【正文】 為機(jī)械設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)以及電器設(shè)計(jì)單位提供一安完整的設(shè)計(jì)、分析和制造方案。 （ 2） 是一個(gè)完全的參數(shù)化軟件，為零部件的系列化建模、裝配和分析提供第一章 緒論 2 強(qiáng)大的基礎(chǔ)支持。 （ 3） 可以管理 CAD 數(shù)據(jù)以及整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)用期中所有相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)逆向工程 (Reverse design)和并行工程 (Concurrennt Engnieer 既 )等先進(jìn)設(shè)計(jì)方法。 （ 4） 可以完成包括自由曲面在內(nèi)的復(fù)雜模型的創(chuàng)建，同時(shí)在圖形顯示方面運(yùn)用了區(qū)域化管理方式，節(jié)約系統(tǒng)資源。 （ 5） 具有強(qiáng)大 的裝配功能，并在裝配模塊個(gè)運(yùn)用了引用集的設(shè)計(jì)思想，為節(jié)省計(jì)算機(jī)資源提出了行之有效的解決方案，可以極大地提高設(shè)計(jì)效率。 本次所選課題是以 模具零件 零件為原形，進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工和編程。通過(guò)實(shí)例來(lái)加強(qiáng)對(duì) UG 軟件的掌握。可以更加形象的體現(xiàn) UG 軟件在設(shè)計(jì)、編程方面的強(qiáng)大功能。 第 二 章 模具零件 實(shí)體造型 3 第二章 模具零件 實(shí)體造型 圖 21 工件尺寸標(biāo)注 通過(guò)圖形分析可知： （ 1）零件涉及曲面、鉆孔等造型方法。 （ 2）零件可以通過(guò)建立草圖、拉伸、修剪體、鏡像、掃掠等常用命令進(jìn)行造型 （ 3） 為了保證加工精度，所以在三軸數(shù)控銑床 上分兩次次裝夾完成， 采用四邊分中進(jìn)行對(duì)刀。 （ 4） 該零件包括曲面、 孔、 型腔等結(jié)構(gòu)，形狀比較復(fù)雜，但是工序相對(duì)容易，表面質(zhì)量和精度要求不高，所以綜合考慮，工序安排比較關(guān)鍵。 （ 5） 為了保證加工精度和表面質(zhì)量，分析采用 兩 次定位裝夾加工完成，按照先主后次、先近后遠(yuǎn)、先里后外、先粗加工后精加工的原則依次劃分工序加工 .。 維 造型 零件的實(shí)體造型如圖 22。 第 二 章 模具零件 實(shí)體造型 4 圖 22 模具零件 實(shí)體 建模 （ 1）打開(kāi) UG NX6，創(chuàng)建建模文件“ ”。 （ 2） 單擊長(zhǎng)方體 圖 標(biāo)進(jìn)入如圖 23 界面，輸入零件底座的尺寸數(shù)據(jù) ，并點(diǎn)擊“選擇點(diǎn)”進(jìn)入如圖 24 界面，輸入數(shù)據(jù)使坐標(biāo)位于零件的底部中心位置。 （ 3）單擊墊塊 圖標(biāo)進(jìn)入如圖 25 界面，選擇矩形，再選擇零件底座上表面為放置面，并將其對(duì)齊至中心位置。 （ 4） 按照上面的方法依次向上進(jìn)行墊塊操作，放置 78*78*5 和 70*70*10 兩個(gè)長(zhǎng)方體，如圖 26。 第 二 章 模具零件 實(shí)體造型 5 圖 23 長(zhǎng)方體 圖 24 選擇點(diǎn) 圖 25 墊塊 圖 26 臺(tái)階 （ 5） 單擊邊導(dǎo)圓 圖標(biāo)，進(jìn)入邊導(dǎo)圓界面先對(duì)在上面的長(zhǎng)方體進(jìn)行倒圓角，如圖 27，并依次向下對(duì)另兩個(gè)長(zhǎng)方體倒角，半徑分別為 5mm 和 6mm，如圖 28。 