【文章內(nèi)容簡介】 工的工藝是十 分嚴(yán)密的。因為數(shù)控機(jī)床雖然自動化程度較高，但自適應(yīng)性差。它不能像通用機(jī)床，加工時可以根據(jù)加工過程中出現(xiàn)的問題比較自由地進(jìn)行人為調(diào)整，即使現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床在自適應(yīng)調(diào)整方面作出了不少努力與改進(jìn)，但自由度也不大。所以，在數(shù)控加工的工序設(shè)計中必須注意加工過程中的每一個細(xì)節(jié)。同時，在對圖形進(jìn)行數(shù)學(xué)處理、計算和編程時，都要力求準(zhǔn)確無誤。因為，數(shù)控機(jī)床比同類通用機(jī)床價格要高得多，在數(shù)控機(jī)床上加工的也都是一些形狀比較復(fù)雜、價值也較高的零件，萬一損壞機(jī)床或零件都會造成較大的損失。在實際工作中，由于一個小數(shù)點或一個逗號的差錯而釀造 重大機(jī)床事故和質(zhì)量事故的例子也是屢見不鮮的。 數(shù)控工序設(shè)計的主要任務(wù)是進(jìn)一步把本工序的加工內(nèi)容、切削用量、工藝裝備、定位夾緊方式及刀具運動軌跡都確定下來，為編制加工程序作好充分準(zhǔn)備。 具體工藝步驟以及所用刀具規(guī)格，見表 31 表 31 工藝卡片 工藝 序號 工藝內(nèi)容 刀具號 刀具 規(guī)格 主軸 轉(zhuǎn)速（ r/min） 進(jìn)給 速度 01 銑外形 T1 φ 28面銑刀 800 300 02 銑輪廓 T2 φ 16 1800 400 03 銑中心孔 T3 φ 20 1000 300 04 銑螺栓孔 T4 φ 16立 銑刀 2200 500 05 銑倒角 T5 φ 8立銑刀 2800 100 06 精加工所有螺栓孔 T6 φ 16立銑刀 2800 100 07 精加工中心孔 T7 φ 20 1500 100 本章小結(jié) 本章節(jié)中通過對法蘭零件圖的分析，從法蘭零件的工藝性、夾具、對刀點、工藝路線等方面對法蘭的加工步驟以及所用刀具進(jìn)行了確定。 XXXXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 第四章 零件加工程序編制 UG 自動編程 簡介 Unigraphics Solutions公司 (簡稱 UGS)是全球著名的 MCAD供應(yīng)商 ,主要為汽車與 交通、 航空航天、日用消費品、通用機(jī)械以及電子工業(yè)等領(lǐng)域通過其虛擬產(chǎn)品開發(fā) (VPD)的理念提供多級化的、集成的、企業(yè)級的包括軟件產(chǎn)品與服務(wù)在內(nèi)的完整的 MCAD 解決方案。其主要的 CAD 產(chǎn)品是 UG。 Unigraphics CAD/CAM/CAE 系統(tǒng)提供了一個基于過程的產(chǎn)品設(shè)計環(huán)境，使產(chǎn)品開發(fā)從設(shè)計到加工真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計與制造。 UG 面向過程驅(qū)動的技術(shù)是虛擬產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù) ,在面向過程驅(qū)動技術(shù)的環(huán)境中，用戶的全部產(chǎn)品以及精確的數(shù)據(jù)模型能夠在產(chǎn)品開發(fā)全過程的各個環(huán)節(jié)保持 相關(guān)，從而有效地實現(xiàn)了并行工程。 該軟件不僅具有強(qiáng)大的實體造型、曲面造型、虛擬裝配和產(chǎn)生工程圖等設(shè)計功能；而且，在設(shè)計過程中可進(jìn)行有限元分析、機(jī)構(gòu)運動分析、動力學(xué)分析和仿真模擬，提高設(shè)計的可靠性；同時，可用建立的三維模型直接生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工，其后處理程序支持多種類型數(shù)控機(jī)床。另外它所提供的二次開發(fā)語言 UG/OPen GRIP， UG/open API 簡單易學(xué)，實現(xiàn)功能多，便于用戶開發(fā)專用CAD 系統(tǒng)。