毕业设计（论文）
目录
1 绪论 ........................................................................................ 1 1.1 数控加工概述 ............................................................................ 1 1.2 数控加工的过程 .......................................................................... 1 1.3 UG CAM概述 .............................................................................. 2 1.4数控加工的优点 .......................................................................... 4 1.5数控加工技术发展展望 .................................................................... 5 1.6 本章小结 ................................................................................ 5 2 零件的工艺分析 ............................................................................. 6 2.1零件图工艺分析 .......................................................................... 6 2.2 加工工艺分析 ............................................................................ 7 2.3 制定数控编程工序卡 ...................................................................... 8 2.4 本章小结 ................................................................................ 8 3加工步骤 ................................................................................... 10 3.1初始化加工环境 ......................................................................... 10 3.2创建程序节点 ........................................................................... 10 3.3创建刀具节点 ........................................................................... 10 3.4创建加工几何 ........................................................................... 12 3.5本章小结 ............................................................................... 13 4创建加工操作 ................................................................................ 14 4.1创建粗加工操作 ......................................................................... 14 4.2创建半精加工操作 ....................................................................... 16 4.3创建精加工操作 ......................................................................... 18 4.4创建其他工序操作 ....................................................................... 23 4.5本章小结 ............................................................................... 27 5 NC程序的输出 ............................................................................... 34 5.1后置处理 ............................................................................... 34 5.2程序检查和添加注释信息 ................................................................. 35 5.3输出NC程序和车间工艺文件 .............................................................. 35 5.4 本章小结 ............................................................................... 36 6 总结 ....................................................................................... 31 参考文献 ..................................................................................... 32 附录Ⅰ ....................................................................................... 33
附录Ⅱ ....................................................................................... 48 致谢 ......................................................................................... 53
基于UG/CAM的轴承座数控加工仿真
[摘要] 数控机床加工在机械制造业中得到日益广泛的应用，而数控模拟加工是提高加工工
件质量和效率的一个重要环节。数控仿真同时也是数控加工在虚拟环境中的映射，它为产品的可制造性分析提供关键数据，在对实际零件数控加工的基础上，介绍了以 UG 和 CAD 软件相结合作为仿真平台，实现加工轨迹仿真和机床仿真同步实现。结合在UGNX4中轴承座的加工方式，针对每一个具体的轴承座实例零件，提出了加工问题，进行加工工艺分析，并选择适当的加工方式、工装及刀具，完成其刀位轨迹的参数设置、加工仿真与NC后处理的操作步骤。在UG软件中可利用后置处理功能可以将刀轨转化成可以被数控机床所接受的NC程序，并产生相应车间工艺文件，大大地减低了生产成本，减低了产品加工时间和生产周期，同时也为轴承座类零件的生产提供参考。
[关键词]: 自动编程； 数控加工；数控仿真
[Abstract] CNC machining increasingly widely used in machinery manufacturing, and
digitally controlled analog processing is an important part to improve the quality and efficiency of the workpiece. NC simulation and CNC machining in a virtual environment mapping products for manufacturability analysis of critical data, on the basis of the actual parts CNC machining, the combination of UG and CAD software as a simulation platform to achieve processing trajectory simulation and machine tool simulation synchronization. Combination in UGNX4 bearing processing methods, for each specific bearing instance parts processing, process analysis, and select the appropriate processing methods, tooling and tool to complete the tool path parameters set , processing, simulation and NC post-processing steps. Processing capabilities available in UG software tool path into the CNC machine tools accepted by the NC program, and generate the corresponding workshop process documents, and greatly reduce production costs, reduce processing time and production cycles, while also provide a reference for the production of bearing parts.
