【正文】 N2390 G1 N2400 G2 N2410 G3 N2420 G2 N2430 G1 N2440 G2 N2450 G3 N2460 G2 N2470 G1 N2480 G2 N2490 G1 N2500 G2 。 選定后，點(diǎn)擊 圖標(biāo)后，出現(xiàn)界面如圖所示。 在 中選擇 ,在切削參數(shù)中余量改 。 如圖 36 所示。然后確定， 播放 。 如圖 34 所示。 19 在 改成 3，點(diǎn) 中的余量改 。 創(chuàng)建刀具、幾何體父節(jié)點(diǎn)組 一、 創(chuàng)建刀具組 打開(kāi) ，進(jìn)入創(chuàng)建刀具組對(duì)話框，在子類(lèi)型中選擇 ，在名稱欄里輸入 ， 點(diǎn)擊確定進(jìn)入 對(duì)話框，在 中輸入刀具直徑 15， ，點(diǎn)擊確定即可。安裝臺(tái)虎鉗時(shí)要對(duì)它的固定鉗口找正，工件被加工部分要高出鉗口，避免刀具與鉗口發(fā)生干涉。 點(diǎn)擊 做 第 一 個(gè) 面 倒 圓 , 16 做第二個(gè)面倒圓。點(diǎn) 出現(xiàn)下拉菜單后點(diǎn)擊 變換， 完成草圖繪制操作。 12 如圖 24 如圖 25 2 繪制 半徑 78 的定位點(diǎn)圓 點(diǎn)草圖，在 zx 平面創(chuàng)建草圖 ,畫(huà) 2 根 54/2 的直線，如圖 26 所示。 圖 22 零件的結(jié)構(gòu)圖 11 二、造型思路 （ 1） 做一個(gè) φ 80 的 圓 并倒角 R8 的 6 邊形 拉伸成高 20 的 6 邊體 ； （ 2） 做 φ 54 的 凸 圓造型 （ 3）做一個(gè) 高 15 的 凸臺(tái) 造型 ； 并做布爾并 2． 3 三維造型設(shè)計(jì) 一 以 為名新建文件 打開(kāi)軟件 ,點(diǎn)擊新建圖標(biāo)，在文件名空白中輸入 xx,單位選擇毫米，點(diǎn)擊 OK 鍵即可建立以 為名的新文件 ,如圖 23。 （ 3）具有工程上的意義（即與加工方法的一定 對(duì)應(yīng)關(guān)系）。構(gòu)造三維實(shí)體模型的過(guò)程稱為特征造型，造型的結(jié)果稱為幾何造型。實(shí)體造型主要包括兩部分內(nèi)容，即體素的定義和描述、體素之間的布爾運(yùn)算（交、并、差）。圖中：幾何元素指構(gòu)成實(shí)體的直線、圓等幾何圖形要素；幾何約束包括尺寸約束及拓?fù)浼s束；尺寸值指每次賦給的一組具體值；工程約束表達(dá)設(shè)計(jì)對(duì)象的原理、性能等；約束管理用來(lái)確定約束狀態(tài)，識(shí)別欠約束和過(guò)約束等問(wèn)題；約束網(wǎng)絡(luò)分解是將約束劃分為較小的方程組，通過(guò)采用代數(shù)聯(lián)立方程求解或推理方法逐步求解得到每個(gè)幾何元素特定點(diǎn)的坐標(biāo)，從而得到一個(gè)具體的幾何模型。變量化造型過(guò)程類(lèi)似于工程師在腦海里思考設(shè)計(jì)方案的過(guò)程，滿足設(shè)計(jì)要求的幾何形狀是第一位的，尺寸細(xì)節(jié)是后來(lái)才逐步精確、完善的。變量化造型將幾何約束中的尺寸約束和拓?fù)浼s束分開(kāi)處理，不苛求全約束，并增加了工程約束。 尺寸驅(qū)動(dòng)的幾何模型由幾何元素、尺寸約束和拓?fù)浼s束三部分組成。實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的一組參數(shù)與這些約束保持一定的關(guān)系，初始設(shè)計(jì)的實(shí)體自然要滿足這些約束，而當(dāng)輸入新的參數(shù)值時(shí)，也將保持這些約束關(guān)系并獲得一個(gè)新的造型。對(duì)于定型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，需要形成系列，以便 針對(duì)生產(chǎn)特點(diǎn)和應(yīng)用需求提供不同型號(hào)規(guī)格的產(chǎn)品。 一、參數(shù)化造型技術(shù) 早期的 CAD 系統(tǒng)是利用固定的尺寸值來(lái)定義幾何元素，輸入的每一條線都是確定的位置，但不包括產(chǎn)品圖形內(nèi)在的尺寸約束、拓?fù)浼s束及工程約束（如應(yīng)力、性能約束等）。 8 第 2 章 零件的三維造型設(shè)計(jì) 2． 1 幾何造型技術(shù) 幾何造型是指將點(diǎn)、線、面、體等幾何元素，經(jīng)過(guò)平移、旋轉(zhuǎn)等幾何變換和并、交、差等集合運(yùn)算，產(chǎn)生實(shí)體造型。