零件的三维建模及自动编程内附中英文翻译本科论文.docx

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零件的三维建模及自动编程内附中英文翻译本科论文

本科毕业设计论文

题目零件的三维建模及自动编程

设计论文

毕业任务书

一、题目

零件三维建模及自动编程

二、指导思想和目的要求

撰写毕业论文是检验学生在校学习成果的重要措施，也是提高教学质量的重要环节。

在毕业设计中，学生应独立承担一部分比较完整的工程技术设计任务。

要求学生发挥主观能动性，积极性和创造性，在毕业设计中着重培养独立工作能力和分析解决问题的能力，严谨踏实的工作作风，理论联系实际，以严谨认真的科学态度，进行有创造性的工作，认真、按时完成任务。

三、主要技术指标

1.UG三维建模文件一份

2.UG仿真加工文件一份

3.NC语句表一份

四、进度和要求

1—3周：

查阅资料，确定设计方案，进行总体设计，熟悉相关软件

4—5周：

绘制零件三维图

6周：

校正零件三位图

7—9周：

对零件进行编程

10周：

完成数控仿真

11—14周：

撰写毕业论文

15周：

编写论文答辩PPT

16周：

准备学位论文答辩

五、主要参考书及参考资料

[1]刘治映《毕业设计（论文）写作导论》.长沙：

中南大学出版社.2006.6

[2]徐伟杨永《计算机辅助与制造》.高等教育出版社.2011.2

[3]于杰《数控加工与编程》.北京：

国防工业出版社.2009.1

[4]赵长明《数控加工工艺及设备》.北京：

高等教育出版社.2003.10.

[5]麓山文化《UG7从入门到精通》.北京：

机械工业出版社2012,2

[6]朱焕池《机械制造工艺学》.北京：

机械工业出版社.2003.4

[7]李提仁《数控加工与编程技术》.北京：

北京大学出版社.2012.7

[8]焦小明《机械加工技术》.北京：

机械工业出版社.2005.7

[9]龚桂义《机械设计课程设计图册》（第三版）.高等教育出版社.2010.

[10]薛顺源《机床夹具设计》.机械工业出版社，2001.

[11]肖继德陈宁平《机床夹具设计》.机械工业出版社，2002.

[12]张世昌《机械制造技术基础》.天津大学出版社，2002.

[13]刘建亭《机械制造基础》.机械工业出版社，2001.

[14]庄万玉丁杰雄《制造技术》.国防工业出版社，2005.

[15]韩鸿鸾，荣维芝《数控机床加工程序的编制》.北京：

机械工业出版社.2002.12

[16]周湛学《机电工人识图及实例详解》.北京：

化学工业出版社.2011.12

[17]施平《机械工程专业英语教程》.第二版.电子工业出版社.

摘要

数控编程是一种可编程的柔性加工方法，它的普及大大提高了加工效率。

但是在加工技术方面，除要求数控机床具有较强的运动控制能力之外，更重要的是如何有效地获得高效优质的数控加工程序，并从加工过程整体上提高生产效率。

由于零件复杂性的增加，而且工人技术水平有限，自动编程越来越困难。

应用自动编程可大大提高生产率、稳定加工质量、缩短加工周期、增加生产柔性、实现对各种复杂精密零件的自动化加工。

本文以UGNX8及VERICUT为工具,完成了的三维造型及仿真加工。

内容包括:

首先,根据零件的结构特点和技术要求,在对其进行加工工艺分析之后,确定了零件的加工方法。

然后,利用UG/CAD模块完成了零件几何体的参数化建模。

在此基础上,利用UG/CAM模块进行数控编程,设计了加工路线、刀具轨迹,切削方式等工艺参数,生成了零件的NC程序。

通过刀轨检查与仿真加工及时地发现刀具跟零件之间的过切和欠切。

关键词：

数控编程,UG，三维造型，仿真加工

ABSTRACT

CNCmachiningisaprogrammableflexibleprocessingmethods,itspopularitygreatlyimprovetheprocessingefficiency.Butintheprocessingtechnology,inadditiontorequirementsofCNCmachinetoolshasastrongabilitytocontrolmovementand,moreimportantly,howtoefficientlyobtainhigh-qualityCNCmachiningprocess,andfromtheprocessasawholetoimproveproductionefficiency.Aspartoftheincreasedcomplexityandlimitedskillsofworkers,Automaticprogrammingapplicationscangreatlyimproveproductivity,stability,processingquality,shortentheprocessingcycle,increasingtheproductionofflexible,toachieveavarietyofcomplexprecisioncomponentsfortheautomationofprocessing.

Inthispaper,UGNX8.0asatool,completetheadjustframethree-dimensionalmodelingandsimulationprocess.Include:

First,basedontheadjustedframestructuralfeaturesandtechnicalrequirements,initsprocessanalysis,todeterminethepartoftheprocessingmethods.Then,usingUG/CADmoduletocompletethepartgeometryparametricmodeling.Onthisbasis,theuseofUG/CAMmoduleforNCprogramming,designthemachiningline,thetoolpath,cuttingmodeandotherparameters,togenerateapartoftheNCprogram.Bycheckinginatimelymannertoolpathtoolfoundbetweenthepartswithundercutsandundercut.

