数控加工技术课程设计.docx

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1、数控加工技术课程设计实训说明书题目：模型数控加工院、系：机械动力工程学院姓名：指导教师：万泉、杨树财系主任：王义文2011年1月12日摘要2第1章绪论31.1 数控技术的进展31.2 UG软件的概述5第2章建模过程8第3章编程过程133.1 创建程序父节点组133.2 创建刀具父节点组133.3 创建几何父节点组143.4 创建加工操作153.4.1 创建粗加工操作153.4.2 创建平面精工173.4.3 固定轴半精加工183.4.4 固定轴精加工193.4.5 5.过切检查21第4章后置处理22第5章加工过程23总结23参考文献23UG软件在数控加工中的应用的研究摘要关键词UG软件数控技术

2、建模编程加工第1章绪论1.1数控技术的进展20世纪中期，随着电子技术的进展，自动信息处理、数据处理与电子计算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行操纵，推动了机床自动化的进展。使用数字技术进行机械加工，最早是在40年代初，由美国北密支安的一个小型飞机工业承包商派尔逊斯公司(ParSonSeOrPoration)实现的。他们在制造飞机的框架及直升飞机的转动机翼时，利用全数字电子计算机对机翼加工路径进行数据处理，并考虑到刀具直径对加工路线的影响，使得加工精度达到0.038Imm(0.0015in),达到了当时的最高水平。1952年，麻省理工学院在一台立式铳床上

3、，装上了一套试验性的数控系统，成功地实现了同时操纵三轴的运动。这台数控机床被大家称之世界上第一台数控机床O这台机床是一台试验性机床，到了1954年11月，在派尔逊斯专利的基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司(BendiX-CooPeratiOn)正式生产出来。在此以后，从1960年开始，其他一些工业国家，如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床。数控机床中最初出现并获得使用的是数控铳床，由于数控机床能够解决普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或者曲面零件。然而，由于当时的数控系统使用的是电子管，体积庞大，功耗高，因此除了在军事部门使用外，在其他行业没有得到推广使用。到了1

4、960年以后，点位操纵的数控机床得到了迅速的进展。由于点位操纵的数控系统比起轮廓操纵的数控系统要简单得多。因此，数控铳床、冲床、坐标镣床大量进展，据统计资料说明，到1966年实际使用的约6000台数控机床中，85%是点位操纵的机床。数控机床的进展中，值得一提的是加工中心。这是一种具有自动换刀装置的数控机床，它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工。这种产品最初是在1959年3月，由美国卡耐特雷克公司(Keaney&TreckerCorp.)开发出来的。这种机床在刀库中装有丝锥、钻头、较刀、铳刀等刀具，根据穿孔带的指令自动选择刀具，并通过机械手将刀具装在主轴上，对工件进行加工。它可缩短机床上零件的

5、装卸时间与更换刀具的时间。加工中心现在已经成为数控机床中一种非常重要的品种，不仅有立式、卧式等用于箱体零件加工的镀铳类加工中心，还有用于回转整体零件加工的车削中心、磨削中心等。1967年，英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统，这就是所谓的柔性制造系统(FIeXibleManUfaCtUringSyStemFMS)之后，美、欧、日等也相继进行开发及应用。1974年以后，随着微电子技术的迅速进展，微处理器直接用于数控机床，使数控的软件功能加强，进展成计算机数字操纵机床(简称之CNC机床),进一步推动了数控机床的普及应用与大力进展。80年代，国际上出现了14台加工中心或者车削中心为主体，再

6、配上工件自动装卸与监控检验装置的柔性制造单元(FIeXibIeManUfaCUlringCeH-FMOo这种单元投资少，见效快，既可单独长时间少人看管运行，也可集成到FMS或者更高级的集成制造系统中使用。目前，FMS也从切削加工向板材冷作、焊接、装配等领域扩展，从中小批量加工向大批量加工进展。机床数控技术，被认为是现代机械自动化的基础技术。我国数控技术起步于1958年，近50年的进展历程大致可分为三个阶段：第一阶段从19581979年，即封闭式进展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁与我国基础条件的限制，数控技术的进展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间与“八五”的前期，即引进技术

7、，消化汲取，初步建立起国产化体系阶段。在此阶段，由于改革开放与国家的重视，与研究开发环境与国际环境的改善，我国数控技术在研究、开发与产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家“八五”的后期与“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达50%,配国产数控系统（普及型）也达到了10%o目前我国一部分普及型数控机床的生产已经形成一定规模，产品技术性能指标较为成熟，价格合理，在国际市场上具有一定的竞争力。我国数控机床行业所掌握的五轴联动数控技术较成熟，并已有成熟产品走向市场。同时，我国也

8、已进人世界高速数控机床生产国与高精度精密数控机床生产国的行列。我国现有数控机床生产厂家100多家，生产数控产品几千种以上。产品要紧分为经济型、普及型与高档型三种类型。在CIMT2003上，中国内地共展出机床700多台，在600多台金属切削机床与近100台金属成形机床展品中，数控机床分别占75%与54%。这既表达了中国机床市场的需求趋势，也反映了中国在数控机床产业化方面取得了突破性进展。尽管我国在数控产品的研究开发生产各方面有了较大的进步，但目前我国占据市场的产品要紧集中在经济型产品上，而在中档、高档产品上市场比例仍然很小，与国外一些先进产品相比，在可靠性、稳固性、速度与精度等方面均存在较大差距

