【正文】 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 基于UG NX軟件的CAD/CAM ——典型零件的造型與數(shù)控模擬加工 系 機(jī)電工程系 專業(yè)班級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 年 月 日摘 要使用UG ，根據(jù)給定零件圖的要求，制定出數(shù)控加工工藝方案，使用UG的加工模塊進(jìn)行了數(shù)控模擬加工，并生成NC代碼，用于數(shù)控機(jī)床加工。關(guān)鍵詞： UG 三維造型 模擬加工目錄第1章 緒論…………………………………………………………………4 CAD/CAM與數(shù)字化設(shè)計(jì)制造…………………………………………………… 412 CAD/CAM軟件介紹……………………………………………………………… 5 UGNX軟件的主要功能……………………………………… 61．4本論文研究的主要內(nèi)容及意義…………………………………7第2章 基于UG的三維造型設(shè)計(jì)………………………… 82．1幾何造型技術(shù)………………………………………………………………… 8………………………………… 102．3 三維造型設(shè)計(jì)………………………………………………………… 11第3章 基于UG的的數(shù)控模擬加工……………………………………233．1 CAM自動(dòng)編程的一般步驟………………………………………………………233．2工藝方案分析………………………………………………………………233．3創(chuàng)建毛坯………………………………………………………………………233．4創(chuàng)建刀具、方法和幾何體父節(jié)點(diǎn)組…………………………………………243．5創(chuàng)建刀具軌跡……………………………………………………………………263．6生成車間工藝文件……………………………………………………………413．7NC程序的輸出 …………………………………………………………………42第4章 總結(jié)…………………………………………………48參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………… 49第1章 緒 論1. 1CAD/CAM與數(shù)字化設(shè)計(jì)制造CAD/CAM（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造）與PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）構(gòu)成了一個(gè)現(xiàn)代制造型企業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主干。人工設(shè)計(jì)、單件生產(chǎn)這種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造方式已無(wú)法適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的要求。CAD技術(shù)的首要任務(wù)是為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)對(duì)象提供方便、高效的數(shù)字化表示和表現(xiàn)（Digital Representation and Presentation）的工具。CAD的概念不僅僅是體現(xiàn)在輔助制圖（圖形實(shí)現(xiàn)）方面,它更主要地起到了設(shè)計(jì)助手的作用，幫助廣大工程技術(shù)人員從繁雜的查手冊(cè)、計(jì)算中解脫出來(lái)。CAM與CAD密不可分，甚至比CAD應(yīng)用得更為廣泛。隨著對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，要高效地制造高精度的產(chǎn)品，CAM技術(shù)不可或缺。另一方面，數(shù)控技術(shù)只有依靠設(shè)計(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生的模型才能發(fā)揮其效率。數(shù)控自動(dòng)編程系統(tǒng)利用設(shè)計(jì)的結(jié)果和產(chǎn)生的模型，形成數(shù)控加工機(jī)床所需的信息。CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)是一個(gè)相當(dāng)成熟的技術(shù)。飛機(jī)出廠后直接交付客戶使用，故障返修率幾乎為零。1. 2CAD/CAM軟件介紹CAD/CAM 技術(shù)以計(jì)算機(jī)及周邊設(shè)備和系統(tǒng)軟件為基礎(chǔ)，它包括二維繪圖設(shè)計(jì)、三維幾何造型設(shè)計(jì)。其特點(diǎn)是將人的創(chuàng)造能力和計(jì)算審的高速運(yùn)算能力、巨大存儲(chǔ)能力和邏輯判斷能力有審地結(jié)合起來(lái)。CAD技術(shù)的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀 ：50 60年代初CAD技術(shù)處?kù)稖?zhǔn)備和醞釀時(shí)期，被動(dòng)式的圖形處理是這階段CAD技術(shù)的特征。70年代CAD技術(shù)進(jìn)入廣泛使用時(shí)期，1970年美國(guó)Applicon公司首先推出了面向企業(yè)的CAD商品化系統(tǒng)。90年代以后CAD技術(shù)進(jìn)入開(kāi)放式、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化和智能化的發(fā)展時(shí)期，這階段的CAD技術(shù)都具有良好的開(kāi)放性，圖形接口、功能日趨標(biāo)準(zhǔn)化?