【正文】 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 學(xué) 號： 202125040129 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目 :基于 UG的零件仿真加工與編程 學(xué) 院： 工程技術(shù)學(xué)院 專 業(yè) ： 機(jī)電一體化 班 級 一班 姓 名： 耿 躍 鋒 指導(dǎo)教師： 孟 雅 俊 日 期： 年 月 日 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 誠信聲明 本人鄭重聲明：所 提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立工作所取得的成果并撰寫完成的，鄭重確認(rèn)沒有剽竊、抄襲等違反學(xué)術(shù)道德、學(xué)術(shù)規(guī)范的侵權(quán)行為。文中除已經(jīng)標(biāo)注引用的內(nèi)容外，不包含其他人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者簽名： 指導(dǎo)導(dǎo)師簽名： 簽字日期： 簽字日期： 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 班級 ： 機(jī)電 1 學(xué)生 ： 耿躍鋒 學(xué)號 202125040129 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 設(shè)計(jì)題目 ： 基于 UG 的零件仿真加工與編程 摘要 ： 數(shù)控仿真加工技術(shù)是機(jī)械加工現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù)。文中從縮短零件的制造周期及提高加工質(zhì)量角度出發(fā)，探索了箱體類零件的數(shù)控加工自動(dòng)編程與仿真。利用 UG CAM 加工模塊進(jìn)行自動(dòng)數(shù)控編程，優(yōu)化了加工路線、刀具軌跡、切削方式等工藝參數(shù)，并通過虛擬加工過程仿真檢查刀具過切、刀具與工件之間的碰撞和干涉。 設(shè)計(jì)內(nèi)容及 要求： 對指定零件進(jìn)行工藝分析，編寫加工工藝，并運(yùn)用 UG 進(jìn)行仿真加工，具體要求完成以下內(nèi)容（可打印）： 設(shè)計(jì)說明書一封。包括：封面、目錄、任務(wù)書、正文、參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)心得。其中正文部分用 5 號字體書寫，應(yīng)有零件的建模過程、加工工藝分析、仿真加工過程（在每個(gè)操作中要求說明操作中各參數(shù)的設(shè)置過程，并在每個(gè)操作后附相應(yīng)程序清單） 機(jī)械加工工藝過程卡 1 張 機(jī)械加工工序卡 1 套 特別注意：以上內(nèi)容必須在 2021 年 4 月 30 日前完成。 指導(dǎo)老師（簽字）： 2021 年 1 月 9 日 前 言 計(jì)算進(jìn)技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展里程中最偉大的成就之一，它的應(yīng)用已經(jīng)遍及各個(gè)領(lǐng)域。在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域中，由于市場競爭的日益劇烈，用戶對產(chǎn)品的要求越來越高，為了適應(yīng)市場的需求，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，就必須將計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械制造和自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合起來，從而產(chǎn)生了機(jī)械 CAD/CAM 這門技術(shù)。 UG 軟件是美國 Unigraphics solutions 公司推出的集 CAD/CAE/CAM 為一體的三維機(jī)械設(shè)計(jì)平臺。自從 1990 年進(jìn)入中國以來，以其強(qiáng)大的功能和軟件背景，已經(jīng)在我國機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的各個(gè)行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用 ，由傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為三維設(shè)計(jì)加工成型，成為當(dāng)今世界最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 造軟件之一。