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基于UG自动编程的模具零件数控铣削加工毕业论文


编号

毕业论文
题 目 基于 UG 自动编程的模具零件 数控铣削加工

学生姓名 学 系 专 班 号 部 业 级

XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX

指导教师 顾问教师






/>要

本次毕业设计论文主要是基于 UG 软件自动编程,并针对模具零件零件的数 控铣削加工设计。本毕业设计运用 UG 软件根据图纸的尺寸要求制出零件的实体 三维造型,并对零件进行图形分析及工艺分析,确定加工方法及所需的加工刀具 等,确定好工序,然后运用 UG 软件对零件进行编程处理,并模拟出刀轨,进行 对比发现需要改进的地方,并及时优化。最后通过后处理生成零件的加工程序, 并在机床上进行实际加工。结果通过在机床上进行实际加工操作表明,所加工出 的零件完全满足图纸的要求并利于实际生产。

关键词:UG

自动编程

创建操作

刀路

轨迹仿真

后处理

I






摘 第一章 第二章



要 ............................................................................................................................. I 绪论 ................................................................................................................. 1 模具零件实体造型 ......................................................................................... 3

2.1 分析零件 ............................................................................................................... 3 2.2 零件的实体三维造型 ........................................................................................... 3 2.3 建模 ....................................................................................................................... 4 第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工............................................................. 9

3.1 零件分析 ............................................................................................................... 9 3.2 加工工艺分析 ....................................................................................................... 9 3.3 零件加工的各参数分析确定 ............................................................................... 9 3.4 设置加工环境 ..................................................................................................... 11 3.5 创建孔的加工工序 ............................................................................................. 11 3.5.1 设置加工方法 ............................................................................................... 11 3.5.2 定义加工坐标系和安全平面 ....................................................................... 12 3.5.3 定义几何体 ................................................................................................... 13 3.5.4 创建程序 AC1 .............................................................................................. 13 3.5.5 创建刀具 ....................................................................................................... 14 3.5.6 创建操作 DR1 .............................................................................................. 14 3.5.7 创建程序 AC2 并创建操作 DR2 ................................................................. 16 3.5.8 创建程序 AC3 并创建操作 DR3 ................................................................. 17 3.5.9 创建程序 AC4 并创建操作 DR4 ................................................................. 18 3.6 创建面的加工工序 ............................................................................................. 19 3.6.1 定义新的加工坐标系、安全平面和工件 ................................................... 19 3.6.2 创建程序 NC1 并创建操作 AS1 ................................................................. 20 3.6.3 创建程序 NC2 并创建操作 AS2 ................................................................. 22 3.6.4 创建操作 AS3 ............................................................................................... 23 3.6.5 创建程序 NC3 并创建操作 AS4 ................................................................. 24 3.6.6 创建程序 NC4 并创建操作 AS5 ................................................................. 25 3.6.7 创建操作 AS6 ............................................................................................... 26 3.6.8 创建程序 NC5 并创建操作 AS7 ................................................................. 27 3.6.9 创建操作 AS8 ............................................................................................... 28 3.6.10 创建程序 NC6 并创建操作 AS9 ............................................................... 29 3.6.11 创建程序 NC7 并创建操作 AS10 ............................................................. 31 第四章 后处理生成程序 ........................................................................................... 33

4.1 后处理 ................................................................................................................. 33 4.2 生成程序 ............................................................................................................. 34 第五章 致 总结与展望 ................................................................................................... 35

谢 ........................................................................................................................... 36

参考文献 ....................................................................................................................... 37

