接头数控加工与UG编程

1接头数控加工与UG编程CNCMachiningandprogrammingUGconnector摘要随着计算机技术的飞速发展，数控机床在我国机械加工行业中得到越来越广泛的应用。它不仅解决了普通机床难以解决的许多加工难题，而且提高了加工精度和生产效率，同时也对CAM编程软件，加工工艺和刀具设计提出了许多新的、更高的要求。为使这些先进的设备更好地发挥作用，必须着重解决这些问题。【关键词】：UG；建模；加工编程；刀路仿真；CAD/CAM；刀具；夹具；数控机床2AbstractWiththerapiddevelopmentofcomputertechnology,numericalcontrolmachiningmachinetoolindustryinChinatobemoreandmorewidelyused.Itnotonlysolvescommonmachineproblemsdifficulttosolvemanyoftheprocessing,butalsoimprovetheprocessingaccuracyandproductionefficiency,butalsoontheCAMprogrammingsoftware,processtechnologyandtooldesignofmanynewandhigherrequirements.Inorderfortheseadvanceddevicesplayabetterrole,wemustfocusonresolvingtheseissues【Keywords】UG；modeling；processing；programming；toolpathsimulation；CAD/CAM；fixtures；CNCmachinetools3目录前言………………………………………………………………………………………5一、UGNX介绍…………………………………………………………………………6二、接头零件的建模设计………………………………………………………………111、零件原始数据的采集…………………………………………………………112、完善接头零件各结构和尺寸数据……………………………………………113、UG实体建模………………………………………………………………………12三、接头零件的加工工艺分析…………………………………………………………171、零件图的分析……………………………………………………………………172、装夹定位的分析与夹具设计…………………………………………………173、材料的分析与毛坯的选择……………………………………………………184、加工工艺的分析与安排…………………………………………………………195、刀具的分析和编程原点的确定………………………………………………196、切削参数的分析……………………………………………………………………20四、接头零件的UG编程…………………………………………………………………231、编程前的初始化…………………………………………………………………252、建立刀具……………………………………………………………………………253、创建刀路……………………………………………………………………………254、原程序的生成……………………………………………………………………255、后处理程序的生成（Postprocess）…………………………………………266、数控仿真…………………………………………………………………………267、出数控加工程序单………………………………………………………………26结论………………………………………………………………………………………28第五章参考文献………………………………………………………………………29第六章致谢词…………………………………………………………………………304前言进入新世纪以来，世界机械工业进入了前所未有的高速发展阶段。随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。造业体现着一个国家的综合国力，我国制造业要打造“中国制造”的品牌，要真正成为“世界加工制造中心”，必须要有先进的制造技术与一大批掌握先进制造技术的人才作为支撑。数控技术是集机械、电子、信息和管理等学科于一体的新兴交叉学科，数控技术的发展对人才的知识、能力、素质结构提出了新的要求。数控技术的发展要求从事数控加工、模具制造、CAD／CAM技术的机电复合型人才，以满足制造业发展对人才的需求。其中CAD／CAM技术要求精通专业的CAD／CAM软件，而Unigraphics（简称UG）软件是当前世界上最先进和紧密集成的、面向制造业的CAX（即CAD、CAE、CAM等的总称）高端软件，是知识驱动自动化技术领域中的领先者。它实现了设计优化技术与基于产品和过程的知识工程的组合。UG软件能够为各种规模的企业提供可测量的价值；能够使企业产品更快地提供给市场；能够使复杂的产品设计与分析简单化；能够有效地降低企业的生产成本并增加企业的市场竞争实力。正是由于该软件的高度集成化和优越的性能，使之成为目前世界上最优秀公司广泛使用的系统。而本文正是通过UG阐述一个接头零件由蓝图，到建三维模型，到出工程图，再到加工编程出NC程序的全程操作。由于本人水平有限，在阐述的过程中难免有不足之处，敬请老师加以批评和指导。