【正文】 窗口中選擇【首選項(xiàng)】→【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 2 4 所示。 圖 2 2 創(chuàng)建建模環(huán)境 在 UG NX 窗口中選擇【文件】→【新建】命令或單擊新建圖標(biāo)，打開(kāi)【文件新建】對(duì)話框，選擇【模型】選項(xiàng)卡，輸入文件名“ 1”，文件夾路徑為【默認(rèn)】→【確定】，進(jìn)入建模環(huán)境。啟動(dòng) UG NX ，并設(shè)置角色為“具有完整菜單高級(jí)功能”。 圖 2 1 軸上細(xì)微結(jié)構(gòu)如圓角、倒角、槽、螺紋等都可以運(yùn)用相應(yīng)的特征工具創(chuàng)建。四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 15 頁(yè) 授人以漁 能力為本 第 2 章 創(chuàng)建零件模型 繪圖分析 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是根據(jù)下圖進(jìn)行繪制和自動(dòng)編程。完成操作創(chuàng)建后，可以應(yīng)用后置處理功能生成指定機(jī)床可以識(shí)別的 NC 程序。在交互操作過(guò)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(yùn)動(dòng)過(guò)程，生成刀具位置源文件。用戶可以根據(jù)零件結(jié)構(gòu)、加工表面形狀和加工精度要求選擇合適的加工類(lèi)型。 圖 1 6 UG NX 加工模塊是功能非常強(qiáng)大而操作相對(duì)簡(jiǎn)便的自動(dòng)編程方式。 當(dāng)?shù)谝淮芜M(jìn)入編程界面時(shí)，會(huì)彈出〖加工環(huán)境〗對(duì)話框，如 圖 1 5 所示。 UG NX5 的工作環(huán)境 在 Windows 系統(tǒng)平臺(tái)的桌面上雙擊【 NX 】圖標(biāo)或依次選擇【開(kāi)始】 /【所有程序】 /【 UGS NX 】 /【 NX 】命令，進(jìn)入 UG NX 5 歡迎界面，等待軟件初始化，然后進(jìn)入 UG NX 5 的界面，如 圖 1 4 所示。在 UG NX5 CAM 中，系統(tǒng)提 供了 2 軸和 4 軸線切割加 4. 線切割加工 線切割加工是 用線狀電極 （ 鉬絲或銅絲 ） 靠火花放電對(duì)工件進(jìn)行切割 ，所以應(yīng)該稱為電火花線切割，也可以簡(jiǎn)稱為線切割。 3. 點(diǎn)位加工 點(diǎn)位加工包括鉆孔、鏜孔、螺紋孔加工等，也可以用于電焊和鉚接。 （ 4）車(chē)螺紋 車(chē)螺紋加工用于加工直螺紋、錐 螺紋、單頭或多頭螺紋、內(nèi)外螺紋的切削。精加工操作可以使用剩余材料的自動(dòng)檢測(cè)功能。車(chē)削粗加工依賴于系統(tǒng)的剩余材料自動(dòng)去除功能。 （ 1）粗車(chē) 粗車(chē)加工用于切除零件上大部分的材料，為精加工作準(zhǔn)備。 2. 車(chē)削加工 車(chē)削加工也是較為常見(jiàn)的加工方式，主要應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)零件的加工，可以完成復(fù)雜形狀的軸類(lèi)和盤(pán)類(lèi)零件的加工。它允許用戶交互式地一段一段地生成刀具路徑，并保持對(duì)過(guò)程中的每一步都全面控制。 （ 5）順序銑（ SequentialMill） 順序銑模塊適用于需要完全控制刀具路徑生成過(guò)程的每一步驟的情況，支持 2～ 5 （ 4）可變軸輪廓銑（ VariableAxis Milling） 可變軸輪廓銑削模塊支持定軸和多軸銑削功能，可加工 UG 造型模塊中生成的任何幾何體，并保持主模型相關(guān)性。此外，它還提供逆銑、順序銑控制以及螺旋進(jìn)刀方式 ；還可以容易地識(shí)別前道工序未能切除的加工區(qū)域和陡峭區(qū)域，以便用戶進(jìn)一步清理這些地方?；旧夏茉煨统鰜?lái)的任何曲面和實(shí)體它都能加工。固定軸銑主要用于曲面的半精加工和精加工，也可以進(jìn)行多層銑削。 （ 3）固定軸曲面輪廓銑（ FixedAxis milling） 固定軸曲面輪廓銑簡(jiǎn)稱固定軸銑。當(dāng)該模塊發(fā)現(xiàn)型面異常時(shí)，它可以自行更正，或者在用戶規(guī)定的公差范圍內(nèi)加工出型腔。其最突出的功能是對(duì)非常復(fù)雜的形狀產(chǎn)生刀具運(yùn)動(dòng)軌跡，確定走刀方式。 型腔銑模塊對(duì)加工汽車(chē)和消費(fèi)品工業(yè)中普遍使用的注塑模具和沖壓模特別有用。型腔可 用于加工側(cè)壁與底面不垂直的部位。 （ 2）型腔銑（ MillCavity） 型腔銑根據(jù)型腔的形狀，將要切除的部位在深度方向上分成多個(gè)切削層進(jìn)行切削。 該模塊包括多次走刀輪廓銑、仿型內(nèi)腔銑和 Z 字型走刀銑削，用戶可規(guī)定避開(kāi)夾具和進(jìn)行內(nèi)部移動(dòng)的安全余量。每個(gè)切削層均與刀軸垂直，各加工部位的側(cè)壁與底面垂直。固定軸銑又可分為平面銑、型腔銑和固定輪廓銑；可變軸銑又可分為可變輪廓銑和順序銑。根據(jù)加工表面形狀可分為平面銑和輪廓銑。 UG CAM 模塊的加工類(lèi)型有銑削加工、車(chē)削加工、點(diǎn)位加工和線切割加工四大類(lèi)型。 UG CAM 系統(tǒng)所提供的單一制造方案，可以高效率地加工從普通的孔到復(fù)雜的飛機(jī)螺旋槳的所有零件。 根據(jù)實(shí)際驗(yàn)證的內(nèi)容 如干涉、過(guò)切區(qū)域，刀具、工件和夾具的剛度與彈性變形情況，以及刀具的磨損情況等因素進(jìn)行必要的處理和調(diào)整。 (3) 刀具運(yùn)動(dòng)軌跡是否正確：編好的數(shù)控程序通?？梢酝ㄟ^(guò)在機(jī)床顯示屏上顯示刀具路徑，即刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，來(lái)檢驗(yàn)程序的正確性。四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 10 頁(yè) 授人以漁 能力為本 (1) 數(shù)控程序是否存在語(yǔ)法錯(cuò)誤，輸入數(shù)據(jù)是否有效，即數(shù)控系統(tǒng)能否識(shí)別。程序校驗(yàn)的主要內(nèi)容包括如下方面。 數(shù)控編程的過(guò)程是逐步完善數(shù)控工藝方案的過(guò)程，由于工藝方案是預(yù)先設(shè)想的，不一定全面，因此在數(shù)控編程 中要不斷調(diào)整和改進(jìn)。 6) 編寫(xiě)數(shù)控加工程序 根據(jù)確定的加工路線、刀具號(hào)、切削用量、輔助動(dòng)作以及數(shù)值計(jì)算的結(jié)果，按照數(shù)控機(jī)床規(guī)定的使用功能指令代碼及程序段格式，逐段編寫(xiě)加工程序。 5) 數(shù)控工藝路線設(shè)計(jì) 數(shù)控工藝路線設(shè)計(jì)是指程序員結(jié)合機(jī)床具體情況，考慮工件的定位，設(shè)計(jì)夾具或選用夾具和輔助工裝及數(shù)控加工方案設(shè)計(jì)的整個(gè)構(gòu)思過(guò)程。數(shù)據(jù)計(jì)算包括基點(diǎn)計(jì)算、節(jié)點(diǎn)計(jì)算等。增加一些加工輔助線或輔助面，構(gòu)建刀具軌跡限制邊界。這些特征被壓縮后，可明顯感覺(jué)到編程直觀，同時(shí)可以提高運(yùn)算速度和使刀位軌跡合理。 處理零件加工圖形主要考慮零件的數(shù)控加工工藝性，對(duì)零件圖形進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)處理和數(shù)值計(jì)算。加工坐標(biāo)系作為加工的基準(zhǔn)，一是考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是這反映在以下方面。數(shù)控系統(tǒng)功能的有效利用和數(shù)控程序的質(zhì)量，反映了編程員對(duì)數(shù)控機(jī)床 及其數(shù)控系統(tǒng)功能的了解程度。 