II

第一章 绪论

第一章

绪论

UG 是 Unigraphics 的缩写,是一个商品名。这是一个交互 CAD/CAM(计算机 辅助设计与计算机辅助制造)系统,它功能强大,可以轻松实现各种复杂实体及造 型的建构。它主要基于工作站。 CAD 是计算机辅助设计的缩写,是行业通用名称。它不包括 CAM(计算机辅 助制造)。可以实现 CAD 功能的软件有很多,UG 是其中一个,还有 AutoCAD、 Cimatron、Pro/ENGINEER、SOLIDWORKS、开目 CAD 等等。而 AutoCAD 则是 另外一个由欧特克(Autodesk)公司开发的主要基于 PC 机的 CAD 软件。 UG 的开发始于 1990 年 7 月。如今大约十人正工作于核心功能之上。当前版 本具有大约 450,000 行的 C 代码。 UG 是一个在二和三维空间无结构网格上使用自适应多重网格方法开发的一 个灵活的数值求解偏微分方程的软件工具。其设计思想足够灵活地支持多种离散 方案。因此软件可对许多不同的应用再利用。 一个给定过程的有效模拟需要来自于应用领域 (自然科学或工程)、数学(分 析和数值数学) 及计算机科学的知识。一些非常成功的解偏微分方程的技术,特 别是自适应网格加密(adaptive mesh refinement)和多重网格方法在过去的十年中 已被数学家研究。计算机技术的巨大进展,特别是大型并行计算机的开发带来了 许多新的可能然而,所有这些技术在复杂应用中的使用并不是太容易。这是因为 组合所有这些方法需要巨大的复杂性及交叉学科的知识。最终软件的实现变得越 来越复杂,以致于超出了一个人能够管理的范围。 UG 的目标是用最新的数学技术,即自适应局部网格加密、多重网格和并行 计算,为复杂应用问题的求解提供一个灵活的可再使用的软件基础。 一般结构: 一个如 UG 这样的大型软件系统通常需要有不同层次抽象的描述。UG 具有 三个设计层次,即结构设计(architectural design)、子系统设计(subsystem design) 和组件设计(component design)。 至少在结构和子系统层次上,UG 是用模块方法设计的并且信息隐藏原则被 广泛地使用。 所有陈述的信息被分布于各子系统之间。 是用 C 语言来实现的。 UG UG NX 6.O 是 NX 系列的最新版本,它在原版本的基础上进行了多处的改 进。例如,在特征和自由建模方面提供了更加广阔的功能,使得用户可以更快、 更高效、更加高质量。地设计产品。对制图方面也作了重要的改进,使得制图更 加直观、快速和精确,并且更加贴近工业标准。UG 具有以下优势; (1)为机械设计、模具设计以及电器设计单位提供一安完整的设计、分析 和制造方案。 (2)是一个完全的参数化软件,为零部件的系列化建模、装配和分析提供

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第一章 绪论

强大的基础支持。 (3)可以管理 CAD 数据以及整个产品开发用期中所有相关数据,实现逆向 工程(Reverse design)和并行工程(Concurrennt Engnieer 既)等先进设计方法。 (4)可以完成包括自由曲面在内的复杂模型的创建,同时在图形显示方面 运用了区域化管理方式,节约系统资源。 (5)具有强大的装配功能,并在装配模块个运用了引用集的设计思想,为 节省计算机资源提出了行之有效的解决方案,可以极大地提高设计效率。 本次所选课题是以模具零件零件为原形,进行设计、加工和编程。通过实例 来加强对 UG 软件的掌握。可以更加形象的体现 UG 软件在设计、编程方面的强 大功能。

2

第二章 模具零件实体造型

第二章
2.1 分析零件

模具零件实体造型

图 2-1

工件尺寸标注

通过图形分析可知: (1)零件涉及曲面、钻孔等造型方法。 (2)零件可以通过建立草图、拉伸、修剪体、镜像、扫掠等常用命令进行 造型 (3)为了保证加工精度,所以在三轴数控铣床上分两次次装夹完成,采用 四边分中进行对刀。 (4)该零件包括曲面、孔、型腔等结构,形状比较复杂,但是工序相对容 易,表面质量和精度要求不高,所以综合考虑,工序安排比较关键。 (5)为了保证加工精度和表面质量,分析采用两次定位装夹加工完成,按 照先主后次、 先近后远、 先里后外、 先粗加工后精加工的原则依次划分工序加工.。

2.2 零件的实体三维造型
零件的实体造型如图 2-2。

3

第二章 模具零件实体造型

图 2-2 模具零件实体

2.3 建模
(1)打开 UG NX6,创建建模文件“mujulingjian.prt” 。 (2)单击长方体 图标进入如图 2-3 界面,输入零件底座的尺寸数据,并

