【正文】 畢業(yè)設(shè)計結(jié)束了，人生的路還很長。 這次畢業(yè)設(shè)計使用到的 CATIA及 VERICUT 都是我們以前沒有學(xué)過的軟件。 特別感謝我的指導(dǎo)老師侯偉 老師對我的悉心指導(dǎo)，在我的論文書寫和設(shè)計過程中給了我大量的幫助和指導(dǎo)，為我理清了設(shè)計思路和操作方法，并對我所做的課題提出了有效的改進(jìn)方案。 采用文字與圖形相結(jié)合的方式進(jìn)行闡述 主要對三維建模與加工仿真的步驟進(jìn)行了詳細(xì)的介紹 ， 先使用 IMSpost 軟件對生成的 CATIA 刀位文件進(jìn)行后置處理生成 G 代碼文件，再 使用 VERICUT 軟件進(jìn)行了零件 加工程序的驗證仿真，驗證了零件刀軌的合理性 。 圖 53 刀具管理器 圖 54 機床、夾具、毛坯 代碼偏置 單擊 按鈕，彈出圖 55 所示窗口， 在“偏置”下拉列表中選擇“基于工作偏置”，單擊 “ 添加 ” 按鈕彈出圖 56 所使窗口，在“從”下拉列表 圖 55 G 代碼偏置 中選擇“組件”、“” Spindle”,在“到”下拉列表中選擇“坐標(biāo)原點”、“ 1111111111111” ,G代碼偏置完成。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 42 第 五 章 VERICUT 的驗證 仿真 VERICUT 簡介 VERICUT 軟件是美國 CGTECH 公司開發(fā)的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，由 NC 程序驗證模塊、機床運動仿真模塊、優(yōu)化路徑模塊、多軸模塊、高級機床特征模塊、實體比較模塊和 CAD/CAM 接口等模塊組成，可仿真數(shù)控車床、銑床、加工中心、線切割機床和多軸機床等多種加工設(shè)備的數(shù)控加工過程，也能進(jìn)行 NC 程序優(yōu)化， 縮短加工時間、延長刀具壽命、改進(jìn)表面質(zhì)量，檢查過切、欠切，防止機床碰撞、超行程等錯誤 。 用該方式產(chǎn)生 “Process 1”及 “Process 2”中所有制造程式的 APT 文件并保存 。 圖 461a 銑削刀路 461b 銑削刀路 461c 銑削刀路 3 個 45 度倒角 單擊 按鈕，彈出曲線銑削對話框。 圖 459 a 銑削刀路 圖 459 b 模擬結(jié)果 Z 軸方向所有 圓弧 輪廓 。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 35 圖 454 特征樹 圖 455“零 件加工動作 ” 2. 單擊 “零件加工動作 ”對話框中的 “ 機具 ” 按鈕，彈出如圖 456 示的 “加工編輯器 ”對話框，單擊其中的 “五軸工具機 ”按鈕，然后單擊確定完成機床選擇。刀具路徑如圖 447 所示 凸緣 孔特征，如圖 448ac 所示 ，并使用錐銑刀 銑出孔倒角及錐孔 。模擬刀路如圖 445c 所示 。刀具路徑如圖 442cd 所示 圖 442 c 銑削刀路 圖 442 d 銑削刀路 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 29 單擊工具欄上的等高線粗加工指令 ，單擊 選項卡，設(shè)置加工模式為 “以區(qū)域 ”和 “外部零件和減重槽 ”，設(shè)置刀具路徑形式為 “螺旋的 ”，加工精度設(shè)為 、徑向、軸向參數(shù)，設(shè)置零件預(yù)留 1mm，軸向最大切深設(shè)為 2mm,底部預(yù)留量設(shè)為 1mm。 設(shè)置刀具參數(shù) 、感應(yīng)區(qū)域及進(jìn)退道路。 進(jìn)給 /退刀路徑 選項卡 如圖，啟動 “進(jìn)刀 ”、 “退刀 ”，設(shè)置進(jìn)退刀 。模擬結(jié)果如圖 423. 圖 423 刀軌模擬 圖 424 第二個倒角模擬 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 23 銑操作銑出第二個 倒角 ，如圖 424. 指令 ，彈出 “鉆孔 ”對話框，如圖 425 所示，設(shè)置進(jìn)刀安全距離為 1mm。 選項卡 ，設(shè)置刀具參數(shù)。 圖 46 加工編輯器 3. 