控制系統(tǒng)作為數(shù)控機(jī)床的核心部分，在進(jìn)行數(shù)控程序規(guī)劃時(shí)，編程人員必須對(duì)控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)指令有一個(gè)清晰的了解，只有這樣，才能使用數(shù)控系統(tǒng)的特有功能和科學(xué)的編程方法，比如加工循環(huán)、子程序、宏指令和其他功能。通常小型數(shù)控機(jī)床具有較高的主軸速度和較低的額定功率，而大型機(jī)床具有較低的主軸速度和較高的額定功率。 首先考慮的是數(shù)控機(jī)床的工作區(qū)域或工作空間 能否滿足零件的數(shù)控加工要求，零件必須安裝在夾具里，所以數(shù)控機(jī)床應(yīng)該足夠大，零件及其工裝夾具總的重量也不應(yīng)超過(guò)機(jī)床的規(guī)定值。四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 8 頁(yè) 授人以漁 能力為本 切削用量等。 在利用以上所有原始信息的基礎(chǔ)上，綜合考慮其他的相關(guān)因素，以確定合理的數(shù)控加工方案和數(shù)控加工方法。在進(jìn)行零件數(shù)控編程時(shí)，還應(yīng)了解零件的毛坯材料狀態(tài)，包括毛坯材料的類(lèi)型、規(guī)格、形狀、熱處理狀態(tài)以及硬度等。 1) 零件數(shù)控加工工藝性分析 根據(jù)加工零件的設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)技術(shù)文件，對(duì)零件的材料、毛坯種類(lèi)、形狀、尺寸、精度、表面質(zhì)量以及熱處理要求等進(jìn)行綜合分析。在明確目標(biāo)后，再進(jìn)行工藝分析，確定相應(yīng)的工序和工步，以及關(guān) 鍵部位的工藝保證措施，同時(shí)也應(yīng)考慮操作者的技能水平、現(xiàn)有工藝裝備的配置狀況、刀具、量具和設(shè)備等因素。 數(shù)控工藝方案是加工的靈魂，對(duì)于一般的工件，工藝方案的重點(diǎn)在于提高效率，降低成本。 數(shù)控編程主要工作程序 使用數(shù)控機(jī)床加工零件，最主要的工作就是編制零件的數(shù)控加工程序。 在計(jì)算機(jī)上通過(guò) UG/CAM 所實(shí)現(xiàn)數(shù)控編程的全過(guò)程，生成并保存為一個(gè)文本文件，然后輸入到數(shù)控機(jī)床的整個(gè)過(guò)程稱為離線編程。 使用 CAD/CAM 軟件完成的數(shù)控程序效率高、準(zhǔn)確、可靠，同時(shí)對(duì)數(shù)控編程人員提出了更高的要求。 數(shù)控程序是從零件設(shè)計(jì)圖紙或零件三維模型直到獲得數(shù)控加工程序的全過(guò)程，在輸出數(shù)控程序前，往往要進(jìn)行多次驗(yàn)證檢查和相應(yīng)的程序調(diào)整，通過(guò)仿真加工或試切加工，以觀察零件的全加工過(guò)程，校驗(yàn)刀位計(jì)算是否正確，加工過(guò)程是否存在過(guò)切現(xiàn)象，所選刀具、走刀路線、進(jìn)退刀方式是否合理，刀具、刀柄、夾具之間是否存在干涉與碰撞現(xiàn)象等，以 及根據(jù)仿真加工和試切的結(jié)果所需的反復(fù)修改或調(diào)整程序的時(shí)間，從而降低所在數(shù)控機(jī)床上加工零件與在普通機(jī)床上加工零件，從加工方法上講沒(méi)有多大差異，區(qū)別在于機(jī)床運(yùn)動(dòng)的控制方面，在普通機(jī)床上加工零件時(shí)，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)由操 作工人控制；而在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和輔助動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)均受控于數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令。 