【正文】 針對(duì)金屬?zèng)_壓模具的沖模工程向 導(dǎo) (Die Engineering Wizard)等。利用 Open UIStyle 可以定義用戶(hù)自己的對(duì)話框；利用 Open GRIP 腳本設(shè)計(jì)語(yǔ)言，不需太多的學(xué)習(xí)，用戶(hù)就可以進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)；利用 Open API 和 Open++工具，用戶(hù)可以通過(guò) C++和 Jave 語(yǔ)言進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，而且支持 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的全部技術(shù)。 UG NX3 中的 CAM 模塊包括了 CAM 基礎(chǔ)、平面銑削、型芯型腔銑削、固定軸銑削、自動(dòng)清根、變軸銑削、順序銑削、后置處理、車(chē)削加工和線切割等基本模塊。提供了草圖設(shè)計(jì)、各種曲線生成、編輯、布爾運(yùn)算、掃掠實(shí)體、旋轉(zhuǎn)實(shí)體、沿導(dǎo)軌掃掠、尺寸驅(qū)動(dòng)、定義、編輯變量及表達(dá)式、非參數(shù)化模型后參數(shù)化等工具。 (3) 制圖 (Drafting)。平面銑削模塊包括多次走刀輪廓銑、仿行內(nèi)腔銑和 Z 字形走刀銑削，規(guī)定避開(kāi)夾具和進(jìn)行內(nèi)部移動(dòng)的安全余量，提供型腔分層切削和凹腔低面小島加工功能，對(duì)邊界和毛料幾何形狀的定義，顯示未切削區(qū)域的邊界，提供一些操作機(jī)床輔助運(yùn)動(dòng)的指令，如冷卻、刀具補(bǔ)償和夾 緊等。通用后置處理程序在標(biāo)準(zhǔn)刀路軌跡以及通用 CNC 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)配置及控制指令的基礎(chǔ)上進(jìn)行處理。國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有許多科研院所和廠家選擇了 UG 作為企業(yè)的 CAD/CAM 系統(tǒng)，在現(xiàn)代制造業(yè)中有著廣闊的發(fā)展前景。 測(cè)繪過(guò)程 測(cè)繪中所需測(cè)量工具是直尺、 三角尺、游標(biāo)卡尺。 ⑤ 后視圖孔的位置，圖 。 圖 充電器支座模型和輪廓截面線 畫(huà)出充電器三維造型的輪廓線 1. 打開(kāi) UG NX3，如圖 所示。 圖 第一層 輪廓曲線尺寸 3. 關(guān)閉第一層，第二組曲線各點(diǎn)尺寸為： 6(22， ) 7(， ) 8(，) 9(， )，保存在第二層，圖 所示。 圖 輪廓曲線 2. 選擇如圖 所示圓弧 P1(與其連接的圖素會(huì)被選上 )，選擇 拉伸，對(duì)稱(chēng)距離為起始 30mm，結(jié)束 30mm。選擇 進(jìn)行布爾并運(yùn)算，圖 ，把被拉伸的兩個(gè)幾何體合成一個(gè)整體。 圖 拉伸 圖 拉伸 結(jié)果 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 圖 布爾差運(yùn)算 圖 布爾差運(yùn)算 結(jié)果 5. 打開(kāi)第二層，選擇如圖所示直線 P5(與其連接的圖素會(huì)被選上 )如圖 。 圖 對(duì) P5進(jìn)行 拉伸 圖 拉伸 結(jié)果 圖 對(duì) P5進(jìn)行 布爾差運(yùn)算 結(jié)果 前視圖造型設(shè)計(jì) 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 1. 創(chuàng)建凸面。 完成草圖，選擇 凸墊，在前面的曲面上凸墊，凸墊高度為 1mm，如圖 所示。完成草圖，選擇 ，以?xún)蓚€(gè)圓為弧，各創(chuàng)建一個(gè)球體，和曲面相交，圖 。 圖 選擇實(shí)體邊倒圓角 半徑 8mm 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 2. 選擇如圖 所示實(shí)體邊 P17，再選擇另外三條相對(duì)的實(shí)體邊，在彈出的實(shí)體圓角參數(shù) 設(shè)定對(duì)話框中，輸入倒圓角半徑為 4。再選擇實(shí)體邊 P26～ P28，在彈出的實(shí)體圓角參數(shù)設(shè)定對(duì)話框中，輸入倒圓角半徑為 。 圖 實(shí)體抽殼 菜單 圖 實(shí)體抽殼 結(jié) 果 孔的設(shè)計(jì) 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 1. 在前視圖中，從凹圓上取三點(diǎn)（最上面兩點(diǎn)，最下面一點(diǎn)）作一個(gè)平面，如圖 所示。 圖 設(shè)計(jì)結(jié)果 1 圖 設(shè)計(jì)結(jié)果 2 圖 設(shè)計(jì)結(jié)果 3 2. 