具體來說，該軟件具有以下特點： l）具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，真正實現(xiàn)了 CAD/CAE/CAM 等各模 塊之間的無數(shù)據(jù)交換的自由切換，可實施并行工程。 2）采用復(fù)合建模技術(shù)，可將實體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模與參數(shù)化建模融為一體。 3）用基于特征（如孔、凸臺、型膠、槽溝、倒角等）的建模和編輯方法作為實體造型基礎(chǔ)，形象直觀，類似于工程師傳統(tǒng)的設(shè)計辦法，并能用參數(shù)驅(qū)動。 4）曲面設(shè)計采用非均勻有理樣條作基礎(chǔ)，可用多種方法生成復(fù)雜的曲面，特別適合于汽車外形設(shè)計、汽輪機(jī)葉片設(shè)計等復(fù)雜曲面造型。 5）出圖功能強(qiáng)，可十分方便地從三維實體模型直接生成二維工程圖。能按 ISO標(biāo)準(zhǔn)和國標(biāo)標(biāo)注尺寸、形位公差和漢字說明等 。并能直接對實體做旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖和軸測圖挖切生成各種剖視圖，增強(qiáng)了繪制工程圖的實用性。 6）以 Parasolid 為實體建模核心，實體造型功能處于領(lǐng)先地位。目前著名CAD/CAE/CAM 軟件均以此作為實體造型基礎(chǔ)。 7）提供了界面良好的二次開發(fā)工具 GRIP（ GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING）和 UFUNC（ USER FUNCTION），并能通過高級語言接口，使 UG 的圖形功能與高級語言的計算功能緊密結(jié)合起來。 8）具有良好的用戶介面，絕大多數(shù)功能都可通過圖標(biāo)實現(xiàn)；進(jìn)行對象操作時，XXXXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 14 具 有自動推理功能；同時，在每個操作步驟中，都有相應(yīng)的提示信息，便于用戶做出正確的選擇。 本設(shè)計中盒體零件數(shù)控加工程序的編制采用了 UG 自動編程軟件，首先對零件進(jìn)行幾何建模，然后生成刀具路徑，設(shè)置加工參數(shù)，最后零件的模擬數(shù)控加工合理后生成數(shù)控加工程序。 UG 數(shù)控加工的工藝路線分析 數(shù)控機(jī)床是一種高效率的自動化設(shè)備，它的效率高于普通機(jī)床的 2～ 3 倍，所以，要充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的這一特點，必須熟練掌握其性能、特點、使用操作方法，同時還必須在編程之前正確地確定加工方案。 一、加工工序劃分 與普通 機(jī)床加工相比，加工工序劃分有其自己的特點，常用的工序劃分原則有以下兩種。 1．保證精度的原則 數(shù)控加工要求工序盡可能集中，常常粗、精加工在一次裝夾下完成，為減少熱變形和切削力變形對工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，應(yīng)將粗、精加工分開進(jìn)行。對軸類或盤類零件，將各處先粗加工，留少量余量精加工，來保證表面質(zhì)量要求。 2．提高生產(chǎn)效率的原則 數(shù)控加工中，為減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時間，應(yīng)將需用同一把刀加工的加工部位全部完成后，再換另一把刀來加工其它部位。同時應(yīng)盡量減少空行程，用同一把 刀加工工件的多個部位時，應(yīng)以最短的路線到達(dá)各加工部位。 實際中，數(shù)控加工工序要根據(jù)具體零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求等情況綜合考慮。 二、加工路線的確定 在數(shù)控加工中，刀具相對于工件的運動軌跡和方向稱為加工路線。即刀具從對刀點開始運動起，直至結(jié)束加工程序所經(jīng)過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、返回等非切削空行程。