UG4.0软件介绍UnigraphicsNX4.0Unigrap

4、hicsNX4.0 中文版（简称 U3NX4.0U3NX4.0）, ,其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，在航空、汽车、机械、电器电子等各工业领域中应用非常广泛。UGUG 软件起源于美国麦道飞机公司， 自 2020 世纪 6060 年代起成为商业化软件以来， 一直被全球众多知名公司所采用，UGUG 软件在客户需求驱动下，汽车多个大型工程项目的实际考验，被公认为世界一流的企业级 CAD/CAM/CACAD/CAM/CA体化软件之一。汽车轮毂模型设计用 UGUG 造型把汽车轮毂的模型先造型出来用 MastercamMastercam

5、编程加工外形上机床加工上下两面，材料为 ABS,ABS,材料特性如下：ABSABS 塑料化学名称：丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名称:AcrylonitrileButadieneStyrene:AcrylonitrileButadieneStyrene比重：1.051.05 克/立方厘米成型收缩率：0.4-0.7%0.4-0.7%成型温度：200-240C200-240C 干燥条件：80-90C80-90C2 2 小时特点：1 1、综合性能较好，冲击强度较高，化学稳定性，电性能良好. .2 2、与 372372 有机玻璃的熔接性良好，制成双色塑件，且可表面镀铭，喷漆处理. .3 3、有高抗冲

6、、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。4 4、流动性比 HIPSHIPS 差一点，比 PMMAPMMA、PCPC 等好，柔韧性好。用途：适于制作一般机械零件，减磨耐磨零件，传动零件和电讯零件.成型特性：.无定形料，流动性中等，吸湿大，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-9080-90 度,3,3 小时.宜取高料温， 高模温， 但料温过高易分解(分解温度为270270 度).对精度较高的塑件， 模温宜取 50-650-60 0度,对高光泽.耐热塑件，模温宜取 60-8060-80 度.、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。、如成形耐热级或阻

7、燃级材料，生产 3-73-7 天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。ABSABS 工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。汽车轮毂设计一、轮毂外形的设计1 1、新建文件在开始菜单中打开 UGNX4UGNX4 然后点新建 1 1,输入文件名，单位选择毫米，点击开始一一建模2 2、用基本体素法做轮毂外行曲线单击基本曲线命令少 L L 在弹出的对话筐中选取点方式为点构造器在弹出的对话框中输入坐标点 1(80,150,0)1(80,150,0)按确定后继续输入坐标点 2(80,200,0)2(80,200,0)按确定后继续输入坐标点

8、 3(90,198,0)3(90,198,0)按照这个方法继续输入坐标点 4 4(X90,Y178),(X90,Y178),坐标点 5 5(X100,Y175),(X100,Y175),坐标点 6 6(X110,Y110),(X110,Y110),坐标点7 7(X175,Y100),(X175,Y100),坐标点 8 8(X190,Y168)(X190,Y168), ,坐标点 9 9(X200,Y165),(X200,Y165),坐标点 1010(X200(X200, ,Y170),Y170),关闭对话框退出。得到下图图 2-12-1 连续曲线继续选择命令基本曲线？，与以上同样的方式画连续线，

9、坐标分别为 1 1(X565,YO),(X565,YO),2 2(X565,Y100),(X565,Y100),3 3(X550,Y100),(X550,Y100),4 4(X550,(X550,丫 90),590),5(X490,(X490,丫 95),695),6(X485,Y70(X485,Y70) )关闭对话框确定，得到下图：图 2-22-2 第二条连续曲线画圆弧，点击基本曲线 2 2L L 选择圆弧命令，并选择圆弧，生成方式为起点，终点，半径。在下面的跟踪栏里面半径输入 K K10001000 一|得到下图3 3、构建底部曲面的线框单击基本曲线,选择点方式为点构造器输入坐标点(240

10、,100,0)240,100,0)单击后退，在跟踪栏上输入角度后退出得到下图-12.5-12.5 度，长度300.300.0000004 41-12.51-12.5300300图 3-23-2 得到圆弧选择基本曲线，修剪O O 选择要修剪的线，选择修剪边界入坐标值(确定后得到图 3-33-3 最后修剪结果4 4、旋转曲线产生轮毂外形曲面单击命令回转，选择要旋转的几何如下：图 4-14-1 旋转几何区选择旋转轴为 YCYC 轴，以原点为确定矢量点。旋转 4545 度后得到曲面如图：图 4-24-2 旋转成曲面同样的方法旋转底部曲线。5 5、构建凹槽曲面投影轮廓线移动坐标原点，单击出现对话框为一个

