基于UG的六面體零件的多軸五軸加工工藝及與VERICUT仿真數(shù)控編程含4張CAD圖.zip

基于UG的六面體零件的多軸五軸加工工藝及與VERICUT仿真數(shù)控編程含4張CAD圖.zip,基于,UG,六面體,零件,多軸五軸,加工,工藝,VERICUT,仿真,數(shù)控,編程,CAD I 基于 UG 的六面體零件的多軸加工工藝及仿真 摘 要 復雜形狀的零件越來越多 精度要求也越來越高 對于復雜零件 往往采 用數(shù)控機床或多軸數(shù)控加工中心 因此掌握零件的數(shù)控編程技巧與方法 并在 數(shù)控加工前對數(shù)控程序進行仿真驗證 利用計算機圖形顯示系統(tǒng)把加工過程中 零件模型 刀具軌跡 刀具外形一起顯示出來 對零件的加工過程進行數(shù)控加 工仿真 對于減少零件的試切時間和次數(shù) 有效預防干涉 提高生產(chǎn)率等方面 都有非常重要的意義實踐依據(jù) 本文介紹了六面體零件從毛坯到成品的加工工藝 對零件的結構進行了分 析 制定了零件的加工工藝內(nèi)容 選擇了零件毛坯和設備 確定了定位基準 對零件的加工工藝方案 切削用量的選擇等進行了具體的分析 采用 UG 自動編 寫多軸加工程序 并使用數(shù)控 Vericut 仿真軟件進行銑削加工出零件 檢驗程 序正確性 關鍵詞 數(shù)控機床 加工工藝 自動編程 Vericut 仿真 銑削加工 II Abstract More and more complex parts of the shape accuracy requirements are also getting higher and higher for complex parts often using CNC machine tools or multi axis CNC machining center So the master NC programming skills and methods of parts and to verify the NC program in NC machining the use of computer graphics display system to process part model tool path cutting tool shape together displayed for the processing of parts of NC machining simulation to reduce the test time and the number of cutting parts to effectively prevent interference improve productivity and other aspects have very important significance on the basis of practice This paper introduces the processing technology of hexahedron parts from the blank to the finished product the parts of the structure are analyzed establishing a processing parts of the content The part blank and equipment were selected the locating datum was determined and the processing scheme of the parts and the choice of cutting parameters were analyzed and the multi axis machining program was written by UG The NC Vericut simulation software is used to process the parts Key words CNC machine tools processing technology automatic programming Vericut simulation milling III 目 錄 摘 要 II ABSTRACT III 第 1 章 課題產(chǎn)生的目的及背景 1 1 1 課題的目的及意義 1 第 2 章 零件加工工藝內(nèi)容 3 2 1 零件圖的分析 3 2 2 工藝設計 4 2 3 毛坯的分析 5 2 4 加工設備的選擇 5 2 5 選擇刀具 6 2 6 選擇夾具 8 2 7 定位基準的選擇 9 2 8 加工工序的安排 9 2 9 切削用量的選擇 11 2 10 編寫工藝文件 13 第 3 章 基于 UG 的數(shù)控編程 14 3 1 工藝參數(shù)設定 14 3 2 程序的后處理 23 第 4 章 零件 VERICUT 仿真加工 25 4 1 VERICUT 軟件概括 25 4 2 創(chuàng)建 VERICUT 仿真步驟 25 4 2 1 項目初始化 25 4 2 2 建立機床模型和加載控制系統(tǒng)文件 27 IV 4 2 3 安裝夾具和毛坯 28 4 2 4 新建刀具和載入加工程序 29 4 2 5 建立坐標系 30 4 2 6 設置 G 代碼偏置 31 4 3 仿真演示 31 總 