UG軸承座畢業(yè)設計說明書

1、中 州 大 學UG畢業(yè)設計說明書設計題目：軸承座班 級：機械制造及其自動化二班畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期：使用授權(quán)說明本人完全了解 大學關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交

2、畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名： 日 期：學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全

3、了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日指導教師評閱書評閱教師評閱書教研室（或答辯小組）及教學系意見目錄設計題目及任務書2 緒論5第一章第二章第三章第四章第五章第六章零件建模6 毛坯建模14 零件工藝分析及工藝過程19具體加工過程31 車間工藝文檔45 設計心得與體會46設計題目中 州 大 學UG畢業(yè)設計任務

4、書設計題目： 軸承座成型加工設計要求對指定零件進行工藝分析，編寫加工工藝，并運用UG進行仿真加工，具體要求完成以下內(nèi)容（可打?。?、設計說明書一封。包括：封面、目錄、任務書、正文、參考文獻、設計心得。其中正文部分用5號字體書寫，應有零件的建模過程、加工工藝分析、仿真加工過程（在每個操作中要求說明操作中各參數(shù)的設置過程，并在每個操作后附相應程序清單）。正文應包括：零件的建模過程、毛坯的建模過程、零件工藝分析與編制的工藝過程、具體加工過程（每個操作的創(chuàng)建詳細過程，要求說明各個參數(shù)是如何配置的、每個操作生成的刀軌）、車間工藝文檔2、機械加工工藝過程卡1張3、機械加工工序卡 1套特別注意：以上內(nèi)容必

5、須在2012年4月20日前完成。緒論計算機技術(shù)是現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展里程中最偉大的成就之一，它的應用已遍及各個領(lǐng)域。在機械設計及制造領(lǐng)域中，由于市場競爭的日益激烈，用戶對產(chǎn)品的要求越來越高。為了適應瞬息萬變的市場需要，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，就必須將先進的計算機技術(shù)與機械設計和制造技術(shù)相互結(jié)合起來，從而產(chǎn)生了機械CAD/CAM這樣一門綜合性的高新技術(shù)。為了培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的設計思路，訓練學生綜合運用CAD/CAM軟件和有關(guān)課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實際的典型圖例來進行產(chǎn)品的設計、裝配、零件數(shù)控加工程序的編制、模具設計等，加深和擴展有關(guān)CAD/CAM方面的知識。通過CAD/CAM課程設計，可以培養(yǎng)

6、學生的綜合素質(zhì)，CAD/CAM軟件應用能力，機械設計和創(chuàng)新能力，是非常重要的實踐環(huán)節(jié)。本設計緊貼生產(chǎn)實際，充分利用高端CAD/CAM軟件強大的模塊功能，加強我們零件設計，制造與加工等方面的能力；加強我們對零件加工工藝方案的編制，模具設計等方面的能力；加強現(xiàn)代CAD/CAM課程設計基本功的訓練與培養(yǎng)；加強各種現(xiàn)代設計方法與手段的掌握與應用，使我們具有更高的綜合素質(zhì)，更強的設計能力與創(chuàng)新能力，以適應CAD/CAM技術(shù)快速發(fā)展的需要。隨著電子技術(shù)在制造業(yè)的推廣及應用, 傳統(tǒng)機械加工方法正逐漸被先進的CAD /CAM (計算機輔助設計與制造) 所取代。應用傳統(tǒng)的加工方法, 不僅生產(chǎn)率低, 且精度得不到

7、保證, CAD /CAM軟件在機械加工中的應用, 為我們開辟了一種新的設計、加工途徑, 并使機械制造能力上了一個新的臺階。UG/NX作為參數(shù)化CAD/CAM軟件系統(tǒng)的代表，主要用于汽車、航空航天、機械電子、模具制造等行業(yè)，實現(xiàn)了產(chǎn)品零件或組件從概念設計到制造全過程設計的自動一體化，提供了以參數(shù)化為基礎，基于特征實體造型，部件間的關(guān)聯(lián)設計等技術(shù)。其核心技術(shù)是采用非均勻有理*條（NURBS）作為曲面造型的基礎，融線框模型、曲面造型、實體造型為一體。參數(shù)化和特征化的實體模型系統(tǒng)，系統(tǒng)是建立在統(tǒng)一的富有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫基礎上，提供了工程上的完全關(guān)聯(lián)性，使CAD/CAM/CAE各部分數(shù)據(jù)自由聯(lián)動切換。以基本