單擊參考加工軸系 按鈕 ，彈出如圖 47 所示的對話框，分別點擊對話框中的原點、基準(zhǔn)軸、基準(zhǔn)面感應(yīng)區(qū)與 Part 1 中相應(yīng)元素使得原點、基準(zhǔn)軸、基準(zhǔn)面感應(yīng)區(qū)有紅色變?yōu)榫G色，加工坐標(biāo)系定義完成 。 構(gòu)造出零件上的 5 個 45 度倒角，如圖 334 ，輔助平面等特征，得到最終零件三維模型如圖 335 所示 圖 335 建模完成 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 16 第四章 實體加工仿真 建立 CATIA 產(chǎn)品文件 Product 1 【開始】︱【機械設(shè)計】 |【裝配設(shè)計】，進(jìn)入裝配設(shè)計界面 ，單擊【插入】 → 【現(xiàn)有部件】，在彈出的對話框中選擇 Part 和，毛坯和零件體被導(dǎo)入裝配界面如圖 41。 圖 322 建立凸緣圓弧輪廓 草圖， 完成草圖后單擊 旋轉(zhuǎn)槽指令 ，彈出旋轉(zhuǎn)槽對話框，選中草圖并在旋轉(zhuǎn)槽對話框的 “第一角度 ”文本框中輸入 360，在 “第二角度 ”文本框 中輸入 0， 單擊確定， 如圖 323 所示。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 10 圖 38 凹槽特征生成圖 10 的操作相似的操作 完成型腔的造型。如圖 33 所示 圖 33 拉伸 特征生成圖 選擇如圖 33 所示的底板平面作為草繪平面， 進(jìn)入草圖環(huán)境。CATIA 提供方便的解決方案，迎合所有工業(yè)領(lǐng)域的大、中 、小型企業(yè)需要。 除去有特殊設(shè)有螺紋盲孔與凸緣的位置，型腔與外輪廓間壁厚均勻。引用的特征直接體現(xiàn)出設(shè)計意圖，更易為人理解，便于組織生產(chǎn)。 幾何建模方法綜述 CAD 三維建模技術(shù)至今已經(jīng)經(jīng)歷了線框建模、表面模型、實體模型方法，以及正在發(fā)展中的特征建模 、參數(shù)建模 方法。按照自動編程前制定的工藝路線，選擇合理的粗加工、 精加工切削方法，生成各個工序的刀位文件。然后通過虛擬數(shù)控加工仿真軟件 VERICUT構(gòu)建虛擬數(shù)控加工環(huán)境，調(diào)入 G代碼程序，模擬實際加工環(huán)境和實際數(shù)控加工過程，快速檢查各部件間的碰撞、干涉等情況，并在不改變刀具軌跡的基礎(chǔ)上對切削參數(shù)進(jìn)行合理優(yōu)化，最終得到高效高質(zhì)量的加工程序。但試切過程不僅占用了加工設(shè)備的工作時間，需要操作人員在整個加工周期內(nèi)進(jìn)行監(jiān)控，而且加工中的各種危險同樣難以避免。通過對實體的造型，根據(jù)實體結(jié)構(gòu)的分析確定了加工思路，通過CATIA 的加工模塊， 應(yīng)用設(shè)置刀具，選擇毛坯，生成刀軌等特征功能對實體進(jìn)行加工。 三、主要技術(shù)指標(biāo) CATIA 三維零件模型一個： 實體加工仿真 NC 程序一個： 加工仿真驗證結(jié)果： 設(shè)計說明書一份： 四、進(jìn)度和要求 查閱和翻譯相關(guān)機械專業(yè)英語文獻(xiàn)（ 1 周） 分析并繪制零件圖 （ 2 周） 使用 CATIA 軟件進(jìn)行建模 （ 35 周） 確定加工工藝路線 （ 67 周 ） 設(shè)計 論文 進(jìn)行加工仿真 （ 812 周 ） 撰寫畢業(yè)論文（ 1314 周 ） 論文打印及答辯（ 1516 周） 五、主要參考書及參考資料 [1]楊勝群， Vericut 數(shù)控加工仿真技術(shù)，清華大學(xué)出版社， 20xx [2]詹熙達(dá)， CATIA V5 數(shù)控加工教程，機械工業(yè)出版社， 20xx [3]吳明友，數(shù)控加工自動編程 —CATIA V5 詳解，清華大學(xué)出版社， 20xx. [4]宋愛平， CAD/CAM 技術(shù)綜合實訓(xùn)指導(dǎo)書，機械工業(yè)出版社， 20xx [5]詹熙達(dá)， CATIA V5 R20 快速入門，機械工業(yè)出版社， 20xx [6]鄭貞平 ， 中文版數(shù)控仿真技術(shù)與應(yīng)用實例詳解 ， 20xx 學(xué)生 