基于UG洗衣機(jī)波輪模具的曲面設(shè)計(jì)與加工畢業(yè)論文

1、南京工程學(xué)院 自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于基于 UGUG 洗衣機(jī)波輪模具的曲面設(shè)計(jì)與加工洗衣機(jī)波輪模具的曲面設(shè)計(jì)與加工專 業(yè)： 數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù) 摘摘 要要UG NX 是當(dāng)前先進(jìn)的面向制造業(yè)的 CAD/CAM/CAE 高端軟件之一。它集設(shè)計(jì)、分析和制造等功能于一體，為工程技術(shù)人員提供了豐富的三維圖形資源庫(kù)，可以用于機(jī)械制造領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助分析（CAE）等方面。本文主要論述了洗衣機(jī)波輪零件的三維設(shè)計(jì)與數(shù)控仿真加工，利用 UG NX的 modeling 的模塊實(shí)現(xiàn)了零件的三維設(shè)計(jì)，利用 man

2、ufacturing 模塊實(shí)現(xiàn)了零件的數(shù)控仿真并生成了 NC 仿真程序，很好地利用了 UG NX 軟件 CAD/CAM 的功能實(shí)現(xiàn)集成的特點(diǎn)，在對(duì)零件實(shí)際加工前進(jìn)行仿真，提前發(fā)生干涉和過切問題及時(shí)調(diào)整，提高了效率，降低了次品率。此外，本文還介紹了加工中心的使用方法以及在加工過程中的注意事項(xiàng)等，分析了如何根據(jù)零件的幾何形狀特點(diǎn)設(shè)計(jì)加工工藝和操作步驟，以及操作過程中的相關(guān)參數(shù)選擇。實(shí)踐證明，在數(shù)控加工中，根據(jù)零件的不同部位的技術(shù)要求，合理安排不同的加工工藝，設(shè)置合理的加工參數(shù)，選擇合理的加工道具，不僅可以提高加工效率，保證質(zhì)量，而且還減少工具損耗。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：UG；洗衣機(jī)波輪；數(shù)控加工；數(shù)控代

3、碼南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1目目 錄錄第一章第一章 緒緒 論論.41.1 引言 .41.2 國(guó)內(nèi)外 CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) .41.2.1 CAD/CAM 國(guó)外技術(shù) 與發(fā)展趨勢(shì) .41.2.2 CAD/CAM 技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r .51.3 選題背景與主要研究?jī)?nèi)容 .61.3.1 選題背景、目的及意義 .61.4 本文的結(jié)構(gòu) .7第二章第二章 Unigraphics 軟件介紹軟件介紹.82.1 UG 軟件的特點(diǎn) .82.2 UG 各功能模塊簡(jiǎn)介.82.3 UG 的功能和技術(shù)特性.92.3.1 UG 的功能 .92.3.2 UG 的技術(shù)特性 .10第三章第三章

4、基于基于 UG 的洗衣機(jī)波輪造型設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)波輪造型設(shè)計(jì).113.1 CAD 技術(shù)的概述 .113.2 課題數(shù)據(jù)來(lái)源 .113.3 UG 軟件建模 .11第四章第四章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì).204.1 CAM 概述 .204.2 洗衣機(jī)波輪仿真加工概述.204.3 洗衣機(jī)波輪仿真加工過程.21南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24.3.1 創(chuàng)建毛坯模型. 214.3.2 創(chuàng)建幾何體 .224.3.3 創(chuàng)建刀具組 .234.3.4 創(chuàng)建操作 .254.3.5 后置處理 .344.4 小結(jié) .35第五章第五章 結(jié)論結(jié)論.375.1 論文結(jié)論 .375.2 感想 .38致

