【正文】 起初是 CATIA 軟件不會(huì)使用，工藝室的老師給了 我們學(xué)習(xí)資料，但是主要還是靠自學(xué)。一道工序要選擇怎樣的切削用量通常是根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)得到的，而沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，以后自己要多注意積累這方面的經(jīng)驗(yàn)。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 43 圖 51 CATIV 窗口 2. 在 “Project template” 中 選擇 D:\Learn\BI YE SHE JI\ 仿真\,在 “Stock axis system”中選擇毛坯坐標(biāo)系 ，單擊“Generate and run”按鈕， VERICUT 自動(dòng)運(yùn)行 。 下一步進(jìn)入后置處理階段 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 39 圖 463 零件加工完成效果圖 程序后置處理 1. 雙擊圖 464 所示特征樹中的加工設(shè)定結(jié)點(diǎn)，彈出圖 465 所示加工經(jīng)編器菜單。模擬刀路如圖 458a、 458b 所示。模擬刀路如圖 446 所示 。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)。 按鈕 ，顯示刀具路徑如圖 428，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 。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 13 圖 324 倒圓角定義 圖 325 生成圓角特 單擊孔命令按鈕 彈出定義孔 窗口，如圖 326， 選擇選擇螺紋盲孔 所在平面， 單擊 “螺紋定義 ”選項(xiàng)卡，在 “類型 ”下拉列表 選擇 “尺寸 ”，在螺紋直徑文本框中輸入 ,在 “孔直徑 ”文本框中輸入 ,在 “螺紋深度 ”文本框中輸入 5mm,在孔深度文本框中輸入 ，在螺距文本框中輸入， 選擇延伸選項(xiàng)卡，如圖 327 ，單擊定位草圖按鈕，進(jìn)入草繪界面，定義如圖 328 的點(diǎn) 。如圖 35 所示 圖 35 凸臺(tái) 拉伸特征生成圖 35 凸臺(tái)的頂面為草圖平面 單擊草圖圖標(biāo) 進(jìn)入草圖環(huán)境，選中土臺(tái)輪廓 單擊投影命令按鈕 引用凸臺(tái)輪廓，對(duì) 引用的 凸臺(tái)輪廓進(jìn)行修改完成較高一階凸臺(tái)草圖繪制，單擊 退出草圖工作臺(tái)。一方面根據(jù)提取的零件參數(shù)，繪制零件的幾何模型，分析零件的加工工藝，選擇合適的數(shù)控編程模塊生成加工刀位數(shù)據(jù)西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 5 文件，再經(jīng)過(guò)后置處理自動(dòng)生成適合特定機(jī)床的數(shù)控程序；另一方面構(gòu)建虛擬加工環(huán)境，以生成的數(shù)控程序或刀位文件為驅(qū)動(dòng)，動(dòng)態(tài)仿真零件加工的整個(gè)過(guò)程，檢查加工中出現(xiàn)的碰撞、干涉等問題，并對(duì)加工質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。 實(shí)體造型技術(shù)與線框造型相比，實(shí)體造型實(shí)體存在側(cè)的明確定義，給出了表面間的相互關(guān)系等拓?fù)潢P(guān)系等信息，因而能夠精確表達(dá)零件的全部屬性，有助于統(tǒng)一 CAD\CAM\CAE 的模型表達(dá)，在設(shè)計(jì)和加工上可以減少數(shù)據(jù)的損失，保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性。分析虛擬加工的組成及流程。 然而無(wú)論是采用語(yǔ)言自動(dòng)編程方法還是采用圖形自動(dòng)編程方法生成的數(shù)控加工程序，在加工過(guò)程中是否發(fā)生過(guò)切、少切，所選擇的刀具、走刀路線、進(jìn)退刀方式是否合理，零件與刀具、刀具與夾具、刀具與工作臺(tái)是否干涉和碰撞等，編程人員往往事先很難預(yù)料， 結(jié)果可能導(dǎo)致工件形狀不符合要求，出現(xiàn)廢品，有時(shí)還會(huì)損壞機(jī)床、刀具。對(duì)殼體零件的三維造型及實(shí)體加工仿真進(jìn)行了深入的探究，對(duì)實(shí)體加工仿真同時(shí)也進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并且進(jìn)行了 VERICUT 的驗(yàn)證仿真。 