11、点构造命，设置移动坐标 Y400Y400, ,旋转坐标 y y，绕 X X 轴选择 9090 度。画直线，单击基本曲线少，选择点构造器，以原点为起点（重置确定后退）I1源源- -nXCr803.782|VC1-565.2022C-nbnnn55 口口, ,口。口凸口。口凸 8|Il.OOOl图 5-15-1 在跟踪栏输入长度和角度按回车确定。以同样的方式画第二条直线，角度和长度分别为图 5-45-4 选择点构造器图 5-35-3 根据边界选择对象图 5-55-5 选择分割点分割）3737 和 550550。确定后分割成功，以同样的方式分割其他曲线，把多余线段删掉后得到下图:分割结果四边倒圆角，

12、半径为 2020。单击基本曲线（注意逆时针选择），点击曲线倒圆。图 5-75-7 倒圆6 6、构建外形曲面投影轮廓线单击偏置命令明，弹出对话框，选择要偏置的曲线,图 5-85-8 倒圆结果设置偏置参数距工保在十i逅froM瓯口Vi4丁HX3.魁EEkLJCtrl1P注讲至i=n付文件 g 寻入CM)|部件少一尸 ntH 方。IT.用尸恬近 gCCM.STIL也也年主MX曰-械的HEILJT0mL1P/电6.，JPE-Z.5.见L-,工工FFa1Vlp.Krhg*IShElQLJ1女用工*4(3执行口京近打开汨勺加件仪3 ErHg-I-A工E5一.图 11-111-1 导出该模型格式弹出对话框中

13、选择指定 IGESIGES 文件图 11-211-2 指定 IGESIGES 文件在弹出的对话框中输入文件名后退出。确定后点击类型选择类选择类选择选择所有的实体如图 11-3:11-3:图 11-311-3 选择要导出的图形单击确定后文件已经用 IGESIGES 格式传到你所选定的文件夹。Hl:Uifuan|UinieKV.Rges.eHeaaTiDULunlADMEMlrv-lLULM,b-ilmpAdnWIFlUrnfld.prED=.ST-DEUELOPER汕E自MH61百电v95 5 哂艮卬哂艮卬h11*1岫岫STEPTUDIEJnc.TrnypbfawYorJtAllRight在在H

14、tiservedtenarain-f|LinyFiletolunfru占1口卬mV4.HZIGESSpecification5,3Etart口Translation；26BEC20075：2?：S2fiNConvertlogPart：C：DOCUH1XA口HIMLIXLOCRILSrTEmiiMUTiiTyFDm-Ild.iJFtNFC-HFONFOHFONFOJfiTUSLd图 11-411-4 传送过程导出转换作业导出转换作业导出转换作业已发导出转换作业已发送送. .隔愈 5图 11-511-5 传送完毕传入 Mastercam 加工该模型找到该文件夹，用 MastercamMasterc

15、am 方式打开该文件夹luncui门吁IG5文件:一41,0-打开（打开（8 8打开方式（由一添加到压缩文件（由二添加到lungujggong,Qr（DMill94fflflMILL9记事本选择程序（O瞥切复制（0创建快捷方式（5）删除重命名（附届性（R）图 1-11-1图 1-2Mastercam1-2Mastercam 打开效果图1 1、外形加工定义零件的毛坯(1)(1)、根据加工要求定义其毛坯的大小。选择主菜单中的刀具路径一一工作设定命令。(2)(2)、系统弹出工作设定对话框，如图 1-31-3 所示。图 1-31-3 定义毛坯尺寸(3)(3)、工件原点定在系统的原点处(如果中心不在原点

16、处，就点主菜单中的转换命令来实现移动零件)(4)(4)、完成毛坯定义的图形如图 1-41-4 所示，其中虚线部分为毛坯范围(等角视图)图 1-41-4 完成毛坯定义2 2、启动外形加工选择主菜单中的刀具路径一一外形铳削一一外形铳削一一串连命令。直接选取如图 2-12-1 所示的直线。图 2-12-1 串连的图形及串连后图形选择执行命令3 3、定义刀具参数(1)(1)在上一步选择执行命令后，系统弹出如图 3-13-1 所示的刀具参数设置对话框在如图 3-13-1 所示的刀具参数设置对话框中的空白区右键单击，选择从刀库中选取刀具命令。系统弹出如图 3-23-2 所示的刀具管理员对话框，从中选取所需

