基于UG自动编程的模具零件数控铣削加工毕业论文dkbx.docx
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1、编号毕业论文文题 目目基于UGG自动编编程的模模具零件件数控铣铣削加工工学生姓名名XXX学 号XXX系 部XXX专 业XXX班 级XXX指导教师师XXX顾问教师师XXX摘要本次毕业业设计论论文主要要是基于UUG软件件自动编编程,并并针对模具具零件零零件的数控铣削削加工设计计。本毕业业设计运运用UGG软件根根据图纸纸的尺寸寸要求制制出零件件的实体体三维造造型,并并对零件件进行图图形分析析及工艺艺分析,确确定加工工方法及及所需的的加工刀刀具等,确确定好工工序,然然后运用用UG软软件对零零件进行行编程处处理,并并模拟出出刀轨,进进行对比比发现需需要改进进的地方方,并及及时优化化。最后后通过后后处理生
2、生成零件件的加工工程序,并并在机床床上进行行实际加加工。结果通通过在机机床上进进行实际际加工操操作表明明,所加加工出的的零件完完全满足足图纸的的要求并并利于实际际生产。关键词:UG 自动动编程创创建操作作刀路轨迹迹仿真后后处理目 录目 录录摘要I第一章绪绪论1第二章模模具零件件实体造造型32.1分分析零件件32.2零零件的实实体三维维造型332.3建建模4第三章基基于UGG自动编编程的模模具零件件加工993.1零零件分析析93.2加加工工艺艺分析993.3零零件加工工的各参参数分析析确定993.4设设置加工工环境1113.5创创建孔的的加工工工序1113.5.1设置置加工方方法1113.5.2
3、定义义加工坐坐标系和和安全平平面1223.5.3定义义几何体体133.5.4创建建程序AAC11133.5.5创建建刀具1143.5.6创建建操作DDR11143.5.7创建建程序AAC2并并创建操操作DRR21663.5.8创建建程序AAC3并并创建操操作DRR31773.5.9创建建程序AAC4并并创建操操作DRR41883.6创创建面的的加工工工序1993.6.1定义义新的加加工坐标标系、安安全平面面和工件件193.6.2创建建程序NNC1并并创建操操作ASS12003.6.3创建建程序NNC2并并创建操操作ASS22223.6.4创建建操作AAS32233.6.5创建建程序NNC3并并
4、创建操操作ASS42443.6.6创建建程序NNC4并并创建操操作ASS52553.6.7创建建操作AAS62263.6.8创建建程序NNC5并并创建操操作ASS72773.6.9创建建操作AAS82283.6.10创创建程序序NC66并创建建操作AAS93303.6.11创创建程序序NC77并创建建操作AAS10031第四章后后处理生生成程序序334.1后后处理3334.2生生成程序序34第五章总总结与展展望355致谢366参考文献献3751第一章 绪论第一章 绪论UG是UUniggrapphiccs的缩缩写,是是一个商商品名。这这是一个个交互CCAD/CAMM(计算算机辅助助设计与与计算机
5、机辅助制制造)系系统,它它功能强强大,可可以轻松松实现各各种复杂杂实体及及造型的的建构。它它主要基基于工作作站。CAD是是计算机机辅助设设计的缩缩写,是是行业通通用名称称。它不不包括CCAM(计算机机辅助制制造)。可可以实现现CADD功能的的软件有有很多,UUG是其其中一个个,还有有AuttoCAAD、CCimaatroon、PPro/ENGGINEEER、SSOLIIDWOORKSS、开目目CADD等等。而而AuttoCAAD则是是另外一一个由欧欧特克(Auttodeesk)公司开开发的主主要基于于PC机机的CAAD软件件。UG的开开发始于于19990年77月。如如今大约约十人正正工作于于核