結 33 致 謝 34 參考文獻 35 1 第 1 章 課題產(chǎn)生的目的及背景 1 1 課題的目的及意義 六面體配合件數(shù)控編程與 Vericut 仿真 是理論知識和實踐的課題 它主 要的意義是讓我們了解數(shù)控技術 了解數(shù)控技術給我們生活帶來的方便 給我 國的傳統(tǒng)工藝帶來的巨大的改變 同過去的傳統(tǒng)加工相比 數(shù)控不僅加工自動化程度高 在數(shù)控機床加工零 件時 除了手工裝卸工件外 全部加工過程都是由機床自動完成 而且 數(shù)控 加工精度高 加工質(zhì)量穩(wěn)定 數(shù)控加工尺寸精度通常在 0 005 0 1MM 之間 數(shù) 控加工對象比較廣泛 生產(chǎn)的效率也比較高 一方面自動化程度高 在一次裝 夾中能完成較多表面 省去了劃線 多次裝夾 檢測等工序 例如凸輪零件在 加工過程中 先把刀對好 再利用數(shù)控編程技術使加工深度逐漸的加深 這樣 既能不損壞刀具 又能達到加工要求 這樣就提高了效率 數(shù)控技術生產(chǎn)的效 率 質(zhì)量是先進技術的主題 21 世紀的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng) 智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控 系統(tǒng)中的各個方面 為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化 如加工過程的 自適用控制 工藝參數(shù)自動生成 為提高驅(qū)動性能及使用鏈接方便的智能化 如智能化的自動編程 自動化的人機界面等 還有智能診斷 智能監(jiān)控方面的內(nèi) 容 方便系統(tǒng)的診斷和維修等 為了充分發(fā)揮數(shù)控加工優(yōu)勢 數(shù)控加工正在向工序集中 更高速高效率 更 高精度 更高可靠性及更完善的功能方向發(fā)展 課題目的 1 培養(yǎng)和提高自己綜合運用專業(yè)知識分析和解決實際問題的能力 進一 步將自己學到的理論知識運用到實際問題當中去 使所學的理論知識得到鞏固 擴大 加深和系統(tǒng)化 2 學會利用現(xiàn)代數(shù)控技術解決普通銑床難以解決的零件 使用現(xiàn)代數(shù)控 銑床編程數(shù)控程序銑削底面加設計零件 學會和同學們一起互相合作 互相探 討 培養(yǎng)團隊合作精神 2 2 課題任務 設計內(nèi)容 實現(xiàn)途徑 課題任務 1 分析零件的數(shù)控銑削加工工藝 2 合理的選擇數(shù)控機床 3 利用數(shù)控銑床銑削零件 4 利用 UG CAD CAM 技術畫圖根據(jù)其圖樣自動生成加工程序 然后轉 換到數(shù)控銑床 Vericut 仿真軟化上 讓其加工出合格的零件 3 設計內(nèi)容 1 繪制 CAD 零件圖 了解零件的結構特點和技術要求 2 根據(jù)生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件 對零件進行結構分析和工藝分析 有必要 的話 對原結構設計提出修改意見 3 確定毛坯的種類 繪制毛坯圖 4 擬定零件機械加工工藝過程 確定加工方案 選擇各工序的加工設備 和工藝裝備 刀具 夾具 量具 加工設備等 確定各工序的加工余量和工序 尺寸 計算各工序的切削用量和工時定額 并進行技術經(jīng)濟分析 5 對零件進行 UG 分析 6 對零件進行 UG CAM 自動編程 7 生成 NC 代碼導入 Vericut 仿真軟件進行仿真加工 3 第 2 章 零件加工工藝內(nèi)容 2 1 零件圖的分析 如圖 2 1 和圖 2 2 所示 該兩個零件為數(shù)控多軸加工類零件 可以看出該 六面體配合件 件一有平面 凸臺 型腔 橢圓等等的內(nèi)容組成 件二有橢圓 凸臺組成 圖 2 1 件一 CAD 零件圖 圖 2 2 件一 UG 零件圖 4 圖 2 3 件二 CAD 零件圖 圖 2 4 件二 UG 零件圖 2 2 工藝設計 1 工藝設計 1 對零件進行工藝分析 2 選擇毛坯和機床 3 確定加工方案 5 4 選擇刀具并填寫工具單 5 確定零件裝夾方式 6 確定粗 精加工切削用量 7 確定工序內(nèi)容并填寫工序卡 2 編寫加工程序 1 建立工件坐標系 2 刀具的建立 3 切削參數(shù)的設置 4 編寫加工程序 3 Vericut 仿真加工 1 組件五軸機床 2 設置仿真加工參數(shù) 3 零件加工 2 3 毛坯的分析 根據(jù)零件的設計和運用領域等方面 零件材料 性能以及現(xiàn)有的 選擇零 件的材料 板料鋼件為未經(jīng)淬硬處理的 45 鋼鍛件 材料名稱 優(yōu)質(zhì)碳素鋼 GB699 88 退火鋼抗拉強度 600 MPa 屈服強度 355 MPa 延 長 率 16 斷面收縮率 40 布氏硬度 197 HB 再根據(jù)零件的形狀和結構特點 該零件選擇 50mm 的棒料 長度為 170mm 2 4 加工設備的選擇 數(shù)控機床與其他自動機床的一個顯著區(qū)別在于當加工對象改變時 除了重 新裝夾工件和更換刀具外 只需更換相應的控制介質(zhì) 而不需對機床作任何調(diào) 6 整 就可自動加工出新的工件 由此可見 數(shù)控機床與其他機床相比 在進行小批量 