在 3D 圖中繪制如 下 圖所示的兩個(gè)矩形。選擇 ，放置面選擇后平面，定位如圖 所示，孔的直徑為 5，圓心水平距離為 15，豎直距離為 10。對(duì)曲面進(jìn)行了反射分析，即分析曲面的反射特性，可以知道曲面是否光滑過(guò)渡，如果沒(méi)有達(dá)到要求，曲面上的線條則會(huì)高低不平，沒(méi)有連續(xù)性，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)起皺現(xiàn)象。由于制圖模塊里建立的二維 工程圖是投影三維實(shí)體模型得到的，所以，二維工程圖與三維視圖模型完全關(guān)聯(lián)，實(shí)體模型的尺寸、形狀或位置的任何改變都會(huì)引起二維工程圖的相應(yīng)變化。 (2) 選擇工具欄中的 “添加基本視圖 ”按鈕，出現(xiàn)圖出現(xiàn)的工具 條，由于實(shí)體尺寸較小，所以圖的比例要選擇 2： 1。 圖 圖紙選擇窗 圖 正等測(cè)視圖選項(xiàng) 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 尺寸圖 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 第五章 基于 UG 的充電器 CAM 設(shè)計(jì)過(guò)程 第四章中我們介紹了充電器模型的三維零件圖的幾何造型，這為 CAM 部分提供了幾何造型， CAM 就是通過(guò)該幾何造型 ,選擇合理的切削參數(shù)，優(yōu)化刀具路徑生成加工程序。 加工過(guò)程又分為粗加工、精加工。 對(duì)于曲面加工不論是精加工還是粗加工都有多種切削方式，針對(duì)不同的加工零件形狀，選擇一種進(jìn)給路徑較短的方式。本課題采用的就是與 X 軸成 300方向走刀，這樣充電器凹槽內(nèi)壁就銑的比較好。 (2) 切削用量的選擇 一般實(shí)際切削用量制定的通常方法是： a. 經(jīng)驗(yàn)估算法 憑工藝人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)估計(jì)切削用量。粗加工 V =180m/min70%=126m/min； Φ8平頭 刀每齒切削量取Sz =。本課題加工部分選擇的模型就是在 UG 中創(chuàng)建的充電器三維模型。本課題在充電器底部建立一個(gè)平面，作為毛坯的底面。 在右邊的 “操作導(dǎo)航器 程序次序 ”界面中，右擊 NC_PROGRAM，在NC_PROGRAM 里插入程序組 , 選擇 [插入 ]/[程序組 ]，打開(kāi) “創(chuàng)建程 序組 ”對(duì)話框。 在右邊的 “操作導(dǎo)航器 程序次序 ”中右擊 “PROGRAM”，選擇 [插入 ]/[刀具 ]選項(xiàng)，如圖 所示。所以要選直徑較小的刀具，對(duì)于粗加工，選 Φ8的平頭 立銑刀 。 (4) 創(chuàng)建方法 創(chuàng)建方法為粗加工和精加工指定統(tǒng)一的加工公差、加工余量及進(jìn)給量 等參數(shù)。使用方法選擇 MILL_ROUGH,如圖 。 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 圖 刀路軌跡圖 (7) 驗(yàn)證刀路軌跡 通過(guò)模擬、動(dòng)態(tài)顯示切削過(guò)程，驗(yàn)證刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的合理性。 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 圖 可視化刀軌軌跡的對(duì)話框 圖 3D 動(dòng)態(tài)效果 圖 驗(yàn)證完刀路軌跡后，一定要點(diǎn) “確定 ”項(xiàng) ， 否則剛才設(shè)置的數(shù)據(jù)，都不會(huì)被保存 了。可用格式選標(biāo)準(zhǔn) ,部分程序如下： TOOL PATH/CAVITY_MILL,TOOL,MILL TLDATA/MILL, MSYS/,0, 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 $$ centerline data PAINT/PATH PAINT/SPEED,10 PAINT/COLOR,186 RAPID GOTO/, …… PAINT/COLOR,31 GOTO/, PAINT/SPEED,10 PAINT/TOOL,NOMORE ENDOFPATH 2) 點(diǎn) “后處理 ”按鈕 ,如圖 ，可用機(jī)床選擇 3軸銑削 ,輸出單位選公制 /部件 ,按確定 ,生成部分粗加工程序如下： %_N_12_MPF 。確定后在NC_PROGRAM 子目錄中出現(xiàn) PROGRAM1 程序名，如圖 所示。確定后，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)設(shè)置刀具參數(shù)的對(duì)話框。與粗加工步驟相同。 