【文章內容簡介】 設計和制圖功能，為制造設計提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設計任何復雜產品的需要。 NX 優(yōu)于通用的設計工具，具有專業(yè)的 管路 和線路設計系統(tǒng)、 鈑金 模塊、專用塑料件設計模塊和其他行業(yè)設計所需的專業(yè) 應用程序 。 3. 仿真、確認和優(yōu)化 NX 允許制造商以數字化的方式仿真、確認和優(yōu)化產品及其開發(fā)過程。通過在開發(fā)周期中較早地運用數字化仿真性能，制造商可以改善產品質量，同時減少或消除對于物理樣機的昂貴耗時的 設計、構建，以及對變更周期的依賴。 4. NC 加工 UG NX 加工基礎模塊提供聯接 UG 所有加工模塊的基礎框架，它為 UG NX 所有加工模塊提供一個相同的、 界面 友好的圖形化窗口環(huán)境，用戶可以在圖形方式下觀測刀具沿軌跡運動的情況并可對其進行圖形化修改：如對刀具軌跡進行延伸、縮短或修改等。該模塊同時提供通用的點位加工編程功能，可用于鉆孔、攻絲和鏜孔等加工編程。該模塊交互界面可按用戶需求進行靈活的用戶化修改和剪裁 ，并可定義標準化刀具庫、加工工藝參數樣板庫使初加工、半精加工、精加工等操作常用參數標準化，以減少使用培訓時間并優(yōu)化加工工藝。 UG 軟件所有模塊都可在實體模型上直接生成加工程序，并保持與實體模型全相關。 UG NX 的加工后置處理模塊使用戶可方便地建立自己的加工后置處理程序，該模塊適用于目前世界上幾乎所有主流 NC 機床和加工中心，該模塊在多年的應用實踐中已被證明適用于 2～ 5 軸或更多軸的銑削加工、 2～ 4 軸的車削加工和 電火花線切割 。 5. 模具設計 UG 是當今較為流行的一種模具設計軟件，主要是因為其功能強大。模具設計的流程很多，其中分模就是其中關建的一步。分模有兩種：一種是自動的，另一種是手動的，當然也不是純粹的手動，也要用到自動分模工具條的命令，即模具導向。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 10 頁 自動分模的過程 : ① 分析產品，定位坐標，使 Z 軸方向和脫模方向一致。 ② 塑模部件驗證，設置顏色面。 ③ 補靠破孔 ④ 拉出分型面 ⑤ 抽取顏色面，將其與分型面和補孔的片體縫合，使之成為一個片體。 ⑥ 做箱體包裹整個產品，用 5 縫好的片體分割。 ⑦ 分 出上下模具后，看是那個與產品重合，重合的那邊用產品求差就可以了。 6. 開發(fā)解決方案 NX 產品開發(fā)解決方案完全支持制造商所需的各種工具，可用于管理過程并與擴展的企業(yè)共享產品信息。 NX 與 UGS PLM 的其他解決方案的完整套件無縫結合。這些對于 CAD 、 CAM 和 CAE 在可控環(huán)境下的協同、 產品數據管理 、數據轉換、數字化實體模型和可視化都是一個補充。 UG 主要客戶包括，通用汽車，通用電 氣，福特，波音麥道，洛克希德，勞斯萊斯，普惠發(fā)動機，日產，克萊斯勒，以及美國軍方。幾乎所有飛機發(fā)動機和大部分汽車發(fā)動機都采用 UG 進行設計，充分體現 UG 在高端工程領域，特別是軍工領域的強大實力。在高端領域與 CATIA 并駕齊驅。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 11 頁 第二章 圖形繪制與工藝分析 圖形繪制 此次畢業(yè)設計是根據下圖進行繪制和自動編程。該螺紋圓弧軸為典型的軸類回轉體零件，利用旋轉實體特征工具，很容易構建其主體部分。軸上細微結構如倒角、槽、螺紋等都可以運用相應的特征工具創(chuàng)建。如圖 21 所示。 圖 21 的基本設置 啟動 雙擊桌面快捷圖標 ，啟動 ，并設置角色為“具有完整菜單高級功能”。如圖 22 所示。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 12 頁 圖 22 創(chuàng)建建模環(huán)境 在 窗口中選擇【文件】→【新建】命令或單擊新建圖標 打開【文件新建】對話框，選擇【模型】選項卡，輸入文件名“ ”，文件夾路徑為【默認】→【確定】，進入建模環(huán)境。如圖 23 和 24 所示。 