【正文】 ............................ 15 4. UG 軟件加工功能 ........................................................................................................... 16 UG 加工概述 ...................................................................................................... 16 UG 零件操作、制造過程和加工過程 .............................................................. 16 中 CAM 模塊生成加工刀具軌跡 ............................................................................ 17 利用 CAM 模塊生成粗精加工軌跡 .................................................................. 18 6. 零件的仿真模擬加工 ..................................................................................................... 21 利用 仿真軟件仿真加工 ................................................................... 21 建立工件坐標系 .................................................................................................. 24 程序的加載和修改 .............................................................................................. 24 ........................................................................................................................... 25 結(jié)束語 .................................................................................................................................. 27 致 謝 .................................................................................................................................. 27 參考文獻 .............................................................................................................................. 28 附錄Ⅱ 程 序清單 ................................................................................................................ 29 沈陽航空航天大學北方科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 1 緒論 數(shù)控加工定義 數(shù)控加工（ numerical control machining），是指在數(shù)控機床上進行零件加工的一種工藝方法，數(shù)控機床加工與傳統(tǒng)機床加工的工藝規(guī)程從總體上說是一致的，但也發(fā)生了明顯的變化。用數(shù)字信息控制零件和刀具位移的機械加工方法。它是解決零件品種多變、批量小、形狀復雜、精度高等問題和實現(xiàn)高效化和自動化加工的有效途徑。數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)，它的廣泛應用使普通機械被數(shù)控機械所代替，使全球制造業(yè)發(fā)生了根 本變化。數(shù)控技術(shù)的水準、擁有和普及程度已經(jīng)成為衡量一個國家綜合國力和工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標志之一。 數(shù)控加工 技術(shù)的起源，實際意義，發(fā)展方向 1946 年誕生了世界上第一臺電子計算機，這表明人類創(chuàng)造了可增強和部分代替腦力勞動的工具。它與人類在農(nóng)業(yè)、工業(yè)社會中創(chuàng)造的那些只是增強體力勞動的工具相比，起了質(zhì)的飛躍，為人類進入信息社會奠定了基礎(chǔ)。 6年后，即在1952 年，計算機技術(shù)應用到了機床上，在美國誕生了第一臺數(shù)控機床。從此，傳統(tǒng)機床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。近半個世紀以來，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩 個階段和六代的發(fā)展。 （ NC）階段（ 1952～ 1970 年） .早期計算機的運算速度低，對當時的科學計算和數(shù)據(jù)處理影響還不大，但不能適應機床實時控制的要求。人們不得不采用數(shù)字邏輯電路 搭 成一臺機床專用計算機作為數(shù)控系統(tǒng)，被稱為硬件連接數(shù)控（ HARDWIRED NC），簡稱為數(shù)控（ NC）。隨著元器件的發(fā)展，這個階段歷經(jīng)了三代，即 1952 年的第一代 電子管； 1959 年的第二代 晶體管； 1965 年的第三代 小規(guī)模集成電路。 （ CNC）階段（ 1970 年～現(xiàn)在） .到 1970 年，通用小型計算 機業(yè)已出現(xiàn)并成批生產(chǎn)。于是將它移植過來作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件，從此進入了計算沈陽航空航天大學北方科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 機數(shù)控（ CNC）階段（把計算機前面應有的 通用 兩個字省略了）。