5第一章UGNX介绍§UG/Gateway（UG入口）这个模块是UG的基本模块，包括打开、创建、存储等文件操作；着色、消隐、缩放等视图操作；视图布局；图层管理；绘图及绘图机队列管理；空间漫游，可以定义漫游路径，生成电影文件；表达式查询；特征查询；模型信息查询、坐标查询、距离测量；曲线曲率分析；曲面光顺分析；实体物理特性自动计算；用于定义标准化零件族的电子表格功能；按可用于互联网主页的图片文件格式生成UG零件或装配模型的图片文件，这些格式包括：CGM、VRML、TIFF、MPEG、GIF和JPEG；输入、输出CGM、UG/Parasolid等几何数据；Macro宏命令自动记录、回放功能；UserTools用户自定义菜单功能，使用户可以快速访问其常用功能或二次开发的功能。§UG实体建模(UG/SolidModeling)UG实体建模提供了草图设计、各种曲线生成、编辑、布尔运算、扫掠实体、旋转实体、沿导轨扫掠、尺寸驱动、定义、编辑变量及其表达式、非参数化模型后参数化等工具。§UG/FeaturesModeling(UG特征建模)UG特征建模模块提供了各种标准设计特征的生成和编辑、各种孔、键槽、凹腔--方形、圆形、异形、方形凸台、圆形凸台、异形凸台、圆柱、方块、圆锥、球体、管道、杆、倒圆、倒角、模型抽空产生薄壁实体、模型简化(Simplify)，用于压铸模设计等、实体线、面提取，用于砂型设计等、拔锥、特征编辑：删除、压缩、复制、粘贴等、特征引用，阵列、特征顺序调整、特征树等工具。§UG/FreeFormModeling(UG自由曲面建模)UG具有丰富的曲面建模工具。包括直纹面、扫描面、通过一组曲线的自由曲面、通过两组类正交曲线的自由曲面、曲线广义扫掠、标准二次曲线方法放样、等半径和变半径倒圆、广义二次曲线倒圆、两张及多张曲面间的光顺桥接、动态拉动调整曲面、等距或不等距偏置、曲面裁减、编辑、点云生成、曲面编辑。§UG/UserDefinedFeature(UG用户自定义特征)UG/UserDefinedFeature用户自定义特征模块提供交互式方法来定义和存储基于用户自定义特征（UDF）概念的，便于调用和编辑的零件族，形成用户专用的UDF库，提高用户设计建模效率。该模块包括从已生成的UG参数化实体模型中提取参数、定义特征变量、建立参数间相关关系、设置变量缺省值、定义代表该6UDF的图标菜单的全部工具。在UDF生成之后，UDF即变成可通过图标菜单被所有用户调用的用户专有特征，当把该特征添加到设计模型中时，其所有预设变量参数均可编辑并将按UDF建立时的设计意图而变化。§UG/Drafting(UG工程绘图)UG工程绘图模块提供了自动视图布置、剖视图、各向视图、局部放大图、局部剖视图、自动、手工尺寸标注、形位公差、粗糙度符合标注、支持GB、标准汉字输入、视图手工编辑、装配图剖视、爆炸图、明细表自动生成等工具。§UG/AssemblyModeling(UG装配建模)UG装配建模具有如下特点：提供并行的自顶而下和自下而上的产品开发方法；装配模型中零件数据是对零件本身的链接映象，保证装配模型和零件设计完全双向相关，并改进了软件操作性能，减少了存储空间的需求，零件设计修改后装配模型中的零件会自动更新，同时可在装配环境下直接修改零件设计；坐标系定位；逻辑对齐、贴合、偏移等灵活的定位方式和约束关系；在装配中安放零件或子装配件，并可定义不同零件或组件间的参数关系；参数化的装配建模提供描述组件间配合关系的附加功能，也可用于说明通用紧固件组和其它重复部件；装配导航；零件搜索；零件装机数量统计；调用目录；参考集；装配部分着色显示；标准件库调用；重量控制；在装配层次中快速切换，直接访问任何零件或子装配件；生成支持汉字的装配明细表，当装配结构变化时装配明细表可自动更新；并行计算能力，支持多CPU硬件平台。§UG/ANSYSInterface(UG/ANSYS软件接口)UG/ANSYS软件接口完成全自动网格划分、交互式网格划分、材料特性定义、载荷定义和约束条件定义、ANSYS接口、有限元分析结果图形化显示、结果动画模拟、输出等值线图、云图。§UG/CAMBASE(UG加工基础)UG加工基础模块提供如下功能：在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的情况、进行图形化修改：如对刀具轨迹进行延伸、缩短或修改等、点位加工编程功能，用于钻孔、攻丝和镗孔等、按用户需求进行灵活的用户化修改和剪裁、定义标准化刀具库、加工工艺参数样板库使初加工、半精加工、精加工等操作常用参数标准化，以减少使用培训时间并优化加工工艺。§UG/NurbsPathGenerator(UG/Nurbs样条轨迹生成器)UG/NurbsPathGenerator样条轨迹生成器模块允许在UG软件中直接生成基于Nurbs样条的刀具轨迹数据，使得生成的轨迹拥有更高的精度和光洁度，而加工程序量比标准格式减少30%～50%，实际加工时间则因为避免了机床控制器的等待时间而大幅度缩短。该模块是希望使用具有样条插值功能的高速铣床（FANUC或SIEMENS）用户必备工具7§UG/Lathe(UG车削)UG车削模块提供粗车、多次走刀精车、车退刀槽、车螺纹和钻中心孔、控制进给量、主轴转速和加工余量等参数、在屏幕模拟显示刀具路径，可检测参数设置是否正确、生成刀位原文件（CLS）等功能。§UG/Core&CavityMilling（UG型芯、型腔铣削）UG型芯、型腔铣削可完成粗加工单个或多个型腔、沿任意类似型芯的形状进行粗加工大余量去除、对非常复杂的形状产生刀具运动轨迹，确定走刀方式、通过容差型腔铣削可加工设计精度低、曲面之间有间隙和重叠的形状，而构成型腔的曲面可达数百个、发现型面异常时，它可以或自行更正，或者在用户规定的公差范围内加工出型腔