在加工功能方面， UG 軟件針對(duì)計(jì)算機(jī)輔助制造的實(shí)用性、適應(yīng)性和效能性，通過(guò)覆蓋制造過(guò)程，實(shí)現(xiàn)制造的自動(dòng)化、集成化和用戶化，從而在產(chǎn)品制造周期、產(chǎn)品制造成本和產(chǎn)品制造質(zhì)量諸方面都給用戶提供了極大的收益。 1. 3 UGNX 軟件的主要功能 隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造技術(shù)的飛速發(fā)展，工程設(shè)計(jì)業(yè)和制造業(yè)的內(nèi)涵及其相關(guān)技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了深刻變化，這一點(diǎn)在機(jī)械工程領(lǐng)域里的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)方面表現(xiàn)尤為顯著。由 于 CAM 系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)化、智能化、自動(dòng)化水平的提高，將導(dǎo)致機(jī)側(cè)編程方式的興起，將改變 CAM編程與加工人員及現(xiàn)場(chǎng)分離的現(xiàn)象。目前，以 Delcam 公司的 PowerMILL 及 WorkNC 為代表，采用面向工藝特征的處理方式，系統(tǒng)以工藝特征提取的自動(dòng)化來(lái)實(shí)現(xiàn) CAM 編程的自動(dòng)化。系統(tǒng)將能夠按照工藝要求自動(dòng)識(shí)別并提取所有的工藝特征及具有特定工藝特征的區(qū)域，使 CAD/ CAM 的集成化、自動(dòng)化、智能化達(dá)到一個(gè)新的水平。從人類(lèi)認(rèn)識(shí)和思維的模型來(lái)看，現(xiàn)有的人工智能技術(shù)模擬人類(lèi)的思維活動(dòng)明顯不足。只有采用面向模型、面向工藝特征的 CAM 系統(tǒng)，才能夠突破 CAM 自動(dòng)化、智能化的 現(xiàn)有水 平。目前， CAM 技術(shù)已經(jīng)成為 CAX（ CAD、CAE、 CAM 等）體系的重要組成部分，可以直接在 CAD 系統(tǒng)上建立起來(lái)的參數(shù)化、全相關(guān)的三維幾何模型（實(shí)體＋曲面）上進(jìn)行加工編程，生成正確的加工軌跡?；A(chǔ)層由計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備和系統(tǒng)軟件組成。70 年代 CAD 技術(shù)進(jìn)入廣泛使用時(shí)期， 1970 年美國(guó) Applicon 公司首先推出了面向企業(yè)的 CAD 商品化系統(tǒng)。其特點(diǎn)是將人的創(chuàng)造能力和計(jì)算審的高速運(yùn)算能力、巨大存儲(chǔ)能力和邏輯判斷能力有審地結(jié)合起來(lái)。飛機(jī)出廠后直接交付客戶使用，故障返修率幾乎為零。數(shù)控自動(dòng)編程系統(tǒng)利用設(shè)計(jì)的結(jié)果和產(chǎn)生的模型，形成數(shù)控加工機(jī)床所需的信息。隨著對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，要高效地制造高精度的產(chǎn)品， CAM 技術(shù)不可或缺。 CAD 的概念不僅僅是體現(xiàn)在輔助制圖（圖形實(shí)現(xiàn)）方面 ,它更主要地起到了設(shè)計(jì)助手的作用，幫助廣大工程技術(shù)人員從繁雜的查手冊(cè)、計(jì)算中解脫出來(lái)。人工設(shè)計(jì)、單件生產(chǎn)這種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造方式已無(wú)法適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的要求。 