到 1971 年，美國 INTEL 公司在世界上第一次將計算機的兩個最核心的部件 運算器和控制器，采用大規(guī)模 集成電路 技術(shù)集成在 一塊芯片上 ，稱之為 微處理器（ MICROPROCESSOR），又可稱為中央處理單元（簡稱 CPU）。到 1974 年微處理器被應用于數(shù)控系統(tǒng)。這是因為小型計算機功能太強，控制一臺機床能力有富裕（故當時曾用于控制多臺機床，稱之為群控），不如采用微處理器經(jīng)濟合理。 而且當時的小型機可靠性也不理想。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高，但可以通過多處理器結(jié)構(gòu)來解決。由于微處理器是通用計算機的核心部件，故仍稱為計算機數(shù)控。 到了 1990 年， PC機（個人計算機，國內(nèi)習慣稱微機）的性能已發(fā)展到很高的階段，可以滿足作為數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求。數(shù)控系統(tǒng)從此進入了基于 PC的階段。 總之，計算機數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代。即 1970 年的第四代 小型計算機；1974 年的第五代 微處理器和 1990 年的第六代 基于 PC（國外稱為 PCBASED）。 還要指出的是，雖然 國外早已改稱為計算機數(shù)控（即 CNC）了，而我國仍習慣稱數(shù)控（ NC）。所以我們?nèi)粘Ｖv的 數(shù)控 ，實質(zhì)上已是指 計算機數(shù)控 了。 數(shù)控機床是根據(jù)加工程序?qū)ぜM行自動加工的先進設(shè)備，工件的加工質(zhì)量主要由機床的加工精度、工藝和加工程序的質(zhì)量決定，基本上排除了機床操作人員手工操作技能的影響，但對操作者的綜合素質(zhì)提出了較高的要求。尤其是在我國開始逐漸普及數(shù)控加工技術(shù)的初期，很多企業(yè)擁有先進的數(shù)控機床，但數(shù)控加工工藝及加工程序的質(zhì)量卻很低，數(shù)控機床操作人員的數(shù)量和素質(zhì)不能滿足數(shù)控加工 快速發(fā)展的要求，導致產(chǎn)品質(zhì)量差，加工效率低。目前，符合數(shù)控加工實際需要的數(shù)控機床操作人員還存在較大的缺口。據(jù)統(tǒng)計， 20xx 年我國僅數(shù)控加工操作工就短缺 60 萬人。 數(shù)控機床是典型的機、電、液、氣一體化的設(shè)備，對使用操作人員的要求較高，是國家勞動和社會保障部要求持職業(yè)資格證書上崗的技術(shù)復雜性工種。數(shù)控機床的操作不同于普通機床對操作者的經(jīng)驗和手工技巧的要求，需要操作人員具沈陽航空航天大學北方科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 有較好的工藝基礎(chǔ)知識和較高的綜合素質(zhì)，能夠不斷了解和掌握先進加工技術(shù)的實際應用。 數(shù)控機床要按照數(shù)控加工程序自動進行零件的加工 ，必須由機床操作人員具體實施?？梢哉f，數(shù)控加工工藝方案是通過機床操作人員在數(shù)控機床上實現(xiàn)的，數(shù)控加工現(xiàn)場經(jīng)驗的積累又是提高數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工程序質(zhì)量的基礎(chǔ)。因此，數(shù)控機床的操作是企業(yè)生產(chǎn)過程中一個重要的環(huán)節(jié)，數(shù)控機床操作人員的素質(zhì)和水平將直接影響企業(yè)的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)成本，高素質(zhì)的數(shù)控機床操作人員是保證數(shù)控加工工藝得以正確和順利實施的重要條件之一。 沈陽航空航天大學北方科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 2．引言 題目分析 高效率、高精度加工是數(shù)控機床加工最主要特點之一。數(shù)控加工取代傳統(tǒng)加工占據(jù)生產(chǎn)制造的主導地位已成為一種趨勢，但由于歷史的 原因，傳統(tǒng)的加工設(shè)備與先進的數(shù)控機床并存，是目前乃至今后很長一段時期內(nèi)大多數(shù)制造企業(yè)的設(shè)備現(xiàn)狀。如何從工藝的角度根據(jù)各企業(yè)的設(shè)備現(xiàn)狀、產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模、零件結(jié)構(gòu)形式與加工精度要求等方面來合理地進行產(chǎn)品工藝方案設(shè)計，充分發(fā)揮企業(yè)現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備與傳統(tǒng)設(shè)備的加工效率，使企業(yè)設(shè)備資源與人力資源得到充分利用，需要從多個方面來探討。其中數(shù)控編程系統(tǒng)正向集成化，網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向發(fā)展。 畢業(yè)設(shè)計題目是航空某客機零件的制造工藝設(shè)計及數(shù)控加工。這是一個基于計算機的工程設(shè)計型題目，該題目來源于工程實踐中，屬于加工制造綜合的課題。 該 題目要求對加工零件、加工工藝、工藝裝備和加工中存在的問題進行現(xiàn)場調(diào)研并用 UG 軟件對零件進行加工，并生成零件二維工程圖，對數(shù)控工藝進行詳細設(shè)計，編寫制造大綱，用 UG 軟件生成刀軌輸出 NC代碼。 該題目要求的重點和難點就體現(xiàn)在對航空類零件工藝的分析和用 CAD/CAM軟件進行模擬加工及刀軌的生成。 沈陽航空航天大學北方科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 方案 在應用 UG 軟件實現(xiàn)對航空類零件數(shù)控加工前需要明確幾個較為重要的問題； 此零件是航空零件，對零件的設(shè)計和加工精度要求都比較高，所以對零件的加工操作比較嚴格，既要考慮零件加工的先后順序，裝夾方式，也要考慮零件的材質(zhì)和加工參數(shù)。 根據(jù)發(fā)下來的零件，進行各方面的分析，有如下考慮： 1）該零件的材質(zhì)是板材， 由于其強度和硬度相對較低，塑性較小， 對刀具磨損