【文章內(nèi)容簡介】 于模型定義的參數(shù)值隨模型存儲，最終模型隨著一個或多個對象的改變而改變。 UG 中的特征是以參數(shù)形式定義的，其大小和位置均可進行尺寸驅(qū)動的編輯。例如，通過定義直徑和長度定義一個孔，可以通過輸入新的尺寸值來直接編輯孔特征參數(shù)。通過使用相對于模型上所選幾何體的位置關(guān)系來定位特征，于是該特征與此幾何體關(guān)聯(lián)起來，可以通過改變定位尺寸的值來編輯特征的位 置。 UG 模型中的特征具有相關(guān)性，即在一個部件中，某一個特征的參數(shù)變化將引起相關(guān)特征的變化。特征間的約束和關(guān)系是在模型創(chuàng)建過程中系統(tǒng)自動建立的。例如，一個通孔與此孔所穿過的模型上的面相關(guān)聯(lián)，如果改變了模型的面，那么由與此面關(guān)聯(lián)的孔將自動更新。特征可以按照矩形和圓周的形式形成陣列，陣列中的所有特征都與父特征相關(guān)聯(lián)。 在 UG 中提供了基準(zhǔn)特征，如基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)軸和基準(zhǔn)坐標(biāo)系。這些基準(zhǔn)特征可以用于當(dāng)用戶在圓柱、圓錐、球和旋轉(zhuǎn)實體上生成特征時作為參考幾何體。任何用參考特征生成的特征都與此參考特征關(guān)聯(lián)。 UG 中的特征間具 有依附關(guān)系。如果一個特征依附于另一個對象而存在，則它是此對象的子特征或依附者，而此對象就是其子特征的父特征。例如一個抽殼對象是在長方體中生成的，則長方體就是父，而抽殼就是它的子。父可以有多個子，而子也可以有多個父。子特征同時也可以是其他特征的父特征。如果需要了解部件文件中各特征間的所有依附關(guān)系，可以使用建模導(dǎo)航器。 總之， UG 提供了豐富的實體建模工具，用戶可以根據(jù)設(shè)計意圖選擇正確的建模內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 策略。 零件建模的過程 設(shè)計零件的過程就是利用 UG 的各種特征逐步實現(xiàn)設(shè)計要求的過程。一般可以把零件建模的過程想象成 一個加工過程，如圖 21所示，檢模次序遵循加工次序，將有助于減少模型更新故障。 圖 設(shè)計基體，相當(dāng)于構(gòu)造“毛坯”，是后續(xù)特征設(shè)計的基礎(chǔ)。生成毛坯的方法有體素特征和掃描特征。 “粗加工”，利用成型特征 以及基準(zhǔn)特征和自定義特征，模擬粗加工過程，完成零件基本形狀的設(shè)計。 “精加工”，利用操作特征，完成零件的細(xì)節(jié)設(shè)計。 層的操作 1． 層的概念 層是建模時為了方便選擇和顯示不同種類的幾何對象而設(shè)定的。所有的層在建模之前已經(jīng)存在了，不同的幾何對象放在不同的層，可以通過對層的操作來對同 一類幾何對象進行共同操作。層的概念類似于設(shè)計師在多個透明覆蓋層上建立模型的方法，一個層相當(dāng)于每層上可包含任意數(shù)量的對象，因此一個層可以含有部件的所有對象，而部件中的對象也可分布在多層中。 2． 層的狀態(tài) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 層有 4種狀態(tài)：工作、可選、可見、不可見。工作層是指用戶正在使用的層，它總是可見的且能夠操作；可選層是指該層上的幾何對象和視圖可見且可選擇；可見層是指該層上的幾何對象和視圖中可見但不可選擇；不可見層是指該層的幾何對象和視圖不可見。在個部件的所有層中，只有一個層是工作層，當(dāng)前的操作只能在工作層上進行，工作層的層呈顯示 在屏幕左下角的工作層設(shè)定區(qū)中。 用戶可以對其他層的狀態(tài)進行設(shè)置，以方便操作。 3．