【導讀】基于UG的CAD/CAM/PDM系統(tǒng)成平臺開發(fā)-軸類零件數控加工。隨著計算機技術和機床制造業(yè)的不斷發(fā)展，CAD/CAM圖形交互式的應用成。數控編程在CAD/CAM系統(tǒng)在中最能明顯發(fā)揮。效益的環(huán)節(jié)之一，而PDM與UG的結合，讓CAD/CAM的設計過程變得容易管。理和控制，實現了時間的節(jié)約，大大的有助于實現設計加工自動化，提高加。工精度和加工質量、縮短產品研制周期等。畢業(yè)設計說明書（論文）外文摘要

　　

【正文】 （ 3） 六角螺釘 （ 4）壓板 （ 5）夾具體 （ 6）六角螺栓 （ 7）擋板 （ 8）六角螺母 （ 9） T 型螺釘 3 下面為各個零件的三維造型及裝配圖 底座 墊片 32 六角螺釘 壓板 夾具體 33 六角螺栓 擋板 裝配圖 34 第四章 軸的數控加工仿真 NX 數控加工概述 在 NX 加工應用中，系統(tǒng)提供了多種加工類型用于各種復雜零件的粗精加工，用戶可根據零件結構，加工表面形狀和加工精度要求選擇合適的加工類型。在每種加工類型中包含了多個加工模板，應用各加工模板可快速建立加工操作。例如，用刀具模板可快速建立或引用各種類型的切削刀具；用加工方法模板，可根據粗精加工的要求為，設置進給量、加工誤差和加工余量等參數，創(chuàng)建多種加工方法；用操作模板可快速建立加工操作，生成刀具路徑。 在交互操作過程中，用戶可 在圖形方式下交互編輯刀具路徑，觀察刀具的運動過程，生成刀具位置源文件。同時，應用其可視化功能，可在屏幕上顯示刀具軌跡，模擬刀具的真實切削過程，并通過過切檢查和殘留材料檢查，檢測相關參數設置的正確性。 加工功能介紹 NX 的加工功能由多個加工模塊所組成。固定軸銑與變軸銑模塊用于對表面輪廓進行精加工。它們提供了多種驅動方法和走刀方式，可根據零件表面輪廓選擇最佳的切削路徑和切削方法。在變軸銑中，可對刀軸與投射矢量進行靈活控制，從而滿足復雜零件表面輪廓的加工要求，生成 35 軸數控機床的加工程序。還可以控 制順銑和逆銑切削方式，按用戶指定的方向進行銑削加工，對于零件中的陡峭區(qū)域和前道工序沒有切除的區(qū)域，系統(tǒng)能自動識別并清理這些區(qū)域。 順序銑模塊可連續(xù)加工一系列相接表面，用于在切削過程中需要精確控制每段刀具路徑的場合，可以保證各相接表面光順過度。其循環(huán)功能可在一個操作中連續(xù)完成零件底面和側面的加工，可用于加工葉片等復雜曲面。 在加工基礎模塊中包含了點位加工程序，可建立鉆孔、攻螺紋和鏜孔等點位加工刀具路徑。 車削加工模塊提供了加工回轉類零件縮需的全部功能，包括粗車、精車、車槽、車螺紋和鉆中心孔等。 35 線切割模塊支持 線框模型和實體模型，提供了多種走刀方式，可進行24 軸線切割加工。 后置處理模塊包括圖形后置處理器（ GPM）和 NX 后置處理器（ MXPOST），可格式化刀具路徑文件，生成指定機床可以識別的 NC 程序，支持 25 軸銑削加工、 24 軸車削加工和 24 軸線切割加工。其中 NX后置處理器可以直接提取內部刀具路徑進行后置處理，并支持用戶定義的后置處理命令。 加工術語和定義 （ 1）模板文件（ Template file） 模板文件是指包含刀具、加工方法和操作等信息，并能將其復制到其他零件中去的任何一個零件文件。引用 模板文件，可節(jié)省操作時間，提高工作效率。 （ 2）操作（ Operation） 包含所有用于產生刀具路徑的信息，如幾何、刀具、加工余 量、進給量、切削深度和進刀退刀方式等，創(chuàng)建一個操作相當于產生一個工步 。 （ 3）刀具路徑 /刀軌（ Tool Path） 刀具路徑 /刀軌是由操作生成的，包含加工所選幾何的刀具位置、進給量、切削速度和后置處理命令等信息。在一個刀具位置源文件中可包含一個或多個刀具路徑。 （ 4）后置處理（ Post process） 后置處理是將 NX 生成的刀具路徑轉化成指定數控系統(tǒng)可以識別的數據格式，其處理 結果用于數控機床加工的 NC 程序。 （ 5）加工坐標系（ MCS） 加工坐標系是所有后序刀具路徑輸出點的基準位置，刀具路徑中的所有數據都是相對于該坐標系的。加工坐標系是所有加工模板的默認對象之一，在一個零件中，可以建立多個加工坐標系，但每次只顯示一個加工坐標系。系統(tǒng)默認的加工坐標系與絕對坐標系相同。 （ 6）參考坐標系（ RCS） 參考坐標系是確定所有非模型數據（如刀軸方向、安全平面等）的基準位置。系統(tǒng)默認的參考坐標系為絕對坐標系。 （ 7）步進（ Stepover） 36 步進是指兩相鄰刀具路徑之間的距離，即橫向進給量，對 于銑削加工則是指銑削寬度。 （ 8）材料邊（ Material side） 指定保留邊界哪一側的材料不被切除。 （ 9）邊界（ Boundary） 邊界是限制刀具運動的直線或曲線，用于定義切削區(qū)域。邊界可以封閉，也可以不封閉。 （ 10）零件幾何（ Part geometry） 零件幾何是指加工中要保留的材料部分，即加工后的零件或半成品。 （ 11）毛坯幾何（ Blank geometry） 毛坯幾何是指用于成形零件的原材料，即毛坯。 （ 12）檢查幾何 (Check geometry) 檢查幾何是指加工過程中，要避開與刀具或 者刀柄相碰撞的對象。檢查幾何可以是零件的某個部位，也可以是夾具中的某個零件。 （ 13）工件 (Workpiece) 工件是指包含零件信息和毛坯信息的過程零件。 加工類型 NX 的加工類型分銑削加工、點位加工、車削加工和線切割四大類。 點位加工（ pointtopoint） 可產生鉆、擴、鏜、絞、攻螺紋等操作的刀具路徑。點位加工也可用于點焊和鉚接等。該加工類型的特點是用點作為驅動幾何，可根據需要選擇不同的固定循環(huán)。 銑削加工（ milling） 在銑削加工中，有多種銑削分類方法。根據加工表面形 狀可分為平面銑和輪廓銑；根據在加工過程中機床主軸軸線方向相對于工件是否能夠改變，分為固定軸銑和變軸銑。固定軸銑又分為平面銑、型腔銑和固定輪廓銑；變軸銑又可分為可變輪廓銑和順序銑。 數控加工工藝 在普通機床上加工零件時，是用工藝規(guī)程或工藝卡片來規(guī)定每道工序的操作內容，操作者按照工藝卡片上的“程序”加工。而數控加工加工零 37 件時，要把被加工零件的全部工藝過程、工藝參數和位移數據編制成程序，以數字信息的形式記錄在控制介質上，用它控制機床運動。 數控加工工藝特點 數控加工工藝與普通機床加工工藝原則上基 本一致，但由于數控加工整個過程是自動進行的，因而數控加工工藝具有以下特點。 1．數控加工工藝比普通加工工藝的內容復雜而且具體。 2．數控工藝的設計與編程相統(tǒng)一，同時進行。 3．數控工藝的編制要有嚴密的條理。 4．數控工藝的繼承性好。 數控程序編制中的工藝分析 由數控加工的工藝特點可以看出數控程序的編制與工藝分析是密不可分的，所以高效優(yōu)質的數控程序，首先就要對加工零件進行工藝分析。 1﹒數控加工工藝分析的主要內容 ﹒選擇適合在數控機床上加工的零件。確定工序內容。 ﹒分析被加工零件 CAD 模型，明確加 工內容及技術要求。在此基礎上確定零件的加工方案，制定加工工藝路線。包括工序的劃分、加工順序的安排，與傳統(tǒng)機械加工工序的銜接。 ﹒設計數控加工的工序，如工步的劃分、工步的設計、工件坐標系、對刀點、換刀點、走刀路線、刀具補償量的確定。 ﹒分配數控加工的誤差。 ﹒處理數控機床上部分工藝指令。 ﹒編制數控加工工藝規(guī)劃文件。 2﹒數控加工工藝分析的一般方法 數控程序員在進行工藝分析時要對機床說明書、編程手冊、切削用量表、標準工具、夾具手冊等資料，根據被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機床，制定工藝方案， 確定加工順序，以及各工序工步所用刀具、夾具和切削用量等。 數控加工刀具的選擇 刀具的選擇和切削用量的確定是數控加工工藝中的重要內容，它不僅影響數控機床的加工效率，而且直接影響加工質量。 NX/CAM 應用模塊提供了刀具定制和選擇功能。在進行加工路徑規(guī)劃和切削用量設定時，編程 38 人員之一設置了有關參數，就可以自動生成 NC 程序并傳輸至數控機床完成加工。因此，數控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機交互狀態(tài)下完成的，這與普通機床加工形成鮮明的對比，同時也要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則，在編程 時充分考慮數控加工的特點。 軸的數控加工過程 ，部件，毛胚體。如圖 41 至圖 46 所示。 圖 41 圖 42 39 圖 43 圖 44 圖 45 40 圖 46 2 創(chuàng)建刀具，創(chuàng)建加工過程中所需的刀具，需 5個刀具如圖 47 所示，創(chuàng)建過程如圖 48，圖 49 所示 圖 47 各個刀具列表 41 圖 48 刀具參數 圖 49 加持器參數 3 創(chuàng)建各個操作。創(chuàng)建端面加工如圖 410所示，分別創(chuàng)建各個操作，生成刀軌和仿真。