9、。与发达国家相比，我国数控机床行业在信息化技术应用上仍然存在很多不足。目前国外数控系统技术进展的总体趋势是智能化、开放性、网络化、信息化。1.2UG软件的概述1、建模的灵活性复合建模 无需草图 需要时可进行全参数设计 无需定义与参数化新曲线可直接利用实体边缘几何特征 具有凸垫、键槽、凸台、斜角、挖壳等特征 用户自定义特征 引用模式光顺倒圆 业界最好的倒圆技术 可自习惯于切口、陡峭边缘及两非邻接面等几何构形一变半径倒圆的最小半径值可退化至极限零2、协同化装配建模可提供自顶向下、自底向上两种产品结构定义方式并可在上下文中设计/编辑高级的装配导航工具 可图示装配树结构 可方便快速的确定部件位置对装配

10、件的简化表达 隐藏或者关掉特定组件 参考集 利用产品空间区域划分与过滤器功能，选择工作组件或者显示组件 局部着色强大的零件间的有关性 配对条件 零件间的表达式（关系）协同化团队工作 可方便的替换产品中任一零部件 刷新部件以取得最新的工作版本 团队成员可并行设计产品中各子装配或者零件3、直观的二维绘图对制图员来讲，简单并富于逻辑性剖视图自动有关于模型与剖切线位置正交视图的计算与定位可简便的由一次鼠标操作完成自动隐藏线消除自动尺寸排列不需要熟悉设计意图自动工程图草图尺寸标注4、被业界证实的数控加工25轴铳车加工线切割银金件制造刀轨仿真与验证刀具库/标准工艺数据库功能5、领先的镀金件制造可在成型或者

11、展开的情况下设计或者修改产品结构折弯工序可仿真工艺成型过程锁料展开几何自动与产品设计有关可在一幅工程图中直接展示产品设计与银料展开几何6、集成的数字分析机构运动学分析硬干涉检查与软干涉检查运动仿真与分析动画过程中的动态干涉检查7、广泛的用户开发工具用户命令宏高级编程语言可自定义裁剪的用户界面8、内嵌的工程电子表格可与其他表格软件交换数据可简便定义零件系列可方便修改表达式可生成扇形图、直方图与曲线图等9、昭片直重效果洎奥利用,藁于数字的设计%视，加快产品上市时间快速成型10、可分阶段实施的数据管理业界最紧密的CAD/CAM/CAE与PDM集成可管理CAD数据与整个产品开发周期中所有有关数据第2章

12、建模过程运用PRO-E进行草绘画图图27（成型图）2.1 镰刀部分的建模绘制镰刀部分草图，标注尺寸并进行必要的约束。绘制完成后，点击鼠标中键完成草图选项。图2-2（镰刀草图）点击拉伸选项，选择草图，单击鼠标中键，选择方向与尺寸，点击确定选项，拉伸为实体。完成镰刀部分建模,如图2-3：图2-3（镰刀部分图）2.2对镰刀进行倒角图2-4（倒角图）2.3锤子部分的建模绘制锤子部分草图，标注尺寸并进行必要的约束。绘制完成后，点击鼠标中键完成草图选项。图2-5（锤子草图）点击拉伸选项，选择草图，单击鼠标中键，选择方向与尺寸，点击确定选项，拉伸为实体。完成镰刀部分建模,如图2-6：图2-6（镰刀部分图）2

13、. 4对锤子进行倒角图2.7（锤子倒角图）2.5 镰柄部分的建模绘制镰柄部分草图，标注尺寸并进行必要的约束。绘制完成后，点击鼠标中键完成草图选项图2.8（镰柄草图）2.6 对镶柄进行旋转图2.9（镰柄旋转图）第3章编程过程工艺流程：1型腔铳粗加工选12立铳刀2平面精加工3等高半精加工4等高精加工选12立铳刀选8球头铳刀选6球头铳刀3.1创建程序父节点组选择起始,加工。创建程序，加工环境，CAM设置为IniILCOntoUr,单击初始化。3. 2创建刀具父节点组创建刀具，本加工选择12mm圆柱立铳刀，8mm与6mm球面铳刀各1把。 在UG中建立100*80*40的毛坯，将坐标系至于毛坯中间图3T

14、 （调整坐标系）图3-2（创建刀具图）3. 3创建几何父节点组设置加工坐标系为工件上表面中心点（图3-3）,选择工件及毛胚（图3-4）。图3-4（设置工件毛环图）3.4创建加工操作3.4.1创建粗加工操作选择12mm圆柱立铳刀为加工用刀具。创建操作，选择型腔铳。使用几何体选为WOrkPiece,确定。切削方式为跟随工件，步进恒定的3-5mm（图3-5）0设置每一刀的全局深度为2。方法中的传送方式为安全平面（图3-6）o螺旋下刀（图3-7）。切削毛培余量为0.5m（图3-9）。机床运动输出为线性（图3-10）。生成刀路（图3-11）,确认。图3-5（切削方式图）图3-6（切削方法图）3自动进刀/JM刀候制类型缪加的V斜角螺旋的直径90.00最小斜面长度-直径*Om口Sl国的V国瓠半径谢活区间7.00003.00I雷击距离5.00OOiI退刀间距1.2S;I确定I后退取消少切削参数策略s连接包容更多切即顺序V切由彷向顺怫暨V切到JE域延伸0,00毛坯距离Io.oooo图3-7（下刀方法图）图3-8（切削参数图）a切削参教回用与窗面一样的隔面部件侧面余量策略卷甚1连接Ii包容更多图3