加工路線的確定首先必須保證被加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，其次考慮數(shù)值計算簡單，走刀路線盡量短，效率較高等。 本章小結(jié) 本章通過對 UG 軟件從來歷、功能、各項優(yōu)點以及 UG 的數(shù)控加工的工藝路線分析，對 UG 軟件進(jìn)行了概述。 XXXXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 15 第五章 三維實體造型 新建文件 打開軟件 ,點擊【新建】圖標(biāo)，在文件名空白中輸入非中文字符文件名 ,點擊【 OK】鍵即可建立新文件 ,如圖 51。 圖 51 鼠標(biāo)點擊【起始】按鍵，出現(xiàn)下拉菜單如圖 52 所示，在菜單中點擊【建?！繄D標(biāo)進(jìn)行法蘭造型設(shè)計，如圖 52 所示 圖 52 XXXXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 16 法蘭的造型設(shè)計 點擊 圖標(biāo)進(jìn)行法蘭的主體設(shè)計，出現(xiàn)圓柱的主題參數(shù)設(shè)置，如圖 53 在圖 53 界面中選擇【直徑，高度】 ，出現(xiàn)【矢量構(gòu)造器】界面，在坐標(biāo)系中選擇“笛卡爾”點擊【確定】進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，輸入直徑高度等參數(shù)。 圖 53 輸入完成后在【點構(gòu)造器】選擇【自動判斷的點】基點選擇【 WCS】，點擊【確定】就設(shè)計出了法蘭的主體部分，如圖 54 所示 圖 54 主題設(shè)計完畢，開始設(shè)計法蘭正面的凸臺部分，點擊 圖標(biāo)出現(xiàn)圖 55 界面，在界面中輸入凸臺的基本參數(shù)“直徑”“高度”后點擊【確 定】按鍵。 圖 55 參數(shù)輸入完成后，開始凸臺的定位，值得注意的是，定位時選擇點到點定位，點XXXXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 17 擊圖標(biāo) 即可進(jìn)行點到點定位，點擊【點到點】定位之后，出現(xiàn)如圖 56界面，再點擊法蘭主體的圓形框架。 圖 56 點擊法蘭的主題框架之后，在【設(shè)置圓弧的位置】點擊 圖標(biāo)，進(jìn)行圓臺的定位， 定位完成即如圖 57 所示。 圖 57 法蘭正面凸臺設(shè)計完成，進(jìn)行法蘭背面的凸臺設(shè)計，法蘭背面不是與管道連接的部分，而是與儀表連接的部分，起密封作用，故而凸臺的高度較低，面積較大，重復(fù)上述步驟，點擊圖標(biāo) ，出現(xiàn)如圖 58 界面，在如圖界面中輸入“直徑”“高度”等參數(shù)。 XXXXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 18 圖 58 參數(shù)輸入完成，繼續(xù)如正面凸臺設(shè)計選擇 進(jìn)行定位，點擊法蘭輪廓，在【設(shè)置圓弧的位置】點擊 圖標(biāo)進(jìn)行定位，定位完成后如圖 59 所示。 圖 59 法蘭背面設(shè)計完成后，法蘭的主體設(shè)計已經(jīng)完畢（圖 59），下面開始進(jìn)行零件的細(xì)部設(shè)計。 點擊圖標(biāo) 進(jìn)入孔設(shè)置界面如圖 510 所示， XXXXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 19 圖 510 在圖 510 中輸入?yún)?shù)之后，點擊法蘭正面凸臺，進(jìn)入定位界面，定位時選擇圖標(biāo) 進(jìn)行點到點定位，點擊【點到點】定位之后，出現(xiàn)如圖 511 界面，再點擊法蘭主體的圓形框架。 圖 511 點擊法蘭的主題框架之后，在【設(shè)置圓弧的位置】點擊 圖標(biāo)，定位中心孔，定位完成即如圖 512 所示。 圖 512 在中心孔設(shè)計完之后（圖 511），在應(yīng)用同樣的方法設(shè)計凸臺的中心孔，要注意的是凸臺的孔直徑比中心孔的直徑大，在輸入?yún)?shù)的時候要更改【直徑】與【高度】。凸臺中