課題研究的 主要內(nèi)容 本課題的研究目的是 在實(shí)際加工之前，通過(guò) 虛擬加工仿真 數(shù)控加工過(guò)程，得到優(yōu)質(zhì)高效的 NC程序，從而縮短產(chǎn)品加工周期、降低產(chǎn)品成本。 線框模型 是指用多邊形線框來(lái)描述三維形體的輪廓得到的模型；采用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：頂點(diǎn) +邊表； 其優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單，僅需要端點(diǎn)信息；缺點(diǎn)：信息不完整，有二義性，不能用于 NC 加工等。 ，分 兩次裝夾完成加工。 零件的二階凸臺(tái)結(jié)構(gòu)經(jīng)兩次拉伸完成，首先 繪制如圖 34 所示草圖。 圖 323 旋轉(zhuǎn)特征生成圖 單擊圓角命令按鈕 彈出圓角定義對(duì)話框 ，如圖 324。 圖 47 加工坐標(biāo)系設(shè)置 Process1 加工操作 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 19 指令 按鈕 ，彈出 面銑對(duì)話框 ，如圖 48 所示 ，設(shè)置加工、徑向、軸向、精加工參數(shù) 。 圖 425 設(shè)置鉆孔參數(shù) 圖 426 幾何參數(shù)選項(xiàng)卡 如圖 426， 單擊引導(dǎo)曲線感應(yīng)區(qū)，分別單擊孔壁及頂部感應(yīng)區(qū)并選取零件體上相應(yīng)特征元素如圖 427 圖中所示。刀具軌跡如圖 44 442 所示。另一個(gè)面上的四個(gè)螺紋孔 以及凸緣螺紋孔 加工方法與此相同，故忽略不再介紹。 圖 456 加工編輯 器 3. 單擊 “參考加工軸系 ”按鈕 ，彈出如圖 457 示的對(duì)話框，分別點(diǎn)擊對(duì)話框中的原點(diǎn)、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(diǎn)、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。 單擊 選項(xiàng)卡，設(shè)置 加工精度為 ，軸向最大切削深度設(shè)為 5mm，加工高度數(shù)目設(shè)為 2，“刀具路徑形式”選擇“來(lái)回” ， 單擊刀具路徑參數(shù)選項(xiàng)卡 選取 引導(dǎo)曲線感應(yīng)區(qū) ， 單擊刀具參數(shù)選項(xiàng)卡 ，設(shè)置刀具參數(shù) ， 單擊進(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。具有真實(shí)的三維實(shí)體顯示效果，可以對(duì)切削模型進(jìn)行尺寸測(cè)量，并能保存切削模型供檢驗(yàn)、后續(xù)工序切削加工 。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)總的來(lái)說(shuō)達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。 但是面對(duì)困難，我們沒有退縮，通過(guò)上網(wǎng)查詢資料，向工廠的技術(shù)人員請(qǐng)教，去圖書館借閱相關(guān)書籍等途徑掌握了這兩個(gè)軟件的運(yùn)用。我曾產(chǎn)生了放棄的念頭，但是經(jīng)過(guò)幾次思想斗爭(zhēng)最終堅(jiān)持下來(lái)，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)。回顧做畢業(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 。 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。 “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 。刀具軌跡如圖 459a所示 ,模擬結(jié)果如圖 459b。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)。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 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 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) ”。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。 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。 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。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。 CATIA 的自動(dòng)編程。