圖 27 倒圓角 第 二 章 模具零件 實(shí)體造型 6 圖 28 完成倒角 （ 6） 單擊孔 圖標(biāo)進(jìn)入孔設(shè)置界面，如圖 29 設(shè)置沉孔參數(shù)，并放置在零件頂面，如圖 210。 圖 29 設(shè)置沉孔 圖 210 將沉孔放置于頂面 （ 7）單擊邊倒圓 圖標(biāo)，進(jìn)入邊倒圓設(shè)置界面，如圖 211，并確定設(shè)置完成。 圖 211 倒圓角設(shè)置 第 二 章 模具零件 實(shí)體造型 7 （ 8）設(shè)置底面四個(gè)沉孔時(shí)，需要借助輔助線確定四個(gè)沉孔的位置。單擊草圖 圖標(biāo) 進(jìn)入草圖界面在零件底部建立草圖，建立四條線，并點(diǎn)擊自動(dòng)尺寸判斷 圖標(biāo)進(jìn)行尺寸約束，如圖 212 所示。 然后點(diǎn)擊完成草圖 圖標(biāo)完成草圖繪制。 圖 212 繪制草圖 （ 9）單擊孔 圖標(biāo)，進(jìn)入孔設(shè)置界面，如圖 213 設(shè)置四個(gè)孔的參數(shù)，確定后選擇底面為放置平面 ，如圖 214 并選擇點(diǎn)到線定位方法將四個(gè)孔的中心定位至四條線的交點(diǎn)上，確定完成后如圖 215。 圖 213 四個(gè)沉孔設(shè)置 圖 214 孔定位 （ 10）建立曲面時(shí)候 ，需要先建立草圖再進(jìn)行掃掠 、分割體完成。單擊草圖 圖標(biāo)進(jìn)入草圖界面，選擇最上面 臺(tái)階的側(cè)面為建立面， 再單擊圓弧 圖標(biāo) ，繪制出曲線，再用同樣的方法在前者的鄰側(cè)面繪制出曲線，最后單擊完成草圖圖標(biāo)完成草圖制作，如圖 216所示。 圖 215 完成沉孔的設(shè)置 第 二 章 模具零件 實(shí)體造型 8 圖 216 完成草圖 （ 11） 單擊插入菜單選擇掃掠子菜單中的掃掠。 選擇一條草圖繪制的圓弧作為掃掠邊，并選擇引導(dǎo)邊進(jìn)行掃掠。用同樣方法對(duì)另一條圓弧進(jìn)行掃掠。完成如圖 217。 圖 217 完成掃掠 （ 12）利用修剪體 將掃掠面的上面部分修剪掉，并將掃掠面和草圖隱藏，完成零件三維造型的建立。如圖 218。 圖 218 零件的三維造型 第 三 章 基于 UG 自動(dòng)編程的 模具零件 加工 9 第 三 章 基于 UG 自動(dòng)編程的 模具零件 加工 如圖 31 所示，為一個(gè) 模具零件 實(shí)體模型， 材料為 45 鋼，毛坯為100mm*100mm*30mm 的 方形毛坯料。選擇三軸數(shù)控銑床 XK713A 加工。 其 周邊為四個(gè)臺(tái)階 ， 上面三個(gè)臺(tái)階的側(cè)為圓角。上表面為曲面，中間為型腔。底部還有四個(gè)同樣的沉孔。 圖 31 模具零件 實(shí)體模型 此零件為一個(gè)模具類零件，在加工時(shí)，先加工反面的孔，然后再加工正面的輪廓。在加工過(guò)程中需要兩次裝夾，故在編程時(shí)需要建立兩個(gè)坐標(biāo)系。如果將坐標(biāo)原點(diǎn)分別置于零件的頂面，則會(huì)因?yàn)槊鞲叨瘸叽绮灰恢拢瑢?dǎo)致基準(zhǔn)臺(tái)高度尺寸不準(zhǔn)確。為保證基準(zhǔn)臺(tái)的高度值準(zhǔn)確，應(yīng)將兩個(gè)加工坐標(biāo)系原點(diǎn)都置于基準(zhǔn)臺(tái)上，采用四邊分中方式進(jìn)行對(duì)刀。這樣，只要毛坯高度大于零件的高度，多余材料會(huì)在加工過(guò)程中被自動(dòng)切除。 零件加工的各參數(shù)分析確定 合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生 產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。