【正文】 基于 UG連桿的數(shù)控加工工藝分析及編程 摘要 數(shù)控機床在制造業(yè)已得到越來越普遍的運用，但據有關方面資料統(tǒng)計，國外數(shù)控機床的兩班制開動率達 60%~70%，而國內的數(shù)控機床開動率僅為 20%~30%，說明國內數(shù)控機床的運用效率不高無需置疑。目前，在制造業(yè)運用較普遍的 CAD/CAM軟件較多，常見的有 UG、 ProE/與 Mastercam 等。 solid modeling。 1983 年 ： Unigraphics 進入市場 。 1991 年 ： Unigraphics 開始了從 CADAM 大型機版本到工作站版本的移植。 1997 年 ： Unigraphics 新增了包括 WAVE 在內的一系列工業(yè)領先的新功能， WAVE 這一功能可以定義、控制和評估產品模板；被認為是在未來五年中業(yè)界最有影響的新技術。 2021 年 ：發(fā)布新版本－ UGV18，新版本中對舊版本 中對話框做了大量的調整，使在更少的對話框中完成更多的工作從而使設計更加便捷。 UGS 在噴氣發(fā)動機行業(yè)也占有領先地位，擁有如 Pratt amp。 UG進入中國以后，其在中國的業(yè)務有了很大的發(fā)展，中國已成為其遠東區(qū)業(yè)務增長最快的國家。另外它所提供的二次開發(fā)語言 UG/OPen GRIP， UG/open API簡單易學，實現(xiàn)功能多，便于用戶開發(fā)專用 CAD 系統(tǒng)。 4）曲面設計采用非均勻有理 B樣條作基礎，可用多種方法生成復雜的曲面，特別適合于汽車外形設計、汽輪機葉片設計等復雜曲面造型。 6）以 Parasolid 為實體建模核心，實體造型功能處于領先地位。 UG 各功能模塊 UG的各功能是靠各功能模塊來實現(xiàn)的，有不同的功能模塊，來實現(xiàn)不同的用途，從而支持其強大的 Unigraphics 三維軟件。它由相關的解析方案，擴充的模型易于進行設計，標準的桌面查找功能提供一個簡單的基于知識工程技術的執(zhí)行方法， UG/Gateway 是對所 有其它 Unigraphics 應用的必要基礎。 （ 4） UG/Freeform Modeling (自由形狀建模 ) 使得能夠進行復雜自由形狀的設計如機翼和進氣道，以及工業(yè)設計的產品，UG/Freeform 建模形成對合并實體和曲面建模技術到一單個強大功能的工具集的基礎， 連云港職業(yè)技術學院 技術包括沿曲線的掃描，利用 1， 2和 3個軌道方法比例地建立形狀，從標準二次錐方法的放樣體， 園形或錐形模截面的倒園 (圓角 )，在二個或更多的其它體間充順橋接間隙的曲面，也支持通過一個曲線 /點網格定義形狀或對逆向工程任務通過點出去擬合建立形形狀模型可以或通過修改定義的曲線，改變參數(shù)的數(shù)值，或通過利用圖形的或數(shù)字的規(guī)律控制來進行編緝。 （ 6） UG/Drafting (制圖 ) UG/Drafting 使任一設計師，工程師或制圖員能夠以實體模型去繪制產品的工程圖，基于 Unigraphic 的復合建模技術， UG/Drafting 建立與幾何模型相關的尺寸，確保在一模型改變時，圖將被更新，減少圖更新所需的時間，視圖包括消隱線和相關的模截面視圖，當模型修改時也是自動地更新，自動的視圖布局能力提供快速的圖布局，包括正交視圖投射，截視圖，輔助視圖和細節(jié)視圖， UG/Drafting 支持在主要業(yè)界制圖標準，ANSI， ISO， DIN 和 JIS 中圖的建立，它由一完整的基于圖符的圖創(chuàng)建和注釋工具，利用由 UG/Assenigly Modeling 創(chuàng)建的裝配信息方便地建立裝配圖，包括快速地建立裝配分解視圖的能力，無論是制作一單一片圖或一多片細節(jié)的裝配和組件工程圖， UG/Drafting減少工程圖生成的時間和成本。 （ 10） UG/FAST 該模塊提供在 Unignphics 3D實體格式中定義的一個標準零件庫系統(tǒng)，它通過一個直觀的圖形介面方便地存取，庫系統(tǒng)提供綜合的 3D 標準件庫， ISO 緊固件， ANSI緊固件， DIN 緊固件， DIN 軸承， DIN 鋼結構和為專門客戶化信息的一個 UG/FAST 用戶化工具組， UG/FAST 支持 UG/Assemblies 用戶定義特征或部件讀入，該模塊使得能夠實現(xiàn)標準部件子裝配選擇的功能和與 IMAN 和 UG/Maneger 打包。 （ 12） UG/Geometric Tolerancing (幾何公差 ) 該模塊提供尺寸標注工程和改變分析的基礎，它使得能夠實現(xiàn)幾何公差規(guī)定的智能定義，因它完全相關到模型，基于選擇的公差標準，如 ANSI， ， ASME， 或 ISO11011983，該模塊 支持快速和方便地建立，編輯和查詢基準和公差，通過一個現(xiàn)代的用戶界面，基準和公差的句法和關系合理性檢驗，由于建?；蚧鶞矢淖児畹淖詣痈录白詣永^承 GD amp。 （ 2） UG/Postprocessing (后處理 ) 使用戶能夠對在世界主要有效的 NC機床方便地構造它們自己的后置處理器， UG/ Postprocessing 的能力橫 過應用被證實，包括銑 (25 和更多軸 )，車 (24軸 )和線切割 EDM。 （ 5） UG/FixedAxis Milling(固定軸銑 ) 這個模塊為產生 3軸運動刀軌提供完全和綜合差工具，實際上建模的任一曲面或實體都可以被加工，它有很強的功能方法加工選擇的表面或零件的部分，它包括各種驅動方法和切削圖樣供選擇，包括邊界，徑向切削，螺 旋切削和用戶定義，在邊界驅動的方法中，多種切削圖樣是有效的，如同心和徑向，此外，有特征對向上和向下切削控制方法和螺旋線嚙入，未切削區(qū)或徒峭區(qū)可以方便地識別， UG/FixedAxis Milling 將仿真刀軌并生成文本輸出到一刀軌中，用戶可以接受刀軌，存貯或拒絕它和按需要更改參數(shù)。UG/Sequential Milling 是完全相關的，它關注以前類似 APT 系統(tǒng)處理的市場，但是在一更高的生產效率方式中工作，它允許用戶構造一段接一段的刀軌，而保留在每一個過程步上的總控制，一個稱為循環(huán)的功能允許用戶通過定義內和外軌跡，在曲面上生面多個 刀路， UG/Sequential Milling 生 成中間步。 連云港職業(yè)技術學院 圖 連桿零件圖 零件的結構工藝性分析 零件的結構工藝性是指所設計的零件，在能夠滿足使用性能要求的前提下制造的可行性和經濟性。 技術要求分析 從圖 知，該零件的尺寸精度均為標出，可按自由公差進行控制。該材料在切削加工中具 有良好的切削性能，由于硬度較低，一般在加工完成后，都需要進行熱處理。 （ 3）銑凸臺輪廓及凹槽部分，采用機用虎鉗進行裝夾。因此毛坯要力求接近成品形狀，以減少機械加工的勞動量。根據選定的基面加工與否，又將定位基準分為粗基準和精基準。 裝夾方式的選擇 由于夾具確定了零件在數(shù)控機床坐標系中的位置，因而根據要求夾具能保證零件在機床坐標系的正確坐標方向，同時協(xié)調零件與機床坐標系的尺寸。一般分最高生產率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前 者根據單件工時最少的目標確定，后者根據工序成本最低的目標確定。