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 圖 創(chuàng)建操作 選項(xiàng)卡 子類(lèi)型選擇 COUTOUR_AREA，程序選擇 PROGRAM_1，刀具選 MILL_2，使用方法選擇 MILL_FINISH，圖 。選擇 生成刀路軌跡，如圖 所示。選擇 播放，觀看 3D 動(dòng)態(tài)效果，如圖 所示。 選擇 ，進(jìn)行投影，把最外圍的曲線投影到底面上，圖 所示。 圖 創(chuàng)建程序選項(xiàng) 圖 創(chuàng)建程序子選項(xiàng) 2) 在 PROGRAM2 中插入刀具，使用精加工中選用 Φ8的 平頭刀。 部件選擇投影線， 底面選擇毛坯底面，切削方式選用 輪廓，步進(jìn)取刀具直徑的 10%。 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 42 圖 刀具路徑 圖 3D 效果圖 圖 后 操作導(dǎo)航器 5) 后置處理中，先選擇工具欄中 “輸出 CLSF”按鈕，部分程序如下： TOOL PATH/CLEANUP_CORNERS,TOOL,MILL TLDATA/MILL, MSYS/,0, $$ centerline data PAINT/PATH …… PAINT/SPEED,10 PAINT/TOOL,NOMORE ENDOFPATH 再選擇 “后處理 ”按鈕 ,部分加工程序如下： %_N_12_MPF 。相關(guān)工作總結(jié)如下： 1. 主要 工作及結(jié)論 (1) 對(duì)充電器的模型測(cè)繪，我學(xué)到了測(cè)繪的方法，一種是逆向工程技術(shù)，另一種是通過(guò)手工測(cè)繪。 (4) 用 UG 軟件完成充電器模型的虛擬制造，通過(guò)反復(fù)選擇，確定了最佳刀具路徑，并生成數(shù)控加工程序。 (2) 由于采用的手工測(cè)繪，取樣點(diǎn)的誤差較大，影響了設(shè)計(jì)精度。 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 45 感想 參加這個(gè)項(xiàng)目拓寬了我的知識(shí)面，拓展了視野和思維。 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 46 致 謝 本設(shè)計(jì)是在 ==的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，在我的學(xué)業(yè)和設(shè)計(jì)工作中無(wú)不傾注著導(dǎo)師辛勤的汗水和心血。 我也要感 謝我的父母和親人，他們?cè)谖业膶W(xué)業(yè)中給了我莫大的鼓勵(lì)、關(guān)愛(ài)和支持。從尊敬的導(dǎo)師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理。這既增強(qiáng)了我的學(xué)習(xí)能力，亦鍛煉了動(dòng)手能力。 (3) 為了縮短加工時(shí)間，選擇了較大的步距，加工出來(lái)的模型表面加工條紋看得很清楚，顯得很粗糙，影響了整體美觀。 2. 存在的問(wèn)題 (1) 由于時(shí)間原因，對(duì)充電器模型的造型設(shè)計(jì)還不完善，設(shè)計(jì)出的充電器比較笨拙。 (2) 利用 UG 軟件，繪制出了充電器的三維造型、工程圖，能夠熟練運(yùn)用 CAD模塊進(jìn)行造型設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)是采用 CAD/CAM 技術(shù)，運(yùn)用 UG 軟件進(jìn)行充電器模型外形設(shè)計(jì)及數(shù)控加工的研究。選擇 觀看 3D 效果圖，如圖 所示。子類(lèi)型選用CLEANUP_CORNERS，使用刀具為 MILL，使用方法選用 MILL_FINISH。 圖 曲線投影 圖 (2) CAM 部分 1) 在 加工模塊中，按同樣方法建立一個(gè)程序組 PROGRAM2，類(lèi)型選用mill_planar,如圖 所示。$PATH=/_N_MPF_DIR N0030 T1 N0040 G0 G54 G64 G90 Z10 S5500 M03 N0050 N0060 F550 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 40 N0070 G1 …… N9020 G1 N9030 G0 Z20 N9040 M30 % 4．平面銑削 (1) CAD 部分 在建模環(huán)境下作出充電器三維造型在底面上的投影。 圖 刀路軌跡圖 圖 操作導(dǎo)航器 (7) 驗(yàn)證刀路軌跡 。 圖 創(chuàng)建操作 子選項(xiàng)卡 圖 編輯參數(shù) 選項(xiàng)卡 選擇 編輯參數(shù)，圖 ，圖樣選平行線，切削類(lèi)型選擇 Zig_Zag，切削角選擇用戶(hù)定義，角度設(shè)為 30，步進(jìn)恒定且距離為 。本課題精加工創(chuàng)建方法中，父本組應(yīng)為 MILL_FINISH，確定后會(huì)出現(xiàn)圖的對(duì)話框，預(yù)留余量取 0mm，其它默認(rèn)。精加工選用的球頭銑刀的直徑為