由于從事機(jī)電一體化專業(yè)，在廠從事機(jī)械制造生產(chǎn)，特別希望成為一名優(yōu)秀的機(jī)械設(shè)計(jì)工程師，因此選擇 CAM 設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的 是基于 UG 的零件仿真加工 與編程 ， 需要獨(dú)立建模，制作模型 ，通過 CAM 仿真機(jī)械加工成型生成數(shù)控程序，輸入到數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)完成工件的加工和精度檢驗(yàn)等，通過此次設(shè)計(jì)，充分鍛煉了自己的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力，進(jìn)一步加深了對 UG 軟件的應(yīng)用能力，也鞏固了對機(jī)械制造知識的記憶和強(qiáng)化。由于本人的能力有限，在本次設(shè)計(jì) 中，有許多的設(shè)計(jì)不足和錯(cuò)誤，希望讀者和老師能夠不吝賜教，更正錯(cuò)誤，完善自我。 學(xué)生簽名 年 月 日 目錄 一、 零件建模 ???????????? ?????????? 5 二、 毛坯建模 ???????????? ?????????? 17 三、 零件工藝分析與編制的工藝過程 ?? ?????????? 17 四、 具體加工過程 ?????????? ????????? 19 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 五、 車間工藝文檔?????????? ????????? 46 六、 課程設(shè)計(jì)感想 ??? ?????????? ?????? 61 七、 致謝??????????????????????? 61 八、 參考文獻(xiàn)????????????????????? 62 實(shí)體建模 夾具體 零件分析 圖 1 為箱體，根據(jù)零件圖分析可知，箱體需要加工的表面很少，只有上表面和下表面、左端面，左面和上表面的凸臺上各 一個(gè) D D50 的孔，箱體上有 4 個(gè)沉孔螺釘，后面上有一個(gè)螺紋孔。 從零件圖上分析， 零件的精度等級比較高 。 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 圖 1 1. 建模分析 與構(gòu)建 啟動(dòng)ＵＧＮＸ６ .０ 在桌面上雙擊ＮＸ６ .０的快捷方式圖標(biāo) 或單擊【開始】→【所有程序】→【ＮＸ６ .０】命令， 可以啟動(dòng)ＵＧ６ .０進(jìn)入到登陸界面。 創(chuàng)建 ｍｏｄｅｌ ．ｐｒｔ文件 在ＵＧ６ .０窗口選擇【文件】→【新建】命令或單擊新建圖標(biāo) →打開如圖所示的【文件新建】對話框→選擇【模型】選項(xiàng)卡→輸入新文件名為＂ｍｏｄｅｌ1＂，文件夾路徑為“ C:\Program Files\UGS\NX \UGII”→【確定】→打 開【ＵＧ６ .０ — Ｍｏｄｅｌｉｎｇ－［ｍｏｄｅｌ 1．ｐｒｔ（修改的）］】進(jìn)入建模環(huán)境。中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 （ 1）按照零件尺寸，選擇 xcyc 為基準(zhǔn)平面，繪制拉伸草圖，如下圖所示。 （ 2）單擊完成草圖，單擊拉伸按鈕，輸入拉伸距離 11，單擊確定，如圖所示。 （ 3）在底座底面上建草圖，如圖所示 （ 4）拉伸生成所需的 4 個(gè) 通 孔 和 2 個(gè)銷孔 ， 求差。 如下圖所示 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 （ 5）在底座上表面創(chuàng)建草圖，如圖所示 （ 6）拉伸生成 4 個(gè)所需沉孔，距離 5mm，求差。如下圖所示 （ 7）在底座下底面建草圖并拉伸 5mm，求差。