【導讀】CAD/CAM是計算機輔助設計/計算機輔助制造的簡稱。先在UG軟件的CAD建模中，通過拉伸實體、布爾運算、實體抽殼和實。體倒圓角等功能繪制出充電器支座的三維模型。然后在UG的加工模塊中，完成

　　

【正文】 。 (4) 創(chuàng)建方法 創(chuàng)建方法為粗加工和精加工指定統(tǒng)一的加工公差、加工余量及進給量 等參數(shù)。 本課題粗加工創(chuàng)建方法中，父本組應為 MILL_ROUGH，圖 ，確定后會出現(xiàn)圖 所示的對話框，部件余量取 ，其它默認。 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 32 圖 創(chuàng)建方法 選項 圖 精加工參數(shù) 選項 (5) 創(chuàng)建操作 創(chuàng)建操作是在指定程序組下用合適的刀具對已建立的幾何對象用合適的加工方法建立操作。 在子類型中選擇 CAVITY_MILL，并使用上面建立的程序，刀具等。使用方法選擇 MILL_ROUGH,如圖 。 圖 刀具選項卡 圖 加工方法 及參數(shù) 選項卡 確定后彈出 CAVITY_MILL 對話框，圖 。切削方式為 ZigZag,步進恒定為 2mm，每一刀的全局深度為 2mm，主軸轉(zhuǎn)速 3000r/min，進給速度 600mm/min. (6) 生成刀路軌跡 刀路軌跡是指一個或多個操作，或者包含操作的程序組，通過生成刀具路徑工具產(chǎn)生加工過程中刀具的運動軌跡。 選擇刀路軌跡生成功能 ，生成出合理的刀路軌跡，如圖 所示。 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 33 圖 刀路軌跡圖 (7) 驗證刀路軌跡 通過模擬、動態(tài)顯示切削過程，驗證刀具運動軌跡的合理性。 選擇仿真驗證功能 ，會跳出一個可視化刀軌軌跡的對話框，圖 ，干涉檢查前打鉤選中，這樣模擬完后如果有干涉存在的時候，會自動提醒。觀看3D 動態(tài)效果，選擇 播放， 3D 動態(tài)效果如圖 所示。播放完畢后，未發(fā)現(xiàn)干涉現(xiàn)象。 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 34 圖 可視化刀軌軌跡的對話框 圖 3D 動態(tài)效果 圖 驗證完刀路軌跡后，一定要點 “確定 ”項 ， 否則剛才設置的數(shù)據(jù)，都不會被保存 了。確定后 操作導航器中， PROGRAM 下會出現(xiàn)如圖 所示的程序。 圖 操作導航器 (8) 后置處理 后置處理是根據(jù)機床參數(shù)格式化刀具位置源文件并生成特定機床可以識別的 NC 程序的過程。 1) 先點工具欄中 “輸出 CLSF”按鈕，出現(xiàn)對話框如圖 ?？捎酶袷竭x標準 ,部分程序如下： TOOL PATH/CAVITY_MILL,TOOL,MILL TLDATA/MILL,, MSYS/,,0, 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 35 $$ centerline data PAINT/PATH PAINT/SPEED,10 PAINT/COLOR,186 RAPID GOTO/,, …… PAINT/COLOR,31 GOTO/, PAINT/SPEED,10 PAINT/TOOL,NOMORE ENDOFPATH 2) 點 “后處理 ”按鈕 ,如圖 ，可用機床選擇 3軸銑削 ,輸出單位選公制 /部件 ,按確定 ,生成部分粗加工程序如下： %_N_12_MPF 。$PATH=/_N_MPF_DIR N0030 T1 D1 N0040 G54 G64 G0 G90 Z10 S3000 M03 N0050 Z2. N0060 G1 F600 …… N0240 N0250 N0260 G00 Z50 M30 % 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 36 圖 CLSF 格式選項 圖 后處理 選項 3. 精加工部分 (1) 創(chuàng)建程序組。在右邊的 “操作導航器 程序次序 ”界面中，右擊NC_PROGRAM，在 NC_PROGRAM 里插入程序組 , 選擇 [插入 ]/[程序組 ]，打開“創(chuàng)建程序組 ”對話框。 