【正文】 本課題研究的內(nèi)容是模型飛機(jī)設(shè)計(jì)及其數(shù)控加工，主要通過(guò)Pro/E進(jìn)行模型飛機(jī)外形的三維繪圖，我們無(wú)需考慮飛機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和部件，完成三維圖的繪制后，再利用Pro/E的NC模塊，生成數(shù)控加工代碼，并通過(guò)Pro/E自帶的VERICUT模塊進(jìn)行模擬仿真加工。圖3215 后置處理與NC序列的生成(1) NC后置處理此次數(shù)控加工使用的機(jī)床為FANUC 16iM系統(tǒng)的五軸數(shù)控機(jī)床。計(jì)算公式為：n=v/πdr/min，式中。球頭銑刀的有效線速度為：veff=2πn1000dapap2 β=0 veff=πnd1000sinβ177。(3) 刀具的設(shè)置此次加工是對(duì)毛胚的粗加工，參照工件的尺寸，可選擇直徑為5mm的端銑刀， (4) 加工參數(shù)設(shè)置對(duì)于毛胚的粗加工而言，在滿(mǎn)足加工要求的條件下，跨度和步長(zhǎng)深度可稍微取大點(diǎn)，以提高加工效率，其它選擇系統(tǒng)默認(rèn)。在裝配參照模型操控板中單擊“放置”，打開(kāi)“放置”選項(xiàng)卡，接著在“約束類(lèi)型”中選擇“缺省”，其它選項(xiàng)系統(tǒng)默認(rèn)，之后單擊（完成）按鈕。(5) 易于建立與計(jì)算機(jī)間的通信聯(lián)絡(luò)，容易實(shí)現(xiàn)群控由于數(shù)控機(jī)床采用數(shù)字化控制信息，方便與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行連接，形成了CAD/CAM一體化系統(tǒng)，并且可以建立各機(jī)床間的聯(lián)系，容易實(shí)現(xiàn)群控。由于飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)零件具有不同的特點(diǎn)：飛機(jī)的零構(gòu)件尺寸大、曲面形狀復(fù)雜；發(fā)動(dòng)機(jī)零構(gòu)件尺寸小、要求精度高。 創(chuàng)建拉伸特征1(1) 點(diǎn)擊右工具箱的（拉伸工具）按鈕，打開(kāi)拉伸工具操控板；(2) 在拉伸工具操控板中點(diǎn)擊“放置”選項(xiàng)標(biāo)簽，打開(kāi)【放置】面板，接著點(diǎn)擊“放置”面板中的【定義】按鈕，在彈出的“草繪”對(duì)話(huà)框中選定TOP平面作為草繪平面，RIGHT平面作為“右”方向參考，選定之后點(diǎn)擊【草繪】按鈕，進(jìn)入草繪模式；圖242(3) ，單擊（完成）按鈕；(4) 在拉伸工具操控板中的拉伸深度框中輸入深度值為2，其它選項(xiàng)系統(tǒng)默認(rèn)；(5) 在拉伸工具操控板中點(diǎn)擊（完成）按鈕。 創(chuàng)建拉伸特征創(chuàng)建拉伸特征1(1) 點(diǎn)擊右工具箱的（拉伸工具）按鈕，打開(kāi)拉伸工具操控板；(2) 在拉伸工具操控板中點(diǎn)擊“放置”選項(xiàng)標(biāo)簽，打開(kāi)【放置】面板，接著點(diǎn)擊“放置”面板中的【定義】按鈕，在彈出的“草繪”對(duì)話(huà)框中選定TOP平面作為草繪平面，RIGHT平面作為“右”方向參考，選定之后點(diǎn)擊【草繪】按鈕，進(jìn)入草繪模式；(3) ，單擊（完成）按鈕；(4) 在拉伸工具操控板中的拉伸方向上選擇（兩側(cè)拉伸），深度框中輸入深度值為80，其它選項(xiàng)系統(tǒng)默認(rèn)；(5) 在拉伸工具操控板中點(diǎn)擊（完成）按鈕。 建立草繪(1) 選擇要作為草繪平面的TOP基準(zhǔn)面，接著在右工具箱中點(diǎn)擊（草繪工具）按鈕，彈出“草繪”對(duì)話(huà)框；(2) 接受以RIGHT基準(zhǔn)平面作為“右”方向參考，點(diǎn)擊【草繪】按鈕或者單擊鼠標(biāo)中鍵，進(jìn)入草繪；(3) ，單擊（完成）按鈕完成草繪，；(4) 點(diǎn)擊右工具箱的(基準(zhǔn)平面工具)，或者選擇【插入】→【模型基準(zhǔn)】→【平面】命令，以RIGHT 面為基準(zhǔn)面，向右偏移350插入平面“DTM1”；(5) 以DTM1為草繪平面，以TOP基準(zhǔn)平面作為“左”方向參考。