如下圖 所示 （ 8）在底座上表面建草圖，如下圖所示 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 拉伸所需通孔，如下圖所示： （ 9）在上表面建立草圖并拉伸 ，拉伸距離 5mm,， 再對所拉伸的部位內(nèi)圓邊進(jìn)行邊倒圓， 如下圖示： （ 10） 在底座上表面建立草圖比拉伸，如下圖所示： 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 （ 11）在上圖左端建立草圖，拉伸求差， 結(jié)束選知道被延伸，如圖所示： （ 12） 在上圖左端建立草圖， 并拉伸求和，如圖所示： （ 13）在上步拉伸體端面建立草圖，拉伸求差，拉伸結(jié)束直至選定對象，如圖所示： （ 14）在上步基準(zhǔn)面上 建立基準(zhǔn)圓，繪制草圖，拉伸求差 ,拉伸距離 18mm，如圖所示 : 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 (15)單擊【插入】工具條上的創(chuàng)建按鈕，在【設(shè)計(jì)特征】選項(xiàng)中選取【螺紋】選項(xiàng)，選中上步的 3 個(gè)拉伸孔插入螺紋，基本參數(shù)如下 （ 16）在前端面繪制草圖， 并拉伸布爾求差， 如圖所示 ： （ 17）在后端面繪制草圖，并拉伸布爾求差，如圖所示： （ 18）在后端面建立草圖并拉伸貫通，布爾求差，如圖所示： 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 （ 19）在上步生成孔的基礎(chǔ)上創(chuàng)建螺紋，基本參數(shù)如下： 結(jié)果如下 （ 20）在 后 端面 建立草圖，并拉伸求差，如圖所示： （ 21）在上步孔底建立草圖，并拉伸， 結(jié)束選直至下一個(gè)，布爾求差，如下圖所示： 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 （ 22） )單擊【插入】工具條上的創(chuàng)建按鈕，在【設(shè)計(jì)特征】選項(xiàng)中選取【螺紋】選項(xiàng)，對上步的孔進(jìn)行螺紋插入，基本參數(shù)如下： （ 23）單擊【基準(zhǔn)平面】在【類型】中選 ，【平面參考】選 xcyc,距離 49mm，如圖所示： （ 24）在新建基準(zhǔn)面上做草圖，并拉伸求和，如圖所示： 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 （ 25）創(chuàng)建草圖并拉伸對上步拉伸體與殼體留下的 4 個(gè)角進(jìn)行密封，如圖所示： 單擊實(shí)例特征 ，選取【圓形陣列】，點(diǎn)確定，在【實(shí)例】對話框中選取拉伸（ 47），確定， 在實(shí)例基本參數(shù)設(shè)置如下： 點(diǎn)確定，在出現(xiàn)的實(shí)例對話框中選基準(zhǔn)軸如下所示： 選擇 zc 軸，確定，結(jié)束。結(jié)果如圖所示： 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 （ 26）在新建基準(zhǔn)面上創(chuàng)建草圖并拉伸，布爾求差，如圖所示： 然后同（ 25）步中的實(shí)例特征對此步中的拉伸體進(jìn)行陣列布局。 （ 27）在拉伸圓上表面創(chuàng)建草圖并拉伸，結(jié)束選直到下一個(gè)，如圖所示： 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 （ 28）在上表面創(chuàng)建草圖，并拉伸布爾求差， 對所創(chuàng)建的孔 進(jìn)行螺紋創(chuàng)建，過程同（ 15），參數(shù)如下所示： 再通過【實(shí)例特征】對上步的螺紋孔進(jìn)行陣列布局， 基本步驟同（ 25），在實(shí)例選取時(shí)分別選拉伸（ 55）進(jìn)行孔陣列，再選螺紋（ 56）對螺紋進(jìn)行陣列。結(jié)果如下： （ 29）對（ 13）步中布爾求差形成的邊進(jìn)行【邊倒圓】，如圖所示： 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 根據(jù)零件的尺寸構(gòu)建毛坯 ， 需要在零件圖的下底面建些毛坯 ，把孔縮小，并把 圓 凸 臺 再 擴(kuò) 張 點(diǎn) ， 建 好 的 完 整 的 毛 坯 圖（步驟見附件圖 2） 工件分析 根據(jù)零件圖分析，模型的總體尺寸 156cm 94cm 68cm，零件需要加工的表面多，精度等級要求比較高 。 工藝規(guī)劃 工步安排 選用 D20cm的平刀，分別對工件上、下、左表面平面銑； 用 D10 銑刀對工件下表面型腔銑。用 D3 的 中心 鉆對箱體底座面上的孔點(diǎn)鉆，再選用 的麻花鉆鉆兩個(gè) D6 的銷孔，由于 D6 的銷孔要求精度比較高，需再用鉸刀鉸一下 ；接下來鉆 4 個(gè) D9 的通孔；然后再锪 4 個(gè) D14 的沉孔 ；然后加工箱體前后面上的螺紋孔及沉孔，具體過程見工藝卡片。加工工步見下表 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 加工工步 序號 加工內(nèi)容 進(jìn)給方式 刀具 轉(zhuǎn)速/(r/min) 進(jìn)給速度/(mm/min) 01 加工 上表面 平面銑 D2