對于裝刀、換刀和調刀比較復雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具，刀具壽命應選得高些，尤應保證刀具可靠性。數(shù)控機床上所選用的刀具常采用適應高速切削的刀具材料 (如高速鋼、超細粒度硬質合金 )并使用可轉位刀片。20mm 硬質合金 銑零件外輪廓 圓鼻刀 216。在選擇時一般先根據表面的精度及粗糙度要求選定最終加工方法，然后再確定精加工前準備工序的，即確定加工方案。 （ 4）具體的生產條件。 （ 1）工序集中 就是將零件的加工集中在少數(shù)幾道工序中完成，每道工序加工內容多，工藝路線短。 ④ 采用的工裝設備結構復雜，調整維修較困難，生產準備工作量大。 ④ 所需設備和工藝裝備數(shù)目多，操作工人多，占地面積大。 根據該零件的結構工藝性、生產規(guī)模和技術要求，確定該零件采用工序集中的方法制定加工工藝。 連云港職業(yè)技術學院 工步 1：銑前后邊，控制尺寸 120； 工步 2：銑左右邊，控制尺寸 240； 工序 4：銑連桿凸臺。切削用量的大小對切削力、切削功率、刀具磨損、加工質量和加工成本均有顯著影響。在工藝系統(tǒng)剛性所允許的條件下，首先應盡可能選擇較大的銑削深度ap和銑削寬度 ac；其次選擇較大的每齒進給量 fz；最后根據所選定的耐用度計算銑削速度 vc 。粗銑時 fz主要受切削力的限制，半精銑和精銑時， fz 主要 受表面粗糙度限制。 Unigraphics（簡稱 UG）是集 CAD/CAE/CAM 一體 的三維參數(shù)化軟件，是當今世界最先進的計算機輔助設計、分析和制造軟件，廣泛應用于航空、航天、汽車、造船、通用機械和電子等工業(yè)領域 。 連云港職業(yè)技術學院 數(shù)控編程方法可分為手工編程和自動編程兩種。在先進的自動編程方法中，許多重要的經驗都來源于手工編程，并不斷豐富和推動自動編程的發(fā)展。 綜合考慮該零件的外形，確定該零件的底面和外輪廓采用手工編程的方法進行編制，其余部分的編程方法為自動編程。 調用 1 號刀補，切削液開 G00 Z0。 程序結束 （ 2）工序 3的加工程序清單 程序號 解釋說明 O0020 程序號 G00 G90 G54 X140 Y70 M03 S1200。 抬刀 Y70。 暫停，換壓板 G00 G90 G54 X130 Y70 M03 S1200。 銑右邊 G00 Z25。 銑左邊 G00 Z100。(D= R= F= L=) G1 G3 連云港職業(yè)技術學院 G0 S2500 M03 G43 Z10. H00 Z6. G1 F500. M08 X60. ?? ?? 由于程序較多，更多程序，請參見記事本文檔 G1 G0 Z10. M09 M05 G91 G28 M30 2）半精加工凸臺輪廓 刀具軌跡路徑 加工程序清單 連云港職業(yè)技術學院 %1234 G40 G17 G49 G80 G90 G53 G64 N10 (FACE_MILLING_AREA) T02 M06 。 圖 開粗仿真效果圖 圖 半精加工仿真效果圖 圖 精加工平面仿真效果圖 圖 最后精加工仿真效果圖 總結 本次課題貫穿本專業(yè)所學到的議論知識與實踐操作技術，從分析設計到計算、操作得到成品，同時本次選題提供了自主學習，自主選擇，自主完成的機會。在上機操作時，我們只有練習各功能鍵的作用，在編程時才得心應手。 連云港職業(yè)技術學院 致 謝 本人在畢業(yè)課題的設計中，學習了不少的新知識，體會到了學習的重要性，同時，感謝學校具遠瞻的規(guī)劃與教育，給予我們良好的學習環(huán)境，并提供給我們對學業(yè)及個人生涯發(fā)展的多元信息，幫助我們成長。 特別感謝恩師的諄諄教導，他的悉心指導與斧正，對于論文 . 架構之啟迪，及其內容的細心斟酌與指導，倍