參數(shù)化建模通過(guò)調(diào)整幾何參數(shù)來(lái)修改和控制幾何圖形，從而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的精確造型，這些幾何參數(shù)包括模型定型、定位尺寸等。最后，我們之前接觸的機(jī)床大多是3軸加工的，對(duì)5軸機(jī)床的了解存在盲區(qū)，因此在最后的模擬數(shù)控加工時(shí)難免遇到各種問(wèn)題，比如：機(jī)床型號(hào)的選擇、刀具的選擇、Pro/E中NC序列的后處理和G代碼的后續(xù)處理等。 設(shè)計(jì)、研究采用的方法本設(shè)計(jì)主要采用Pro/Engineer進(jìn)行復(fù)雜曲面類(lèi)零件的設(shè)計(jì),繪出模型飛機(jī)的三維外形圖，并采用Pro/Engineer提供的體積塊加工、局部銑削、曲面銑削、輪廓加工、刻模加工、孔加工等方法進(jìn)行加工編程以及實(shí)現(xiàn)整個(gè)加工過(guò)程的過(guò)切檢測(cè)和切削仿真過(guò)程。 我國(guó)雖早在1958年就開(kāi)始研制數(shù)控機(jī)床，但是由于種種原因，研究一直沒(méi)有取得實(shí)質(zhì)性成果。 1976年美國(guó)的Lockhead公司開(kāi)始使用圖像編程技術(shù)，利用CAD繪制出加工零件的模型，在顯示器上“指定”被加工的部位，同時(shí)輸入所需的工藝參數(shù)，即可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算刀具路徑并進(jìn)行模擬加工狀態(tài)，獲得NC程序。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展完善，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)、CAE技術(shù)以及可用于飛機(jī)外形設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)布局研究計(jì)算的流體力學(xué)（CFD）、CFX設(shè)計(jì)技術(shù)使飛機(jī)外形和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手段更加先進(jìn)、完善。 國(guó)內(nèi)外研究狀況和發(fā)展趨勢(shì)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,使得飛機(jī)外形設(shè)計(jì)處于不斷變革之中,傳統(tǒng)技術(shù)不斷精化,新材料、新結(jié)構(gòu)加工、成形技術(shù)不斷創(chuàng)新,集成的整體結(jié)構(gòu)和數(shù)字化制造技術(shù)構(gòu)筑了新一代飛機(jī)外形設(shè)計(jì)的主體框架。 可以減少各工序間的周轉(zhuǎn),原來(lái)需要用多道工序完成的工件,用數(shù)控加工可以一次裝卡完成,縮短加工周期,提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，飛機(jī)業(yè)的發(fā)展也推動(dòng)了數(shù)控技術(shù)的前進(jìn)，從以前的3軸數(shù)控加工到現(xiàn)在的5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控技術(shù)向通用性、柔性、適用性、可擴(kuò)展性發(fā)展，并可以輕易的實(shí)現(xiàn)智能化和網(wǎng)絡(luò)化。目前,數(shù)控加工技術(shù)已成為應(yīng)用于當(dāng)代各個(gè)制造領(lǐng)域的先進(jìn)制造技術(shù)。容易進(jìn)行加工過(guò)程管理。目前的飛機(jī)制造業(yè)的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平高,不僅數(shù)控設(shè)備利用率高,而且加工效率極高,加工周期短,勞動(dòng)生產(chǎn)率也不斷提高。目前，通過(guò)高性能計(jì)算機(jī)可以完成飛機(jī)結(jié)構(gòu)和外形設(shè)計(jì)、強(qiáng)度計(jì)算和性能分析一體化設(shè)計(jì)，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算、生產(chǎn)工藝控制和產(chǎn)品加工一體化。 