【正文】 ............................................................ 42 加工驗(yàn)證過程 ................................................................................................ 43 第六章 總結(jié) ................................................................................................................ 48 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 49 致 謝 ........................................................................................................................ 50 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) .............................................................................................................. 51 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 1 第一章 緒 論 課題 研究的背景和意義 隨著機(jī)械加工零件復(fù)雜程度、精度要求不斷提高，加工材料種類不斷變化，復(fù)合材料、合金材料應(yīng)用越來越普遍，數(shù)控加工程序也越來越復(fù)雜，如何保證數(shù)控加工程序的正確性、實(shí)現(xiàn)數(shù)控程序優(yōu)化，以及如何提高數(shù)控設(shè)備利用率、降低數(shù)控機(jī)床的安全隱患就成為制造業(yè)面臨的現(xiàn)實(shí)問題。傳統(tǒng)的試切是采用塑模、蠟?zāi)；蚰灸Ｔ趯Ｓ迷O(shè)備上進(jìn)行的，通過塑模、蠟?zāi)；蚰灸Ａ慵叽绲恼_性來判斷數(shù)控加工程序是否正確。觀察者可在屏幕上看到的是連續(xù)的、逼真的加工過程。 后經(jīng)過后置處西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 2 理生成適用于相應(yīng)機(jī)床的 G代碼程序。本文的主要研究內(nèi)容如下： 中 虛擬加工環(huán)節(jié) 的主要技術(shù)，分析各主要基礎(chǔ)技術(shù)的國內(nèi)外新成果和發(fā)展趨勢(shì)。 CATIA 的自動(dòng)編程。 4. 研究基于 VERICUT數(shù)控加工過程的仿真與數(shù)控程序的驗(yàn)證。本章結(jié) 合加工對(duì)象的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和一般的建模方法，制訂了合理的工藝路線并最終建立了產(chǎn)品的數(shù)字化模型。 其優(yōu)點(diǎn)是信息完整，可準(zhǔn)確定以形體，可用于 NC 加工等；缺點(diǎn)：不能描述內(nèi)部及特征，很多分析不能進(jìn)行。特征包含了產(chǎn)品的拓?fù)潢P(guān) 系、幾何形狀、典型功能、繪圖方法和公差要求等。 孔 特征較多。 及外輪廓 特征分析 零件型腔輪廓由與底板平面垂直的圓弧曲面與平面構(gòu)成。 虛擬 加工 的 流程 虛 擬數(shù)控加工的整個(gè)過程是通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，是虛擬建模技術(shù)、數(shù)控加工編程技術(shù)和數(shù)控加工仿真技術(shù)的集成。 CATIA 位居世界 CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、造船、機(jī)械制造、電子 /電器、消費(fèi)品行業(yè)，它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，其特有的 DMU電子樣機(jī)模塊功能及混合建模技術(shù)更是推動(dòng)著企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和生產(chǎn)力的提高。在這個(gè)環(huán)境中，可對(duì)產(chǎn)品開發(fā)過程的各個(gè)方面進(jìn)行仿真，并能夠?qū)崿F(xiàn)工程人員和非工程人員之間的高效溝通。單擊凸臺(tái)圖標(biāo) ，進(jìn)入凸臺(tái)命令，在 “類型 ”下拉列表中選擇 “尺寸 ”，在長度文本框中輸入 ,單擊確定按鈕完成底板造型。