6、心功功能之上上。当前前版本具具有大约约4500,0000行的的C代码码。UG是一一个在二二和三维维空间无无结构网网格上使使用自适适应多重重网格方方法开发发的一个个灵活的的数值求求解偏微微分方程程的软件件工具。其其设计思思想足够够灵活地地支持多多种离散散方案。因因此软件件可对许许多不同同的应用用再利用用。一个给定定过程的的有效模模拟需要要来自于于应用领领域 (自然科科学或工工程)、数数学(分分析和数数值数学学) 及及计算机机科学的的知识。一一些非常常成功的的解偏微微分方程程的技术术,特别别是自适适应网格格加密(aadapptivve mmeshh reefinnemeent)和和多重网网格方法法
7、在过去去的十年年中已被被数学家家研究。计计算机技技术的巨巨大进展展,特别别是大型型并行计计算机的的开发带带来了许许多新的的可能然然而,所所有这些些技术在在复杂应应用中的的使用并并不是太太容易。这这是因为为组合所所有这些些方法需需要巨大大的复杂杂性及交交叉学科科的知识识。最终终软件的的实现变变得越来来越复杂杂,以致致于超出出了一个个人能够够管理的的范围。UG的目目标是用用最新的的数学技技术,即即自适应应局部网网格加密密、多重重网格和和并行计计算,为为复杂应应用问题题的求解解提供一一个灵活活的可再再使用的的软件基基础。一般结构构:一个如UUG这样样的大型型软件系系统通常常需要有有不同层层次抽象象的
8、描述述。UGG具有三三个设计计层次,即即结构设设计(aarchhiteectuurall deesiggn)、子子系统设设计(ssubssysttem dessignn)和组组件设计计(coompoonennt ddesiign)。至少在结结构和子子系统层层次上,UUG是用用模块方方法设计计的并且且信息隐隐藏原则则被广泛泛地使用用。所有有陈述的的信息被被分布于于各子系系统之间间。UGG是用CC语言来来实现的的。UG NNX 66O是是NX系系列的最最新版本本,它在在原版本本的基础础上进行行了多处处的改进进。例如如,在特特征和自自由建模模方面提提供了更更加广阔阔的功能能,使得得用户可可以更快快、
9、更高高效、更更加高质质量。地地设计产产品。对对制图方方面也作作了重要要的改进进,使得得制图更更加直观观、快速速和精确确,并且且更加贴贴近工业业标准。UUG具有有以下优优势;(1)为为机械设设计、模模具设计计以及电电器设计计单位提提供一安安完整的的设计、分分析和制制造方案案。(2)是是一个完完全的参参数化软软件,为为零部件件的系列列化建模模、装配配和分析析提供强强大的基基础支持持。(3)可可以管理理CADD数据以以及整个个产品开开发用期期中所有有相关数数据,实实现逆向向工程(Revversse ddesiign)和并行行工程(Conncurrrennnt Enggnieeer既既)等先先进设计计
10、方法。(4)可可以完成成包括自自由曲面面在内的的复杂模模型的创创建,同同时在图图形显示示方面运运用了区区域化管管理方式式,节约约系统资资源。(5)具具有强大大的装配配功能,并并在装配配模块个个运用了了引用集集的设计计思想,为为节省计计算机资资源提出出了行之之有效的的解决方方案,可可以极大大地提高高设计效效率。本次所选选课题是是以模具具零件零零件为原原形,进进行设计计、加工工和编程程。通过过实例来来加强对对UG软软件的掌掌握。可可以更加加形象的的体现UUG软件件在设计计、编程程方面的的强大功功能。第二章 模具零件实体造型第二章模模具零件件实体造造型2.1分分析零件件图2-11 工工件尺寸寸标注通
11、过图形形分析可可知:(1)零零件涉及及曲面、钻钻孔等造造型方法法。(2)零零件可以以通过建建立草图图、拉伸伸、修剪剪体、镜镜像、扫扫掠等常常用命令令进行造造型(3)为为了保证证加工精精度,所所以在三三轴数控控铣床上上分两次次次装夹夹完成,采用四边分中进行对刀。(4)该该零件包包括曲面面、孔、型腔腔等结构构,形状状比较复复杂,但但是工序序相对容容易,表表面质量量和精度度要求不不高,所所以综合合考虑,工工序安排排比较关关键。(5)为为了保证证加工精精度和表表面质量量,分析析采用两两次定位位装夹加加工完成成,按照照先主后后次、先先近后远远、先里里后外、先先粗加工工后精加加工的原原则依次次划分工工序加