1 登云科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)（論文）題目 基于 UG NX 軟件的 CAD/CAM —— 典型零件的造型與數(shù)控模擬加工 系 機(jī)電工程系 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 數(shù)控 111 姓 名 劉尊知 學(xué) 號(hào) 1102461125 指導(dǎo)教師 彭培培 2020 年 11 月 30 日 2 摘 要 使用 UG 軟件的建模模塊完成了零件的三維造型設(shè)計(jì)，根據(jù)給定零件圖的要求，制定出數(shù)控加工工藝方案，使用 UG 的加工模塊進(jìn)行了數(shù)控模擬加工，并生成NC 代碼，用于數(shù)控機(jī)床加工。采用 CAD/CAM 的技術(shù)已成為整個(gè)制造行業(yè)當(dāng)前和將來(lái)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。極大地提高了設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確性，從而縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。設(shè)計(jì)系統(tǒng)只有配合數(shù)控加工才能充分顯示其巨大的優(yōu)越性。 CAD/CAM 大大縮短了產(chǎn)品的制造周期，顯著地提高產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。媒介宣傳中稱之為 無(wú)紙?jiān)O(shè)計(jì) ，而波音公司本身認(rèn)為，這主要應(yīng)歸功于 CAD/CAM 設(shè)計(jì)制造一體化。 CAD /CAM 技術(shù)隨著 Inter/Intra 網(wǎng)絡(luò)和并行高性 能計(jì)算及事務(wù)處理的普及，使奢地、協(xié)同、虛擬設(shè)計(jì)及實(shí)時(shí)仿真技術(shù)在 CAD/CAE/CAM 中得到了廣泛應(yīng)用。 80 年代 CAD 技術(shù)進(jìn)入迅猛發(fā)展時(shí)期，這階段的技術(shù)特征是 CAD 技術(shù)從大中企業(yè)向小企業(yè)擴(kuò)展；從發(fā)達(dá)國(guó)家向發(fā)展中國(guó)家擴(kuò)展；從用於產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)展到用於工程設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)。隨著網(wǎng)絡(luò)的廣泛使用，異地協(xié)同虛擬 CAD 環(huán)境將是 CAD 支撐層的主要發(fā)展趨勢(shì)。典型的 CAM 系統(tǒng)有 UG、 Pro/E、 Cimatron 、 MasterCAM 等。 CAD 技 術(shù)的發(fā) 展趨勢(shì) 主要 體現(xiàn)在 以下幾 方面 ∶ 標(biāo) 準(zhǔn)化 CAD 軟件一般應(yīng)集成在一個(gè)異構(gòu)的工作平臺(tái) 之上，只有依靠標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)才能解決 CAD 系統(tǒng)支持異構(gòu)跨平臺(tái)的環(huán)境問(wèn)題。因此，智能 CAD 不僅是簡(jiǎn)單地將現(xiàn)有的智能技術(shù)與 CAD 技術(shù)相結(jié)合，更重要的是深入研究人類(lèi)設(shè)計(jì)的思維模型，最終用信 息技術(shù)來(lái)表達(dá)和模擬它，才會(huì)產(chǎn)生高效的 CAD 系統(tǒng)，為人工智能領(lǐng)域提供新的理論和方法。 基于知識(shí)的智能化系統(tǒng) ； 未來(lái)的 CAM 系統(tǒng)不僅可繼承并智能化地判斷工藝特征，而且具有模型對(duì)比、殘余模型分析與判斷功能，使刀具路徑更優(yōu)化，效率更高。當(dāng)模型發(fā)生變化后，只要按原來(lái)的工藝路線重新計(jì)算，即實(shí)現(xiàn) CAM 的自動(dòng)修改。 提供更方便的工藝管理手段 ； CAM 的工藝管理是數(shù)控生產(chǎn)中至關(guān)重要的一環(huán)，未來(lái) CAM 系統(tǒng)的工藝管理樹(shù)結(jié)構(gòu)，為工藝管理及即時(shí)修改提供了條件。