如圖 411 至圖 415 所示。 42 圖 410 端面加工的創(chuàng)建 圖 411 低速軸各個操作創(chuàng)建后的刀軌生成 43 圖 412 低速軸的 3D 仿真 圖 413 低速軸的 3D 仿真 圖 414 中間軸的 3D 仿真 44 圖 415 高速軸的 3D 仿真 第五章 PDM 平臺開發(fā) 簡介 單從字面上理解， PDM 是 ProductDataManagement（產品數據管理）的縮寫，是指某一類軟件的總稱。 CIMdata 曾這樣定義： PDM 是一種幫助工程師和其它人員管理產品數據和產品研發(fā)過程的工具。 PDM 系統(tǒng)確保跟蹤設計、制造所需的大量數據和信息，并由此支持和維護產品 。如果說得再細致一點，我們可以這樣理解 PDM： 從產品來看， PDM 系統(tǒng)可幫助組織產品設計，完善產品結構修改，跟蹤進展中的設計概念，及時方便地找出存檔數據以及相關產品信息。 從過程來看， PDM 系統(tǒng)可協(xié)調組織整個產品生命周期內諸如設計審查、批準、變更、工作流優(yōu)化以及產品發(fā)布等過程事件。 PDM 的產生和發(fā)展與社會大環(huán)境緊密相連，與企業(yè)自身息息相關。企業(yè)為適應市場而尋求發(fā)展和自我完善的強烈需求，是造就 PDM 市場繁榮興旺的內 在動力。 PDM 是依托 IT 技術實現企業(yè)最優(yōu)化管理的有效方法，是科學的管理框架與企業(yè)現實問題相結合的產物，也是計算機技術與企業(yè)文化相結合的一種產品。 PDM 也是一個有爭議的話題，人們對它的期待很高但卻理解不足。的確，對 PDM 的理解，決不應該簡單套用理解 CAD/CAM 軟件的模式，諸如看演示、做考題以及試用 等。 對實施 PDM 來說，技術本身絕對是重要的，技術差的 PDM 系統(tǒng)肯定難以推廣普及，難以實施成功。但技術只是實現企業(yè)目標的基礎。只談技術的 PDM 是難以成 45 功的。因為， PDM，并不僅僅只是 PDM，其更深層次的內涵是與企業(yè)文化的緊密結合、與生產關系的適應以及與企業(yè)目標的匹配。許多相關問題（如咨詢、工程經驗、實施方法學等）值得人們去深入認識和探討。 總而言之， PDM 是一種幫助管理人員管理產品數據和產品研發(fā)過程的工具，而企業(yè)實施 PDM 的最終目標是達到企業(yè)級信息集成的目的。 的發(fā)展 在 20 世紀的 60、 70 年代，企業(yè)在其設計和生產過程中開始使用 CAD、 CAM 等技術，新技術的應用在促進生產力發(fā)展的同時也帶來了新的挑戰(zhàn)。對于制造企業(yè)而言，雖然各單元的計算機輔助技術已經日益成熟，但 都自成體系，彼此之間缺少有效的信息共享和利用，形成所謂的 “信息孤島 ”。在這種情況下，許多企業(yè)已經意識到：實現信息的有序管理將成為在未來的競爭中保持領先的關鍵因素。產品數據管理 (Product Data Management 簡稱 PDM)正是在這一背景下運行而生的一項新的管理思想和技術。 PDM 可以定義為以軟件技術為基礎，以產品為核心，實現對產品相關的數據、過程、資源一體化集成管理的技術。 PDM 明確定位為面向制造企業(yè)，以產品為管理的核心，以數據、過程和資源為管理信息的三大要素。 PDM 進行信息管理的兩條主線是靜態(tài) 的產品結構和動態(tài)的產品設計流程，所有的信息組織和資源管理都是圍繞產品設計展開的，這也是 PDM 系統(tǒng)有別于其它的信息管理系統(tǒng)，如企業(yè)信息管理系統(tǒng) (MIS)、制造資源計劃 (MRPⅡ )、項目管理系統(tǒng) (PM )、企業(yè)資源計劃 (ERP )的關鍵所在 。 PDM 是當今計算機應用領域的重要技術之一。近幾年來， PDM 是產品工業(yè)中發(fā)展最快的一種技術。 PDM 的應用給企業(yè)帶來了非凡的成就。 PDM 技術在國外已得到廣泛的應用，美國 CIMdata 公司調查的企業(yè)中， 98％的企業(yè)都要實施 PDM。我國也有一些企業(yè)實施了 PDM。 PDM 技術是 一項管理所有與產品相關的信息和所有與產品相關的過程的技術。其核心在于能夠使所有與項目相關的人在整個信息生命周期中自由共享與產品相關的異構數據。 PDM 技術在九十年代得到了迅猛地發(fā)展， PDM 可看作是一個企業(yè)信息的集成框架 (Framework)。各種應用程序諸如 CAD/CAM/CAE、 EDA、 OA、 CAPP、 MRP…… 等將通過各種