17、加工刀具。(2)(2)pJJ具构因面|r杂项交曼PN 具显示厂插入指令相助图 3-13-1刀具参数设置对话框根据零件的尺寸大小及其形状特征，在进行外形铳削加工时选用直径1212 的平铳刀。(3)(3)外聚懒削值口)B:MCAM9MJLLNCILlLnCUl23,hCIMPFAN:口0刀目号码万目名称力且直径刀案半径R 塔编号选g台率程式号吗主轴孰速n半径扑正下才速率起蛇行号冷却液1,力长补正年刀谑率150393?行号包至国 MCI 搭名TiflLflH5Hnr!LRntrji.工具多越|外烈豌削然|涓题右键方强/定义刀具,左:碑山4底万具；除刀具总经檐欣昊wrn.0鳍tercmcon 眄状 F

18、GE骨刀 I立宜|T 阴S|15.D3B37注解r批次糖式刀自管理员-D:MCL700L?kTAPlHTL9过速的设定11舄疆13/416平力16,0000m0.000000urn无无确定|取消|说明图 3-23-2 刀具管理员b59-9cf0-b174388c49bf-Numbered_40aa4207-04cb-43a6-ad 设置刀具参数如图 3-33-3 所示。刀具号码I刀具型式直径刀具名称I刀角半役I半径型式事5175172-3466SO22-3466SO2刀刀刀刀刀刀刀刀刀RR刀平平平半平平平平平平平平fl.2SMmO.QODOOOnm0L5000tm0.000000urnL000

19、0nm0.000000m1.5000-mQ,000000m2.DDDOam0.DODCDarim3.0000m0.000000nm4.0000nm0.000000nm6.0000nm0.000000m6.0000-m0.000000-m8.DODOam0.DOEMIDOnm10.0000muO.DOOOOOnm12.0000rnn0.000000nm无无无无无无无无无无无无4 4、定义外形铳削参数挀 愀昀搀挀 攀愀戀挀戀愀 一甀洀戀攀爀攀搀开昀挀攀攀挀 戀昀 搀 愀攀 昀昀戀搀愀 一甀洀戀攀爀攀搀开戀昀挀昀戀攀 戀愀 戀昀三百四十七万三千四百六十三 1521 攀搀愀挀 一甀洀戀攀爀攀搀开攀愀戀

20、 攀 戀攀 搀 挀愀形铳削参数设置如图 4-14-1 所示。图 3-33-3 设置刀具参数外/挺削(ZD)-D1MCAMgXMILLXMClXLUINGU12-MPFAHP平面多面域制|京进/退可向量口工轴外在酰声|r图 4-14-1 设置外形铳削参数挀 愀昀搀挀 攀愀戀挀戀愀 一甀洀戀攀爀攀搀开昀挀攀攀挀 戀昀 搀 愀攀 昀昀戀搀愀 一甀洀戀攀爀攀搀开戀昀挀昀戀攀 戀愀 戀昀三百四十七万三千四百六十四 1521 攀搀愀挀 一甀洀戀攀爀攀搀开攀愀戀 攀 戀攀 搀 挀愀于考虑到毛坯在 XYXY 平面的余量较大，不适合一次切削完成，则选用平面多次铳削，设置平面多次铳削参数如图 4-24-2 所示。

21、安全超度|500幽对座标 L 塘量座域r只有在升始及菇英的操作才慢用安皇前度奉节育度|lo-行蛆两座标r地员座标进给下 R 位置I|1ODr绝对座标曲诲座琼r快速提力工件表面|55-声能对座标均量座杼海度J|-Z200绝对座标 L 相星座疡霜妻补正方向L 路径晕，珪化校为长位置国浜-书曼番显邯不是画书曼番显邯不是画. .5 寻找相交性曲帙打断成魏舐浸麦值|O.053口曲线I-最大海度变it坦r05XY方向预留室Z方向外形蔬削空倒角加工|渐降制肺|时渊加工|图 4-24-2 设置平面多次铳削参数挀 愀昀搀挀 攀愀戀挀戀愀 一甀洀戀攀爀攀搀开昀挀攀攀挀 戀昀 搀 愀攀 昀昀戀搀愀 一甀洀戀攀爀攀搀