復雜零件生產(chǎn)時 具有極其顯著的優(yōu)越性 該六面體零件 則必須用五軸以上聯(lián)動的數(shù)控機床才能準確地將其加工出 來 由于數(shù)控機床具有四軸聯(lián)動或五軸聯(lián)動的功能 則利用它進行多軸加工時 既可以軸的旋轉來對工件進行準確地切削 又可以利用其轉動軸工作使刀具的 刀體或刀桿部分避讓開工件其它部分 避免發(fā)生干涉或過切 早在七十年代初 我國的幾家大型企業(yè)就開始將數(shù)控機床用于整體扇葉的加工上 目前 我國已 有越來越多的廠家開始采用五軸機床 尤其是國防工業(yè)中所用的航空領域 如 火箭發(fā)動機的轉子 風扇 飛機發(fā)動機的渦輪等 目前都已采用多坐標數(shù)控機 床加工 國內(nèi)所用的機床大多是引進的具有國際先進水平的四 五軸聯(lián)動數(shù)控 機床 故本次設計選擇的機床為德國哈默 C42 高速龍門式五軸聯(lián)動加工中心技術 參數(shù) X 軸行程 600mm Y 軸行程 450mm Z 軸行程 450mm 主軸轉速 10 000 或 16 000 或 40 000rpm X Y Z 快速移動速度 45m min 控制系統(tǒng) Sin840D 夾緊工作臺 800 465mm 工作臺最大承重 1000kg 內(nèi)置數(shù)控回轉擺動工作臺 在夾緊工作臺內(nèi) 280mm 工作臺最大承重 115 刀具交換系統(tǒng) 300kg 2 5 選擇刀具 數(shù)控機床上用的刀具應滿足安裝調(diào)整方便 剛性好 精度高 耐用度好等 7 要求 對刀具的基本要求 1 銑刀剛性要好 銑刀剛性要好的目的有二 一是為提高生產(chǎn)效率而采 用大切削用量的需要 二是為適應數(shù)控銑床加工過程中難以調(diào)整切削用量的特 點 2 銑刀的耐用度要高 尤其是當一把銑刀加工的內(nèi)容很多時 如刀具不 耐用而磨損較快 不僅會影響零件的表面質(zhì)量與加工精度 而且會增加換刀引 起的調(diào)刀與對刀次數(shù) 也會使工作表面留下因?qū)Φ墩`差而形成的接刀臺階 除 上述兩點之外 銑刀切削刃的幾何角度參數(shù)的選擇及排屑性能等也非常重要 根據(jù)不同的加工內(nèi)容 則需要不同規(guī)格的刀具來進行加工 該零件材料為 45 鋼 綜合分析確定切削用刀具材料應具備的性能有 1 高速鋼 比工具鋼硬 用于低速或不連續(xù)切削 刀具壽命較長 2 高性能高速鋼 強韌 抗邊緣磨損性強 用于可粗切或精切任何材料 包括鋼 不銹鋼 非鐵和非金屬材料 切削速度可比高速鋼高 強度和韌性較 粉末冶金好 3 粉末冶金高速鋼 良好的抗熱性和抗碎片磨損 用于切削鋼 高溫合 金 不銹鋼 鋁 碳鋼及合金鋼和其他不易加工的材料 切削速度可比高性能 高速鋼高 15 4 硬質(zhì)合金 耐磨損 耐熱 用于可鍛鑄鐵 碳鋼 合金鋼 不銹鋼 鋁合金的精加工 壽命比一般工具鋼高 10 20 倍 5 陶瓷 高硬度 耐熱沖擊性好 用于高速粗加工 鑄鐵和鋼的精加工 也適合加有色金屬和非金屬材料不適合加工鋁 鎂 鈦及其合金 還可用于高 速加工 6 立方氮化硼 超強硬度 耐磨性好 用于硬度大于 450HBW 材料的 高速切削 刀具壽命長 可實現(xiàn)超精表面加工 7 聚晶金剛石 超強硬度 耐磨性好 用于粗切和精切鋁等有色金屬和 非金屬材料 刀具壽命長 可實現(xiàn)超精表面加工 刀具卡 2 1 如下 8 表 2 1 數(shù)控加工刀具卡 產(chǎn)品名稱 六面體零件 零件圖號 1 補償值 mm 備注 刀具 序號 刀具號 刀具名稱 刀柄型號 直徑 mm 長度 mm 1 T1 10mm 立銑刀 BT40 10 實測 H01 2 T2 8mm 立銑刀 BT40 8 實測 H02 3 T3 4mm 球頭刀 BT40 4 實測 H03 4 T4 2mm 立銑刀 BT40 2 實測 H04 編制 審核 批準 共 1 頁 第 1 頁 2 6 選擇夾具 在確定裝夾方案時 只需根據(jù)已選定的加工表面和定位基準確定工件的定 位夾緊方式 并選擇合適的夾具 1 專用夾具 一般在產(chǎn)品相對穩(wěn)定 批量較大的生產(chǎn)中采用各種專用夾 具 可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度 除大批量生產(chǎn)之外 中小批量生產(chǎn)中也 需要采用一些專用夾具 但在結構設計設計時要進行具體的技術經(jīng)濟分析 2 組合夾具 組合夾具是一種模塊化的夾具 標準的模塊元件具有較高 的精度和賴磨性 可組裝成各種夾具 夾具用完可拆卸 清洗后可留 待組裝 新的夾具 由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準備周期 元件能重復多次使用并具 有減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點 3 通用夾具 已經(jīng)標準化的可加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具 稱為通 用夾具 其尺寸 結構已經(jīng)規(guī)范化 而且具有一定的通用性 這類夾具適應性 強 可用于一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件 