【正文】 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 教研室（或答辯小組）及教學系意見 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 2 教研室（或答辯小組）評價： 一、答辯過程 畢業(yè) 論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對答辯問題的反應、理解、表達情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學生答辯過程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（ 設(shè)計）任務（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評定成 績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名） 年 月 日 教學系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 3 摘 要 曲軸是內(nèi)燃發(fā)動機的中心零件， 是引擎的心臟，如果它的功能無法準確的執(zhí)行，那么引擎的馬力就無法正常的發(fā)揮。如果這順序出了問題，可以想 見這結(jié)果就是爆震連連。 而運用當前廣泛使用的三維軟件平臺，通過對其三維實體造型不斷完善，就可以大大提高曲軸的設(shè)計精度，進而也為提高其工作性能打下了基礎(chǔ)。粗加工設(shè)備多采用多刀車床車削曲軸主軸頸及連桿軸頸，工序的質(zhì)量穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生較大的內(nèi)應力，難以達到合理的加工余量。 具有 加工能力強、 精度 高 、效率 高 、一致性好的優(yōu)點， 許多單靠普通車床難以加工或不能加工的零件都可以通過數(shù)控機床來加工，并能保證優(yōu)良的加工質(zhì)量。有鑒于此，本文作者進行了運用 UG對曲軸進行三維建模、自動編程的嘗試！ 希望通過 UG 軟件與數(shù)控機床的結(jié)合，克服曲軸加工的難題！ 關(guān)鍵詞： 曲軸 UG 三維建模 自動編程 數(shù)控加工 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 4 目 錄 摘 要 .....................................................................................................................................1 1. 緒論 ...................................................................................................................5 UG 軟件平臺介紹 .................................................................................................5 . 數(shù)控加工 .......................................................................................................... 10 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展前景 .......................................................................................... 10 2. 曲軸加工工藝 ................................................................................................... 13 . 數(shù)控編程的原則步驟 .................................................................................. 17 . 數(shù)控加工工藝的編制 .................................................................................. 13 3. 曲軸的三維建模 ................................................................................................ 20 4. 曲軸數(shù)控仿真 ................................................................................................... 24 5. 結(jié)論與展望 …………………………………………………………………………… .36 致謝 … …………… ……………………………………………………………………………… 38 參 考 文 獻 ........................................................................................................................ 39 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 5 1. 緒論 UG 軟件平臺介紹 UnigraphicsNX 融線框模型、曲面造型、實體造型為一體，是參數(shù)化和特征化的 CAD/CAM/CAE 系統(tǒng)。以基本特征作為交互操作的基礎(chǔ)單位，利用特征技術(shù)，用戶可以在更高層次上進行產(chǎn)品設(shè)計、模具設(shè)計、數(shù)控加工編程和工程分析，實現(xiàn)并行工程 CAD/CAPP/CAM 的集成與聯(lián)動。