22、开戀昀挀昀戀攀 戀愀 戀昀三百四十七万三千四百六十五 1521 攀搀愀挀 一甀洀戀攀爀攀搀开攀愀戀 攀 戀攀 搀 挀愀零件的加工厚度有 220,220,也不适合一次性切削完成，需对其 Z Z 轴进行分层加工,设置 Z Z 轴分层铳深参数，如图 4-34-3 所示。2 2 轴分层跳潦设定轴分层跳潦设定(3(3最大粗切最大粗切深度：深度：|ToI 分层快课的顺序分层快课的顺序 侬侬照轮廓照轮廓c侬照深度侬照深度精修次数：精修次数：1精精修量：修量：ro17 还整卫还整卫 r 盖度斜壁盖度斜壁厂使用副程式厂使用副程式骷度箱：骷度箱：丽丽C绝对座标绝对座标G憎量座粽憎量座粽确定确定| |取消取消| |

23、_ _避避图 4-34-3 设置 Z Z 轴分层参数挀 愀昀搀挀 攀愀戀挀戀愀 一甀洀戀攀爀攀搀开昀挀攀攀挀 戀昀 搀 愀攀 昀昀戀搀愀 一甀洀戀攀爀攀搀开戀昀挀昀戀攀 戀愀 戀昀三百四十七万三千四百六十六 1521 攀搀愀挀 一甀洀戀攀爀攀搀开攀愀戀 攀 戀攀 搀 挀愀置进退刀参数如图 4-4,4-4,为了减小空刀路径，适当地将进退刀长度和切入切出圆弧的半径设小点。5 5、生成刀具路径完成参数设置后，该零件的外形铳削加工的刀具路径如图 5-15-1 所示。图 5-15-1 生成刀具路径6 6、执行后处理（1 1）单击如图 6-16-1 所示的操作管理员对话框中的执行执行. .处理处理| |按

24、钮，系统弹出如图 6-26-2 的后处理对话框。3r 彼柞管理员（总餐销欣星彼柞管理员（总餐销欣星 www.mastercam.conktw）1怪作怪作，1个被选用个被选用臼器臼器刀具路径群纲刀具路径群纲1E史史 1111- -外外 1 1 铢用电铢用电亡参数亡参数0#1-M50.00平刀平刀- -图形图形 Q）串连串连SB：VMCAH91IILLHCILO5U1Z3.MCI-英英彼处理程式O图 6-26-2 后处理对话框全选全选| |重新计算重新计算刀具路径模拟刀具路径模拟| |毁体切削垩证毁体切削垩证| |执行执行接处理接处理| |省时高效加工省时高效加工| |图图 6-16-1操作管理员

25、目亩r使用的燃处理程式更改脩处理程式MPFAJJ.TETr橘出ME档的摘要摘差内容|取消确定后系统提示保存 NCINCI 文档和 NCNC 文档，NCNC 程序就是数控加工程序。7 7、启动挖槽粗加工选择主菜单中的刀具路径一一曲面加工一一粗加工一一挖槽粗加工命令。选取要加工的曲面图形，如图 7-17-1。8 8、定义挖槽粗加工刀具参数在上一步选择执行命令后，系统弹出刀具参数设置对话框根据该曲面徒刑各正及加工要求，在挖槽粗加工时选用直径 2020 的平到。定义该零件的挖槽粗加工刀具参数月且参氢国画加工季期|粗加工站蛙|围懵势蛙滑鼠方建=房苑/定殳用且.左障=选织刀只 tDri=aiEre转销冠星

26、加2r r机陇原点|LJr r面待他r1 瞭划 Ik图 8-18-1 设置刀具参数9 9、定义挖槽粗加工曲面加工参数该零件挖槽粗加工曲面加工参数设置如图 9-19-1。图 7-17-1 所要加工的曲面号码卜卜力以名商刀具直衽刀把审号进院军|50D.D程式号码率隹抑正I1下刀法率|30D.D副前号刀长补正卜卜提刀遭军|tomQ注解IOIO一刀地半钱瓯一D主晒速丽r r)工住量V刀具/构由面.JJ鼻罡而Ir 瓶瓶 IiftSfi加工-拾槽-匚njLUFHGUlW次NCI-MFHAN箱耳寺熟日面皿:孽麴 I 相加工参数 I 笆糟多眼 I校 r 长位置英一3 3q qmi 的曲面/实体预留量前一选驿I