價格便宜 其缺點是夾具精度 不高 生產(chǎn)效率也比較低 較難裝夾 一般適用于單件小批量生產(chǎn)中 9 選擇裝夾方法的要點 1 盡可能的選擇箱體的設計基準為精基準 粗基準的選擇要保證重要表 面的加工余量均勻 使不加工表面的尺寸 位置符合圖紙的要求 且便于裝夾 2 加工中心高速強力切削時 定位基準要有足夠的接觸面積和分布面積 以承受大的切削力且定位移動可靠 3 夾具本身要以加工中心工作臺上的基準槽或基準孔來定位并安裝到機 床上 這可確保零件的工件坐標系與機床坐標系固定的尺寸關系 這是和普通 機床的一個重要區(qū)別 經(jīng)綜合分析 該零件應選用平口虎鉗裝夾即可 圖 2 1 平口虎鉗 2 7 定位基準的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一 也是保證加工精度的關鍵 1 粗基準的原則 重要表面余量均勻原則 工件表面間相互位置要求原則 余量足夠 原則 定位可靠原則 不重復使用原則 2 精基準的原則 基準重合原則 統(tǒng)一基準原則 自為基準原則 互為基準反復加 10 工原則 定位可靠性原則 2 8 加工工序的安排 在數(shù)控加工中 刀具刀位點相對于工件運動的軌跡稱為加工路線 加工路 線的確定原則 1 加工路線因保證被加工零件的精度和表面粗糙度 且效率高 2 使數(shù)值計算簡單 減少編程工作量 3 應使加工路線最短 這樣既可以減少程序段 又可以減少空刀時間 根據(jù)零件圖樣 制定以下工藝方案 件一加工工藝方案如下 工序一 下料 102x82x52mm 工序二 整體開粗銑 A 面以上部位 工序三 半精加工 150 的斜平面上的圓弧凸臺 工序四 半精加工兩側 R8 的小凹槽 工序五 精加工上平面 工序六 精加工 150 的斜平面上的圓弧凸臺 工序七 精加工 10 的斜面 工序八 精加工兩側 R8 的小凹槽 工序九 精加工整體外形輪廓 工序十 精加工斜面上凸臺倒角和平面上的型腔倒角 工序十一 開粗銑 17 55 的圓弧型腔 工序十二 精銑 17 55 的圓弧型腔 11 工序十三 翻面開粗銑圓弧形凸臺 工序十四 精加工圓弧形凸臺 工序十五 去毛刺 工序十六 檢驗 工序十七 入庫 件二加工工藝方案如下 工序一 下料 46x82x17mm 工序二 在普通銑床上加工至要求尺寸 44x80 x15mm 工序三 整體開粗銑橢圓凸臺 工序四 精銑橢圓凸臺 工序五 精銑橢圓凸臺上的倒角 工序六 去毛刺 工序七 檢驗 工序八 入庫 2 9 切削用量的選擇 對于高效率的數(shù)控加工機床加工來說 被加工材料 切削刀具 切削用量 是三大要素 這些條件決定著加工時間 刀具壽命和加工質(zhì)量 經(jīng)濟 有效的 加工方式 要求必須合理地選擇切削條件 編程人員在確定切削用量時 要根據(jù)被加工工件材料 硬度 切削狀態(tài) 背吃刀量 進給量 刀具耐用度 最后選擇合適的切削速度 12 1 主軸轉速的確定 主要根據(jù)允許的切削速度 Vc m min 選取 主軸轉速計算公式 wcdvn10 式中 主軸轉速 r min 切削速度 m min cv 刀具直徑 mm wd 由于每把刀計算方式相同 現(xiàn)選取 20R0 8mm 圓鼻刀為例說明其計算過程 根據(jù)參考銑削時切削速度 Vc 表 根據(jù) MVC850B 立式數(shù)控銑床主軸轉速 選取 n 1000 x80 20 3 14 1273 r min 根據(jù)切削原理可知 切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度 材料 刀具的材料和刀具耐用度等因素 銑削時切削速度 Vc 表 切削速度 m min cv工件材料 硬度 HBS 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 225 18 42 66 150 225 325 12 36 54 120鋼 325 425 6 21 36 75 190 21 36 66 150 190 260 9 18 45 90鑄鐵 160 320 4 5 10 21 30 鋁 70 120 100 200 200 400 黃銅 53 56 20 50 100 180 2 進給速度的確定 切削進給速度 F 是切削時單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進給方向的相對位移 單位 mm min 它與銑刀的轉速 n 銑刀齒數(shù) z 及每齒進給量 mm z 的關Zf 系為 13 F ZNZf 每齒進給量 的選取主要取決于工件材料的力學性能 刀具材料 工件表Zf 面粗糙度值等因素 工件材料的強度和硬度越高 越小 反之則越大 工件Zf 表面粗糙度值越小 就越小 硬質(zhì)合金銑刀的每齒進給量高于同類高速鋼銑Zf 刀 刀每齒進給量 表Zf 每齒進給量 mm z Zf 粗銑 精銑工件材料 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 鋼 0 10 0 15 0 10 0 25 鑄鐵 0 12 0 20 0 15 0 30 0 02 0 05 0 10 0 15 鋁 0 06 0 20 0 10 0 25 0 05 0 10 0 02 0 05 總之 切削用量的具體數(shù)值應根據(jù)機床性能 相關的手冊并結合實際經(jīng)驗 用類比方法確定 