点击“选择点”进入如图 2-4 界面,输入数据使坐标位于零件的底部中心位置。 (3)单击垫块 图标进入如图 2-5 界面,选择矩形,再选择零件底座上表

面为放置面,并将其对齐至中心位置。 (4)按照上面的方法依次向上进行垫块操作,放置 78*78*5 和 70*70*10 两 个长方体,如图 2-6。

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第二章 模具零件实体造型

图 2-3 长方体

图 2-4 选择点

图 2-5 垫块

图 2-6 台阶

(5) 单击边导圆

图标, 进入边导圆界面先对在上面的长方体进行倒圆角,

如图 2-7, 并依次向下对另两个长方体倒角,半径分别为 5mm 和 6mm,如图 2-8。

图 2-7 倒圆角

5

第二章 模具零件实体造型

图 2-8 完成倒角

(6)单击孔 件顶面,如图 2-10。

图标进入孔设置界面,如图 2-9 设置沉孔参数,并放置在零

图 2-9 设置沉孔

图 2-10 将沉孔放置于顶面

(7)单击边倒圆 成。

图标,进入边倒圆设置界面,如图 2-11,并确定设置完

图 2-11 倒圆角设置

6

第二章 模具零件实体造型

(8)设置底面四个沉孔时,需要借助辅助线确 定四个沉孔的位置。 单击草图 图标进入草图界面

在零件底部建立草图, 建立四条线, 并点击自动尺寸 判断 图标进行尺寸约束,如图 2-12 所示。然后 图标完成草图绘制。
图 2-12 绘制草图

点击完成草图

(9)单击孔

图标,进入孔设置界面,如图 2-13 设置四个孔的参数,确

定后选择底面为放置平面, 如图 2-14 并选择点到线定位方法将四个孔的中心定位 至四条线的交点上,确定完成后如图 2-15。

图 2-13 四个沉孔设置

图 2-14 孔定位

(10)建立曲面时候,需要先建立 草图再进行扫掠、分割体完成。单击草 图 图标进入草图界面, 选择最上面台 图标,

阶的侧面为建立面, 再单击圆弧

绘制出曲线,再用同样的方法在前者的 邻侧面绘制出曲线,最后单击完成草图 图标完成草图制作,如图 2-16 所示。
图 2-15 完成沉孔的设置

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第二章 模具零件实体造型

图 2-16 完成草图

(11)单击插入菜单选择扫掠子菜 单中的扫掠。选择一条草图绘制的圆弧 作为扫掠边,并选择引导边进行扫掠。 用同样方法对另一条圆弧进行扫掠。完 成如图 2-17。

图 2-17 完成扫掠

(12)利用修剪体将扫掠面的上面部分修剪掉,并将扫掠面和草图隐藏,完 成零件三维造型的建立。如图 2-18。

图 2-18 零件的三维造型

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

第三章
3.1 零件分析

基于 UG 自动编程的模具零件加工

如图 3-1 所示,为一个模具零件实体模型,材料为 45 钢,毛坯为 100mm*100mm*30mm 的方形毛坯料。选择三轴数控铣床 XK713A 加工。其周边 为四个台阶,上面三个台阶的侧为圆角。上表面为曲面,中间为型腔。底部还有 四个同样的沉孔。

图 3-1 模具零件实体模型

3.2 加工工艺分析
此零件为一个模具类零件,在加工时,先加工反面的孔,然后再加工正面的 轮廓。在加工过程中需要两次装夹,故在编程时需要建立两个坐标系。如果将坐 标原点分别置于零件的顶面,则会因为毛坯高度尺寸不一致,导致基准台高度尺 寸不准确。为保证基准台的高度值准确,应将两个加工坐标系原点都置于基准台 上,采用四边分中方式进行对刀。这样,只要毛坯高度大于零件的高度,多余材 料会在加工过程中被自动切除。

3.3 零件加工的各参数分析确定
合理选择切削用量的原则是:粗加工时,一般以提高生产率为主,但也应考 虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,兼顾 切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册,并 结合经验而定。具体要考虑以下几个因素: 切削深度 ap。在机床、工件和刀具刚度允许的情况下,ap 就等于加工余量, 这是提高生产率的一个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度,一般 应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。 切削宽度 L。一般 L 与刀具直径 d 成正比,与切削深度成反比。经济型数控 机床的加工过程中,一般 L 的取值范围为:L=(0.6~0.9)d。 切削速度 V。提高 V 也是提高生产率的一个措施,但 v 与刀具耐用度的关系比较 密切。随着 v 的增大,刀具耐用度急剧下降,故 v 的选择主要取决于刀具耐用度。 主轴转速 n(r/min)。主轴转速一般根据切削速度 v 来选定。计算公式为:

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

V=pnd/1000。数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调(倍率)开关,可在加 工过程中对主轴转速进行整倍数调整。 主要根据允许的切削速度 Vc(m/min)选取:

1000 Vc n= ?D

其中 Vc-切削速度,D-工件或刀具的直径(mm)