27、 I甦限 193J干港的曲面/实体世曾呈比抵I I战取0)0)刀具的悌贿围刀具侑置内 k 中 L 外涧外的正FoFo选拜|倍取0)0)图 9-19-1 设置曲面加工参数定义挖槽参数，如图 9-29-2 所示。面明加工面明加工捷悟捷悟- -C;MWH9WLLhULLJHGU123JI-MPfAN力且#融|西面:n工票数|泡:n工养熟期11茎翕|图 9-29-2 挖槽参数设置确定参数后，系统提示选择加工范围，选择串连命令，直接船量选取如图边界线，选择执行命令。7 7安一高度|GO.IO国始前座标 r 增圆座标P P只有在升值及结嵬的探i才使用安全方度P P蛾考百度即r 里对星乐苗增量座标迸给下力位

28、苴 ID-广第对座绿卬增量座标 r决隹提刀F F工件。面|oo瑞性姗姗间距/修切 H.角硬腹通IUDr由内而夕后砌F庾用快出敢用f傕北汰察刀口扑正方式aiu覆鼻逮占本r r曲F 主牯伸 iiGtir r百，鹿；冏|r r.阻延悟厚|10-110-1 所示的曲面?周忸双向切民图 9-39-3 选择曲面边界线生成挖槽加工刀具路径该零件的挖槽粗加工的刀具路径如图 11-111-1 所示。图 10-110-1 挖槽粗加工刀具路径启动 3D3D 等矩精加工选择主菜单中的刀具路径一一曲面加工一一精加工一一 3D3D 等矩加工命令。选取需加工的曲面如 7-17-1 所示选择执行命令。定义 3D3D 等矩精加

29、工刀具参数在上一步选择执行命令后，系统弹出刀具参数设置对话框。根据该曲面图形特征及加工要求，在 3D3D 等矩精加工选用直径 1616 的球刀。定义该零件的 3D3D 等距精加工刀具参数定义 3D3D 等距精加工曲面加工参数该零件等距精加工曲面加工参数设置定义该零件 3D3D 精加工参数设置如图 13-113-1。图 13-113-1 设置精加工参数定义等距精加工范围确定所有参数后，系统提示选择切削范围。选择串连命令。直接选取边界选择执行命令生成刀具路径如下图 14-114-1。图 14-13D14-13D 等矩精加工刀具路径执行后处理与以上执行后处理方法一样，以 NCNC 程序输出到加工中心

30、，然后再交给整形部修正喷漆。需要注意的是，在数控加工中心加工时，因为是模型零件，两面都需要加工，所以对刀的时候第一次对刀 Z Z 轴是工件的上表面，加工反面时 Z Z 轴对刀应该为工作台的上表面。三、结论本文通过零件的设计与制作，主要介绍了 UG4.0UG4.0 曲面造型这一块，其中运用了旋转、直纹面、曲线、通过曲线、变换、投影、偏置等主要命令，还有一些比如坐标的移动、旋转等等。这次加工软件主要用了 Mastercam9.1Mastercam9.1 这个软件,减少了编程人员的工作量免去了烦琐的计算.缩短了在机床上的调试时间提高了工作效率，并保证了零件的精度。四、总结大学三年的学习即将结束了，毕

31、业设计是最后一个也是最重要的一个环节，是对我们以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。毕业设计是大学学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次比较完整的汽车轮毂模型设计，使我摆脱了单纯的理论知识学习状态，从而和实际相结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。在完成大学三年的课程学习、生产实习，我熟练地掌握了数控车床的基本操作方法、编程、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对数控加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种工件的结构和动作过程方面的知识，而对于数控加工工艺更是很好的突破。在指导老师的协助和帮助下并在图书馆借了许多相关书籍和手册，设计过程中，充分利用了各种书籍和手册，尽自己最大努力搞好这次毕业作品。设计过程中，碰到了一些困难，但有指导老