12、工工.。2.2零零件的实实体三维维造型零件的实实体造型型如图22-2。图2-22 模具具零件实实体2.3建建模(1)打打开UGG NXX6,创创建建模模文件“mujjuliingjjiann.prrt”。(2)单单击长方方体图标标进入如如图2-3界面面,输入入零件底底座的尺尺寸数据据,并点点击“选择点点”进入如如图2-4界面面,输入入数据使使坐标位位于零件件的底部部中心位位置。(3)单单击垫块块图标进进入如图图2-55界面,选选择矩形形,再选选择零件件底座上上表面为为放置面面,并将将其对齐齐至中心心位置。(4)按按照上面面的方法法依次向向上进行行垫块操操作,放放置788*788*5和和70*7
13、0*10两两个长方方体,如如图2-6。图2-33 长方方体图22-4 选择点点图2-55 垫块块图2-6 台台阶(5)单单击边导导圆图标标,进入入边导圆圆界面先先对在上上面的长长方体进进行倒圆圆角,如如图2-7,并并依次向向下对另另两个长长方体倒倒角,半半径分别别为5mmm和66mm,如如图2-8。图2-77 倒圆圆角图2-88 完成成倒角(6)单单击孔图图标进入入孔设置置界面,如如图2-9设置置沉孔参参数,并并放置在在零件顶顶面,如如图2-10。图2-99 设置置沉孔图图2-110 将将沉孔放放置于顶顶面(7)单单击边倒倒圆图标标,进入入边倒圆圆设置界界面,如如图2-11,并并确定设设置完成
14、成。图2-111 倒倒圆角设设置(8)设设置底面面四个沉沉孔时,需需要借助助辅助线线确定四四个沉孔孔的位置置。单击击草图图图标进入入草图界界面在零零件底部部建立草草图,建建立四条条线,并并点击自自动尺寸寸判断图图标进行行尺寸约约束,如如图2-12所所示。然然后点击击完成草草图图标标完成草草图绘制制。图2-112 绘绘制草图图(9)单单击孔图图标,进进入孔设设置界面面,如图图2-113设置置四个孔孔的参数数,确定定后选择择底面为为放置平平面,如如图2-14并并选择点点到线定定位方法法将四个个孔的中中心定位位至四条条线的交交点上,确确定完成成后如图图2-115。图2-113 四四个沉孔孔设置图图2
15、-114 孔孔定位图2-115 完完成沉孔孔的设置置(10)建建立曲面面时候,需需要先建建立草图图再进行行扫掠、分分割体完完成。单单击草图图图标进进入草图图界面,选选择最上上面台阶阶的侧面面为建立立面,再再单击圆圆弧图标标,绘制制出曲线线,再用用同样的的方法在在前者的的邻侧面面绘制出出曲线,最最后单击击完成草草图图标标完成草草图制作作,如图图2-116所示示。图2-116完成成草图(11)单单击插入入菜单选选择扫掠掠子菜单单中的扫扫掠。选选择一条条草图绘绘制的圆圆弧作为为扫掠边边,并选选择引导导边进行行扫掠。用用同样方方法对另另一条圆圆弧进行行扫掠。完完成如图图2-117。图2-117完成成扫
16、掠(12)利利用修剪剪体将扫扫掠面的的上面部部分修剪剪掉,并并将扫掠掠面和草草图隐藏藏,完成成零件三三维造型型的建立立。如图图2-118。图2-118 零零件的三三维造型型第三章 基于UG自动编程的模具零件加工第三章基基于UGG自动编编程的模模具零件件加工3.1零零件分析析如图3-1所示示,为一一个模具具零件实实体模型型,材料料为455钢,毛毛坯为1100mmm*1100mmm*330mmm的方形形毛坯料料。选择择三轴数数控铣床床XK7713AA加工。其周边为四个台阶,上面三个台阶的侧为圆角。上表面为曲面,中间为型腔。底部还有四个同样的沉孔。图3-11 模具具零件实实体模型型3.2加加工工艺艺
17、分析此零件为为一个模模具类零零件,在在加工时时,先加加工反面面的孔,然然后再加加工正面面的轮廓廓。在加加工过程程中需要要两次装装夹,故故在编程程时需要要建立两两个坐标标系。如如果将坐坐标原点点分别置置于零件件的顶面面,则会会因为毛毛坯高度度尺寸不不一致,导导致基准准台高度度尺寸不不准确。为为保证基基准台的的高度值值准确,应应将两个个加工坐坐标系原原点都置置于基准准台上,采采用四边边分中方方式进行行对刀。这这样,只只要毛坯坯高度大大于零件件的高度度,多余余材料会会在加工工过程中中被自动动切除。3.3零零件加工工的各参参数分析析确定合理选择择切削用用量的原原则是:粗加工工时,一一般以提提高生产产率