圖 23 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 13 頁 圖 24 基本自定義設置 1. 工作區(qū)背景顏色設置 在 窗口中選擇【首選項】→【可視化】→【編輯顏色】，將背景顏色修改為白色→【確定】，完成工作區(qū)背景顏色的設置。如圖 25 所示。 圖 25 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 14 頁 2. 用戶界面設置 在 窗口中選擇【首選項】→【用戶界面】→【常規(guī)】，取消追蹤在追蹤條中的光標位置→【確定】，完成用戶界面的設置。如圖 26 所示。 圖 26 3. 草圖設置 在 窗口中選擇【首選項】→【草圖】→【常規(guī)】，將小數位數設置為“ 1”，將尺寸標簽設置為“值” →【確定】，完成草圖的設置。如圖 27 所示。圖 27 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 15 頁 繪制草圖 單擊 按鈕進入草圖繪圖環(huán)境，選擇 XY 平面 ,點擊確定，設置為繪制零件的草圖平面，方便我們繪圖零件圖形。如圖 28 所示。 圖 28 1． 繪制草圖 選擇繪圖按鈕 ， 在圖中隨意繪出我們需要的大概的輪廓。如圖 29 所示。 圖 29 2． 約束草圖 選擇 （自動判斷尺寸）（它是通過選定的對象和光標的位置自動判斷尺寸類型四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 16 頁 來創(chuàng)建尺寸約束）和 （約束）將幾何約束添加到草圖幾何圖形中，這些指定并保持用于草圖幾何 圖形之間的條件。下面就是經過約束后得到的零件的輪廓圖形。如圖 210所示。 圖 210 零件實體建模 1. 零件實體建模 繪制好草圖后，使用 回轉命令，在下圖回轉對話框里設置回轉參數。如圖 211所示。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 17 頁 圖 211 選擇零件的外輪廓曲線，再選擇回轉軸 X 軸，指定旋轉角度為 360176。，然后確定。建立好我們所需的實體外輪廓模型。如圖 21 213 所示。 圖 212 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 18 頁 圖 213 2. 繪制倒角 單擊【倒斜角】特征工具圖標 ，分別對右邊的 M20 和左邊的 ?32 的邊界進行到角，設置倒角 距離為 2mm，完成實體倒斜角。如圖 214（ a、 b）所示。 圖 214(a) 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 19 頁 圖 214(b) 3. 繪制螺紋 用建立好的外輪廓模型攻出零件的螺紋，選擇【插入】→【特征設計】→【螺紋】，如 圖 215 所示。 圖 215 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 20 頁 接著【選擇放置面】→【設置螺紋類型】→“詳細” → 【輸入參數】→【選擇起始面】→【確定】→完成螺紋的繪制。如圖 圖 216(a、 b) 圖 216(a) 圖 216(b) 最后單擊保存文件命令 ，完成零件實體建模。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 21 頁 第三章 零件加工 零件的工藝分析 毛坯選擇 該工件毛坯選用 ?40 120 的 45 鋼圓棒料。 45 鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜，經過調質（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火后表面硬度可達 45～ 52HRC，廣泛應用于機械制造行業(yè)。 機床和夾具的選擇 該零件屬于典型的軸類零件，適合采用數控車床進行加工。數控車床多采用三爪自 定心卡盤夾持工件，還可使用尾座頂尖支持工件。三爪自定心卡盤的三個卡爪是同步運動的，裝、卸工件方便、省時，能自動定心，一般不需人工找正 。但其夾緊力較小，所以適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。 