張華剛 指 導(dǎo)教師 高云龍 系 主任 魏 生民 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 I 摘 要 CAD/CAM 技術(shù)的迅猛發(fā)展以及軟硬件水平的進(jìn)一步完善，為制造業(yè)提供了強有 力的技術(shù)支持，也為企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)水平的提升帶來了質(zhì)的飛躍， CAD/CAM 技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)信息化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化的必然選擇。 目前數(shù)控程序檢驗方法主要有：試切、刀具軌跡仿真、三維動態(tài)切削仿真和虛擬加工仿真等方法。此外和試切法相比虛擬數(shù)控加工方法既不消耗實體材料又不占用機床設(shè)備和場地，從而可以節(jié)約大量的資金和時間，使企業(yè)獲得較好的效益。 ，采用 CATIA 對多空、多曲面 的 薄壁 進(jìn)行建模。調(diào)用 G代碼文件，模擬實際加工過程，檢驗數(shù)控程序的合理性。 4. 參數(shù)化建模和特征建模 ,他們是隨著幾何建模技術(shù)的發(fā)展，在 80年代后期相繼出現(xiàn)的。凸緣的中心是一系列同軸的多級孔， 兩個螺紋盲孔分布在通孔的兩側(cè)。其整個流程如圖22所示。 圖 32 特征樹 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 7 ，應(yīng)用約束 與接觸約束 命令完成草圖尺寸的定義。 ，選中步驟 （ 7） 所繪草圖 ，進(jìn)入凸臺命令，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造型。用同樣的方法建立第二個大孔如圖 312所示 圖 312 建立孔特征 建立凸緣草繪平面并繪制草圖，如圖 313。退出草圖環(huán)境，孔構(gòu)造完成如圖 329。 Process 結(jié)點中的 “加工設(shè)定 1”節(jié)點，彈出如圖 44 所示的 “零件加工動作 ”對話框 。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 20 圖 413 刀具路徑 ，顯示刀具路徑如圖 413，進(jìn)行道路模擬。 圖 421 引導(dǎo)線 圖 422 生成刀軌 選項卡 ，設(shè)置刀具參數(shù)。模擬結(jié)果如圖 429. 圖 429 刀具路徑模擬 指令 ，彈出 輪廓銑削 對話框，如圖 430 所示，設(shè)置刀具路徑形式為單向，加工精度 ,路徑間的距離為 3mm,路徑數(shù)量為 2，模式為 “切削層數(shù) ”，切削層數(shù)設(shè)為 3。 “進(jìn)給 /退刀路徑 ”選項卡如 圖，啟動 “進(jìn)刀 ”、 “退刀 ”，設(shè)置進(jìn)退刀路徑。刀具路徑如圖 442ab 所示 圖 442 a 銑削刀路 圖 442b 銑削刀路 35. 銑削大孔 2 單擊 按鈕，彈出輪廓銑削定義窗口。 模擬刀路如圖 444c,444d 所示 圖 444c 鉆削刀路 圖 444d 鉆削刀路 、 攻螺紋 單擊 按鈕，鉆削出孔倒角如圖 445c。 圖 447 凸緣銑削刀軌 41. 單擊 按鈕，彈出輪廓銑削定義窗口。單擊工具欄上的【開始】→ 【加工】 → 【曲面加工】，進(jìn)入加工工作臺，如圖 453。 458a 等高線粗銑 圖 458b 等高線粗銑 單擊渦旋銑削平面按鈕 ，彈出渦旋銑削定義窗口 ，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，西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 37 最大切深設(shè)為 1mm。 單擊渦 旋銑削平面按鈕 ，彈出渦旋銑削定義窗口 ，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 ”，西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 38 切削層數(shù)設(shè)為 1，最大切深設(shè)為 1mm。單擊【