DNC(直接數(shù)控)技術(shù)開(kāi)始于20世紀(jì)60年代末期，它是利用一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)，直接控制和管理一群數(shù)控機(jī)床及數(shù)控加工中心，進(jìn)行多品種、多工序的自動(dòng)加工。20世紀(jì)70年代初期，我國(guó)曾掀起研制數(shù)控機(jī)床的熱潮，但那時(shí)是采用分立元件，性能不穩(wěn)定及可靠性差。 設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)畢業(yè)設(shè)計(jì)作為大學(xué)本科教育的最后實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，所以難度必定勝于以往的一些設(shè)計(jì)，因?yàn)檫@個(gè)設(shè)計(jì)的選題涉到的知識(shí)面相當(dāng)?shù)膹V闊，從理論學(xué)習(xí)到實(shí)踐，還包括一些輔助軟件的學(xué)習(xí)。2. Pro/E與模型飛機(jī)外形設(shè)計(jì) Pro/E軟件概述與特點(diǎn) Pro/E軟件的概述Pro/Engineer操作軟件是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。不同于CAD設(shè)計(jì)以圖形線條為設(shè)計(jì)元素，Pro/E以參數(shù)為設(shè)計(jì)元素，從構(gòu)建特征入手，建立零件數(shù)字化模塊，參數(shù)化技術(shù)以約束為核心，優(yōu)點(diǎn)主要有：a． 對(duì)設(shè)計(jì)人員的初始設(shè)計(jì)要求低，提高了設(shè)計(jì)的柔性；b． 便于系列化設(shè)計(jì)，同種規(guī)格的零件，不同尺寸系列可在一次設(shè)計(jì)成型后通過(guò)修改尺寸得到，節(jié)省了大量的重復(fù)設(shè)計(jì)時(shí)間，簡(jiǎn)便快捷，為數(shù)字化制造建立了基礎(chǔ)；c． 便于隨時(shí)編輯、修改，滿(mǎn)足反復(fù)設(shè)計(jì)要求。、。創(chuàng)建拉伸特征2(1) 點(diǎn)擊右工具箱的（拉伸工具）按鈕，打開(kāi)拉伸工具操控板；(2) 在拉伸工具操控板中點(diǎn)擊“放置”選項(xiàng)標(biāo)簽，打開(kāi)【放置】面板，接著點(diǎn)擊“放置”面板中的【定義】按鈕，在彈出的“草繪”對(duì)話(huà)框中選定TOP平面作為草繪平面，RIGHT平面作為“右”方向參考，選定之后點(diǎn)擊【草繪】按鈕，進(jìn)入草繪模式；(3) ，單擊（完成）按鈕；(4) 在拉伸工具操控板中的拉伸方向上選擇（兩側(cè)拉伸），深度框中輸入深度值為80，其它選項(xiàng)系統(tǒng)默認(rèn)；(5) 在拉伸工具操控板中點(diǎn)擊（完成）按鈕。 創(chuàng)建邊界混合特征(1) 點(diǎn)擊右工具箱的(邊界混合工具)，或選擇菜單欄中的【插入】→【邊界混合】命令，打開(kāi)邊界混合工具操控板；(2) 結(jié)合【Ctrl】鍵，選擇要進(jìn)行混合的邊界（）；(3) 在邊界混合工具操控板中點(diǎn)擊按鈕，.(4) 結(jié)合【Ctrl】鍵，在模型樹(shù)中選定剛創(chuàng)建的曲面，進(jìn)行合并與實(shí)體化操作，. 創(chuàng)建拉伸特征2(1) 點(diǎn)擊右工具箱的（拉伸工具）按鈕，打開(kāi)拉伸工具操控板；(2) 在拉伸工具操控板中點(diǎn)擊“放置”選項(xiàng)標(biāo)簽，打開(kāi)【放置】面板，接著點(diǎn)擊“放置”面板中的【定義】按鈕，在彈出的“草繪”對(duì)話(huà)框中選定FRONT平面作為草繪平面，RIGHT平面作為“右”方向參考，點(diǎn)擊【草繪】按鈕，進(jìn)入草繪模式；(3) ，單擊（完成）按鈕；(4) 在拉伸工具操控板中的拉伸方式上選擇（移除材料），深度框中輸入深度值大于50，其它選項(xiàng)系統(tǒng)默認(rèn)，在拉伸工具操控板中點(diǎn)擊（完成）按鈕；(5) 。因此數(shù)控機(jī)床多用于飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)制造部門(mén)，但所用數(shù)控機(jī)床又有所區(qū)別，在飛機(jī)制造中