單擊凸臺(tái)圖標(biāo) ，進(jìn)入凸臺(tái)命令，在 “類型 ”下拉列表中選擇 “尺寸 ”，在長度文本框中輸入 ,單擊確定按鈕完成 凸臺(tái) 造型。 圖 37 型腔草圖 凹槽指令 ，彈出 凹槽 命令 對(duì)話框，選中 圖 37 草圖并在 “類型 ”下拉列表中選擇 “尺寸 ”，在 “深度 ”文本框中輸入 ， 如 圖 38所示。 圖 39 平面定義對(duì)話框 圖 310 孔草 圖 （ 12）所定 義的平面，單擊草圖圖標(biāo) 進(jìn)入草圖環(huán)境，繪制 孔的草圖， 如圖 310 草圖。 圖 313 凸緣草圖 圖 314 凸臺(tái)定義 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 12 ，彈出凹槽對(duì)話框，選中草圖并在凹槽對(duì)話框的 “長度 ”文本框中輸入 20mm，單擊確定，如圖 322 所示。凸緣根部 圓角用相同方法構(gòu)造出。第二方向選項(xiàng)卡參考元素改為凸臺(tái) .4\邊線 .2，如圖 331，單擊確定按鈕完成孔陣列如圖332 圖 330 定義矩形陣列 圖 331 定義矩形陣列 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 15 圖 332 孔陣列生成 圖 334 應(yīng)用開槽功能構(gòu)造倒角 22 相同的方法構(gòu)造剩余的螺紋盲孔。單擊工具欄上的 “ 開始 ”→ “ 加工 ” → “ 曲面加工 ” ， 進(jìn)入加工工作臺(tái) ，如 圖 43。 圖 44 “零件加工動(dòng)作 ” 圖 45 特征 樹 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 18 2. 單擊 “零件加工動(dòng)作 ”對(duì)話框中的機(jī)具 按鈕 ，彈出如圖 46 所示的 “加工編輯器 ”對(duì)話框，單擊其中的 “五軸工具機(jī) ”按鈕，然后單擊確定完成機(jī)床選擇 。 圖 410 選取感應(yīng)區(qū)域 圖 411 設(shè)置刀具參數(shù) 圖 412 進(jìn)、退刀路徑設(shè)置 “刀具參數(shù) ”選項(xiàng)卡如圖 411，設(shè)置刀具參數(shù)。 圖 415 定義切削參數(shù) 圖 416 定義切削路徑 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 21 , 如圖 416，分別選擇零件的 “底面感應(yīng)區(qū) ”、 “頂面感應(yīng)區(qū) ”和 “輪廓感應(yīng)區(qū) ”。模擬結(jié)果如圖 418. 繼續(xù) 3 次相似的槽銑操作銑出型腔，如圖 419. 圖 417 刀路軌跡 圖 418 刀路模擬 圖 419 型腔刀路模擬 指令 ，彈出 曲線銑削 對(duì)話框，如圖 420所示，設(shè)置加工、軸向 參數(shù)。 按鈕 ，顯示刀具路徑如圖 422，進(jìn)行道路模擬。 進(jìn)給 /退刀路徑 選項(xiàng)卡 如圖，啟動(dòng) “進(jìn)刀 ”、 “退刀 ”，設(shè)置進(jìn)退刀路徑。 圖 432 感應(yīng)區(qū)域選擇 圖 433 刀具路徑 選項(xiàng)卡 ，設(shè)置刀具參數(shù)。 圖 435 刀具路徑參數(shù)選項(xiàng)卡 圖 436 幾何參數(shù)選 “幾何參數(shù)選項(xiàng)卡 ”如圖 436，分別選擇零件的 “毛坯感應(yīng)區(qū) ”、 “加工邊界感應(yīng)區(qū) ”、 “目標(biāo)零件感應(yīng)區(qū) ”、 “檢查區(qū)域感應(yīng)區(qū) ”。模擬結(jié)果如圖 438. 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 27 圖 437 刀具路徑 圖 438 刀路模擬 單擊 渦旋銑削平面按鈕 ，彈出渦旋銑削定義窗口，如圖 440，單擊 按鈕， 設(shè)置加工精度為 ,外形預(yù)留量為 0mm,設(shè)置徑向路徑間最大距離為 1mm，選擇 “多重路徑 ”為 “以切削層數(shù)和最大切深 ”，切削層數(shù)設(shè)為 1，最大切深設(shè)為 1mm。單擊 選項(xiàng)卡，設(shè)置切削方向?yàn)轫樸?，設(shè)置加工精度為 ,徑向路徑間的距離設(shè)為西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 28 ,路徑數(shù)為 2，軸向 “模式 ”選擇 “切削層數(shù)目 ”，層數(shù)設(shè)為 3。單擊 選項(xiàng)卡，定義圓孔感應(yīng)區(qū)域，單擊 設(shè)置刀具參數(shù)。 圖 444a 定義刀具路徑參數(shù) 圖 444b 定義加工區(qū)域 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 30 如圖 444b，分別選取孔壁、頂部感應(yīng)區(qū)，設(shè)置切削用量及進(jìn)退刀路徑。