[Key words] Automatic programming NC machining Nc simulation
1 绪论
1.1 数控加工概述
数控加工是指用记录在在媒体上的数字信息对数控机床进行控制，使它自动地执行规定的加工任务。数控加工是一种现代化的加工手段，同时，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。
数控加工可以通过数控机床实现。数控机床作为先进的加工工具，数控机床有如下加工特点：
（1）提高生产效率，缩短生产的准备时间； （2）提高零件的加工精度，稳定零件的质量；
（3）有很大的灵活性和广泛的适应性，通过改变程序，就可以加工新的零件，能够完成很多普通机床很难完成的复杂型面零件的加工；
（4）可以预先对产品进行成本计算和安排生产进度，加速资金周转，提高经济效益 （5）不需要专用夹具，采用普通的夹具就能满足数控的要求，节省了费用，大大减轻工人的劳动强度。
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1.2 数控加工的过程
（1）正常工作前的准备工作
在接通电源后，CNC装置将对数控机床的各组成部分的工作状态进行检查和诊断，并设置初始状态。
（2）零件加工控制信息的输入
CNC系统具备了正常工作条件后，开始输入零件加工程序、刀具长度补偿数值、刀具半径补偿数值以及工件坐标系原点相对机床原点的坐标值。
（3）数控加工程序的译码和预处理
加工控制信息输入后，启动加工运行。此时CNC装置在系统控制程序的作用下，对数控程序进行预处理，即进行译码和预计算。
（4）插补计算
一个程序的加工控制信息预处理完毕后进行插补处理。所谓插补就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行数据点的离散化。插补的任务就是根据进给速度的要求，在一段零件轮廓的起点和终点之间，计算出若干个点，分别向各个坐标轴发出方向、大小和速度都确定的运动序列指令。
（5）位置控制
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各个坐标轴的伺服系统将插补结果作为各个坐标轴位置调节器的指令值，机床上位置检测元件测得的位移作为各个坐标轴位置调节器的指令值。位置调节器将两者进行比较，经过调节，输出相应的位置和速度控制信号，控制各轴伺服系统驱动机床坐标轴运动。通过各个坐标轴运动的合成，产生数控加工程序所要求的工件轮廓尺。
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1.3 UG CAM概述
1.3.1 UG CAM简介
UG功能十分强大，它所包含的模块也很多，涉及到工业设计与制造的各个层面。UG软件在现代制造业中的流程为：
三维造型（CAD）?虚拟装配（Assembly）?分析（CAE）?工程图（Drafting）?加工（CAM）。
UG CAM即加工制造模块，是UG的重要模块之一，具有举足轻重的地位。其主要功能是承担交互式图形数控编程的任务，即针对已有的CAD三维模型所包含的产品表面几何信息，进行数控加工刀位轨迹的自动计算，完成产品的加工制造，从而实现产品设计者的设计构想。
UG CAM可以分为以下几个子模块： 1）基础模块（CAM Base）。
2）后处理模块（Post Processing）。 3）车加工模块（Lathe）。 4）铣削加工模块（Mill）。 5）制造资源管理系统（Genius）。 6）机床仿真（Unisim）。 7）线切割（Wire EDM）。 8）Nurbs（B样条）轨迹生成器。 1.3.2 UG CAM和UG CAD之间的关系
UG CAM与UG CAD紧密地集成，所以UG CAM可以直接利用UG CAD创建的模型进行编程加工。而把CAD中创建的几何模型称之为主模型。
UG CAM生成的CAM数据与模型有关，若模型被修改，CAM数据可以自动更新，以适应模型的变化，免除了重新编程的繁琐工作，大大提高了工作效率。
UG CAM不仅可以直接利用产品主模型编程，更重要的是可以利用装配模型编程。
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首先，在产品主模型建立后，可以实现UG的并行工作方式，使编程工作与工程图、有限元分析、优化设计等工作由不同的专业人员分别同时进行，互不干扰，其优势是及其显著的。其次，利用装配模型编程还可以将夹具考虑进去，避免刀具与夹具之间的干涉；同时可以将
几个装配在一起的组件一起加工。
UG CAM数据与模型一起直接保存在部件文件中，随时可以修改CAM数据或根据主模型的变化随时地更新CAM数据，实现协同工作功能。
1.3.3 UG CAM的一般操作步骤
UG CAM中自动车削编程、铣削自动编程和线切割自动编程的具体操作有所区别，但从零件设计图开始，到最终加工程序的产生，可以用以下的框图描述，如图1-1所示。
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