【文章內(nèi)容簡介】 有手工 (人工 )編程和自動編程之分。手工編程，程序的全部內(nèi)容是由人工按數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的指令格式編寫的。自動編程即計算機編程，可分為以語言和繪畫為基礎的自動編程方法。但是，無論是采用何種自動編程方法，都需要有相應配套的硬件和 軟件 。 可見，實現(xiàn)數(shù)控加工編程是關鍵。但光有編程是不行的，數(shù)控加工還包括編程前必須要做的一系列準備工作及編程后的善后處理工作。一般來說 數(shù)控加工工藝 主要包括的內(nèi)容如下： (1) 選擇并確定進行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容； (2) 對零件圖紙進行數(shù)控加工的工藝分析； (3) 數(shù)控加工的工藝設計； (4) 對零件圖紙的數(shù)學處理； (5) 編寫加工程序單； 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 7 頁 (6) 按程序單制作控制 介質(zhì) ； (7) 程序的校驗與修改； (8) 首件試加 工與現(xiàn)場問題處理； (9) 數(shù)控加工工藝文件的定型與歸檔。 工藝分析 被加工零件的數(shù)控加工工藝性問題涉及面很廣，下面結合編程的可能性和方便性提出一些必須分析和審查的主要內(nèi)容。 1． 尺寸標注應符合 數(shù)控加工 的特點 在 數(shù)控編程 中，所有點、線、面的尺寸和位置都是以編程原點為基 準的。因此零件圖上最好直接給出坐標尺寸，或盡量以同一基準引注尺寸。 2． 幾何要素的條件應完整、準確 在程序編制中，編程人員必須充分掌握構成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各幾何要素間的關系。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，無論哪一點不明確或不確定，編程都無法進行。但由于零件設計人員在設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)問題及時與設計人員聯(lián)系。 3． 定 位基準可靠 在數(shù)控加工中，加工工序往往較集中，以同一基準定位十分重要。因此往往需要設置一些輔助基準，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)，還可能應用控制程序或專用程序以縮短程序長度。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。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 8 頁 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)品設計 和工藝設計的需求，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)各種復雜實體及造型的建構。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 上的應用取得 了迅猛的增長，目前已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設計的一個主流應用。 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構 網(wǎng)格 上使用自適應多重網(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動產(chǎn)品革新。 NX 獨特之處是其知識管理基礎，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)已知準則來確認每一設計決策。 NX 建立在為客戶提供無與倫比的解決方案的成功經(jīng)驗基礎之上，這些解決方案可以全面地改善設計過程的效率，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 的技術創(chuàng)新， NX 的成功已經(jīng)得到了充分的證實。這些目標使得 NX 通過無可匹敵的全范圍產(chǎn)品檢驗應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)設計和風格造型 NX 為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術革新的 工業(yè)設計 和風格提供了強有力的解決方案。利用 NX 建模 ，工業(yè)設計師能夠迅速地建立和改進復雜的產(chǎn)品形狀， 并且使用先四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 9 頁 進的渲染和 可視化工具 來最大限度地滿足設計概念的審美要求。 2. 產(chǎn)品設計 NX 包括了世界上最強大、最廣泛的產(chǎn)品設計應用模塊。 NX 具有高性能的機械設計和制圖功能，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(chǎn)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(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(lián)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(shù)樣板庫使初加工、半精加工、精加工等操作常用參數(shù)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(chǎn)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(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 進行設計，充分體現(xiàn) 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(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(shù)位數(shù)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(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 回轉命令，在下圖回轉對話框里設置回轉參數(shù)。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?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