数控铣削毕业设计说明书.doc

1 1前言在当代信息化技术的推动和催化下,传统的制造业和制造技术也通过应用信息技术正向高效率,高精度,高自动化方向发展,数控机床,加工中心和柔性制造单元以及集成制造系统等得到了广泛应用。数控加工技术已广泛应用于机械加工制造业中,如数控铣削、镗削、车削、线切割、电火花加工等,其中数控铣削是复杂多变零件的主要加工方法。数控设备为精密复杂零件的加工提供了基本条件,但要达到预期的加工效果,编制高质量的数控程序是必不可少的,这是因为数控加工程序不仅包括零件的工艺过程,而且还包括刀具的形状和尺寸、切削用量、走刀路径等工艺信息。无论是手工编程或计算机辅助编程,在编制加工程序时,选择合理的工艺参数,是编制高质量加工程序的前提。 UG是Unigraphics 的缩写,是Siemens PLM Software 公司出品的一个产品工程解决方案,它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。这是一个交互式 CAD/CAM( 计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统,它功能强大,可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构和实体的加工。它在诞生之初主要基于工作站,但随着 PC硬件的发展和个人用户的迅速增长,在PC上的应用取得了迅猛的增长,目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。因此,用 UG 作为 CAD/CA M 软件平台,进行的产品创新设计,不仅可以运用机械方面的知识进行产品开发,也可以培养对本软件的操作能力。随着科学技术的发展,机械产品的形状和结构不断改进,对零件加工质量的要求也越来越高。随着社会多产品多样化需求的增强,产品品种增多,产品更新换代加快,这使得数控加工在生产中得到了广泛的应用,并不断地发展。尤其是随着 FMS 和CIMS 的兴起和不断成熟,对机床数控系统提出了更高的要求,现代数控加工正在向高速化、高精度化、高可靠性、高柔性化、高一体化、网络化和智能化等方向发展。一般认为 UGNX 是业界中比较有代表性的数控软件。其中 UGCAM 即加工制造模块,是 UG 的重要模块之一,具有举足轻重的地位。其主要功能是承担交互式图形数控编程的任务,即针对已有的 CAD 三维模型所包含的产品表面几何信息,进行数控加工刀位轨迹的自动计算,完成产品的加工制造,从而实现产品设计者的设计构想。 UGCAM 由五个模块组成,即交互工艺参数输入模块、刀具轨迹生成模块、刀 2 具轨迹编辑模块、三维加工动态仿真模块和后置处理模块。(1) 交互工艺参数输入模块通过人机交互的方式,用对话框和过程向导的形式输入刀具、夹具、编程原点、毛坯、零件等工艺参数。(2) 刀具轨迹生成模块 UG/Toolpath Generator UGCAM 最具特点的是其功能强大的刀具轨迹生成方法。包括车削、铣削、线切割等完善的加工方法。其中铣削主要有以下功能: ①Point toPoint :完成各种孔加工; ②Planar Mill :平面铣削。包括单向行切,双向行切,环切以及轮廓加工等; ③Fixed Contour :固定多轴投影加工。用投影方法控制刀具在单张曲面上或多张曲面上的移动,控制刀具移动的可以是已生成的刀具轨迹,一系列点或一组曲线; ④Variable Contour :可变轴投影加工; ⑤Parameter line :等参数线加工。可对单张曲面或多张曲面连续加工; ⑥Rough toDepth :粗加工。将毛坯粗加工到指定深度; ⑦Cavity Mill :多级深度型腔加工。特别适用于凸模和凹模的粗加工; ⑧Sequential Surface :曲面交加工。按照零件面、导动面和检查面的思路对刀具的移动提供最大程度的控制。(3) 刀具轨迹编辑模块 UG/Graphical Tool Path Editor 刀具轨迹编辑器可用于观察刀具的运动轨迹,并提供延伸、缩短或修改刀具轨迹的功能。同时, 能够通过控制图形的和文本的信息去编辑刀轨。因此,当要求对生成的刀具轨迹进行修改,或当要求显示刀具轨迹和使用动画功能显示时,都需要刀具轨迹编辑器。动画功能可选择显示刀具轨迹的特定段或整个刀具轨迹。附加的特征能够用图形方式修剪局部刀具轨迹,以避免刀具与定位件、压板等的干涉,并检查过切情况。刀具轨迹编辑器主要特点:显示对生成刀具轨迹的修改或修正;可进行对整个刀具轨迹或部分刀具轨迹的刀轨动画;可控制刀具轨迹动画速度和方向;允许选择的刀具轨迹在线性或圆形方向延伸;能够通过已定义的边界来修剪刀具轨迹;提供运动范围,并执行在曲面轮廓铣削加工中的过切检查。(4) 三维加工动态仿真模块 UG/Verify UG/Verify 交互地仿真检验和显示 NC 刀具轨迹,它是一个无需利用机床,成本低,高效率的测试 NC加工应用的方法。UG/Verify 使用 UG/CAM 定义的 BLANK 作为初始的毛坯形