ug软件在球身螺纹轴零件加工中的应用毕业设计论文(编辑修改稿)

ug软件在球身螺纹轴零件加工中的应用毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

床的规定值。 其次，还应该掌握和了解数控机床的额定功率大小、主轴速度和进给速度限定范围、刀位数量、刀具系统以及机床其他附件等方面的内容。 通常小型数控机床具有较高的主轴速度和较低的额定功率，而大型机床具有较低的主轴速度和较高的额定功率。 3) 数控系统性能分析 数控系统性能分析包括控制系统的类型，坐标系的定义方式，主轴转速范围，进给速度的定义，刀具的识别和编号方法，对圆弧插补的要求，轴的连动方式，拐角 控制方法，刀具运动 (快速运动、直线运动和圆弧运动 )的模式等方面的内容；还包括数控程序的格式，数控程序的语法结构，常见的数控编程指令及其使用规则。 控制系统作为数控机床的核心部分，在进行数控程序规划时，编程人员必须对控制系统的标准指令有一个清晰的了解，只有这样，才能使用数控系统的特有功能和科学的编程方法，比如加工循环、子程序、宏指令和其他功能。 建议程序员要很好地了解数控机床和数控系统，这对于编写高水平、高质量的数控程序非常有用，也更具有创新意义。 数控系统功能的有效利用和数控程序的质量，反映了编程员对数控机床 及其数控系统功能的了解程度。 4) 零件数控编程数据处理 由于零件设计图主要反映设计人员的设计思想，在零件的形状特点、尺寸，以及零件表面之间的相互位置关系等方面考虑得多一些，而在零件结构上、加工工艺性等方面，很少或没有考虑对加工的影响。 这反映在以下方面。 设计基准转换数据处理表现为零件图上的设计基准由反映设计思想的特征元素 —— 点、线、面组成，这也是建立零件坐标系的依据，加工坐标系的建立过程即是将设计基准和零件坐标系联系起来的过程。 加工坐标系作为加工的基准，一是考虑设计基准是四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 9 页 授人以渔 能力为本 否适合建立零件的加工坐标系，即能否 根据设计基准来建立；如果不适合，如何进行转换；二是考虑由设计基准确定的加工坐标系，其位置是否方便找正；三是考虑坐标系原点对于数控编程计算是否简单。 处理零件加工图形主要考虑零件的数控加工工艺性，对零件图形进行必要的数学处理和数值计算。 具体可以概括为以下内容：简化零件图形提取零件设计图中的曲线和曲面 (特征 )作为数控加工图形；或者压缩某些与制造无关的特征，例如不需加工及不能加工的特征 (如孔、槽、圆角、螺纹等 )。 这些特征被压缩后，可明显感觉到编程直观，同时可以提高运算速度和使刀位轨迹合理。 补全零件图形是指根据零件 数控加工的要求，重新构造或补充满足要求的图形。 增加一些加工辅助线或辅助面，构建刀具轨迹限制边界。 基点、节点和刀位点的计算表现为零件的轮廓曲线由直线、圆弧、二次曲线等不同的几何元素组成，在编制程序前，必须对加工轨迹的一些坐标值进行计算，作为程序刀位点的输入数据。 数据计算包括基点计算、节点计算等。 对于复杂的加工曲线和曲面，必须使用计算机辅助计算。 5) 数控工艺路线设计 数控工艺路线设计是指程序员结合机床具体情况，考虑工件的定位，设计夹具或选用夹具和辅助工装及数控加工方案设计的整个构思过程。 首先确定最终零件 的数控加工图形或模型；然后确定零件的加工坐标系，为减少定位误差，加工坐标系应尽量与设计基准重合；最后进行数控加工方案设计，包括加工区域划分、加工路线确定和加工工序设计等方面的内容。 6) 编写数控加工程序 根据确定的加工路线、刀具号、切削用量、辅助动作以及数值计算的结果，按照数控机床规定的使用功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序。 此外还应附上必要的加工示意图、刀具布置图、机床调整卡、工序卡及必要的说明等。 数控编程的过程是逐步完善数控工艺方案的过程，由于工艺方案是预先设想的，不一定全面，因此在数控编程 中要不断调整和改进。 7) 数控程序校验 数控程序的验证工作是不可缺少的环节，不能因为时间来不及或思想上的侥幸心理，放弃验证工作。 程序校验的主要内容包括如下方面。 四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 10 页 授人以渔 能力为本 (1) 数控程序是否存在语法错误，输入数据是否有效，即数控系统能否识别。 (2) 数控程序是否完整、合理。 (3) 刀具运动轨迹是否正确：编好的数控程序通常可以通过在机床显示屏上显示刀具路径，即刀具的运动轨迹，来检验程序的正确性。 (4) 首件试切削程序校验部分的内容可以证明刀具轨迹运动的正确性，因此要对工件进行首件试切。 根据实际验证的内容 如干涉、过切区域，刀具、工件和夹具的刚度与弹性变形情况，以及刀具的磨损情况等因素进行必要的处理和调整。 UG CAM 概述 UG CAM 系统可以提供全面的、易于使用的功能，以解决数控刀轨的生成、加工仿真和加工验证等问题。 UG CAM 系统所提供的单一制造方案，可以高效率地加工从普通的孔到复杂的飞机螺旋桨的所有零件。 UG CAM 系统除了提供生成 NC 代码的工具以及后置任务，还提供了在这个领域最新改进的加工切削技术，比如高速切削技术（高速铣）、样条插补以及数字检验确认，这些都能极大地提高用户的生产能力。 UG CAM 模块的加工类型有铣削加工、车削加工、点位加工和线切割加工四大类型。 1. 铣削加工 铣削加工是最为常见也是最重要的一种加工方式。 根据加工表面形状可分为平面铣和轮廓铣。 根据在加工过程中机床主轴轴线方向相对工件是否能够改变，可分为固定轴铣和可变轴铣。 固定轴铣又可分为平面铣、型腔铣和固定轮廓铣；可变轴铣又可分为可变轮廓铣和顺序铣。 （ 1）平面铣（ MillPlanar） 平面铣用于平面轮廓或平面区域的精、粗加工，刀具平行于工件底面进行多层铣削。 每个切削层均与刀轴垂直，各加工部位的侧壁与底面垂直。 平面铣提 供加工 2～ 轴零件的所有功能，设计更改通过相关性而自动处理。 该模块包括多次走刀轮廓铣、仿型内腔铣和 Z 字型走刀铣削，用户可规定避开夹具和进行内部移动的安全余量。 此外，还提供型腔分层切削功能和凹腔底面小岛加工功能，以及提供一些操纵机床辅助运动的指令，如冷却、刀具补偿和夹紧等。 四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 11 页 授人以渔 能力为本 平面铣的特点是：刀轴固定，底面是平面，各侧壁垂直于底面。 （ 2）型腔铣（ MillCavity） 型腔铣根据型腔的形状，将要切除的部位在深度方向上分成多个切削层进行切削。 每个切削层可指定不同的切削深度，切削时刀轴与切削平面垂直。 型腔可 用于加工侧壁与底面不垂直的部位。 型腔铣可用边界、平面、曲线和实体定义要切除的材料。 型腔铣模块对加工汽车和消费品工业中普遍使用的注塑模具和冲压模特别有用。 它提供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的全部功能。 其最突出的功能是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，而构成型腔的曲线可达数百个。 当该模块发现型面异常时，它可以自行更正，或者在用户规定的公差范围内加工出型腔。 型腔铣的特点是：刀轴固定，底面可以是曲面，侧 壁可以不垂直于底面。 （ 3）固定轴曲面轮廓铣（ FixedAxis milling） 固定轴曲面轮廓铣简称固定轴铣。 它将空间驱动几何体投射到零件表面上，驱动刀具以固定轴形式加工曲面轮廓。 固定轴铣主要用于曲面的半精加工和精加工，也可以进行多层铣削。 该模块提供完全和综合的功能，用于产生 3 轴联动加工刀具路径。 基本上能造型出来的任何曲面和实体它都能加工。 它具有强大的加工区域选择功能，有多种驱动方法和走刀方式可供选择，如沿边界切削、放射状切削、螺旋切削及用户定义方式切削。 此外，它还提供逆铣、顺序铣控制以及螺旋进刀方式 ；还可以容易地识别前道工序未能切除的加工区域和陡峭区域，以便用户进一步清理这些地方。 固定轴铣的特点是：刀轴固定，具有多种切削形式和进刀退刀控制，可投射空间点、曲线、曲面和边界等驱动几何体进行加工，可做螺旋线切削（ Spiral Cut）、射线切削（ Radial Cut）及清根切削（ Flow Cut）。 （ 4）可变轴轮廓铣（ VariableAxis Milling） 可变轴轮廓铣削模块支持定轴和多轴铣削功能，可加工 UG 造型模块中生成的任何几何体，并保持主模型相关性。 该模块提供完整的 3～ 5 轴铣削功能，提供强大 的刀轴控制、走刀方式选择和刀具路径生产功能。 （ 5）顺序铣（ SequentialMill） 顺序铣模块适用于需要完全控制刀具路径生成过程的每一步骤的情况，支持 2～ 5四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 12 页 授人以渔 能力为本 轴的铣削编程。 它允许用户交互式地一段一段地生成刀具路径，并保持对过程中的每一步都全面控制。 该模块提供的循环功能使用户可以仅定义某个曲面上最内和最外的刀具路径，而由该模块自动生成中间的步骤，适用于高难度的数控程序 编制。 2. 车削加工 车削加工也是较为常见的加工方式，主要应用于旋转结构零件的加工，可以完成复杂形状的轴类和盘类零件的加工。 车削加 工分为粗车、精车、车槽、车螺纹和钻孔等类型。 （ 1）粗车 粗车加工用于切除零件上大部分的材料，为精加工作准备。 这些加工方法包括高速粗加工，以及通过正确的内置进刀 /退刀运动达到半精加工或精加工质量。 车削粗加工依赖于系统的剩余材料自动去除功能。 （ 2）精车 精车加工用于零件表面的精加工，其沿着定义的边界生成一条或几条精加工的刀具路径。 精加工操作可以使用剩余材料的自动检测功能。 （ 3）车槽 车槽加工用于车削零件上各种内外环槽和凸缘，它是沿着定义的边界切削或横向切入切削。 （ 4）车螺纹 车螺纹加工用于加工直螺纹、锥 螺纹、单头或多头螺纹、内外螺纹的切削。 （ 5）钻孔 车削加工中的钻孔指在加工零件的中心线上钻孔，它将在工件中心线上生成一条刀具路径。 3. 点位加工 点位加工包括钻孔、镗孔、螺纹孔加工等，也可以用于电焊和铆接。 其主要特点是，首先使用刀具定位加工位置，再进刀切削零件，完成切削后退刀。 4. 线切割加工 线切割加工是 用线状电极 （ 钼丝或铜丝 ） 靠火花放电对工件进行切割 ，所以应该称为电火花线切割，也可以简称为线切割。 在线切割加工中，刀具是电极丝，可使用 2～ 5轴加工，不受零件材料的影响。 在 UG NX5 CAM 中，系统提 供了 2 轴和 4 轴线切割加四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 13 页 授人以渔 能力为本 工两种方式。 UG NX5 的工作环境 在 Windows 系统平台的桌面上双击【 NX 】图标或依次选择【开始】 /【所有程序】 /【 UGS NX 】 /【 NX 】命令，进入 UG NX 5 欢迎界面，等待软件初始化，然后进入 UG NX 5 的界面，如 图 1 4 所示。 图 1 4 加工环境 在标准工具条应用程序的“开始”按钮的下拉列表中选择“加工”模块，进入加工模块。 当第一次进入编程界面时，会弹出〖加工环境〗对话框，如 图 1 5 所示。 在〖加工环境〗对话框中选择加工方式，然后单击 按钮即可正式进入编程主界面。 四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 14 页 授人以渔 能力为本 轮廓加工 点位加工 车床加工 铸造加工 平面加工 多轴加工 镗孔 线切割加工 图 1 5 编程界面 UG NX5 加工模块的编程界面如 图 1 6 所示，与建模模块的工作界面相似。 图 1 6 UG NX 加工模块是功能非常强大而操作相对简便的自动编程方式。 应用 UG NX 可以轻松编制各种复杂零件的数控加工程序。 用户可以根据零件结构、加工表面形状和加工精度要求选择合适的加工类型。 在每种加工类型中包含了多个加工模板，应用各加工模板可快速建立加工操作。 在交互操作过程中，用户可在图形方式下交互编辑刀具路径，观察刀具的运动过程，生成刀具位置源文件。 并可以用可视化功能，在屏幕上显示刀具轨迹，模拟刀具的真实切削过程。 完成操作创建后，可以应用后置处理功能生成指定机床可以识别的 NC 程序。 四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 15 页 授人以渔 能力为本 第 2 章 创建零件模型 绘图分析 此次毕业设计是根据下图进行绘制和自动编程。 该螺纹圆弧轴为典型的轴类回转体零件，利用旋转实体特征工具，很容易构建其主体部分。 轴上细微结构如圆角、倒角、槽、螺纹等都可以运用相应的特征工具创建。 如 图 2 1 所示。 图 2 1 四川科技职业学院 毕业设计 (论文 ) 第 16 页 授。