18、为主主,但也也应考虑虑经济性性和加工工成本;半精加加工和精精加工时时,应在在保证加加工质量量的前提提下,兼兼顾切削削效率、经经济性和和加工成成本。具具体数值值应根据据机床说说明书、切切削用量量手册,并并结合经经验而定定。具体体要考虑虑以下几几个因素素:切削深度度ap。在在机床、工工件和刀刀具刚度度允许的的情况下下,app就等于于加工余余量,这这是提高高生产率率的一个个有效措措施。为为了保证证零件的的加工精精度和表表面粗糙糙度,一一般应留留一定的的余量进进行精加加工。数数控机床床的精加加工余量量可略小小于普通通机床。切削宽度度L。一一般L与与刀具直直径d成成正比,与与切削深深度成反反比。经经济型
19、数数控机床床的加工工过程中中,一般般L的取取值范围围为:LL=(00.60.99)d。 切削速速度V。提提高V也也是提高高生产率率的一个个措施,但但v与刀刀具耐用用度的关关系比较较密切。随随着v的的增大,刀刀具耐用用度急剧剧下降,故故v的选选择主要要取决于于刀具耐耐用度。主主轴转速速n(rr/miin)。主主轴转速速一般根根据切削削速度vv来选定定。计算算公式为为:V=pndd/10000。数数控机床床的控制制面板上上一般备备有主轴轴转速修修调(倍倍率)开开关,可可在加工工过程中中对主轴轴转速进进行整倍倍数调整整。主要根据据允许的的切削速速度Vcc(m/minn)选取取:n=其中中Vc-切削速
20、速度,D-工工件或刀刀具的直直径(mmm)根据切削削原理可可知,切切削速度度的高低低主要取取决于被被加工零零件的精精度、材材料、刀刀具的材材料和刀刀具耐用用度等因因素。综合以上上的分析析,确定定了零件件的加工工顺序、道道具规格格和必要要的参数数,如表表3.11。表3.11 加工工操作顺顺序和道道具规格格程序组名操作名称加工名称加工类型型道具名称道具直径转角半径主轴速度进给速度步长深度AC1DR1钻中心孔标准钻ZD5515000200AC2DR2粗钻深孔钻D4.334.3150001001AC3DR3精钻深孔钻D4.774.71000030AC4DR4铣孔平面铣D440220005000.3NC
21、1AS1开粗型腔铣D2300R420418000250000.8NC2AS2侧壁精铣等高轮廓廓铣D16RR0.88160.822000200000.322AS3顶面精铣区域铣削削D16RR0.88160.82200025000NC3AS4光底精铣铣面铣D16RR0.88160.835000500NC4AS5光外侧面面等高轮廓廓铣D16RR0.88160.835000100000.188AS6光内侧面面曲面区域域D16RR0.88160.83500010000NC5AS7外侧清根根等高轮廓廓铣D1616035000100000.066AS8内侧清根根等高轮廓廓铣D1616035000100000
22、.066NC6AS9顶面精铣铣区域铣削削D6R336335000600NC7AS100顶面清根根径向切削削D3R11.531.560000300续表3.1:程序组名跨度部件余量量公差侧面底面内外AC1AC20.2AC30AC4000.0110.011NC19.60.3550.1550.0330.122NC20.1880.0330.0330.60.1880.0330.033NC37.20.500.0110.011NC400.0110.0110.01100.0110.0110.011NC500.0110.01100.0110.011NC60.100.0110.011NC70.100.0110.00
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