刀具選擇及切削用量 刀具的選擇及切削用量的確定，根據加工內容確定。如下表所示。 序號 刀具號 刀具材料 加工面 主軸轉速（ r/min） 進給速度（ mm/min） 1 T0101 硬 質 合 金 左端面外圓粗車 1000 150 2 T0102 左端面外圓精車 1200 80 3 T0103 右端面外圓粗車 1000 150 4 T0104 右端面外圓精車 1200 80 5 T0105 3mm 切槽刀 400 40 6 T0106 60176。螺紋刀 400 40 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 22 頁 零件加工工藝路線 制定加工工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證，盡量使工序集中。除此之外，還要考慮經濟效率，降低生產成本。編程時，加工路線的確定應注意一下幾點： （ 1）應能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求； （ 2）應盡量縮短加工路線，減少刀具空運行時間； （ 3）應使數值計算簡單，程序段數量少，以減少編程工作量。 1． 零件左端工藝路線 工步 工步內容 工步圖 說明 1 外圓輪廓粗車 留 余量 2 外圓輪廓精車 達到尺寸要求 2． 零件右端工藝路線 工步 工步內容 工步圖 說明 1 外圓輪廓粗車 留 余量 2 外圓輪廓精車 達到尺寸要求 3 切槽 槽底暫停 2 秒 4 車螺紋 達到尺寸要求 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 23 頁 編制零件刀具路徑 啟動 ，并調用部件文件 ,進行刀具路徑的編制。 加工初始化設置 單擊【開始】→【加工】按鈕，彈出【加工環(huán)境】對 話框，選擇車削加工（ turning）模塊，單擊【初始化】，進入加工環(huán)境界面。如圖 31 所示。 圖 31 創(chuàng)建加工幾何體 1． 創(chuàng)建加工截面 （ 1） 隱藏螺紋實體，首先把建立好的輪廓線移動到圖層 3 里，把圖層 3 里的圖素設為不可見。如圖 32 所示。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 24 頁 圖 32 （ 2） 再打開 （工作層），作為加工圖層，點擊確定。如圖 33 所示。創(chuàng)建加工坐標系 圖 33 （ 3） 選用【工具】→【車加工橫截面】，彈出【車加工橫截面】對話框，選擇實體，單擊全剖，最后單擊剖切平面圖標并【確定】。如圖 34 所示。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 25 頁 圖 34 （ 4）隱藏實體 ，完成車加工橫截面的創(chuàng)建。如圖 35 所示。 圖 35 2． 創(chuàng)建加工坐標系 將操作導航器切換至幾何視圖，雙擊“ MCS_SPINDLE”，彈出“坐標系”對話框 ,指定車削工作面為“ ZM— XM”平面，點擊【確定】，完成加工坐標系的創(chuàng)建。如圖 36 所示。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 26 頁 圖 36 創(chuàng)建刀具 1． 按照加工刀具、切削用量表，需要創(chuàng)建 6 把刀具。將操作導航器切換至機床視圖，單擊【創(chuàng)建刀具】圖標 ，彈出“創(chuàng)建刀具”對話框，選取“ OD_80_L ”左外圓粗車刀，單擊【應用】按鈕，彈出“車刀標注”對話框，設置刀具參數，單擊【 確定】按鈕，完成左外圓粗車刀具的創(chuàng)建。（右外圓粗車刀“ OD_80_R 的創(chuàng)建方法一樣。）如圖 37 所示。 圖 37 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 27 頁 2． 同樣操作，創(chuàng)建左外圓精車刀 （刀具名： OD_55_L）、螺紋刀 （刀具名：OD_THREAD_L）、切槽刀 （刀具名： OD_GROOVE_L；刀寬： 3mm）（右外圓精車刀同理）。如圖 38 所示。 圖 38