同時 使主軸轉速 切削深度及進給速度三者能相互適應 以形成最佳切削用量 選擇時應使主軸轉速 切削深度及進給速度三者能相互適應 以形成最佳 切削用量 2 10 編寫工藝文件 工藝設計完成后就需要形成紙質(zhì)或電子文檔 常稱為工藝卡片或工藝規(guī)程 可統(tǒng)稱為工藝文件 工藝文件應包括下列內(nèi)容 1 機床 工裝 量具和量儀 附件 毛坯等規(guī)格型號 2 工序 工步表格 3 和工序 工步表格相關聯(lián)的程序清單 14 4 和管理有關的工時定額 日期 人員 權限等記錄 此零件的工藝過程卡片參見附表 第 3 章 基于 UG 的數(shù)控編程 通過草圖拉伸對毛坯進行設定 同時要確定毛坯中心在系統(tǒng)坐標系 繪圖 坐標系 中的坐標值 因為該例繪圖原點在圖形的底平面上 所以毛坯中心的 坐標值設定值為 0 0 0 注意對刀時 刀具找正毛坯中心后 要按該坐標值設 定毛坯中心 3 1 工藝參數(shù)設定 1 建立坐標系 首先我們先建立基準坐標系 點擊幾何視圖按鈕 然后雙擊操作工具欄的 MCS 選擇工件上的坐標系 如圖 3 1 所示 圖 3 1 坐標系的建立 2 設置幾何體和毛坯 雙擊右邊導航器里的 WORKPIECE 進行設置加工工件與加工毛坯 如圖 3 2 所示 15 圖 3 2 設置加工工件與毛坯 3 創(chuàng)建刀具 在 插入 工具欄上單擊 創(chuàng)建刀具 按鈕 系統(tǒng)彈出如圖所示的 創(chuàng)建刀 具 對話框 如圖 3 3 所示 圖 3 3 創(chuàng)建刀具 選擇 類型 為 mill contour 輪廓銑 在 刀具子類型 下選擇 MILL 銑刀 在 名稱 文本框中輸入 ED10 單擊對話框中的 確定 按鈕 系統(tǒng)彈出如圖所示的 銑刀 5 參數(shù) 對話框 在 直徑 文本框中輸入 10 在 底圓角半徑 文本框中輸入 0 在 長度 文本框中輸入 75 在 刀刃長度 文本框中輸入 50 如圖 4 4 所示 以同樣方法創(chuàng)建剩余的刀 具 16 圖 3 4 創(chuàng)建立銑刀 4 創(chuàng)建編程操作 單擊 插入 工具欄上的 創(chuàng)建操作 圖標 系統(tǒng)自動彈出如圖所示的 創(chuàng)建操作 對話框 選擇 類型 為 mill planar 選擇 操作子類型 為 CAVATY MILL 型腔銑 程序 刀具 幾何體 方法 和名稱分別設置為 PROGRAM ED10 WORKPIECE MILL ROUGH KAICU 單 擊對話框中的 確定 按鈕將打開如圖所示的 型腔銑 對話框 如圖 3 5 和 3 6 所示 圖 3 5 圖 3 6 A 切削模式 在 切削模式 下拉列表中選擇 跟隨周邊 B 歩距 在 歩距 下拉列表選擇 刀具平直 C 平面直徑百分比 在 平面直徑百分比 文本輸入框中輸入 50 D 全局每刀深度 在 全局每刀深度 文本輸入框中輸入 1 17 E 切削參數(shù) 在 平面銑 對話框中點擊 切削參數(shù) 圖標 系統(tǒng)彈出 切削參數(shù) 對話框 策略 選項卡參數(shù)界面 設置 切削方向 為 逆銑 切削順序 為 深度優(yōu)先 圖樣方向 為 向外 壁清理 為 自動 并設置 島清理 余量 選項卡參數(shù) 不使用 底部面和側壁余量一致 部件側面余量采用繼承自 MILL ROUGH 為 0 2 部件底部面余量采用 0 2 內(nèi)公差 為 0 03 外公差 為 0 01 F 設置刀軸 選擇指定矢量 選擇面 平面法向 選擇大平面 單擊 型腔銑 對話框底部操作組的 確認 圖標 系統(tǒng)彈出 刀軌可視 化 對話框 選擇 2D 動態(tài) 單擊播放按鈕 型腔銑粗加工效果如下圖所示 確認刀 軌正確后 單擊對話框中的 確定 按鈕關閉對話框 完成多軸型腔銑操作的 創(chuàng)建 如圖組 3 7 所示 18 圖組 3 7 單擊 插入 工具欄上的 創(chuàng)建操作 圖標 系統(tǒng)自動彈出如圖所示的 創(chuàng)建操作 對話框 選擇 類型 為 mill planar 選擇 操作子類型 為 FANC MILL 平面 程序 刀具 幾何體 方法 和名稱分別設置為 PROGRAM ED10 WORKPIECE MILL ROUGH ercikaicu 單 擊對話框中的 確定 按鈕將打開如圖所示的 平面銑 對話框 如圖 3 8 和 3 9 所示 圖 3 8 圖 3 9 A 切削模式 在 切削模式 下拉列表中選擇 跟隨周邊 B 歩距 在 歩距 下拉列表選擇 刀具平直 C 平面直徑百分比 在 平面直徑百分比 文本輸入框中輸入 50 D 全局每刀深度 在 全局每刀深度 文本輸入框中輸入 1 E 切削參數(shù) 在 平面銑 對話框中點擊 切削參數(shù) 圖標 系統(tǒng)彈出 切削參數(shù) 對話框 策略 選項卡參數(shù)界面 設置 切削方向 為 逆銑 切削順序 為 深度優(yōu)先 圖樣方向 為 向外 壁清理 為 自動 并設置 島清理 余量 選項卡參數(shù) 不使用 底部面和側壁余量一致 19 部件側面余量采用繼承自 MILL ROUGH 為 0 2 部件底部面余量采用 0 2 內(nèi)公差 為 0 03 外公差 為 0 01 F 設置刀軸 選擇指定矢量 選擇面 平面法向 選擇 150 的斜面 單擊 平面銑 對話框底部操作組的 確認 圖標 系統(tǒng)彈出 刀軌可視 