單擊 選項(xiàng)卡，設(shè)置進(jìn)刀安全距離為 1mm，單擊 選項(xiàng)卡，選取圖 445b 所示的孔為加工區(qū)域 ， 置切削用量及進(jìn)退刀路徑。選擇感應(yīng)區(qū)域設(shè)置切削用量及進(jìn)退刀路徑。單擊 選項(xiàng)卡， 選擇“模式”為“曲線之間”， 定義 凸緣 感應(yīng)區(qū)域，單擊 設(shè)置刀具參數(shù)。 圖 450 裝配 451 所示 的約束方法將 Part 、 、 、MAO PI 12 裝配在一起，如圖 452 所示。單擊 “選擇零件 ”按鈕 ，在圖 454 所示的特征樹中選取 “Part1”結(jié)點(diǎn)，單擊 “選擇毛坯 ”按鈕 ，在圖 454 所示的特征樹中選取 “MAO PI 12”結(jié)點(diǎn) , 單擊 “選擇夾具 ”按鈕 ，在圖 454 所示的特征樹中選取 “Part 4”。選擇感應(yīng)區(qū)域設(shè)置切削用量及進(jìn)退刀路徑。刀具軌跡如圖 459a所示 ,模擬結(jié)果如圖 459b。單擊 選項(xiàng)卡，定義 圓弧輪廓 感應(yīng)區(qū)域，單擊 設(shè)置刀具參數(shù)。刀具軌跡如圖 459a 所示 ,模擬結(jié)果如圖 461a461c 所示 。 圖 462 a 銑削刀路 圖 462b 銑削刀路 圖 462c 銑削刀路 ， 如圖 463 所示。 “NC 資料形式 ”選擇 APT,選中制造程式 .1制造程式 .4，單擊 “執(zhí)行 ”產(chǎn)生制造程式 .1制造程式 .4 的APT 文件 。 如圖 467 所示 ，單擊“ Postprocess”文本框后的 按鈕，找到文件“ ”，選中該文件并打開。 圖 449 G 代碼生成 4，生成所有程序的 G 代碼文件。 CATIA 與 VERICUT 接口的實(shí)現(xiàn) CATIA V5，打開 Process 1,從 VERICUT 的安裝文件中找到“”文件，雙擊打開 如圖 51 所示。 圖 52 配置機(jī)床文件 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 44 CATV 接口的應(yīng)用， Process 1 的 零件模型、毛坯、加工坐標(biāo)系、刀具傳 已 入 VERICUT 中 ，如圖 5 54 所示。 圖 510 操作按鈕 Process 2 進(jìn)行相同的操作。 在 完成了實(shí)體 造型以后，然后對(duì)數(shù)控加工進(jìn)行了概述，確定了加工工藝方案 ，并且利用 CATIA 里面 的加工模塊對(duì)實(shí)體進(jìn)行模擬加工 ，其中包括 選擇加工命令，設(shè)置切削參數(shù)，定義加工區(qū)域，定義刀具，設(shè)置切削用量，定義進(jìn)刀退刀路徑，刀路仿真等操作 。比較明顯的一個(gè)問題是刀具的選用以 及切削用量的選擇比較偏離實(shí)際， 刀路的設(shè)計(jì)也不夠優(yōu)化?；仡欁霎厴I(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間，我覺得自己收獲很多，在這里衷心感謝 高 云龍 老師 的 督促和指導(dǎo) ， 為我們創(chuàng)造了這次走進(jìn)生產(chǎn)一線完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì) ，感謝在百忙之中利用加班時(shí)間為 我們 做畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)的 李尚尉 高級(jí)工程師 ， 同時(shí)感謝我院、系領(lǐng)導(dǎo)對(duì)我們的教導(dǎo)和關(guān)注 。再次對(duì)侯偉老師表示由衷的感謝。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 51 畢業(yè)設(shè)計(jì) 小結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)幫助我們總結(jié)了大學(xué)四年 所學(xué)的專業(yè)課程發(fā)現(xiàn)了學(xué)習(xí)過程中的缺陷與不足，此外進(jìn)一步鍛煉了我自主學(xué)習(xí)的能力。 對(duì)我來說此次畢業(yè)設(shè)計(jì)并不是一帆風(fēng)順。我曾產(chǎn)生了放棄的念頭，但是經(jīng)過幾次思想斗爭(zhēng)最終堅(jiān)持下來，回到廠里虛心向技術(shù)人員請(qǐng)教，終于突破了使用 VERICUT 進(jìn)行加工仿真之一難關(guān)。 。在以后的人身旅途中不免遇到坎坷，但是我并不會(huì)畏懼，因?yàn)榻?jīng)歷重重坎坷最終成功可以給我無比的成就感。在工廠里學(xué)習(xí)了一星期左右的時(shí)間后，我回 到學(xué)校，從圖書館借來關(guān)于 CATIA