根据切削原理可知,切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度、材料、 刀具的材料和刀具耐用度等因素。 综合以上的分析, 确定了零件的加工顺序、 道具规格和必要的参数, 如表 3.1。
表 3.1 加工操作顺序和道具规格 程序 组名 AC1 AC2 AC3 AC4 NC1 操作 名称 DR1 DR2 DR3 DR4 AS1 AS2 NC2 AS3 NC3 AS4 AS5 NC4 AS6 AS7 NC5 AS8 NC6 NC7 AS9 AS10 加工 名称 钻中 心孔 粗钻 精钻 铣孔 开粗 侧壁 精铣 顶面 精铣 光底 精铣 光外 侧面 光内 侧面 外侧 清根 内侧 清根 顶面 精铣 顶面 清根 加工 类型 标准钻 深孔钻 深孔钻 平面铣 型腔铣 等高 轮廓铣 区域 铣削 面铣 等高 轮廓铣 曲面 区域 等高 轮廓铣 等高 轮廓铣 区域 铣削 径向 切削 道具 名称 ZD5 D4.3 D4.7 D4 D230R 4 D16R0. 8 D16R0. 8 D16R0. 8 D16R0. 8 D16R0. 8 D16 D16 D6R3 D3R1.5 道具 直径 5 4.3 4.7 4 20 16 16 16 16 16 16 16 6 3 转角 半径 — — — 0 4 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0 0 3 1.5 主轴 速度 1500 1500 1000 2200 1800 2200 2200 3500 3500 3500 3500 3500 3500 6000 进给 速度 200 100 30 500 2500 2000 2500 500 1000 1000 1000 1000 600 300 步长 深度 —

1
— 0.3 0.8 0.32 — — 0.18 — 0.06 0.06 — —

续表 3.1: 程序 组名 跨度 部件余量 侧面 底面 内 公差 外

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

AC1 AC2 AC3 AC4 NC1 NC2 NC3 NC4 NC5 NC6 NC7

— — — — 9.6 — 0.6 7.2 — — — — 0.1 0.1 0.5 0 0 0.2 0 0 0.35

— — — 0 0.15 0.18 0.18 0 0.01 0.01 0 0 0 0

— — — 0.01 0.03 0.03 0.03 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01

— — — 0.01 0.12 0.03 0.03 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0..01

3.4 设置加工环境
打开零件图,单击开始图标,选择“加工”选项,如图 4-1 设置加工环境。

图 4-1 设置加工环境

3.5 创建孔的加工工序
3.5.1 设置加工方法 (1)单击“加工方法视图”图标,操作导航器自动显示加工方法视图,如 图 4-2,双击“mill-rough”选项,弹出“铣削方法”对话框,如图 4-3 设置部件 余量为 0.35,其他为默认值。

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

图 4-2 加工方法

图 4-3 铣削方法

(2)重复上面的步骤,设置“mill-semi-finish”的部件余量为 0.18,设置 “mill-finish”的部件余量为 0。 3.5.2 定义加工坐标系和安全平面 (1)单击“几何试图”图标,操作导航器显示几何视图。 (2)右键单击“mcs-mill”重命名为“mcs-mill-1” ,同样将“workpiece”改 为“workpiece-1” 。 (3)单击实用工具工作条上的 断” ,并选择基准面,如图 4-4。 图标,弹出对话框,类型选择为“自动判

图 4-4 设置坐标系

(4)单击实用工具工具条上的 图标,将 Z 轴方向偏转向下。如图 4-5。 (5)双击“mcs-mill”选项,弹出 “mill-orient”对话框,设置“安全设置 选项”为平面。单击 对话框如图设置。单击 图标弹出图 4-6 图标,弹出图
图 4-5 偏转坐标系

4-7 对话框,如图设置,以底面为偏置面。

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

图 4-6 指定 MCS

图 4-7 指定偏置平面

3.5.3 定义几何体 (1)双击“workpiece-1” ,弹出工件对话框,单击 对话框,如图设置。单击 设置。 图标,弹出如图 4-8

图标,弹出如图 4-9 对话框,如图设置,并确定完成

图 4-8 部件几何体

图 4-9 毛坯几何体

3.5.4 创建程序 AC1 (1)单击“机床视图”图标将操作导航器切换至机床视图。再单击“创建 程序”图标,弹出“创建程序”对话框,如图 4-10。 (2)如图完成创建程序的操作。

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

图 4-10 创建程序

3.5.5 创建刀具 (1)单击“创建刀具”图标,弹出相应的对话框,如图 4-11 设置,确定后 弹出相应刀具参数设置对话框,如图 4-12 设置。

图 4-11 创建刀具

图 4-12 刀具参数

(2)重复上述步骤,创建 D4.3,D4.7 的钻头。创建 D4,D16 的平刀。创建 D20R4,D16R0.8 牛鼻刀。创建 D6R3,D3R1.5 的球刀。 3.5.6 创建操作 DR1 (1)单击“创建操作”图标,弹出相应对话框,如图 4-13 设置。 (2)设置完成之后点击确定退出设置。双击导航条中的“DR1”选项,弹出 对话框,如图 4-14。