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(guò)塑模、蠟?zāi)；蚰灸Ａ慵叽绲恼_性來(lái)判斷數(shù)控加工程序是否正確。 而在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，大部分的產(chǎn)品都需要進(jìn)行三維造型與實(shí)體加工仿真，本文以飛機(jī)操作系統(tǒng)殼體類零件為例，應(yīng)用 CATIA 軟件，結(jié)合專業(yè)課程理論，進(jìn)行三維造型與實(shí)體加工仿真。 本課題 飛機(jī)操作系統(tǒng)殼體零件模型為研究對(duì)象，首先通過(guò) CATIA軟件建立零件的實(shí)體模型，通過(guò)數(shù)控自動(dòng)編程規(guī)劃刀具路徑，生成刀位文件 。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 3 第二章 零件的結(jié)構(gòu)與加工工藝分析 產(chǎn)品的工藝規(guī)劃和模型的建立是虛擬加工技術(shù)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，對(duì)虛擬加工的質(zhì)量具有非常重要的作用。零件底板上六個(gè)光孔以一定的尺寸分布在兩階凸臺(tái)的周圍。如圖 32 所示 圖 32 零件底板草圖 退出工作臺(tái)圖標(biāo)退出草圖編輯回到零件設(shè)計(jì)工作臺(tái)。完成草圖后單擊凸臺(tái)指令 ，彈出凸臺(tái)對(duì)話框，選中草圖并在凸臺(tái) 對(duì)話框單擊 “更多 ”按鈕，在第二 限制對(duì)話框 中的 “類型 ”文本框中 選擇 “直到平面 ”，如圖 314，選中凸臺(tái)側(cè)面單擊確定。單擊選擇零件 按鈕 ，在圖 45 所示的 特征樹中 選取 “Part1”結(jié)點(diǎn)，單擊選擇毛坯 按鈕 ，在圖 45 所示的特征樹中選取 “Part2”結(jié)點(diǎn) 。 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。 “播放刀具路徑 ”按鈕，顯示刀具路徑如圖 437，進(jìn)行道路模擬。 單擊攻牙命令按鈕 ，如圖 445a，彈出“攻牙”窗口 。 圖 453 加工工作臺(tái) Proess2 零件操作定義 Process 結(jié)點(diǎn)中的 “加工設(shè)定 1”節(jié)點(diǎn)，彈出如圖 455 所示的 “零件加工動(dòng)作 ”對(duì)話框。設(shè)置刀具參數(shù)、感應(yīng)區(qū)域及進(jìn)退道路。單擊按鈕生成“制造程式 .1”的 G 代碼文件，如圖 469 所示。通過(guò)對(duì)零件圖進(jìn)行分析，確建立模型的整個(gè)流程 ，同時(shí)對(duì)將要使用的 CATIA 建模與加工模塊的功能與流程進(jìn)行了介紹，并且在進(jìn)行三維實(shí)體造型前，對(duì)實(shí)體造型進(jìn)行了概述，然后按照造型思路，應(yīng)用合適的 CATIA造型工具進(jìn)行實(shí)體造型，其中包括凸臺(tái) ，孔，旋轉(zhuǎn)， 開槽， 倒角等特征功能的應(yīng)用。 大學(xué)的時(shí)光將要消逝，感謝我的母校西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院給了在我大學(xué)深造的機(jī)會(huì)，讓我能夠繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高；感謝我的家人對(duì)我大 學(xué)四 年學(xué)習(xí)的默默支持；感謝老師和同學(xué)們 四 年來(lái)的關(guān)心和鼓勵(lì)。畢業(yè)了，我們的學(xué)習(xí)旅途還將繼續(xù)，今后我會(huì)繼 續(xù)以勤勤懇懇的態(tài)度在學(xué)習(xí)的土壤上耕耘， 期待豐厚的收獲。從他身上，我學(xué)到了許多能受益終生的東西。 圖 58 添加數(shù)控程序 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 46 圖 59 程序添加完成 ，在 Vericut 主窗口，點(diǎn)擊 右下角的 Reset，再點(diǎn)擊 Play to End 如圖 510 所示。 圖 466 互動(dòng)式作業(yè)中產(chǎn)生 NC 代碼 IMSpost 軟件將產(chǎn)生的 APT 文件轉(zhuǎn)化為適用于 “siemens840”系統(tǒng)的 .nc 文件并保存 。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 ,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。 圖 449 第一次裝夾加工完成效果圖 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)