化 對話框 選擇 2D 動態(tài) 單擊播放按鈕 型腔銑粗加工效果如下圖所示 確認刀 軌正確后 單擊對話框中的 確定 按鈕關閉對話框 完成 3 1 多軸平面銑操 作的創(chuàng)建 如圖組 3 10 所示 圖組 3 10 同理銑兩側的小型腔 如圖 3 11 所示 20 圖 3 11 精加工上平面 如圖 3 12 所示 圖 3 12 精加工斜面 如圖 3 13 所示 圖 3 13 精加工兩邊側面 如圖 3 14 所示 21 圖 3 14 精加工圓弧小型腔 如圖 3 15 所示 圖 3 15 精加工整體外形輪廓 如圖 3 16 所示 圖 3 16 精加工凸臺倒角和型腔倒角 如圖 3 17 所示 22 圖 3 17 粗精加工銑圓弧小型腔 如圖組 3 18 所示 圖 3 18 翻面加工 B 區(qū)域 整體開粗 如下圖 3 19 所示 圖 3 19 23 精加工 B 面 如下圖 3 20 所示 圖 3 20 同理加工另外一個零件 整體開粗如下圖 3 21 所示 圖 3 21 精加工平面和橢圓上的倒角 如圖 3 22 所示 圖 3 22 3 2 程序的后處理 最后在 PROGRAM 上右鍵彈出菜單 選擇 后處理 選項 彈出后處理器 24 在其中選擇后處理文件 這里選擇已經(jīng)編輯設置好的西門子系統(tǒng)后處理文件 如下圖所示的 5 AXIS 文件 指定存放位置 確認輸出 生成 G 代碼 至此 加工完成 如圖 3 23 和 3 24 所示 圖 3 23 25 圖 3 24 注 因為程序較多 附錄記事本文檔里有相對應的編制程序 請查閱 26 第 4 章 零件 Vericut 仿真加工 4 1 VERICUT 軟件概括 GTech Vericut 的產(chǎn)品供應商 是成熟的專業(yè)的數(shù)控加工仿真軟件供應商 是數(shù)控加工仿真和程序優(yōu)化領域的領導者 從 1988 年開始服務于航空等行業(yè) Vericut 軟件已經(jīng)該領域的事實的標準 同行業(yè)的成飛 西飛 沈飛 昌飛 陜 飛 西安航空發(fā)動機等機械加工企業(yè) 已經(jīng)引進并成功實施了 VERICUT 數(shù)控 加工仿真軟件 為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效益 其特點主要有 1 驗證數(shù)控程序的正確性 減少零件首件調(diào)試風險 增加程序的可信度 2 模擬數(shù)控機床的實際運動 檢查潛在的碰撞錯誤 降低機床碰撞的風險 3 優(yōu)化程序 提高加工效率 延長刀具壽命 4 2 創(chuàng)建 VERICUT 仿真步驟 4 2 1 項目初始化 打開應用軟件 vericut 進入標準界面 如下圖 4 1 所示 圖 4 1 點擊文件 點擊新建項目如下圖 4 2 所示 27 圖 4 2 選擇模板 如下圖 4 3 所示 圖 4 3 進入新項目界面 此時項目初始化以完成 如下圖 4 4 所示 圖 4 4 28 4 2 2 建立機床模型和加載控制系統(tǒng)文件 雙擊 控制系統(tǒng) 選擇控制系統(tǒng) sin840D 如下圖 4 5 所示 圖 4 5 雙擊機床選項 選擇自己的機床樣式 如下圖 4 6 所示 圖 4 6 29 4 2 3 安裝夾具和毛坯 點擊附屬類型 如下圖 4 7 所示 圖 4 7 選擇夾具 添加夾具 如下圖 4 8 所示 圖 4 8 選擇毛坯 添加毛坯 如下圖 4 9 所示 30 圖 4 9 4 2 4 新建刀具和載入加工程序 雙擊 添加需要的刀具 如下圖 4 10 和圖 4 11 所示 圖 4 10 31 圖 4 11 點擊 添加我們需要加工的程序 如下圖 4 12 所示 圖 4 12 4 2 5 建立坐標系 點擊 Program Zero 在零件中心端面上設置工件坐 標系 如下圖 4 13 所示 圖 4 13 32 4 2 6 設置 G 代碼偏置 接著設置我們的代碼偏置參數(shù) 如下圖 4 14 所示 圖 4 14 4 3 仿真演示 VERICUT 刀具路徑在視覺上最佳化 一次 NC 機床撞機可能花費數(shù)萬元 一次 NC 程序出錯零件就會報廢 除了機床可能損壞外 而且延誤整個產(chǎn)品開 發(fā)計劃 VERICUT 可用于檢測機床 控制器在指令上的沖突避免機床碰撞和程 序的檢查是否過切碰撞等等 VERICUT 的 NC 機械與控制器模擬 其特色是它 可以去建構模擬 NC 機床和制器 由于有著相同功能驅(qū)動 所以在電腦上模擬 的機床傳動會與工廠的機床傳動完全一樣 VERICUT 這項功能是 UG 無法比擬 的 UG 仿真無法檢查碰撞機床 33 圖 4 15 34 總 結 短短幾周的畢業(yè)設計 使我發(fā)現(xiàn)自己所掌握的知識是如此貧乏 自己綜合 應用所學專業(yè)知識的能力是如此不足 兩年來學習了那么多課程 今天才知道 自己并不會用 在這次作畢業(yè)設計的時間里自己又學到了很多知識 也讓我由 理論轉變?yōu)閷嶋H的一個轉折 因此 它在幾年的學習中占有重要的地位 這樣培養(yǎng)我們綜合運用已學過的專業(yè)課的理論知識 獨立分析和擬訂一個 零件的合理的工藝路線 而且進一步培養(yǎng)了我們的機械制圖 分析計算 結構 設計 編寫技術文件等基本能力 通過這次畢業(yè)設計 使我進一步地理解了所學過的理論知識及具體運用了 這些知識 通過這次畢業(yè)設計 