系統(tǒng)彈出如圖所示的創(chuàng)建程序?qū)υ捒颉４_定后在NC_PROGRAM 子目錄中出現(xiàn) PROGRAM1 程序名，如圖 所示。 圖 創(chuàng)建程序?qū)υ捒? (2) 創(chuàng)建刀具組。右擊 “PROGRAM1”，在這個程序組下創(chuàng)建刀具。選擇 [插入 ]/[刀具 ]選項，選擇輪廓銑削（ mill_contour），插入一把刀具 MILL_2。確定后，會出現(xiàn)一個設置刀具參數(shù)的對話框。改變（ D）直徑與（ R1）下半徑的參數(shù)。精加工選用的球頭銑刀的直徑為 6mm，下半徑為 3mm，對話框中其余參數(shù)不變。 (3) 創(chuàng)建幾何體。與粗加工步驟相同。 (4) 創(chuàng)建方法。本課題精加工創(chuàng)建方法中，父本組應為 MILL_FINISH，確定后會出現(xiàn)圖的對話框，預留余量取 0mm，其它默認。 (5) 創(chuàng)建操作。 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 37 圖 創(chuàng)建操作 選項卡 子類型選擇 COUTOUR_AREA，程序選擇 PROGRAM_1，刀具選 MILL_2，使用方法選擇 MILL_FINISH，圖 。確定后，出現(xiàn) COUTOUR_AREA對話框，如圖 。 圖 創(chuàng)建操作 子選項卡 圖 編輯參數(shù) 選項卡 選擇 編輯參數(shù)，圖 ，圖樣選平行線，切削類型選擇 Zig_Zag，切削角選擇用戶定義，角度設為 30，步進恒定且距離為 。 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 38 (6) 生成刀路軌跡。選擇 生成刀路軌跡，如圖 所示。確定后 操作導航器中， PROGRAM1 下會出現(xiàn)如圖 所示的程序。 圖 刀路軌跡圖 圖 操作導航器 (7) 驗證刀路軌跡 。 步驟跟粗加工相似， 選擇確定 ，跳出可視化刀軌軌跡的對話框， IPW 干涉檢查前打鉤。選擇 播放，觀看 3D 動態(tài)效果，如圖 所示。 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 39 圖 3D 動態(tài)效果 (8) 后置處理 1) 先點工具欄中 “輸出 CLSF”按鈕，部分程序如下： TOOL PATH/CONTOUR_AREA,TOOL,MILL_2 TLDATA/MILL,, MSYS/,,0, $$ centerline data PAINT/PATH PAINT/SPEED,10 …… GOTO/, PAINT/SPEED,10 PAINT/TOOL,NOMORE ENDOFPATH 2) 再點 “后處理 ”按鈕 ,部分精加工程序如下： %_N_13_MPF 。$PATH=/_N_MPF_DIR N0030 T1 N0040 G0 G54 G64 G90 Z10 S5500 M03 N0050 N0060 F550 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 40 N0070 G1 …… N9020 G1 N9030 G0 Z20 N9040 M30 % 4．平面銑削 (1) CAD 部分 在建模環(huán)境下作出充電器三維造型在底面上的投影。 選擇底面，進入草圖，如圖 所示，選擇圖中最外圍的曲線。 選擇 ，進行投影，把最外圍的曲線投影到底面上，圖 所示。 圖 外圍曲線 選擇 圖 曲線投影 選擇 草圖完成后，隱藏充電器三維造型，底面上就會清晰的呈現(xiàn)出剛才投影的曲線，如圖 。 圖 曲線投影 圖 (2) CAM 部分 1) 在 加工模塊中，按同樣方法建立一個程序組 PROGRAM2，類型選用mill_planar,如圖 所示。在 NC_PROGRAM 子程序中就會出現(xiàn) PROGRAM2，南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 41 如圖 所示。 圖 創(chuàng)建程序選項 圖 創(chuàng)建程序子選項 2) 在 PROGRAM2 中插入刀具，使用精加工中選用 Φ8的 平頭刀。 3) 插入操作，彈出創(chuàng)建操作的對話框，如圖 所示。子類型選用CLEANUP_CORNERS，使用刀具為 MILL，使用方法選用 MILL_FINISH。 