層的設(shè)置 在菜單欄選擇“格式” — ＞＂層的設(shè)置＂選項或單擊圖標(biāo)，系統(tǒng)就彈出 如圖 22層設(shè)置對話框．利用此對話框可以進行層的狀態(tài)設(shè)置、層的信息查詢及層的類目編輯。頂端工作文本框顯示工作層的層號，中間上部的列表框列出層分類的目錄，在層 /狀態(tài)列表框中選擇預(yù)設(shè)置的層號，再選擇可選的、作為工作層、只可見、不可見等 4個按鈕設(shè)置層的狀態(tài)，然后單擊“確定”或“應(yīng)用”按鈕即可。工作層的設(shè)置也可使用在此對話框的工作文本框中或屏幕上的工作層設(shè)定區(qū)中直接 修改的方法實現(xiàn)。 圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 4．層的移 動 和復(fù)制 如果要調(diào)整對象所在的圖層，通過 格式中的“ 移至層”或“復(fù)制到層”兩個命令來完成。單擊“移至層”命令，先彈出類選擇器對話框，選中要移動的對象后，單擊“確定”按鈕，接著就會彈出 如圖 23 所示的 層移動對話框。在對話框中選擇要移入層的層號，再單擊“確定”按鈕便可以將對象從一層移動到另一層中。 圖 5． 層的分組 在菜單欄選擇“格式” — ＞“層組”選項或單擊層設(shè)置對話框中的“編輯層組”按鈕，系統(tǒng)就彈出 如圖 24所示的 層組對話框 。 在“類別”文本 框中輸入層組名稱，單擊“創(chuàng)建 /編輯”按鈕，出現(xiàn) 如圖 25 所示的 層組對話框。在“分組的范圍”文本框中輸入層號或?qū)拥姆秶?，或者在層列表框選擇放置在該層組的層，并單擊“增加”按鈕即可完成層的分層。通常約定， 1~20 層為實體層， 21~40 層為草圖層， 41~60 層為曲線層， 61~80 層為基準(zhǔn)層， 81~100 層為片體層。實際操作時，應(yīng)按照企業(yè) CAD/CAM標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)置進行操作 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 圖 圖 2． 2 零件建模 建模步驟和方法 的部件文件 選擇“文件” “新建”，彈出新建文件對話框，設(shè)置繪圖單位（毫米），選擇文件類型（ *.prt），輸入文件名 lingjian，單擊“確定”按鈕。 選擇“應(yīng)用” “建?！?，進入建模應(yīng)用程序。 設(shè)置草圖所在工作層為 1，草圖名為 sketch_000,草圖的放置平面為 XC— YC平面。按如圖 26所示的形狀及約束建立草圖，單擊退出草圖。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 圖 主體 在屏幕左下角的工作圖層文本框中輸入 1，然后回車，使第 1層作為工作層，用于放置實體特征。使用拔模命令，選中草圖所在工作層 1的全部曲線，進行拔模。 如圖 27。 圖 外形拔模 內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 設(shè)置草圖所在工作層為 1，草圖名為 sketch_001,草圖的放置平面為 YCZC 平面，按如圖 28 所示的形狀及約束建立草圖，單擊退出草圖。 圖 把第一層作為工作層，使用拔模命令，選中草圖所在工作層 2 的全部曲線，進行拔模。其中要選擇“修剪至面 /平面”，在 隨后彈出的矢量構(gòu)造器對話框中，選擇“ XC”為拉伸方向，然后在彈出的剪裁面對話框中，選擇不延伸裁剪面的方式，并選擇肋板的底面作為裁剪面，在拉伸參數(shù)的偏置值文本框內(nèi)，設(shè)定偏置為 0，單擊“確定”按鈕，在彈出的布爾運算對話框中單擊“并”。 設(shè)置草圖所在工作層為 1，草圖名為 sketch_003,草圖的放置平面為 XC— YC平面。按如圖 29 所示的形狀及約束建立草圖，單擊退出草圖。 圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 同步驟 6。 設(shè)置草圖所在工作層為 1，草圖名為 sketch_004,草圖的放置平面為 XC— YC平面。按如圖 210 所示的形狀及約束建立草圖，單擊退出草圖。 設(shè)置草圖所在工作層為 1，草圖名為 sketch_005,草圖的放置平面為 XC— ZC平面。按如圖 210 所示的形狀及約束建立草圖，單擊退出草圖。 圖 同步驟 6。 單擊倒圓角圖標(biāo)，在彈出的邊圓角對話框的默認(rèn)半徑文本框內(nèi)輸入 ，然后選擇肋板頂部斜面的交線，單擊“確定”按鈕。內(nèi)壁的倒圓角和底面與底面之間的倒圓角也用相同步驟進行設(shè)置。最后得到如 下 圖所示的肋板模型。 圖 肋板的線框模型 圖 肋板的實體模型 內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 第 3 章 數(shù)控加工工藝分析 美、德、日等世界制造業(yè)發(fā)達(dá)的國家無一例外都是刀具工業(yè)先進的國家。先進刀具不但是推動制造技術(shù)發(fā)展進步的重要動力，還是提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低加工成本的重要手段。刀具與機床一直是互相制約又相互促進的。今天先進的數(shù)控機床已經(jīng)成為現(xiàn)代制造業(yè)的主要裝備，它與同步發(fā)展起來的先進刀具一起共同推動了加工技術(shù)的進步，使制造技術(shù)進入了數(shù)控加工的 新時代。 數(shù)控刀具的 特點 切削刀具由傳統(tǒng)的機械工具實現(xiàn)了向高科技產(chǎn)品的飛躍，刀具的切削性能有顯著的提高。 切削技術(shù)由傳統(tǒng)的切削工藝向創(chuàng)新制造工藝的飛躍，大大提高了切削加工的效率。 刀具工業(yè)由脫離使用、脫離用戶的低級階段向面向用戶、面向使用的高級階段的內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 飛躍，成為用戶可利用的專業(yè)化的社會資源和合作伙伴。 切削刀具從低值易耗品過渡到全面進入 “ 三高一專（高效率、高精度、高可靠性和專用化） ” 的數(shù)控刀具時代，實現(xiàn)了向高科技產(chǎn)品的飛躍 。 成為現(xiàn)代數(shù)控加工 技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù) 。 與現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展緊密相連，是應(yīng)用材料科學(xué)、制造科學(xué)、信息科學(xué)等領(lǐng)域的高科技成果的結(jié)晶。 數(shù)控刀具的基本特征 數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機床高速、高效和自動化程度高的特點，一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機床動力頭上，因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。數(shù)控刀具的分類有多種方法。 數(shù)控刀具的類型 整體式：鉆頭、立銑刀等 。 鑲嵌式：包括刀片采用焊接和機夾式 。 特殊形式：復(fù)合式、減振式等 。 2 按照切削工藝分 車削刀具：外圓、內(nèi)孔、 螺紋、成形車刀等 。 (如圖 31,圖 32) 圖 圖 銑削刀具：面銑刀、立銑刀、螺紋銑刀等 。 (如圖 33,圖 34) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 圖 圖 數(shù)控刀具的材料 高速鋼 (HSS)刀具過去曾經(jīng)是切削工具的主流，隨著數(shù)控機床等現(xiàn)代制造設(shè)備的廣泛應(yīng)用，大力開發(fā)了各種涂層和不涂層的高性能、高效率的高速鋼刀具，高速鋼憑藉其在強度、韌性、熱硬性及工藝性等方面優(yōu)良的綜合性能，在切削某些難加工材料以及在復(fù)雜刀具，特別是切齒刀具、拉刀和立銑刀造中仍有較大的比重。但經(jīng)過市場探索一些高端產(chǎn)品逐步已被硬質(zhì)合金工具代替。 ① 普通硬質(zhì)合金 ② 新型硬 質(zhì)合金 超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金 ： 粒徑在 1μ m以下，這種材料具有硬度高、韌性好、切削刀可靠性高等優(yōu)異性能 。 涂層硬質(zhì)合金 ： 保持了普通硬質(zhì)合金機體的強度和韌性，又使表面有很高的硬度和耐磨性 。 金屬陶瓷 ： TiC(N)基硬質(zhì)合金，其性能介于陶瓷和硬質(zhì)合金之間 。 ① 不僅能對高硬度材料進行粗、精加工 ，也可進行銑削、刨削、斷續(xù)切削和毛坯拔荒粗車等沖擊力很大的加工。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 ② 可加工傳統(tǒng)刀具難以加工或根本不能加工的高硬材料 。 ③ 刀具耐 用度比傳統(tǒng)刀具高幾倍甚至幾十倍，減少了加工中的換刀次數(shù) 。 ④ 可進行高速切削或?qū)崿F(xiàn) “ 以車、銑代磨 ” ，切削效率比傳統(tǒng)刀具高 310 倍。 是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。包括：單晶金剛石、聚晶金剛石 (PCD)、聚晶立方氮化硼 (PCBN)和 CVD 金剛石等。超硬刀具主要是以金剛石和立方氮化硼為材料制作的刀具，其中以人造金剛石復(fù)合片 (PCD)刀具及立方氮化硼復(fù)合片 (PCBN)刀具占主導(dǎo)地位。許多切削加工概念，如綠色加工、以車代磨、以銑代磨、硬態(tài)加工、高速切削、干式切削等都因 超硬刀具的應(yīng)用而起，故超硬刀具已成為切削加工中不可缺少的重要手段。 可轉(zhuǎn)位銑刀的選用特點 類型的選擇：可轉(zhuǎn)位面銑刀、立銑刀、槽銑刀、專用銑刀等。 齒數(shù)的選擇：為滿足不同用戶的需要，同一直徑的可轉(zhuǎn)位銑刀一般有粗齒、中齒、密齒三種類型。 角度的選擇：可轉(zhuǎn)位銑刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角等。為滿足不同的加工需要，有多種角度組合型式。 直徑的選擇：可轉(zhuǎn)位銑刀直徑的選用主要取決于設(shè)備的規(guī)格和工件的加工尺寸 。 刀片牌號和斷屑槽形的選擇：合理選擇刀片硬質(zhì)合金牌號的主要依 據(jù)是被加工材料的性能和硬質(zhì)合金的性能。用于銑削的刀片槽形一般有輕型、中型和重型 。 可轉(zhuǎn)位面銑刀：主要用于加工較大平面選擇，主要有平面粗銑刀、平面精銑刀、平面粗精復(fù)合銑刀三種。 可轉(zhuǎn)位立銑刀：主要用于加工凸臺、凹槽、小平面、曲面等。主要有立銑刀、孔槽銑刀、球頭立銑刀、 R 立銑刀、 T 型槽銑刀、倒角銑刀、螺旋立銑刀、套式螺旋立銑刀等 。 可轉(zhuǎn)位槽銑刀：主要有三面刃銑刀、兩面刃銑刀、精切槽銑刀 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 可轉(zhuǎn)位專用銑刀：用于加工某些特定零件，其型式和尺寸取決于所用機床和零件的加工要求。 位銑刀齒數(shù)（齒距）的選擇 可轉(zhuǎn)位銑刀的齒數(shù)： 粗齒銑刀：大余量粗加工、軟材料、切削寬度較大、機床功率較小 。 中齒銑刀：通用系列，使用范圍廣泛，具有較高的金屬切除率和切削穩(wěn)定性 。 密齒銑刀：用于鑄鐵、鋁合金和有色金屬的大進給速度切削加工 。