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

图 4-13 创建操作

图 4-14 设置钻参数

(3)单击

图标,弹出“指定参数组”对

话框,如图 4-15。单击“模型深度”按钮,弹出 “深度”对话框,设置深度值为 2,点击确定返 回。 再单击 “进给率” 按钮, 设置进给率值为 200, 点击确定返回。最后点击“Rtrcto-无”按钮,弹 出“退刀设置”对话框,选择自动方式,然后点 击确定返回。
图 4-15 cycle 参数

(4)单击

图标弹出“点到几何图”对话框,如图 4-16,点击“选择”按

钮,选择底面四个孔的圆弧,如图 4-17,点击确定返回。

图 4-16 点到几何体设置

图 4-17 选择四个圆弧

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

(5)单击 击确定返回。 (6)单击

图标,弹出“进给和速度”对话框,如图 4-18 设置好参数,点

图标生成刀轨,如图 4-19,并单击

图标确定刀轨。

图 4-18 设置参数

图 4-19 生成刀轨

3.5.7 创建程序 AC2 并创建操作 DR2 (1)单击创建程序按钮,如图 4-19 设置。

图 4-19 创建程序

(2)单击创建操作按钮,弹出相应对话框,如图 4-20 设置,点击确定返回, 弹出“啄钻”界面如图 4-21。

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

图 4-20 创建操作

图 4-21 啄钻

(3)设置安全距离值为 1,在循环类型中 单击 , 弹出对话框, 默认原设置, 点击确定,

进如 “cycle 参数” 对话框, 如图 4-22。 单击 “模 型参数” 选择穿过底面, 确定返回。 “Rtrcto单击 无” 选择自动, 确定返回。 “step” 单击 设置 step#1 为 1,确定返回。
图 4-22 cycle 参数

(4)单击 面。

按钮选择零件顶面为底

(5)按照之前的方法,制定钻孔位置, 设置主轴转速为 1500,进给速度为 100,并 生成刀轨确定完成。 3.5.8 创建程序 AC3 并创建操作 DR3 (1)点击创建程序按钮,创建程序为 AC3。 (2)复制操作 DR2,内部粘贴 AC3 程 序组下,并重命名为 DR3。 (3)双击“DR3”弹出“啄钻”对话 框,如图 4-23 设置。 (4)单击 按钮,弹出指定参数组,
图 4-23 啄钻设置

默认确定,设置 step#1 为 0,确定返回。 (5)单击

按钮,设置主轴转速为 1000,切削速度为 30,确定返回。

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

6)生成导轨,并确认刀轨。 3.5.9 创建程序 AC4 并创建操作 DR4 (1)点击创建程序按钮,创建程序为 AC4。 (2)单击创建操作按钮,弹出相应对话框,如图 4-24 设置,点击确定返回, 弹出“啄钻”界面如图 4-25。

图 4-24 创建操作

图 4-25 平面铣

(3)单击 (4)单击 (5)单击 (6)单击 (7)单击

按钮,选择沉孔的上圆弧。 按钮,选择沉孔底面作为底面,确定返回。 按钮,最大值设置为 0.3。 按钮,弹出相应对话框,如图 4-26 设置。 按钮,弹出对话框,如图 4-27 设置。

图 4-26 切削参数设置

图 4-27 进给和速度设置

(8)生成导轨,并且确认导轨。 (9)阵列刀具路径,生成加工其它 3 个孔,如图 4-28。

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

图 4-28 刀轨和仿真

3.6 创建面的加工工序
3.6.1 定义新的加工坐标系、安全平面和工件 (1)单击“几何视图”图标,操作导航器显示几何视图。 (2)单击“创建几何体”图标,弹出相应的对话框,如图 4-29 设置,确定 后弹出“MCS”对话框,如图 4-30。

图 4-29 创建几何体

图 4-30 MCS 设置

(2)单击“自动判断”按钮选择基准面,加工坐标系会自动定位到此面中 心。 (3)设置安全设置选项为“平面” ,单击 按 钮,设置偏置值为 30,并确定返回。 (4)进入“建模”模式,将图层复制进 15 号图层,并设置为工作图层。用“删除面”功能 将四个沉孔删去,结果如图 4-31 所示。
图 4-31 简化后的零件

(5)双击“workpiece-2” ,弹出工件对话框,如图 4-32 所示,选择工件为制 定部件。单击“制定毛坯”图标,弹出相应对话框,如图 4-33 设置。

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

图 4-32 工件对话框

图 4-33 定义毛坯几何体

3.6.2 创建程序 NC1 并创建操作 AS1 (1)单击“创建程序”按钮,弹出对话框, 如图 4-34 设置。 (2)单击“创建操作”按钮,弹出相应的 对话框,如图 4-35 设置,确定后,弹出型腔铣 对话框,如图 4-35。 (3)点击确定后,操作导航器下会显示 AS1。 (4)双击“AS1”选项,弹出型腔铣对话 框,同图 4-36 设置。