數(shù)控程序的特點(diǎn) 數(shù)控機(jī)床是一種用計(jì)算機(jī)實(shí)施控制的機(jī)床，用來(lái)控制機(jī)床的系統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)。 現(xiàn)在廣泛使用的自動(dòng)編程是 CAD/CAM 圖形交互自動(dòng)編程， CAD/CAM 圖形自動(dòng)編程系統(tǒng)的特點(diǎn)是利用 CAD 軟件的圖形編輯功能將零件的幾何圖形繪制到計(jì)算機(jī)上，在圖形交互方式下進(jìn)行定義、顯示和編輯，得到零件的幾何模型；然后調(diào)用 CAM 數(shù)控編程模板，采用人機(jī)交互的方式定義幾何體，創(chuàng)建加 工坐標(biāo)系，定義刀具，指定被加工部位，輸入相應(yīng)的加工參數(shù)，確定刀具相對(duì)于零件表面的運(yùn)動(dòng)方式，確定加工參數(shù)，生成進(jìn)給軌跡，經(jīng)過(guò)后置處理生成數(shù)控加工程序。對(duì)于復(fù)雜的零件，特別是具有非圓曲線曲面的加工表面，或者零件的幾何形狀 并不復(fù)雜，但是程序編制的工作量很大，或者是需要進(jìn)行復(fù)雜的工藝及工序處理的零件，由于這些零件在編制程序和加工過(guò)程中，數(shù)值計(jì)算非常繁瑣，程序量很大。因此，手工編程廣泛用于形狀簡(jiǎn)單的點(diǎn)位加工和由直線、圓弧組成的平面輪廓加工中。相對(duì)而言，手工編程的數(shù)控程序較短， 手工編程是 程序員直接通過(guò)人工完成零件圖工藝分析、工藝和數(shù)據(jù)處理、計(jì)算和編寫(xiě)數(shù)控程序、輸入數(shù)控程序直到程序驗(yàn)證整個(gè)過(guò)程的方法。主要包括加工區(qū)域的劃分和規(guī)劃，刀軌形式與走刀方式的選擇，刀具及機(jī)械參數(shù)、加工工藝參數(shù)的設(shè)置。 數(shù)控編程人員必須掌握與數(shù)控加工相關(guān)內(nèi)容的知識(shí)，包括數(shù)控加工原理、數(shù)控機(jī)床及其原理、機(jī)床坐標(biāo)系，數(shù)控程序結(jié)構(gòu)和常用數(shù)控指令等。 (4) 加工重復(fù)性好 數(shù)控加工中編制好的程序可以在加工中重復(fù)使用，還可以對(duì)已有的程序進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷暮屯晟?，以適應(yīng)相似的加工對(duì)象，特別是隨著 CAD/CAM 技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，復(fù)雜數(shù)控程序的編制變得越來(lái)越簡(jiǎn)單，這為高效地加工出高精度的復(fù)雜零件創(chuàng)造出良好的條件。 (3) 加工精度高 數(shù)控加工 在程序控制下有序進(jìn)行，受到的人工干預(yù)少，具有較小的加工誤差。 (1) 簡(jiǎn)化加工過(guò)程 傳統(tǒng)加工需要認(rèn)真編制工藝規(guī)程，嚴(yán)格劃分工序，然后設(shè)計(jì)和制造夾具，確定定位方案。 2. 數(shù)控銑床及加工中心的特點(diǎn) 在批量生產(chǎn)條件下，利用數(shù)控 銑床或加工中心自動(dòng)化加工，可以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。有些數(shù)控機(jī)床還配備特殊部件，如刀庫(kù)、自動(dòng)換刀裝置等。 (4) 反饋系統(tǒng) 反饋系統(tǒng)主要是對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)速度、方向、位移以及加工 狀態(tài)加以檢測(cè)并將其結(jié)果轉(zhuǎn) 化為電信號(hào)反饋給數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)反饋回來(lái)的信息調(diào)整機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)誤差 補(bǔ)償。