【文章內(nèi)容簡介】 充分掌握構(gòu)成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各幾何要素間的關(guān)系。因為在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元素進行定義，手工編程時要計算出每個節(jié)點的坐標(biāo)，無論哪一點不明確或不確定，編程都無法進行。但由于零件設(shè)計人員在設(shè)計過程中考慮不周或被忽略，常常出現(xiàn)參數(shù)不全或不清楚，如圓弧與直線、圓弧與圓弧是相切還是相交或相離。所以在審查與分析圖紙時，一定要仔細，發(fā)現(xiàn)問題及時與設(shè)計人員聯(lián)系。 　　3． 定位基準(zhǔn)可靠 　　在數(shù)控加工中，加工工序往往較集中，以同一基準(zhǔn)定位十分重要。因此往往需要設(shè)置一些輔助基準(zhǔn)，或在毛坯上增加一些工藝凸臺。 　　4． 統(tǒng)一幾何類型或尺寸 　　 零件的外形、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型或尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)，還可能應(yīng)用控制程序或?qū)Ｓ贸绦蛞钥s短程序長度。零件的形狀盡可能對稱，便于利用數(shù)控機床的鏡向加工功能來編程，以節(jié)省編程時間。 UG簡介 UG（Unigraphics NX）是Siemens PLM Software公司出品的一個產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計及加工過程提供了數(shù)字化造型和驗證手段。Unigraphics NX針對用戶的虛擬產(chǎn)品設(shè)計和工藝設(shè)計的需求，提供了經(jīng)過實踐驗證的解決方案。UG是Unigraphics的縮寫，這是一個交互式CAD/CAM(計算機輔助設(shè)計與計算機輔助制造)系統(tǒng)，它功能強大，可以輕松實現(xiàn)各種復(fù)雜實體及造型的建構(gòu)。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著PC硬件的發(fā)展和個人用戶的迅速增長，在PC上的應(yīng)用取得了迅猛的增長，目前已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計的一個主流應(yīng)用。 　　UG的開發(fā)始于1990年7月，它是基于C語言開發(fā)實現(xiàn)的。UG NX是一個在二和三維空間無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上使用自適應(yīng)多重網(wǎng)格方法開發(fā)的一個靈活的數(shù)值求解偏微分方程的軟件工具。其設(shè)計思想足夠靈活地支持多種離散方案。因此軟件可對許多不同的應(yīng)用再利用。 UG NX的優(yōu)勢NX 是 UGS PLM 新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，它可以通過過程變更來驅(qū)動產(chǎn)品革新。 NX 獨特之處是其知識管理基礎(chǔ)，它使得工程專業(yè)人員能夠推動革新以創(chuàng)造出更大的利潤。 NX 可以管理生產(chǎn)和系統(tǒng)性能知識，根據(jù)已知準(zhǔn)則來確認每一設(shè)計決策。 　　NX 建立在為客戶提供無與倫比的解決方案的成功經(jīng)驗基礎(chǔ)之上，這些解決方案可以全面地改善設(shè)計過程的效率，削減成本，并縮短進入市場的時間。通過再一次將注意力集中于跨越整個產(chǎn)品生命周期的技術(shù)創(chuàng)新，NX 的成功已經(jīng)得到了充分的證實。這些目標(biāo)使得 NX 通過無可匹敵的全范圍產(chǎn)品檢驗應(yīng)用和過程自動化工具，把產(chǎn)品制造早期的從概念到生產(chǎn)的過程都集成到一個實現(xiàn)數(shù)字化管理和協(xié)同的框架中。 UG NX主要功能1. 工業(yè)設(shè)計和風(fēng)格造型　　NX 為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術(shù)革新的工業(yè)設(shè)計和風(fēng)格提供了強有力的解決方案。利用 NX 建模，工業(yè)設(shè)計師能夠迅速地建立和改進復(fù)雜的產(chǎn)品形狀， 并且使用先進的渲染和可視化工具來最大限度地滿足設(shè)計概念的審美要求。 2. 產(chǎn)品設(shè)計　　NX 包括了世界上最強大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用模塊。 NX 具有高性能的機械設(shè)計和制圖功能，為制造設(shè)計提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。 NX 優(yōu)于通用的設(shè)計工具，具有專業(yè)的管路和線路設(shè)計系統(tǒng)、鈑金模塊、專用塑料件設(shè)計模塊和其他行業(yè)設(shè)計所需的專業(yè)應(yīng)用程序。 3. 仿真、確認和優(yōu)化NX 允許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認和優(yōu)化產(chǎn)品及其開發(fā)過程。通過在開發(fā)周期中較早地運用數(shù)字化仿真性能，制造商可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時減少或消除對于物理樣機的昂貴耗時的設(shè)計、構(gòu)建，以及對變更周期的依賴。 