毕业设计之（基于UG下的型腔零件数控仿形加工） - 图文(2)

XXX大学机电工程系毕业设计说明书（论文）

请大家指正。

2 数控加工技术与UG的简要介绍

数控技术是现代制造技术的基础，它的广泛应用使普通机械被数控机械所代替，使全球制造业发生了根本变化。数控技术的水准、拥有和普及程度已经成为衡量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志之一。为适应这种形势，需要大量培养数控专业技术人才。

随着计算机技术和机床制造业的不断发展，CAD/CAM图形交互式的应用成为数控技术发展的新趋势。数控编程在CAD /CAM系统在中最能明显发挥效益的环节之一，而PDM与UG的结合，让CAD/CAM的设计过程变得容易管理和控制，实现了时间的节约，大大的有助于实现设计加工自动化，提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等。

2.1 数控加工技术的发展趋势

2.1.1继续向开放式、基于PC的第六代方向发展

基于PC所具有的开放性、低成本、高可靠性、软硬件资源丰富等特点，更多的数控系统生产厂家会走上这条道路。至少采用PC机作为它的前端机，来处理人机界面、编程、联网通信等问题，由原有的系统承担数控的任务。PC机所具有的友好的人机界面，将普及到所有的数控系统。远程通讯，远程诊断和维修将更加普遍。 2.1.2向高速化和高精度化发展

这是适应机床向高速和高精度方向发展的需要。 2.1.3向智能化方向发展

随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度将不断提高。

① 应用自适应控制技术

数控系统能在运行过程中检测一些重要信息，并自动调整系统的有关参数，达到改进系统运行状态的目的。

② 引入专家系统指导加工

将熟练工人和专家的经验，加工的一般规律和特殊规律存入系统中，以工艺参数数据库为支撑，建立具有人工智能的专家系统。

③ 引入故障诊断专家系统

第 6 页 共 46 页

XXX大学机电工程系毕业设计说明书（论文）

在设备故障诊断系统中借助多种数学原理和系统理论，形成了多种不同的诊断方法。

④ 智能化数字伺服驱动装置

可以通过自动识别负载，而自动调整参数，使驱动系统获得最佳的运行状态。

2.2 UG软件在行业中的应用

2.2.1 CAD/CAM的国内外发展

随着我国改革开放步伐的进一步加快，中国正逐步成为全球制造业的基地，作为制造业基础的模具行业近年来得到了迅速发展。模具是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通信等产品中，60%—80%的零部件都依靠模具成型。国民经济的五大支柱产业，都要求模具工业的发展与之相适应。模具是“效益放大器”,模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。因此，我国要成为一个制造业强国，必须要振兴和发展我国的模具工业，提高模具工业的整体技术水平。

随着CAD/CAM软件加工及快速成型等先进制造技术的不断发展，以及这些技术在模具行业中的普及应用，模具设计与制造领域正发生着一场深刻的技术革命。在这场技术革命中，逐步掌握三CAD/CAM软件的使用，并用于模具的数字化设计与制造是其中的关键。 我国模具工业发展前景非常广阔。国内外模具及模具加工设备厂商己普遍看好中国市场。随着对模具设计质量与制造要求的不断提高，以及CAD/CAM技术在模具制造业中的大规模推广应用，急需大批熟悉CAD/CAM技术应用的模具设计与制造的技术人才。 2.2.2 UG的优点

UG具有以下优点：

① 具有统一的数据库，真正实现了CAD/CAE/CAM等各模块之间的无数据交换的自由切换，可施行并行工程。

② 采用复合建模技术，可将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模与参数化建模融为一体。

③ 基于特征（如：孔、凸台、型腔、沟槽、倒角等）的建模和编辑方法作为实体造型的基础，形象直观，类似于工程师传统的设计方法，并能用参数驱动。

第 7 页 共 46 页

XXX大学机电工程系毕业设计说明书（论文）

④ 曲线设计采用非均匀有理B样线条作为基础，可用多样方法生成复杂的曲面造型，特别适合于汽车、飞机、船舶、汽轮机叶片外形设计等外形复杂的曲面造型。

⑤ 出图功能强，可以十分方便地从三维实体模型直接生成二维工程图。能按ISO标准标注名义尺寸、尺寸公差、形位公差汉字说明等，并能直接对实体进行局部剖、旋转剖、阶梯剖和轴测图挖切生成各种剖视图，增强了绘图功能的实用性。

⑥ 以Parasolid为实体建模核心，实体造型功能处于领先地位。目前著名的CAD/CAE/CAM软件均以此作为实体造型的基础。

⑦提供了界面良好的二次开发工具GRIP(GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING)和UFUNC(USER FUNCTION)，并能通过高级语言接口，使UG的图形功能与高级语言的计算机功能紧密结合起来。

⑧ 具有良好的用户界面，绝大多数功能都可以通过图标实现，进行对象操作时，具有自动推理功能，同时在每个步骤中，都有相应的信息提示，便于用户作出正确的选择。

第 8 页 共 46 页

XXX大学机电工程系毕业设计说明书（论文）

3 零件分析与毛坯选择及UG造型

在数控铣削加工中，对零件图进行工艺分析的主要内容包括零件结构工艺性分析、选择数控铣削的加工内容、零件毛坯的工艺性分析和加工方案分析。

3.1零件分析

3.1.1读图和审图

图3-1 零件三视图及局部剖视图

第 9 页 共 46 页

XXX大学机电工程系毕业设计说明书（论文）

图3-2 零件

在数控铣削加工中，对零件图进行工艺分析的主要内容包括零件结构工艺性分析、选择数控铣削的加工内容、零件毛坯的工艺性分析和加工方案分析。

首先要认真分析与研究整台产品的用途、性能和工作条件，了解零件在产品中的位置、装配关系及其作用，弄清各项技术要求对装配质量和使用性能的影响，找出主要的和关键的技术要求，然后对零件图样进行分析。

① 该零件视图表达完整、清晰，尺寸及有关技术要求齐全、明确。

② 该组合件突起部位侧面的表面粗糙度为Ra1.6μm，其余加工表面粗糙度为Ra3.2μm，参数合理，便于加工。

③ 该组合件的定位基准为底面，尺寸偏差在±0.1mm。

④ 该组合件选用的材料为45锻件，价格低廉，加工难度不大，能够保证零件的各方面要求。

3.2毛坯、余量分析

3.2.1毛坯形状和尺寸的选择

选择毛坯形状和尺寸总的要求是：减少“肥头大耳”，实现少屑或无屑加工。因此，毛坯形状要力求接近成品形状，以减少机械加工的劳动量。但也有以下四种情况。 ① 采用锻件，铸造毛坯时，因锻模时的欠压量与允许的错模量不等，铸造时也会因砂型误差、收缩量及金属液体的流动性差不能充满型腔等造成余量的不等，此外，锻造、铸造后，毛坯的挠曲与扭曲变形量的不同也会造成加工余量不充分、不稳定，所以，除板料外，不论是锻件、铸件还是型材，只要准备采用数控加工，其加工表面

第 10 页 共 46 页