整個(gè)機(jī)床的性能主要取決于伺服系統(tǒng)。 (3) 伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床本體之間的電傳動(dòng)聯(lián)系環(huán)節(jié)，主要由伺服電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)及位置檢測(cè)系統(tǒng)組成。四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 4 頁(yè) 授人以漁 能力為本 (1) 輸入輸出設(shè)備 輸入輸出設(shè)備是數(shù)控機(jī)床與外部設(shè)備的接口，存儲(chǔ)介質(zhì)的加工信息通過(guò)輸入設(shè)備輸送到機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)，機(jī)床內(nèi)存中的加工程序也可以通過(guò)輸出設(shè)備傳送到存儲(chǔ)介質(zhì)上。 1. 數(shù)控銑床及加工中心組 成 數(shù)控 銑床及加工中心 的種類(lèi)繁多，但從組成 一 臺(tái)完整的數(shù)控 銑床及加工中心的角度講，主要由 輸入輸出設(shè)備 、數(shù)控 裝置 、伺服系統(tǒng) 、 反饋系統(tǒng) 和機(jī)床本體 5 大部分以及輔助裝置組成 ， 如 圖 13 所示 。 數(shù)控銑床及加工中心的組成及特點(diǎn) 數(shù)控銑床及加工中心是一種利用信息處理技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)加工控制和金屬切削的機(jī)床，主要是用計(jì)算機(jī)程序?qū)Ω黝?lèi)控制信息進(jìn)行處理，不僅具有柔性，而且還可處理邏輯電路難以處理的各種復(fù)雜信息。 （ 7） 工件驗(yàn)收和質(zhì)量誤差分析 。 （ 6） 數(shù)控加工 。 對(duì)所輸入的程序進(jìn)行試運(yùn)行，并進(jìn)行首件 的試切削。 根據(jù)零件的加工要求，對(duì)零件進(jìn)行正確的編程，并將這些程序通過(guò)控制介質(zhì)或 以 手動(dòng)方式輸入機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)。 根據(jù)零件的加工工藝性與結(jié)構(gòu)工藝性，選擇 合適的刀具材料與刀具種類(lèi)，完成刀具在機(jī)床中的安裝與對(duì)刀，并將對(duì)刀所得參數(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中進(jìn)行正確設(shè)定。 根據(jù)零件的加工要求，選擇合理的定位基準(zhǔn)，并根據(jù) 零件批量、精度 和 加工成本選擇合適的夾具，完成工件的裝夾與工件在夾具中的找正。 圖 12 （ 1） 分析圖樣 。 5． 數(shù)控加工 數(shù)控加工是把根據(jù)工件圖樣和工藝要求等 原始條件 編好的加工程序輸入數(shù)控裝置，數(shù)控裝置再將 輸入的信息進(jìn)行運(yùn)算處理后轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的指令信號(hào)，最后由伺服機(jī)構(gòu)控制機(jī)床 刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工件自動(dòng)加工。它是數(shù)控機(jī)床的核心，可對(duì) NC代碼進(jìn)行識(shí)別、存儲(chǔ)和插補(bǔ)運(yùn)算，并輸出相應(yīng)的脈沖指令經(jīng)驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)變換和放大，驅(qū)動(dòng)機(jī)床完成相應(yīng)的動(dòng)作。對(duì)于計(jì)算機(jī)數(shù)字控制而言，不論是運(yùn)算速度、精度，還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，都比以前的數(shù)控系統(tǒng)有