KEYWORDS:

CNCtechnology,UG,three-dimensionalmodeling,simulation,processing,

目录

第一章绪论1

1.1课题研究的背景及意义1

1.2计算机辅助设计工艺过程设计辅助制造2

1.2.1计算机辅助设计2

1.2.2计算机辅助工艺过程设计2

1.2.3计算机辅助制造2

第二章零件工艺分析3

2.1零件的加工特点分析3

2.2凹模的结构和尺寸精度及表面质量分析3

2.3零件的材料分析3

第三章零件实体特征建模5

3.1建模软件UG的介绍5

3.2分析零件6

3.3零件的实体三维造型7

3.4实体建模7

3.5本章小结14

第四章零件的数控仿真加工15

4.1数控仿真过程15

4.2零件加工的各参数分析确定16

4.3零件的工艺规划16

4.3.1工件的加工先后顺序18

4.3.2设置加工环境18

4.4创建面的加工工序19

4.4.1定义新的加工坐标系、安全平面和工件19

4.4.2创建刀具21

4.4.3设定加工方法22

4.4.4粗加工23

4.4.5半精加工26

4.4.6精加工28

4.4.7小结31

第五章后处理及代码输出32

5.1后处理工序32

5.2生成程序33

第六章总结与展望35

参考文献36

致谢37

毕业设计小结38

第一章绪论

1.1课题研究的背景及意义

数控加工是一种现代化的加工手段，数控加工技术也成为一个国家制造业发展的标志，利用数控加工技术可以完成很多以前不能完成的曲面零件的加工，而且加工的准确性和精度都可以得到很好的保证,数控加工是机械加工的一种，是新型加工技术，主要是编制加工程序，即将原来手工活转为电脑编程。

总体上说，和传统的机械加工手段相比数控加工技术具有以下优点：

具有较大的柔性

数控机床是按照记录在载体上的信息指令自动进行加工的，当加工对象改变时只需要重新编制数控加工程序，而无需对机床结构进行调整，也不需要制造凸轮、靠模一类的辅助机械装置。

这样，便可以快速地从一种零件的加工变到另一种零件的加工，使生产准备周期大为缩短。

1）加工效率高

利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面。

而加工过程是由计算机控制，所以零件的互换性强，加工的速度快。

2）加工精度高

同传统的加工设备相比，数控系统优化了传动装置,提高分辨率,减少为误差，因此加工的效率可以得到很大的提高。

3）有利于加工复杂形状的零件

数控机床能同时控制多个坐标联动，可以加工其他机床难以加工甚至不可能加工的复杂零件，如曲线的二维复杂轮廓零件、含曲面的三维实体零件。

4）劳动强度低

由于采用了自动控制方式，也就是说加工的全部过程是由数控系统完成，传统加工手段那样烦琐，操作者在数控机床工作时，只需要监视设备的运行状态。

所以劳动强度很低。

5）适应能力强

数控加工系统就象计算机一样，可以通过调整部分参数达到修改或改变其运作方式，因此加工的范围可以得到很大的扩展。

而本文所要研究的内容就是在UG软件平台上，进行回转体带腔体类零件的加工模拟仿真，提高回转体带腔体类零件的加工效率[1]。

通过计算机模拟五坐标机床实际加工过程，达到对数控加工程序验证、切削过程优化和加工结果预测的目的。

1.2计算机辅助设计工艺过程设计辅助制造

1.2.1计算机辅助设计

指工程技术人员以计算机为辅助工具来完成产品设计过程中的各项工作，如草图绘制、零件设计、装配设计、工程分析等，并达到提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品成本的目的。

1.2.2计算机辅助工艺过程设计

指在工艺人员借助于计算机，根据产品设计阶段给出的信息和产品制造工艺要求，交互地或自动地确定产品加工方法和方案，如加工方法选择、工艺路线确定、工序设计等。

1.2.3计算机辅助制造

计算机辅助制造有广义和狭义两种定义。

广义CAM是指借助计算机来完成从生产准备到产品制造出来的过程中的各项活动，包括工艺过程设计（CAPP）、工装设计、计算机辅助数控加工编程、生产作业计划、制造过程控制、质量检测与分析等。

狭义CAM通常是指NC程序编制，包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成等。

第二章零件工艺分析

2.1零件的加工特点分析

该制件材料为碳素工具钢，根据国家标准GB/T14486—93公差等级的选用，采用未注公差的尺寸，查表可得制件各部分未注公差尺寸允许的偏差值如图所示。

另外，模具制造所允许的误差根据塑件尺寸公差查表GB/1800-79，模具加工精度等级选取IT8。

2.2凹模的结构和尺寸精度及表面质量分析

（1）凹模的结构和尺寸精度：

从这个零件整体进行