使自己對工藝人員所從事的工作有了親身的體 驗 學會了查圖表 資料 手冊等工具書 總之 通過實例對工藝規(guī)程的編制和切削用量的選擇計算等做了一次練習 使我受益匪淺 為我今后學習和工作打下一個堅實而良好的基礎 35 致 謝 本論文在指導老師的悉心指導和嚴格要求下已完成 在學習和生活期間 也始終感受著老師的精心指導和無私的關懷 使我受益匪淺 在此向老師表示 深深的感謝和崇高的敬意 不積跬步何以至千里 本設計能夠順利的完成 歸 功于老師的認真負責 使我能夠良好的掌握和運用專業(yè)知識 并在設計中得以 體現(xiàn) 同時我在網(wǎng)上也搜集了不少相關資料 才使我的畢業(yè)論文順利完成 在 此我再次向幫助我完成畢業(yè)設計的所有人表示由衷的感謝 大學生活就快走入尾聲 我們的校園生活就要劃上句號 心中是無盡的難 舍與眷戀 從這里走出 對我的人生來說 將是踏上一個新的征程 要把所學 的知識應用到實際工作中去 即將結束再次學習的生活 相信等待我的是一片 充滿機遇 風險與快樂的土地 36 參考文獻 1 趙長旭 數(shù)控加工工藝 西安 西安電子科技大學出版社 2007 9 2 江洪 UG NX6 基礎教程 北京 機械工業(yè)出版社 2007 1 3 王甫茂 機械制造基礎 上海 上海交通大學出版社 2005 4 呂思科 機械制圖 北京 北京理工大學出版社 2007 7 5 艾興 切削用量簡明手冊 北京 機械工業(yè)出版社 2007 9 6 章富安 對我國數(shù)控技術發(fā)展的思考 中國機械工程 1999 7 顧京 數(shù)控加工編程與操作 北京 高等教育出版社 2003 9 8 張德紅 數(shù)控銑削加工技術 宜賓職業(yè)技術學院 2009 9 孟少農(nóng) 機械加工工藝手冊 北京 機械工業(yè)出版社 1991 10 王建華 王妮 UG 在高速加工數(shù)控編程中的應用 J 航天制造技術 2006 11 陳波 趙福令 基于 VERICUT 的數(shù)控加工過程仿真技術 J 機械設計 與制造 12 陳超 周福章 陳戰(zhàn)士 UG 后處理過程中的幾個疑難問題初探 J 機 械設計與制造 2000 13 Yen Hung Chen Yuan Shen Lee and Shu Cherng Fang Optimal cutter selection and machining Plane determination for Process Planning and NC machining of complex surface Journal of Manufacturing systems 1998 17 5 371 一 388 任務書 題　目 基于UG的六面體零件的多軸加工工藝及仿真 姓　名 學　　號 題目類型 □工程實際 □科學研究 □生產(chǎn)實踐 □實驗室建設 □模擬仿真 □理論研究與應用 □調(diào)查研究 ■其它 一、課題主要研究（設計）內(nèi)容： 1.對六面體零件的加工工藝編制 2.對六面體零件的加工軌跡的生成及出程序 3.基于仿真軟件的程序仿真 4.完成畢業(yè)論文的撰寫 二、工作進度要求（分階段提出具體時間要求）： 12.14~12.20相關文獻的查閱 12.21~12.25開題答辯準備及開題答辯 12.26~1.31完成六面體零件的加工工藝編制 2.1~2.20完成六面體零件的加工軌跡的生成及出程序 2.21~3.20 完成程序的仿真并開始編寫論文 3.21~4.22圖紙的繪制、打印及論文編寫 4.23~5.6 論文的審閱與評閱 5.6~5.17 準備答辯及論文答辯 三、應查閱的主要參考文獻： 1.高長銀，臧穩(wěn)通，趙汶.UG NX6.0數(shù)控五軸加工.化學工業(yè)出版社，2009.8 2.恒盛杰咨詢.UGNX6數(shù)控加工.中國青年電子出版社，2008 3.田偉，劉文.UGNX6.0數(shù)控加工50例.電子工業(yè)出版社，2009 四、畢業(yè)設計（論文）預期成果或結論性觀點 1.獲得六面體零件的加工工藝 2.獲得基于UG的加工程序 3.仿真軟件模擬仿真結果 五、畢業(yè)設計（論文）完成提交方式（設計、作品照片、實物、模型、技術文檔或論文、含有技術文檔或論文的光盤等） 1. 圖紙（相當于A0圖2張）； 2. 論文一本（至少40頁A4）； 3.工藝卡片一張； 4所生成UG的刀軌Prt文件； 5. 3000個單詞的科技英文資料的翻譯； 指導教師： 審核人： 年 月 日 年 月 日 XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 六面體 零件名稱 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 二 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 20 整體開粗銑A面以上部位 平口虎鉗 3000 1200 0.2 1 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期  XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 六面體 零件名稱 共 第 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 二 