图 4-34 创建程序

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

图 4-35 创建操作

图 4-36 型腔铣设置

(5)单击切削层按钮,使范围 6 成为当前范围,并删除范围 6. (6)单击切削参数按钮,在“策略”选项下,设置如图 4-37。余量中将底 部余量设置为 0.15,确定返回。 (7)单击非切削移动按钮,如图 4-38 设置。

图 4-37 策略设置

图 4-38 非切削移动

(8)单击进给和速度按钮,设置主轴速度为 2200,进给率为 500,进刀为 500,点击确定返回。 (9)生成刀轨,并确认刀轨,确定返回,如图 4-39。

图 4-39 刀轨和仿真

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

3.6.3 创建程序 NC2 并创建操作 AS2 (1)点击创建程序按钮,创建新的程序 NC2。 (2)点击创建操作按钮,弹出相应的对话框,如图 4-40 设置,点击确定。 (3)双击“AS2”选项,弹出对话框,如图 4-41 设置。

图 4-40 创建操作

图 4-41 深度加工轮廓

(4)点击指定切削区域按钮,选择零件的基准面以上的表面为指定切削区 域。 (5)单击切削参数按钮,弹出对话框,在策略选项下,设置如图 4-42。连 接下,选择直接对部件进刀,确定返回。 (6)单击非切削移动按钮,弹出相应的对话框,如图 4-43 设置,并确定返 回。 (7)单击进给和速度按钮,设置主轴转速为 2200,进给速度为 2000,进刀 为 800,并确定返回。

图 4-42 策略设置

图 4-43 非切削移动

(8)生成刀轨,并确认导轨,确定退出,如图 4-44。

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

图 4-44 刀轨和仿真

3.6.4 创建操作 AS3 (1)单击创建操作按钮,弹出相应的对话框, 如图 4-45 设置,确定后返回。 (2)双击导航条中的的“AS3”按钮, ,弹出 “固定轮廓铣”对话框,如图 4-46 设置,选择区 域切削,会弹出“区域切削驱动方法”对话框,如 图 4-47 设置,并确定返回。 (3)单击切削参数按钮,选择“在边上延伸” 复选框,距离输入 2,并确定返回。 (4) 单击非切削移动按钮, 进刀类型选择 “线 性” ,长度设置为 3,并确定返回。 800。确定返回。
图 4-45 创建操作

(5)单击进给和速度按钮,设置主轴转速为 2200,进给率为 2500,进刀为

图 4-46 固定轮廓铣

图 4-47 区域铣削驱动方法

(6)生成刀轨并确认刀轨,确认退出,如图 4-48。

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

图 4-48 刀轨和仿真

3.6.5 创建程序 NC3 并创建操作 AS4 (1)点击“创建程序”按钮,弹出对话框, 如图 4-49 设置。 (2)点击“创建操作”按钮,弹出对话框, 如图 4-50 设置,确定返回。 (3)双击导航条中的“AS4”选项,弹出平面 铣对话框,如图 4-51 设置。 (4)点击“面边界”图标,选择底面为面边 界,并确定返回。 (5)单击“切削参数”按钮,弹出对话框,如图 4-52 设置。在余量选项中 将壁余量设置为 0.5,确认返回。
图 4-49 创建程序

图 4-50 创建操作

图 4-51 平面铣

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

(6)点击“非切削移动”按钮在,在“进刀”选 项中设置封闭区域为“螺旋” ,直径为 85,高度为 2. 确定返回。 (7)点击“进刀和速度”按钮,将主轴转速设置 为 3500,进给率为 500,进刀为 500,并确定返回。 (8) 生成刀轨, 并确认刀轨, 确定退出, 如图 4-53。

图 4-52 切削参数

图 4-53 刀轨和仿真

3.6.6 创建程序 NC4 并创建操作 AS5 (1)参照 4.2.8 的方法创建程序 NC4,复制操作 AS2。内部粘贴在 NC4 程 序组下,并重命名为 AS5,精加工外侧面。完成后,操作导航器如图 4-54 所示。 (2)双击“AS5”选项,弹出相应对话框,如图 4-55 设置。 (3)单击“指定切削区域” ,点击“全重选” , 选择外表面。 (4)单击“切削参数”按钮,如图 4-56 设置。

图 4-54 AS5

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

图 4-55 深度加工轮廓

图 4-56 设置切削参数

(5)单击“进给和速度”按钮,设置主轴转速为 3500,进给率为 1000,进 刀为 800,确定返回。 (6)生成刀轨,并确认刀轨,确定退出,如图 4-57。

图 4-57 刀轨和仿真

3.6.7 创建操作 AS6 (1)点击“创建操作”按钮,弹出对话框,如图 4-58 设置。 (2)双击导航条中的“AS6”选项,弹出相应对话框,如图 4-59 设置。