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、三維造型技術(shù)、參數(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)等新概念已滲透到傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中來(lái)，相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程控刀具 軌跡設(shè)定和計(jì)算機(jī)自擇加工工藝參數(shù)等新方法正發(fā)揮著前所未有的作用，推動(dòng)著工程設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)的發(fā)展。 UG 軟件的強(qiáng)大功能為人們進(jìn)行各種復(fù)雜零件的虛擬現(xiàn)實(shí)造型和虛擬現(xiàn)實(shí)制造提供了幫助。幾何造型技術(shù)作為 CAD/CAM 技術(shù)的基礎(chǔ)，在機(jī)械工程領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛。因此，當(dāng)要想修改實(shí)體的結(jié)構(gòu)形狀時(shí)，只有重新造型。這些都需要產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖可以隨著某些結(jié)構(gòu)尺寸的修改或規(guī)格系列的變化而自動(dòng)修改圖形。 參數(shù)化造型系統(tǒng)也稱為尺寸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它只考慮物體的幾何約束（尺寸約束和拓?fù)浼s束），而不考慮工程約束。當(dāng)修改某一尺寸時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)檢索該尺寸在尺寸鏈中的位置，找到它的起始幾何元素和終止幾何元素，使它們按新尺寸值進(jìn)行調(diào)整，得到新模型；接著檢查所有幾何元素是否滿足約束，如不滿足，則保持拓?fù)浼s束不變，按尺寸約束修改幾何模型，直至全部滿足約束條件為止。 在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)初期，設(shè)計(jì)者對(duì)各幾何形狀的準(zhǔn)確尺寸和各幾何形狀之間嚴(yán)格的尺寸定位關(guān)系還很難完全確定，自然希望 欠約束的存在。設(shè)計(jì)過(guò)程相對(duì)自由寬松，設(shè)計(jì)者有更多的時(shí)間和精力去考慮設(shè)計(jì)方案，這符合創(chuàng)造性思維規(guī)律。 圖 21 變量化造型的原理 三、特征造型技術(shù) 現(xiàn)實(shí)世界的物體具有三維形狀和質(zhì)量， 因而三維實(shí)體造型可以更加真實(shí)、完整、清楚地描述物體，其利用計(jì)算機(jī)技術(shù)存儲(chǔ)物體的幾何信息和拓?fù)湫畔?，代表?CAD/CAM 技術(shù)的主流。體 10 素是一種簡(jiǎn)單的幾何形體，它們可以通過(guò)少量參數(shù)進(jìn)行描述，例如長(zhǎng)方體可以通過(guò)長(zhǎng)、寬、高定義形狀?；谔卣鞯膶?shí)體造型過(guò)程除了要用到參數(shù)化造型技術(shù)、變量化造型技術(shù)之外，還要用到特征造型技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)動(dòng)技術(shù)。 （ 4）性質(zhì)是可以預(yù)料的。 如圖 23 二 1 繪制半徑 40 的圓 ,6 個(gè)半徑 8 的圓 ,并與圓相切 點(diǎn)草圖，在 xy 平面創(chuàng)建草圖 ,點(diǎn)擊圓在原點(diǎn)畫(huà)半徑 40 的圓，在做一條 x 軸虛線 y 軸虛線，畫(huà)個(gè)半徑 8 的圓，點(diǎn) 出現(xiàn)下拉菜單后點(diǎn)擊 變換，用直線與小圓相切，在修剪， 完成草圖繪制操作。做一條 z 軸虛線，在虛線上畫(huà)個(gè)半徑 78 的圓，約束與直線的點(diǎn)上，在修剪，如圖 27 所示。如圖 210 所示。 如圖 212 所示。安裝工件時(shí)，要注意工件上浮。同上操作創(chuàng)建另一把刀具。點(diǎn)擊生成 。 （粗車(chē)直至 減少到 ） 如圖 33 如圖 34 20 二、創(chuàng)建精銑四周輪廓的操作 打開(kāi) ， 彈 出 對(duì) 話 框 選 擇 ， 在 子 類(lèi) 型 中 選 擇 圖 標(biāo) ， 在 中用， 選擇 ， 中用直徑 9 的立銑刀， 中選確定。 如圖 35 所示。 然后確定， 播放 。點(diǎn)擊生成。 點(diǎn)擊確定后生成以下工藝文件。 UG 是集 CAD、 CAM 功能于一體的較完善的高端軟件，選擇 UG 作為學(xué)習(xí)