應用好 Unigrahpics NX 提供的強大的數(shù)控加工編程功能，包括數(shù)控車削、銑削、線切割等編程模塊等，是提高企業(yè)數(shù)控加工技術(shù)應用水平的一個重要途徑。 【 1】 數(shù)控編程模板 使用數(shù)控編程模板有利于利用已有的經(jīng)驗和專家知識，達到企業(yè)內(nèi)部資源共享的目的。在模板中不斷注入數(shù)控編程員、加工工藝師和技術(shù)工人等的知識、經(jīng)驗和習慣，建立起規(guī)范的數(shù)控加工工藝過程，為強化企業(yè)生產(chǎn)管理、提高產(chǎn)品的加工效率和質(zhì)量打下良好的工藝技術(shù)基礎(chǔ)。針對相似的零件加工對象，應用模板可以大幅度提供數(shù)控編程的效率和質(zhì)量，尤其是在模具行業(yè)對形似的成組零件的加工。用戶通過加工 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 6 向?qū)Х浅Ｈ菀椎貜哪０逯蝎@得專家級的制造過程指導。 Unigraphics NX 系統(tǒng)提供了基本的數(shù)控編程模板，用戶 也 可 以 根據(jù)本企業(yè)的經(jīng)驗創(chuàng)建自己的程式、粗精加工、刀 具、產(chǎn)品等類型的編程模板。在創(chuàng)建模板時可按加工方式進行分類，對于系列化或相似的加工工藝，如凸凹模具類零件的加工等，則可以包含粗精加工方案、刀具及工藝參數(shù)的選擇等完整的加工流程模板。 【 2】 刀具軌跡的生成 系統(tǒng)提供了鉆孔循環(huán)、攻絲和鏜孔等點位加工編程模塊，具有多種輪廓加工、等高環(huán)切、行切以及島嶼加工平面銑削等編程功能。 (1)UG/Planar Milling(UG 平面銑削 ) UG 平面銑削模塊功能，包括多次走刀輪廓銑、仿形內(nèi)腔銑、 Z 字形走刀銑削，規(guī)定避開夾具和進行內(nèi)部移動的安全余量，提供型腔分層切削功能、凹腔底面小島加工功能，對邊界和毛料幾何形狀的定義、顯示未切削區(qū)域的邊界，提供一些操作機床輔助運動的指令，如冷卻、刀具補償和夾緊等。 CavityMilling(UG 型芯、型腔銑削 ) 利用 UG 型芯、型腔銑削可完成粗加工單個或多個型腔，可沿任意類似型芯的形狀進行去除大余量的粗加工，對非常復雜的形狀產(chǎn)生刀具運動軌跡，確定走刀方式。 (3) UG/Fixed AxisMilling(UG 固定軸銑削 ) 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 7 UG 固定軸銑削模塊功，包括產(chǎn)生 3 軸聯(lián)動加工刀具路徑功能、加工區(qū)域選擇功能，有多種驅(qū)動方法和走刀方式可供 選擇，如沿邊界切削、放射狀切削、螺旋切削及用戶定義方式切削等。 (4) UG/Flow Cut (UG 自動清根 ) 自動找出待加工零件上滿足 “雙相切條件 ”的區(qū)域，一般情況下這些區(qū)域正好就是型腔中的根區(qū)和拐角。當出現(xiàn)復雜的型芯或型腔加工時，該模塊可減少精加工或半精加工的工作量。該模塊提供經(jīng)多年工程使用驗證的 3～ 5 軸銑削功能，提供刀軸控制、走刀方式選擇和刀具路徑生成功能。它提供的循環(huán)功能使用戶可以僅定義某個曲面上最內(nèi)和最外的刀具路徑，由該模塊自動生成中間的步驟。 (7) 高速銑削加工的支持 系統(tǒng)提供的等高分層加工應用于高速銑削場合，在轉(zhuǎn)角處以圓角的形式過渡，避免 90176。 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 8 【 3】 刀具軸的導動方式 空間曲面軸加工涉及的內(nèi)容比較多，尤其是五軸加工時更明顯。四軸五軸加工的關(guān)鍵技術(shù)之一是理解刀具軸的矢量 (刀具軸的軸線矢量 )在空間的變化。對于矢量不發(fā)生變化的固定軸銑削場合，一般用三軸銑削即可加工出產(chǎn)品。刀具軸的矢量變化控制一般有如圖 3 所示的幾種方式。 【 5】 加工仿真 切削仿真模塊 UG/Vericut 是集成在 UG 軟件中的第三方模塊，它采用人機交互方式模擬、檢驗和顯示 NC 加工程序，是一種方便的驗證數(shù)控程序的方法。通過定義被切零件的毛坯形狀，調(diào)用 NC 刀位文件數(shù)據(jù)，就可檢驗由 NC 生成的刀具路徑的正確性。作為檢驗的另一部分，該模塊還能計算出加工后零件的體積和毛坯的切除量，因此就容易確定原材料的損失。 【 6】 后置處理 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 9 后置處理最重要的是將 CAM 軟件生成的刀位軌跡轉(zhuǎn)化為適合數(shù)控系統(tǒng)加工的NC 程序，通過讀取刀位文件，根據(jù)機床運動結(jié)構(gòu)及控制指令格式，進行坐標運動變換和指令格式轉(zhuǎn)換。它包含機床坐標運動變換、非線性運動誤差校驗、進給速度校驗、數(shù)控程序格式變換及數(shù)控程序輸出等方面的內(nèi)容。后處理的主要內(nèi)容包括三個方面的內(nèi)容。 (2)格式轉(zhuǎn)換 ： 包括數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換與圓整、字符串處理等，主要針對數(shù)控系統(tǒng)的輸出格式，如單位、輸出地址字符等方面的控制。 UG 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。 UG/Nurbs Path Generator 樣條軌跡生成器模塊允許在 UG 軟件中直接生成基于 Nurbs 樣條的刀具軌跡數(shù)據(jù)，使得生成的軌跡擁有更高的精度和光潔度，而加工程序量比標準格式減少 30%～ 50%，實際加工時間則因為避免了機床控制器的等待時間而大幅度縮短。后置處理程序?qū)?CAM 系統(tǒng)通過機床的 CNC 系統(tǒng)與機床數(shù)控加工緊密結(jié)合起來。用戶通過修改庫中的數(shù)據(jù)，使其滿足本企業(yè)的需要。 數(shù)控加工的原理 ： 通過把數(shù)字化了的刀具移動軌跡信息（通常指 CNC加工程序），傳入數(shù)控機床的