图 4-58 创建操作

图 4-5 固定轮廓铣

(3)点击“指定切削区域”为零件的内表面。方法为“表面积” 。

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

(4)点击“非切削移动”按钮,弹出对话框,如图 4-60,设置。 (5)点击“进给和速度”按钮,弹出对话框,如图 4-61 设置。

图 4-60 非切削移动

图 4-61 进给和速度

(6)生成刀轨,并确认导轨,确定退出,如图 4-62。

图 4-62 刀轨和仿真

3.6.8 创建程序 NC5 并创建操作 AS7 (1)参照 4.2.8 的方法创建程序 NC5,复制操作 AS5。内部粘贴在 NC4 程 序组下,并重命名为 AS7,外侧清根加工。 (2)双击导航条中的“AS7”选项,弹出相应对话框,如图 4-63 设置。 (3)单击“切削参数”按钮,如图 4-64 设置。

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

图 4-63 深度加工轮廓

图 4-64 切削参数

(4)生成刀轨,并确定刀轨,确定退出,如图 4-65。

图 4-65 刀轨和仿真

3.6.9 创建操作 AS8 (1)参照 4.2.8 的方法复制操作 AS7。内部粘贴在 NC5 程序组下,并重命名 为 AS8,内侧清根加工。 (2)双击导航条中的“AS8”选项,弹出相应对话框,如图 4-66 设置。 (3)点击“指定切削区域”按钮,选择型腔的表面。 (4)点击“切削层”按钮,如图 4-67,先点击 。 ,再点击 ,然后再点击

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

图 4-66 深度加工轮廓

图 4-67 切削层

(5)点击“点构造器”按钮,弹出对话框,如图 4-68 设置,选择型腔圆心。 确定返回。

图 4-68 构造点

(6)生成刀轨,并确认刀轨,确定退出,如图 4-69。

图 4-69 刀轨和仿真

3.6.10 创建程序 NC6 并创建操作 AS9 (1)点击“创建程序”按钮,创建程序 NC6。

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

(2)点击“创建操作”按钮,弹出对话框,如图 4-70 设置,确定返回。 (3)双击导航条中的“AS9”选项,弹出相应对话框,如图 4-71 设置。

图 4-70 创建操作

图 4-71 固定轮廓铣

(4)单击“指定切削区域”按钮,选择零件顶面为切削区域。 (5)方法选择“区域铣削” ,弹出相应的对话框,如图 4-72 设置。选择型腔 圆弧中心为阵列中心,确定退出。 (6)单击“非切削移动”按钮,弹出对话框,如图 4-73 设置。

图 4-72 驱动方法

图 4-73 非切削移动

(7)单击“进给和速度”按钮,设置主轴转速为 3500,进给率为 1200,进 刀为 600,确定退出。 (8)生成刀轨,并确认导轨,确定退出,如下图 4-74。

30

第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

图 4-74 刀轨和仿真

3.6.11 创建程序 NC7 并创建操作 AS10 (1)点击“创建程序”按钮,创建程序 NC7。 (2)点击“创建操作”按钮,弹出对话框,如图 4-75 设置,确定返回。 (3)双击导航条中的“AS10”选项,弹出相应对话框,如图 4-76 设置。

图 4-75 创建操作

图 4-76 固定轮廓铣

(4)单击“非切削移动”按钮,弹出对话框,如图 4-77 设置。 (5)单击“进给和速度”按钮,如图 4-78 设置主轴转速为 4000,进给率为 300,进刀为 200,确定退出。

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第三章 基于 UG 自动编程的模具零件加工

图 4-77 非切削移动

图 4-78 进给和速度

(6)生成刀轨,并确认导轨,确定退出,如图 4-79。

图 4-79 刀轨和仿真

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第四章 后处理生成程序

第四章
4.1 后处理

后处理生成程序

在“PROGRAM”上右键弹出菜单,选择“后处理”选项,弹出后处理器, 在其中选择后处理文件,如图 5-1。

图 5-1 后处理

这里选择已经编辑设置好的 MILL-3- AXIS 系统后处理文件,指定存放位置, 确认输出,生成 G 代码,至此,加工完成。如图 5-2。

图 5-2 后处理

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第四章 后处理生成程序

4.2 生成程序
由于生成的程序太多,在此只截取部分程序,如图 5-3.