8、特征作為交互操作的基礎，利用特征技術(shù)，用戶可以在更高層次上進行產(chǎn)品設計、模具設計、數(shù)控加工編程、工程分析，實現(xiàn)并行工程CAD/CAPP/CAM的集成與聯(lián)動。系統(tǒng)采用統(tǒng)一的三維幾何模型，使產(chǎn)品設計、模具設計、數(shù)控編程、工程分析等環(huán)節(jié)的修改自動映射到與其關(guān)聯(lián)的環(huán)節(jié)，排除不協(xié)調(diào)，保證產(chǎn)品設計的統(tǒng)一性和唯一性?；陉P(guān)聯(lián)模型的產(chǎn)品定義包含產(chǎn)品的生命周期（設計、分析、制造、檢測等）信息，產(chǎn)品數(shù)據(jù)定義規(guī)范化使產(chǎn)品生命周期的設計數(shù)據(jù)表達實現(xiàn)標準化，不僅有利于與CAD/CAM系統(tǒng)之間交換信息，而且支持產(chǎn)品及模具工裝設計、工程分析、數(shù)控編程、生產(chǎn)管理等信息的共享。在UG/OPEN提供的二次開發(fā)函數(shù)據(jù)的基礎上，用戶

9、可用C或C+語言進行二次功能開發(fā)，UG/NX提供的基于專家的模具設計、先進的數(shù)控加工編程功能使得模具設計與制造變得更為輕松可靠。我們運用UG軟件的建模和加工模塊, 完成了零件模型建立加工過程的設計加工過程的仿真加工參數(shù)修正數(shù)控機床后置處理轉(zhuǎn)換生成數(shù)控程序數(shù)控加工, 從而滿足各項要求。采用這種方法不僅減少了 編程人員的計算量, 還在一定程度上提高了產(chǎn)品的制造質(zhì)量和生產(chǎn)效率。自動編程(AutomaticProgramming)也稱為計算機編程。將輸入計算機的零件設計和加工信息自動轉(zhuǎn) 換成為數(shù)控裝置能夠讀取和執(zhí)行的指令(或信息)的過程就是自動編程。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控加工在機械制造業(yè)的應用日趨廣

10、泛，使數(shù)控加工方法的先進性和高效性與冗長復雜、效率低下的數(shù)控編程之間的矛盾更加尖銳，數(shù)控編程能力與生產(chǎn)不匹配的矛盾日益明顯。如何有效地表達、高效地輸入零件信息，實現(xiàn)數(shù)控編程的自動化，已成為數(shù)控加工中巫待解決的問題。計算機技術(shù)的逐步完善和發(fā)展，給數(shù)控技術(shù)帶來了新的發(fā)展奇跡，其強大的計算功能，完善的圖形處理能力都為數(shù)控編程的高效化、智能化提供了良好的開發(fā)平臺。數(shù)控自動編程軟件在強大的市場需求驅(qū)動下和軟件業(yè)的激烈競爭中得到了很大的發(fā)展，功能不斷得到更新與拓展，性能不斷完善提高。作為高科技轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的直接體現(xiàn)，數(shù)控自動編程已代替手工編程在數(shù)控機床的使用中發(fā)揮著越來越大的作用。目前，CAD/CAM

11、圖形交互式自動編程已得到較多的應用，是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的新趨勢。它是利用CAD繪制的零件加工圖樣，經(jīng)計算機內(nèi)的刀具軌跡數(shù)據(jù)進行計算和后置處理，從而自動生成數(shù)控機床零部件加工程序，以實現(xiàn)CAD與CAM的集成。隨著CIMS技術(shù)的發(fā)展，當前又出現(xiàn)了CAD/CAPP/CAM集成的全自動編程方式，其編程所需的加工工藝參數(shù)不必由人工參與，直接從系統(tǒng)內(nèi)的CAPP數(shù)據(jù)庫獲得，推動數(shù)控機床系統(tǒng)自動化的進一步發(fā)展。1952年，美國的Person公司與麻省理工學院(MIT)合作研制出了的一臺三坐標數(shù)控銑床，為了解決 了數(shù)控機床的編程問題，美國空軍與MIT合作于第二年研制成了APT系統(tǒng)，從此便開始了數(shù)控加工和數(shù)控編程的發(fā)

12、展進程。 20世紀60年代著眼于交互式繪圖系統(tǒng)和NC編程語言的開發(fā)，美國MIT的SUTHERLAND教授發(fā)表的“SKETCHPAD一人機會話系統(tǒng)”為計算機圖形設計系統(tǒng)和CAD/CAM提供了理論基礎。具有多坐標立體曲面自動編程的APTIH的問世，使數(shù)控編程從面向機床指令上升面向幾何元素的高層次編程。隨后，APT幾經(jīng)修改和充實，又出現(xiàn)了APTIV(改進算法，增加了多坐標編程系統(tǒng))、APT-AQ增加了切削數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))和APT-SS(增加了雕塑曲面編程系統(tǒng))等。世界各國以APT為基礎開發(fā)了具有獨自特色、專業(yè)性更強的APT衍生編程語言，如美國MDSI公司的Compact。用APT語言進行數(shù)控編程，具

