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哈尔滨理工大学实训说明书题目：模型数控加工院、系：机械动力工程学院姓名：指导教师：万泉、杨树财系主任：王义文2011年1月12日哈尔滨理工大学数控加工编程与操作技能训练说明书指导教师：杨树财-1-目录摘要……………………………………………………………………………2第1章绪论……………………………………………………………………31.1数控技术的发展……………………………………………………31.2UG软件的概述………………………………………………………5第2章建模过程………………………………………………………………8第3章编程过程……………………………………………………………133.1创建程序父节点组…………………………………………………133.2创建刀具父节点组…………………………………………………133.3创建几何父节点组…………………………………………………143.4创建加工操作……………………………………………………153.4.1创建粗加工操作……………………………………………153.4.2创建平面精工……………………………………………173.4.3固定轴半精加工………………………………………………183.4.4固定轴精加工………………………………………………193.4.5.过切检查……………………………………………21第4章后置处理…………………………………………………………22第5章加工过程…………………………………………………………23总结………………………………………………………………………23参考文献…………………………………………………………………23哈尔滨理工大学数控加工编程与操作技能训练说明书指导教师：杨树财-2-UG软件在数控加工中的应用的研究摘要数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备。数控加工技术集传统的机械制造、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、信息处理、光机电技术于一体，是现代机械制造技术的基础。它的广泛应用，给机械制造业的生产方式、产品结构带来了深刻的变化。今年来，国内制造业发展迅速，全球制造业向我国转移的趋势十分明显，代表着先进制造技术的数控加工在制造业中的应用也日益普及。随着数控技术俄飞速发展，数控技术的水平和普及程度，已经成为衡量一个国家统合国力和工业现代化水平的重要标志。本课程设计是通过对球座的建模、编程、加工过程使我们对UG软件的建模部分、加工部分的熟练运用，使我们能够对数控加工技术的进一步掌握。关键词UG软件数控技术建模编程加工哈尔滨理工大学数控加工编程与操作技能训练说明书指导教师：杨树财-3-第1章绪论1.1数控技术的发展20世纪中期，随着电子技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，推动了机床自动化的发展。采用数字技术进行机械加工，最早是在40年代初，由美国北密支安的一个小型飞机工业承包商派尔逊斯公司（ParsonsCorporation）实现的。他们在制造飞机的框架及直升飞机的转动机翼时，利用全数字电子计算机对机翼加工路径进行数据处理，并考虑到刀具直径对加工路线的影响，使得加工精度达到±0.0381mm（±0.0015in），达到了当时的最高水平。1952年，麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一套试验性的数控系统，成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床。这台机床是一台试验性机床，到了1954年11月，在派尔逊斯专利的基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生产出来。在此以后，从1960年开始，其他一些工业国家，如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床。数控机床中最初出现并获得使用的是数控铣床，因为数控机床能够解决普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或曲面零件。然而，由于当时的数控系统采用的是电子管，体积庞大，功耗高，因此除了在军事部门使用外，在其他行业没有得到推广使用。到了1960年以后，点位控制的数控机床得到了迅速的发展。因为点位控制的数控系统比起轮廓控制的数控系统要简单得多。因此，数控铣床、冲床、坐标镗床大量发展，据统计资料表明，到1966年实际使用的约6000台数控机床中，85%是点位控制的机床。数控机床的发展中，值得一提的是加工中心。这是一种具有自动换刀装置的数控机床，它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工。这种产品最初是在1959年3月，由美国卡耐·特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）开发出来的。这种机床在刀库中装有丝锥、钻头、铰刀、铣刀等刀具，根据穿孔带的指令自动选择刀具，并通过机械手将刀具装在主轴上，对工件进行加工。它可缩短机床上零件的装卸时间和更换刀具的时间。加工中心现在已经成为数控机床中一种非常重要的品种，不仅有立式、卧式等用于箱体零件加工的镗铣类加工中心，还有用于回转整体零件加工的车削中心、磨削中心等。哈尔滨理工大学数控加工编程与操作技能训练说明书指导教师：杨树财-4-1967年，英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统，这就是所谓的柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之后，美、欧、日等也相继进行开发及应用。1974年以后，随着微电子技术的迅速发展，微处理器直接用于数控机床，使数控的软件功能加强，发展成计算机数字控制机床（简称为CNC机床），进一步推动了数控机床的普及应用和大力发展。