圖 創(chuàng)建操作對話框 圖 CLEANUP_CORNERS 對話框 確定后出現(xiàn) CLEANUP_CORNERS 對話框，如圖 。 部件選擇投影線， 底面選擇毛坯底面，切削方式選用 輪廓，步進取刀具直徑的 10%。 4) 選擇 生成刀具路徑，如圖 所示。選擇 觀看 3D 效果圖，如圖 所示。 確定后 操作導航器中， PROGRAM2 下會出現(xiàn)如圖 所示的程序。 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 42 圖 刀具路徑 圖 3D 效果圖 圖 后 操作導航器 5) 后置處理中，先選擇工具欄中 “輸出 CLSF”按鈕，部分程序如下： TOOL PATH/CLEANUP_CORNERS,TOOL,MILL TLDATA/MILL,, MSYS/,,0, $$ centerline data PAINT/PATH …… PAINT/SPEED,10 PAINT/TOOL,NOMORE ENDOFPATH 再選擇 “后處理 ”按鈕 ,部分加工程序如下： %_N_12_MPF 。$PATH=/_N_MPF_DIR N0030 T1 D1 N0035 M3 S5500 N0040 G1 G90 G54 F550 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 43 …… N0410 G1 N0420 G2 X29. N0430 G1 N0440 G0 Z50 N0460 M30 % 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 44 第七章 結(jié) 論 總結(jié) Unigraphics 軟件是美國 EDS 公司推出的集 CAD/CAE/CAM為一體的三維設計平臺，廣泛應用于航空、航天、汽車、造船、通用機械和電子等工業(yè)領域。本設計是采用 CAD/CAM 技術，運用 UG 軟件進行充電器模型外形設計及數(shù)控加工的研究。經(jīng)過三個月的努力工作，完成了設計任務。相關工作總結(jié)如下： 1. 主要 工作及結(jié)論 (1) 對充電器的模型測繪，我學到了測繪的方法，一種是逆向工程技術，另一種是通過手工測繪。本課題采用的是手工測繪。 (2) 利用 UG 軟件，繪制出了充電器的三維造型、工程圖，能夠熟練運用 CAD模塊進行造型設計。 (3) 對充電器模型進行加工工藝分析，確定了工藝參數(shù)。 (4) 用 UG 軟件完成充電器模型的虛擬制造，通過反復選擇，確定了最佳刀具路徑，并生成數(shù)控加工程序。 (5) 在數(shù)控銑床上實現(xiàn)充電器模型的數(shù)控加工，熟悉了數(shù)控機床的操作方法，如回參考點、對刀等，結(jié)果滿足設計要求。 2. 存在的問題 (1) 由于時間原因，對充電器模型的造型設計還不完善，設計出的充電器比較笨拙。如果設計得能像汽車車身的流線型一樣，效果會更好。 (2) 由于采用的手工測繪，取樣點的誤差較大，影響了設計精度。條件允許的話 ，選用 逆向工程技術 ，這樣精度會大大提高。 (3) 為了縮短加工時間，選擇了較大的步距，加工出來的模型表面加工條紋看得很清楚，顯得很粗糙，影響了整體美觀。如果時間允許的話，應盡量調(diào)小步距，這樣加工出來的模型表面就很光滑。 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 45 感想 參加這個項目拓寬了我的知識面，拓展了視野和思維。在設計過程中，首先由 理論知識開始，在經(jīng)過多番努力之后，進而把理論知識應用到實際操作中，即在實踐中檢驗理論。這既增強了我的學習能力，亦鍛煉了動手能力?？傃灾?，受益匪淺。 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 46 致 謝 本設計是在 ==的精心指導和悉心關懷下完成的，在我的學業(yè)和設計工作中無不傾注著導師辛勤的汗水和心血。導師的嚴謹治學態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻精神使我深受的啟迪。從尊敬的導師身上，我不僅學到了扎實、寬廣的專業(yè)知識，也學到了做人的道理。在此我要向我的導師致以最衷心的感謝和深深的敬意。 我也要感 謝我的父母和親人，他們在我的學業(yè)中給了我莫大的鼓勵、關愛和