；A(chǔ)層由計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備和系統(tǒng)軟件組成。應(yīng)用層針對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求，有各自的CAD專用軟件來(lái)支援相應(yīng)的CAD工作。目前，CAM技術(shù)已經(jīng)成為CAX（CAD、CAE、CAM等）體系的重要組成部分，可以直接在CAD系統(tǒng)上建立起來(lái)的參數(shù)化、全相關(guān)的三維幾何模型（實(shí)體＋曲面）上進(jìn)行加工編程，生成正確的加工軌跡。其特點(diǎn)是面向局部曲面的加工方式，表現(xiàn)為編程的難易程度與零件的復(fù)雜程度直接相關(guān)，而與產(chǎn)品的工藝特征、工藝復(fù)雜程度等沒(méi)有直接相關(guān)關(guān)系。只有采用面向模型、面向工藝特征的CAM系統(tǒng)，才能夠突破CAM自動(dòng)化、智能化的現(xiàn)有水平。目前，除了CAD支撐軟件逐步實(shí)現(xiàn)ISO標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外，面向應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)零部件庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法已成為CAD系統(tǒng)中的必備內(nèi)容，且向合理化工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用方向發(fā)展。從人類認(rèn)識(shí)和思維的模型來(lái)看，現(xiàn)有的人工智能技術(shù)模擬人類的思維活動(dòng)明顯不足。CAD的這個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，將對(duì)信息科學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生深刻的影響。系統(tǒng)將能夠按照工藝要求自動(dòng)識(shí)別并提取所有的工藝特征及具有特定工藝特征的區(qū)域，使CAD/ CAM的集成化、自動(dòng)化、智能化達(dá)到一個(gè)新的水平。同時(shí)也具有對(duì)工件包括夾具的防過(guò)切、防碰撞功能，提高操作的安全性，更符合高速加工的工藝要求，并開(kāi)放工藝相關(guān)聯(lián)的工藝庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、材料庫(kù)和刀具庫(kù)，使工藝知識(shí)積累、學(xué)習(xí)、運(yùn)用成為可能。目前，以Delcam 公司的PowerMILL及WorkNC為代表，采用面向工藝特征的處理方式，系統(tǒng)以工藝特征提取的自動(dòng)化來(lái)實(shí)現(xiàn)CAM編程的自動(dòng)化。由計(jì)算審自動(dòng)進(jìn)行工藝特征?工藝區(qū)域的重新判斷并全自動(dòng)處理，使相關(guān)性編程成為可能。由于CAM系統(tǒng)專業(yè)化、智能化、自動(dòng)化水平的提高，將導(dǎo)致機(jī)側(cè)編程方式的興起，將改變CAM編程與加工人員及現(xiàn)場(chǎng)分離的現(xiàn)象。較領(lǐng)先的CAM系統(tǒng)已經(jīng)具有CAPP開(kāi)發(fā)環(huán)境或可編輯式工藝模板，可由有經(jīng)驗(yàn)的工藝人員對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，CAM系統(tǒng)可按工藝規(guī)程全自動(dòng)批次處理。1. 3 UGNX軟件的主要功能 隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造技術(shù)的飛速發(fā)展，工程設(shè)計(jì)業(yè)和制造業(yè)的內(nèi)涵及其相關(guān)技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了深刻變化，這一點(diǎn)在機(jī)械工程領(lǐng)域里的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)方面表現(xiàn)尤為顯著。目前，機(jī)械工程領(lǐng)域使用的CAD/CAM軟件比較多，而UG軟件能夠在其中脫穎而出主要是因?yàn)樗哂凶吭降腃AD/CAM功能。在加工功能方面，UG軟件針對(duì)計(jì)算機(jī)輔助制造的實(shí)用性、適應(yīng)性和效能性，通過(guò)覆蓋制造過(guò)程，實(shí)現(xiàn)制造的自動(dòng)化、集成化和用戶化，從而在產(chǎn)品制造周期、產(chǎn)品制造成本和產(chǎn)品制造質(zhì)量諸方面都給用戶提供了極大的收益。 本論文研究的主要內(nèi)容及意義本論文根據(jù)典型零件圖，基于UG NX軟件，詳細(xì)闡述了產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的過(guò)程，模擬加工的方法與步驟。 第2章 零件的三維造型設(shè)計(jì)2．1 幾何造型技術(shù)幾何造型是指將點(diǎn)、線、面、體等幾何元素，經(jīng)過(guò)平移、旋轉(zhuǎn)等幾何變換和并、交、差等集合運(yùn)算，產(chǎn)生實(shí)體造型。各種機(jī)械設(shè)計(jì)均可采用幾何造型技術(shù)建立計(jì)算機(jī)模型，在汽車車身、輪船船體及飛機(jī)機(jī)身等設(shè)計(jì)中不僅可以代替實(shí)物模型的制作，而且可以大大縮短設(shè)計(jì)周期，節(jié)省人力、物力。一、參數(shù)化造型技術(shù)早期的CAD系統(tǒng)是利用固定的尺寸值來(lái)定義幾何元素，輸入的每一條線都是確定的位置，但不包括產(chǎn)品