4. NC加工　　UG NX加工基礎(chǔ)模塊提供聯(lián)接UG所有加工模塊的基礎(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)化刀具庫、加工工藝參數(shù)樣板庫使初加工、半精加工、精加工等操作常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，以減少使用培訓(xùn)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(guān)。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(yīng)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(shè)計UG是當(dāng)今較為流行的一種模具設(shè)計軟件，主要是因為其功能強大。模具設(shè)計的流程很多，其中分模就是其中關(guān)建的一步。分模有兩種：一種是自動的，另一種是手動的，當(dāng)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(dǎo)向。 　　自動分模的過程 :1　 分析產(chǎn)品，定位坐標(biāo)，使Z軸方向和脫模方向一致。 　　2　 塑模部件驗證，設(shè)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(chǎn)品，用5縫好的片體分割。 　　7　 分出上下模具后，看是那個與產(chǎn)品重合，重合的那邊用產(chǎn)品求差就可以了。 　6. 開發(fā)解決方案NX 產(chǎn)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(chǎn)品信息。 NX 與 UGS PLM 的其他解決方案的完整套件無縫結(jié)合。這些對于 CAD 、 CAM 和 CAE 在可控環(huán)境下的協(xié)同、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)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(chǎn)，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(shè)計，充分體現(xiàn)UG在高端工程領(lǐng)域，特別是軍工領(lǐng)域的強大實力。在高端領(lǐng)域與CATIA并駕齊驅(qū)。第二章 圖形繪制與工藝分析 圖形繪制 此次畢業(yè)設(shè)計是根據(jù)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(zhuǎn)體零件，利用旋轉(zhuǎn)實體特征工具，很容易構(gòu)建其主體部分。軸上細微結(jié)構(gòu)如倒角、槽、螺紋等都可以運用相應(yīng)的特征工具創(chuàng)建。如圖21所示。圖21 雙擊桌面快捷圖標(biāo)，并設(shè)置角色為“具有完整菜單高級功能”。如圖22所示。圖22 創(chuàng)建建模環(huán)境 【文件】→【新建】命令或單擊新建圖標(biāo) 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圖24 基本自定義設(shè)置1. 工作區(qū)背景顏色設(shè)置【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(shè)置。如圖25所示。圖252. 用戶界面設(shè)置 【首選項】→【用戶界面】→【常規(guī)】，取消追蹤在追蹤條中的光標(biāo)位置→【確定】，完成用戶界面的設(shè)置。如圖26所示。圖263. 草圖設(shè)置 【首選項】→【草圖】→【常規(guī)】，將小數(shù)位數(shù)設(shè)置為“1”，將尺寸標(biāo)簽設(shè)置為“值” →【確定】，完成草圖的設(shè)置。如圖27所示。圖27 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(shè)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281． 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292． 約束草圖選擇（自動判斷尺寸）（它是通過選定的對象和光標(biāo)的位置自動判斷尺寸類型來創(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(jīng)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(zhuǎn)命令，在下圖回轉(zhuǎn)對話框里設(shè)置回轉(zhuǎn)參數(shù)。如圖211所示。 圖211選擇零件的外輪廓曲線，再選擇回轉(zhuǎn)軸X軸，指定旋轉(zhuǎn)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21213所示。圖212圖2132. 繪制倒角單擊【倒斜角】特征工具圖標(biāo)，分別對右邊的M20和左邊的?32的邊界進行到角，設(shè)置倒角距離為2mm，完成實體倒斜角。如圖214（a、b）所示。圖214(a)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(shè)計】→【螺紋】，如圖215所示。圖215 接著【選擇放置面】→【設(shè)置螺紋類型】→“詳細” → 【輸入?yún)?shù)】→【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。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?40120的45鋼圓棒料。45鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜，經(jīng)過調(diào)質(zhì)（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(yīng)用于機械制造行業(yè)。