图 5-3 生成的程序

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第五章 总结与展望

第五章

总结与展望

通过这次独立的完成毕业设计,从模型的建立到最后的模型自动编程,让我 更加明白的了解到了在 UG 软件操作方面的不足。而通过这次毕业设计课题的制 作,我学会了自我学习,学会了在不知的情况下,如何与别人合作,学会了在大 量的文字图书中找到对自己有用的信息,从而加深对知识的掌握程度。现在我可 以说我已经基本掌握了 UG 在建模,自动编程方面的知识,可以完成在日创生活 中的常用零件。可以独立的完成零件,从建模到自动编程,这是我在这次毕业设 计中学到的。综合所学知识,包括了零件图的审查、工艺的设计、刀具和机床夹 具的选择、切削用量的选择、UG 的建模与编程、后处理等,通过一系列的作业 操作,完成对零件的加工任务。通过此次课题,可以学习到很多加工和工艺方面 的知识,为以后工作打下基础。 “一份耕耘,一份收获” 。虽然这份毕业设计可能漏洞百出,但是毕竟也是 自己一手写起来的,感觉还是有些欣慰的。 总的来说,这次毕业设计让我学会了更多的独立处理事情的能力,分析能力 和解决问题的能力都有所提高,这对我以后的工作也都有很大的好处。 近年来,我国对数控加工和数控设备的应用呈突飞猛进之势,包括以组合机 床为主的大量生产方式现在都向以数控设备为主的生产方式转变,社会上对掌握 数控技术的人才需求越来越大,特别是对掌握数控加工技术的人才需求量更大。 自己学的是数控专业,虽然现在水平不高,但是假以时日,通过自己的努力,慢 慢的积累经验,我相信总有一天自己会在这片领域站住脚跟的。

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时光匆匆如流水,转眼便是大学毕业时节,春梦秋云,聚散真容易。在这个 美好的季节里,心中涌现的不是想象已久的欢欣,却是难以言喻的失落。是的, 随着论文的终结, 意味着自己生命中最纯美的学生时代即将结束, 尽管百般不舍, 这一天终究会在熙熙攘攘的喧嚣中来临。 三年寒窗,所收获的不仅仅是愈加丰厚的知识,更重要的是在阅读、实践中 所培养的思维方式、表达能力和广阔视野。很庆幸这些年来我遇到了许多恩师益 友,无论在学习上、生活上都给予了我无私的帮助和热心的照顾,让自己在诸多 方面都有所成长。感恩之情难以用言语量度,谨以最朴实的话语致以最崇高的敬 意。 在论文完成之际,我首先向关心帮助和指导我的指导老师表示衷心的感谢并 致以崇高的敬意! 在论文工作中,遇到了许多困难,在此过程中一直得到老师的亲切关怀和悉 心指导,使我受益匪浅,老师以其渊博的学识、严谨的治学态度、求实的工作作 风和他敏捷的思维给我留下了深刻的印象,我将终生难忘,再一次向他表示衷心 的感谢,感谢他为学生营造的浓郁学术氛围,以及学习、生活上的无私帮助! 值 此论文完成之际,谨向老师致以最崇高的谢意! 本论文的顺利完成,离不开各位老师、同学和朋友的关心和帮助,谢谢你们 在我遇到困难,失落时,伸出援手,拉我一把,谢谢你们的支持和鼓励! 最后,衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授! 师恩似海,永生难忘!衷心祝愿各位老师身体健康,工作顺利,生活幸福美 满,一生平安! 此致 敬礼 学生:XXX

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参考文献

参考文献
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 李华志主编.数控加工工艺与装备[M].北京:清华大学出版社,2005 郑贞平.UG NX4.0 中文版数控加工典型范例教程[M].北京:电子工业出 版社,2007 张俊华.UG NX4.0 数控加工实例教程[M].北京:电子工业出版社,2007 曹岩主编.UG NX4 数控加工实例精解[M].北京:机械工业出版社,2007 陈宏钧.实用机械加工工艺手册(第三版)[M]. 北京:机械工业出版社, 2009 许祥泰主编.数控加工编程实用技术[M]. 北京:机械工业出版社,2004 李斌主编.数控加工技术[M].北京:高等教育出版社,2001 王先逵主编.机械制造工艺[M].北京:机械工业出版社,2001 余英良主编.数控加工编程及操作[M].北京:高等教育出版社,2004

10. 高航主编.基于 UG 的 CAD/CAM 技术[M].北京:清华大学出版社,2005 11. 周建安, 孙卫和.UG 在平面铣削加工中的应用[J].机械设计与制造, 2005, (10):129-130 12. 吴正洪.基于 UGNX 的数控车削编程模板的建立及实践[J].机械设计与制 造,2008,(6) :143-144

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