具體要考慮以下幾個(gè)因素： 切削深度 ap。在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下， ap 就等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床。 切削寬度 L。一般 L 與刀具直徑 d 成正比，與切削深度成反比。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程中，一般 L 的取值范圍為： L=(～ )d。 切削速度 V。提高 V也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)措施，但 v 與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。隨著 v 的增大，刀具耐用度急劇下降，故 v 的選擇主要取決于刀具耐用度。主軸轉(zhuǎn)速 n(r/min)。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度 v 來(lái)選定。計(jì)算公式為：第 三 章 基于 UG 自動(dòng)編程的 模具零件 加工 10 V=pnd/1000。數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào) (倍率 )開(kāi)關(guān)，可在加工過(guò)程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。 主要根據(jù)允許的切削速度 Vc(m/min)選取 ： n= DVc?1000 其中 Vc切削速度 ， D工件或刀具的直徑（ mm） 根 據(jù)切削原理可知，切削速度的高低主要取決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 。 綜合以上的分析，確定了零件的加工順序、道具規(guī)格和必要的參數(shù)，如表 。 表 加工操作順序和道具規(guī)格 程序 組名 操作 名稱 加工 名稱 加工 類型 道具 名稱 道具 直徑 轉(zhuǎn)角 半徑 主軸 速度 進(jìn)給 速度 步長(zhǎng) 深度 AC1 DR1 鉆中 心孔 標(biāo)準(zhǔn)鉆 ZD5 5 — 1500 200 — AC2 DR2 粗鉆 深孔鉆 — 1500 100 1 AC3 DR3 精鉆 深孔鉆 — 1000 30 — AC4 DR4 銑孔 平面銑 D4 4 0 2200 500 NC1 AS1 開(kāi)粗 型腔銑 D230R4 20 4 1800 2500 NC2 AS2 側(cè)壁 精銑 等高 輪廓銑 16 2200 2020 AS3 頂面 精銑 區(qū)域 銑削 16 2200 2500 — NC3 AS4 光底 精銑 面銑 16 3500 500 — NC4 AS5 光外 側(cè)面 等高 輪廓銑 16 3500 1000 AS6 光內(nèi) 側(cè)面 曲面 區(qū)域 16 3500 1000 — NC5 AS7 外側(cè) 清根 等高 輪廓銑 D16 16 0 3500 1000 AS8 內(nèi)側(cè) 清根 等高 輪廓銑 D16 16 0 3500 1000 NC6 AS9 頂面 精銑 區(qū)域 銑削 D6R3 6 3 3500 600 — NC7 AS10 頂面 清根 徑向 切削 3 6000 300 — 續(xù)表 ： 程序 組名 跨度 部件余量 公差 側(cè)面 底面 內(nèi) 外 第 三 章 基于 UG 自動(dòng)編程的 模具零件 加工 11 AC1 — — — — AC2 — — — — AC3 — 0 — — — AC4 — 0 0 NC1 NC2 — NC3 0 NC4 — 0 — 0 NC5 — 0 — 0 NC6 0 NC7 0 0..01 設(shè)置加工環(huán)境 打開(kāi)零件圖，單擊開(kāi)始圖標(biāo)，選擇“加工”選項(xiàng)，如圖 41 設(shè)置加工環(huán)境。 