13、有程序簡練、易于控制走刀等優(yōu)點，但設計和編程之間只能通過圖紙來傳遞數(shù)據(jù)，圖紙解釋、工藝規(guī)劃靠工藝人員來完成，不能對刀具軌跡進行驗證，易發(fā)生人為編程錯誤和造成重復工作等。 步入20世紀70年代，圖形輔助數(shù)控編程GNC得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應用，推動了CAD/CAM向一體化方向發(fā)展，并逐步形成了計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)概念。GNC是一種面向制造的技術(shù)，它將零件的幾何顯示、走刀模擬、交互修改等不足，如1972年美國Lochead公司推出的CADAM系統(tǒng)，就融入了最新的GNC技術(shù)。1975年法國的達索飛機公司對引進的CADAM系統(tǒng)進行了二次開發(fā)，研制成功了CATIA系統(tǒng)，使其能進行三維設計、分

14、析和NC加工。80年代初，該公司成功地將CATIA應用于飛機吹風模型地設計和加工，使生產(chǎn)周期從六個月下降為一個月。 到了20世紀80年代，相繼出現(xiàn)了將設計和GNC成功結(jié)合和工程化、商業(yè)化CAD/CAM系統(tǒng)，如I-DEAS、CADDS、UG等，它們廣泛地應用于航空航天、造船機械、電子、模具等行業(yè)。我國數(shù)控加工及編程技術(shù)的研究起步較晚，其研究始于航空工業(yè)的PCL數(shù)控加工自動編程系統(tǒng)SKC 一1。在此基礎上，以后又發(fā)展了SKC-2、SKC-3和CAM251數(shù)控加工繪圖語言，這些系統(tǒng)沒有圖形功能，并且以2坐標和2.5坐標加工為主。我國從“七五”開始有計劃有組織地研究和應用CAD/CAM技術(shù)，引進成套的

15、CAD/CAM系統(tǒng)，首先應用在大型軍工企業(yè)，航天航空領(lǐng)域也開始應用，雖然這些軟件功能很強，但價格昂貴，難以在我國推廣普及?！鞍宋濉庇忠M了大量的CAD/CAM軟件，如:EUCLID-15、UG、CADDS、I-DEAS等，以這些軟件為基礎，進行了一些二次開發(fā)工作，也取得了一些應用成功，但進展比較緩慢。 我國在引用CAD/CAM系統(tǒng)的同時，也開展了自行研制工作。20世紀80年代以后，首先在航空工業(yè)開始集成化的數(shù)控編程系統(tǒng)的研究和開發(fā)工作，如西北工業(yè)大學成功研制成功的能進行曲面的35軸加工的PNU/GNC圖形編程系統(tǒng);北京航空航天大學與第二汽車制造廠合作完成的汽車模具、氣道內(nèi)復雜型腔模具的三軸加工

16、軟件，與331廠合作進行了發(fā)動機葉輪的加工;華中理工大學1989年在微機上開發(fā)完成的適用于三維NC加工的軟件HZAPT;中京公司和北京航空航天大學合作研制的唐龍CAD/CAM系統(tǒng)，以北京機床所為核心的JCS機床開發(fā)的CKT815車削CAD/CAM一體化系統(tǒng)等。到了20世紀90年代，響應國家開發(fā)自主產(chǎn)權(quán)的CAD/CAM的號召，開始了自行研制CAD/CAM軟件的工作，并取得了一些成果，如:由北京由清華大學和廣東科龍(容聲)集團聯(lián)合研制的高華CAD、由北京北航海爾軟件有限公司(原北京航空航天大學華正軟件研究所)研制的CAXA電子圖板和CAXAME制造工程師、由浙江大天電子信息工程有限公司開發(fā)的基于特

17、征的參數(shù)化造型系統(tǒng)GSCAD98、由廣州紅地技術(shù)有限公司和北京航空航天大學聯(lián)合開發(fā)的基于STEP標準的CAD/CAM系統(tǒng)金銀花。由華中理工大學機械學院開發(fā)的具有自主版權(quán)的基于微機平臺的CAD和圖紙管理軟件開目CAD、南京航空航天大學自行研制開發(fā)的超人2000CAD/CAM系統(tǒng)等，其中有一些系統(tǒng)已經(jīng)接近世界水平。雖然我國的數(shù)控技術(shù)己開展多年，并取得了一定的成效，但始終未取得較大的突破。從總體來看，先進的是點，落后的是面，我國的數(shù)控加工及數(shù)控編程與世界先進水平相比，約有10一巧年的差距，差距主要包涵以下幾個方面:數(shù)控技術(shù)的硬件基礎落后，CAD/CAM支撐的軟件體系尚未形成，CAD/CAM軟件關(guān)鍵技