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 30 半精加工150°的斜平面上的圓弧凸臺 平口虎鉗 3500 1000 0.3 0.5 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 六面體 零件名稱 共 第 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 二 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 40 半精加工兩側R8的小凹槽 平口虎鉗 3500 800 0.1 0.5 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 六面體 零件名稱 共 第 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 二 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 50 精加工上平面 平口虎鉗 3500 800 0.1 0.5 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 六面體 零件名稱 共 第 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 二 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 60 精加工150°的斜平面上的圓弧凸臺 平口虎鉗 3500 800 0.1 0.5 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 六面體 零件名稱 共 第 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 二 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 70 精精加工10°的斜面 平口虎鉗 3500 800 0.2 0.5 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 六面體 零件名稱 共 第 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 二 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 80 精加工兩側R8的小凹槽 平口虎鉗 3500 800 0.2 0.5 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 六面體 零件名稱 共 第 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 二 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 90 精加工整體外形輪廓 平口虎鉗 3500 800 0.2 0.5 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 六面體 零件名稱 共 第 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 二 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 100 精加工斜面上凸臺倒角和平面上的型腔倒角 平口虎鉗 3500 800 0.2 0.5 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 六面體 零件名稱 共 第 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 二 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 110 銑φ17.55的圓弧型腔 平口虎鉗 4000 600 0.1 0.1 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 六面體 零件名稱 共 第 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 三 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 10 銑圓弧形凸臺 平口虎鉗 4000 600 0.1 0.1 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期  XX 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 六面體 零件名稱 共 第 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 三 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 10 銑圓弧形凸臺 平口虎鉗 4000 600 0.1 0.1 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期