圖 41 設(shè)置加工環(huán)境 設(shè)置加工方法 （ 1）單擊“加工 方法 視圖” 圖標(biāo)，操作導(dǎo)航器自動(dòng)顯示加工方法視圖，如圖 42，雙擊“ millrough”選項(xiàng)，彈出“銑削方法”對(duì)話框，如圖 43 設(shè)置部件余量為 ，其他為默認(rèn)值。 第 三 章 基于 UG 自動(dòng)編程的 模具零件 加工 12 圖 42 加工方法 圖 43 銑削方法 （ 2）重復(fù)上面的步驟，設(shè)置“ millsemifinish”的部件余量為 ，設(shè)置“ millfinish”的部件余量為 0。 定義加工坐標(biāo)系和安全平面 （ 1）單擊“幾何試圖”圖標(biāo)，操作導(dǎo)航器顯示幾何視圖 。 （ 2）右鍵單擊“ mcsmill”重命名為“ mcsmill1”，同樣將“ workpiece”改為“ workpiece1”。 （ 3）單擊實(shí)用工具工作條上的 圖標(biāo)，彈出對(duì)話框，類型選擇為“自動(dòng)判斷”，并選擇基準(zhǔn)面，如圖 44。 圖 44 設(shè)置坐標(biāo)系 （ 4）單擊實(shí)用工具工具條上的圖標(biāo)，將 Z 軸方向偏轉(zhuǎn)向下。如圖 45。 （ 5）雙擊“ mcsmill”選項(xiàng)，彈出“ millorient”對(duì)話框，設(shè)置 “安全設(shè)置選項(xiàng)”為平面 。單擊 圖標(biāo)彈出圖 46對(duì)話框如圖設(shè)置。單擊 圖標(biāo)，彈出圖47 對(duì)話框，如圖設(shè)置， 以 底面為偏置面。 圖 45 偏轉(zhuǎn)坐標(biāo)系 第 三 章 基于 UG 自動(dòng)編程的 模具零件 加工 13 圖 46 指定 MCS 圖 47 指定偏置平面 定義幾何體 （ 1）雙擊“ workpiece1”，彈出工件對(duì)話框，單 擊 圖標(biāo)，彈出如圖 48對(duì)話框 ，如圖設(shè)置。單擊 圖標(biāo)，彈出如圖 49 對(duì)話框，如圖設(shè)置，并確定完成設(shè)置。 圖 48 部件幾何體 圖 49 毛坯幾何體 創(chuàng)建程序 AC1 （ 1）單擊“機(jī)床視圖”圖標(biāo)將操作導(dǎo)航器切換至機(jī)床視圖。再單擊“創(chuàng)建程序”圖標(biāo) ，彈出“創(chuàng)建程序”對(duì)話框，如圖 410。 （ 2）如圖完成創(chuàng)建程序的操作。 第 三 章 基于 UG 自動(dòng)編程的 模具零件 加工 14 圖 410 創(chuàng)建程序 創(chuàng)建 刀 具 （ 1）單擊“創(chuàng)建 刀 具”圖標(biāo)，彈出相應(yīng)的對(duì)話框，如圖 411 設(shè)置，確定后彈出相應(yīng) 刀 具參數(shù)設(shè)置對(duì)話 框，如圖 412 設(shè)置。 圖 411 創(chuàng)建 刀 具 圖 412 刀 具參數(shù) （ 2）重復(fù)上述步驟，創(chuàng)建 ， 的鉆頭。創(chuàng)建 D4， D16 的平刀。創(chuàng)建D20R4， 牛鼻刀。創(chuàng)建 D6R3， 的球刀。 創(chuàng)建操作 DR1 （ 1）單擊“創(chuàng)建操作”圖標(biāo)，彈出相應(yīng)對(duì)話框，如圖 413 設(shè)置。 （ 2）設(shè)置完成之后點(diǎn)擊確定退出設(shè)置。雙擊導(dǎo)航條中的“ DR1”選項(xiàng)，彈出對(duì)話框，如圖 41