80年代，国际上出现了1～4台加工中心或车削中心为主体，再配上工件自动装卸和监控检验装置的柔性制造单元（FlexibleManufacturingCell——FMC）。这种单元投资少，见效快，既可单独长时间少人看管运行，也可集成到FMS或更高级的集成制造系统中使用。目前，FMS也从切削加工向板材冷作、焊接、装配等领域扩展，从中小批量加工向大批量加工发展。机床数控技术，被认为是现代机械自动化的基础技术。我国数控技术起步于1958年，近50年的发展历程大致可分为三个阶段：第一阶段从1958—1979年，即封闭式发展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期问以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。在此阶段，由于改革开放和国家的重视，以及研究开发环境和国际环境的改善，我国数控技术在研究、开发和产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达50％，配国产数控系统(普及型)也达到了10％。目前我国一部分普及型数控机床的生产已经形成一定规模，产品技术性能指标较为成熟，价格合理，在国际市场上具有一定的竞争力。我国数控机床行业所掌握的五轴联动数控技术较成熟，并已有成熟产品走向市场。同时，我国也已进人世界高速数控机床生产国和高精度精密数控机床生产国的行列。我国现有数控机床生产厂家100多家，生产数控产品几千种以上。产品主要分为经济型、普及型和高档型三种类型。在CIMT2003上，中国内地共展出机床700多台，在600多台金属切削机床和近100台金属成形机床展品中，数控机床分别占75％和54％。这既体现了中国机床市场的需求趋势，也反映了中国在数控机床产业化方面取得了突破性进展。虽然我国在数控产品的研究开发生产各方面有了较大的进步，但目前我国占据市场的产品主要集中在经济型产品上，而在中档、高档产品上市场比例仍然很小，与国外一些先进产‘品相比，在可靠性、稳定性、速度和精度等方面均存在较大差距。与发达国家相比，我国数控机床行业在信息化技术应用上仍然存在很多不足。哈尔滨理工大学数控加工编程与操作技能训练说明书指导教师：杨树财-5-目前国外数控系统技术发展的总体趋势是智能化、开放性、网络化、信息化。1.2UG软件的概述UnigraphicsSolutions公司(简称UGS)是全球著名的MCAD供应商,主要为汽车与交通、航空航天、日用消费品、通用机械以及电子工业等领域通过其虚拟产品开发(VPD)的理念提供多级化的、集成的、企业级的包括软件产品与服务在内的完整的MCAD解决方案。其主要的CAD产品是UG。UG公司的产品主要有为机械制造企业提供包括从设计、分析到制造应用的Unigraphics软件、基于Windows的设计与制图产品SolidEdge、集团级产品数据管理系统iMAN、产品可视化技术ProductVision以及被业界广泛使用的高精度边界表示的实体建模核心Parasolid在内的全线产。UG在航空航天、汽车、通用机械、工业设备、医疗器械以及其它高科技应用领域的机械设计和模具加工自动化的市场上得到了广泛的应用。多年来，UGS一直在支持美国通用汽车公司实施目前全球最大的虚拟产品开发项目，同时Unigraphics也是日本著名汽车零部件制造商DENSO公司的计算机应用标准，并在全球汽车行业得到了很大的应用，如Navistar、底特律柴油机厂、Winnebago和RobertBoschAG等。另外，UGS公司在航空领域也有很好的的表现：在美国的航空业，安装了超过10,000套UG软件；在俄罗斯航空业，UG软件具有90%以上的市场；在北美汽轮机市场，UG软件占80%。UGS在喷气发动机行业也占有领先地位，拥有如Pratt&Whitney和GE喷气发动机公司这样的知名客户。航空业的其它客户还有：B/E航空公司、波音公司、以色列飞机公司、英国航空公司、NorthropGrumman、伊尔飞机和Antonov。UGS公司的产品同时还遍布通用机械、医疗器械、电子、高技术以及日用消费品等行业，如：3M、Will-Pemco、Biomet、Zimmer、飞利浦公司、吉列公司、Timex、Eureka和ArcticCat等。UG进入中国已经有九个年头了，其在中国的业务有了很大的发展，中国已成为远东区业务增长最快的国家。几年来，UG在中国的用户已超过800家，装机量达到3500多台套机电专业1、建模的灵活性复合建模-无需草图-需要时可进行全参数设计-无需定义和参数化新曲线——可直接利用实体边缘几何特征-具有凸垫、键槽、凸台、斜角、挖壳等特征-用户自定义特征哈尔滨理工大学数控加工编程与操作技能训练说明书指导教师：杨树财-6--引用模式光顺倒圆-业界最好的倒圆技术-可自适应于切口、陡峭边缘及两非邻接面等几何构形-变半径倒圆的最小半径值可退化至极限零2、协同化装配建模可提供自顶向下、自底向上两种产品结构定义方式并可在上下文中设计／编辑高级的装配导航工具-可图示装配树结构-可方便快速的确定部件位置对装配件的简化表达-隐藏或关掉特定组件-参考集-利用产品空间区域划分以及过滤器功能，选择工作组件或显示组件-局部着色强大的零件间的相关性-配对条件-零件间的表达式（关系）协同化团队工作-可方便的替换产品中任一零部件-刷新部件以取得最新的工作版本-团队成员可并行设计产品中各子装配或零件3、直观的二维绘图对制图员来讲，简单并富于逻辑性剖视图自动相关于模型和剖切线位置正交视图的计算和定位可简便的由一次鼠标操作完成自动隐藏线消除自动尺寸排列——不需要了解设计意图自动工程图草图尺寸标注4、被业界证实的数控加工２～５轴铣车加工线切割钣金件制造刀轨仿真和验证刀具库／标准工艺数据库功能哈尔滨理工大学数控加工编程与操作技能训练说明书指导教师：杨树财-7-5、领先的钣金件制造可在成型或展开的情况下设计或修改产品结构折弯工序可仿真工艺成型过程钣料展开几何自动与产品设计相关可在一幅工程图中直接展示产品设计和钣料展开几何6、集成的数字分析机构运动学分析硬干涉检查和软干涉检查运动仿真和分析动画过程中的动态干