18、術(shù)落后。分類自數(shù)控機床問世以來，一些先進的工業(yè)國家都在大力開展自動編程技術(shù)，特別是近年來隨著計算機 輔助設計與制造的發(fā)展，自動編程越來越受到重視。自動編程系統(tǒng)發(fā)展到今天，己經(jīng)出現(xiàn)了品種繁多，功能各異的編程系統(tǒng)。從國際范圍來看，使用較為普遍的系統(tǒng)主要有三種:數(shù)控語言編程系統(tǒng);會話式編程系統(tǒng);數(shù)控圖形編程系統(tǒng)。數(shù)控語言編程系統(tǒng)是最早研制的，也是目前應用最廣泛的自動編程系統(tǒng)。它是用數(shù)控語言來編寫零件加工的源程序。與其他類型的自動編程系統(tǒng)相比，他是迄今為止應用最廣泛、功能最強、通用性最廣、技術(shù)最成熟的系統(tǒng)。APT是自動編程工具的簡稱，是一種對工件、刀具的幾何形狀及刀具相對于工件的運動等進行定義時所使用

19、的一種接近英語符號的語言。把用APT語言書寫的零件加工程序輸入計算機，經(jīng)計算機的APT語言編程系統(tǒng)編譯產(chǎn)生刀位文件，然后進行數(shù)控加工后置處理，生成數(shù)控系統(tǒng)能接受的零件數(shù)控加工程序，稱為APT語言自動編程。采用APT語言編制數(shù)控加工程序具有程序簡練、走刀控制靈活等特點，使數(shù)控加工編程從面向機床指令的“匯編語言”級，上升到面向幾何元素的點、線、面的高級語言級。由于計算機自動編程代替程序編制人員完成了繁瑣的數(shù)值計算工作，并省去了編寫程序單的工作量，因而可將編程效率提高數(shù)倍到數(shù)十倍，同時解決了手工編程中無法解決的許多復雜零件的編程問題。但APT仍有如下缺點與不足:零件的設計與加工之間用圖紙傳遞數(shù)據(jù)，阻

20、礙了設計與制造的一體化;同時工藝過程規(guī)劃要工藝人員完成，對用戶的技術(shù)水平要求較高，既困難又容易出錯;用妙T語言描述零件模型一方面受語言描述能力的限制，另一方面也使妙T系統(tǒng)幾何定義過于龐大;APT語言缺少對零件形狀、刀具運動軌跡的直觀圖形顯示和刀具軌跡的驗證手段。這些缺點阻礙了編程效率和質(zhì)量的進一步提高。會話式自動編程系統(tǒng)為了克服數(shù)控語言編程系統(tǒng)的一些缺陷，在其基礎上發(fā)展了會話式自動編程系統(tǒng)，以日本的FAPT為例，其會話式編程系統(tǒng)除了幾何定義語句、刀具運動語句與原來的APT基本相同以外，由于增加了可以進行會話的命令，這樣它不僅能處理原來的APT零件源程序，而且還具有以下功能:可以隨時執(zhí)行或暫停程

21、序中的任意語句或語句組;可以隨時變更零件源程序，如刪去某些語句，修改或插入某些語句;對以前定義過的零件源程序的點或直線等數(shù)據(jù)，在以后的零件源程序中可以不再定義并加以使用;隨時可打印或不打印程序單或某一中間處理結(jié)果，如點、直線、圓的數(shù)據(jù)等;隨時可打印出修面向圖形特征的自動數(shù)控編程技術(shù)研究改后的零件源程序單。但是，會話式編程系統(tǒng)也有其自身的缺點，主要是輸入零件信息時要有一個將圖紙信息進行轉(zhuǎn)換的過程，這種轉(zhuǎn)換過程由編程人員完成，因此容易產(chǎn)生人為錯誤。數(shù)控圖形編程系統(tǒng)是一種計算機輔助編程技術(shù)，它通過專用的計算機軟件來實現(xiàn)。這種軟件通常以機械計算機輔助設計(CAD)軟件為基礎，利用CAD軟件的圖形編輯功能，將零件的幾何圖形繪制到計算機上，形成零件的圖形文件;然后調(diào)用數(shù)控編程模塊，采用人機交互的方式在計算機屏幕上指定被加工的部位，再輸入相應的加工工藝參數(shù)，計算機便可以自動進行必要的數(shù)學處理并編制出數(shù)控加工程序，同時在計算機屏幕上動態(tài)地顯示刀具的加工軌跡川。因為這種方法很大限度地減少了人為錯誤，很大限度地提高了編程效率和質(zhì)量，被認為是目前效率較高的編程