5、致 謝謝. .39參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).40程序清單程序清單.41南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3第一章第一章緒緒 論論1.11.1 引言引言 我國(guó)制造業(yè)正面臨著市場(chǎng)全球化、經(jīng)濟(jì)一體化，處于競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略不斷升級(jí)，相應(yīng)的制造理念和制造模式不斷創(chuàng)新的時(shí)期，先后出現(xiàn)了柔性制造，集成制造，敏捷制造，智能制造以及其它各種先進(jìn)制造理念和模式。企業(yè)不得不面向低成本化、高質(zhì)量化、交貨期縮短化、直接成型化的挑戰(zhàn)。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的發(fā)展，PC 機(jī)的性能已完全趕上甚至超過早期工作站的性能，促進(jìn)了 CAD/CAM 技術(shù)的晉級(jí)。同時(shí)，數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)控加工，模具加工的現(xiàn)場(chǎng)很多都引入了計(jì)

6、算機(jī)，從過去的勞動(dòng)密集型向技術(shù)、信息密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。而數(shù)控加工 CAD/CAM 是支撐現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)。1.21.2 國(guó)內(nèi)外國(guó)內(nèi)外 CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1.2.11.2.1 CAD/CAM 國(guó)外技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)國(guó)外技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)CAD/CAM 技術(shù)是近 40 年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一門新興的綜合計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)，經(jīng)過了形成、發(fā)展、提高和集成化四個(gè)階段。二十世紀(jì)五十年代初，卓有遠(yuǎn)見的工程師們就覺察到計(jì)算機(jī)的巨大潛力，開始實(shí)驗(yàn)用計(jì)算機(jī)來(lái)幫助人們做設(shè)計(jì)工作。早期的計(jì)算機(jī)只是用來(lái)作工程計(jì)算的數(shù)值分析。隨著字符顯示器的出現(xiàn)，1952 年在 MIT 誕生了第一臺(tái)計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)采用

7、的是電子管計(jì)算機(jī)，用機(jī)器語(yǔ)言編程，配置的圖形設(shè)備僅是自動(dòng)繪圖機(jī)，CAD 技術(shù)僅是一種被動(dòng)的輔助技術(shù)。1963 年，美國(guó) MIT 的林肯實(shí)驗(yàn)室首先提出了“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”、“人機(jī)通信”、“交互式計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)”的思想。汽車、航空等部門用計(jì)算機(jī)輔助幾何造型技術(shù)，又使 CAD/CAM 技術(shù)得到了縱深發(fā)展。70 年代初，美國(guó) Applincon 公司開發(fā)第一個(gè)完整的 CAD 系統(tǒng)。70 年代后期光柵顯示器、手動(dòng)游標(biāo)、圖形輸入板等圖形輸入設(shè)備的出現(xiàn)，使得 CAD 技術(shù)進(jìn)入了實(shí)用階段。從 80 年代開始，超大規(guī)模集成電路技術(shù)獲得了極大發(fā)展，微處理器及儲(chǔ)存器件得到了改進(jìn)。工程工作站的問世，使 CAD 技術(shù)取得

8、了迅猛發(fā)展，并且 80年代中期以后，CAD 技術(shù)向標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智慧化方向發(fā)展。產(chǎn)品數(shù)據(jù)技術(shù)南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4標(biāo)準(zhǔn)化成為 CAD/CAM 技術(shù)的主要發(fā)展方向。90 年代可以稱其為第三代 CAD/CAM 技術(shù)。就其特點(diǎn)來(lái)說(shuō)，主要有：基于特征參數(shù)化建模技術(shù)、日趨完善的數(shù)據(jù)交換規(guī)范、先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、CAX相關(guān)性的高度集成、先進(jìn)實(shí)用的三維設(shè)計(jì)等。目前，就國(guó)外 CAD/CAM 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)說(shuō)，主要是建立在開放式、分布式工作站網(wǎng)絡(luò)上的 CAD/CAM 集成化系統(tǒng)。在國(guó)際市場(chǎng)上仍然是美國(guó)的幾家著名的大公司占據(jù)著 CAD/CAM 的主要市場(chǎng)，如 IBM、Compute

9、r Vision、EOS/Unigraphices、Aotodesk、PTC/Proengineer 等。1.2.21.2.2 CAD/CAM 技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩rCAD/CAM 技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，先后走過大型機(jī)、小型機(jī)、工作站、微機(jī)時(shí)代，每個(gè)時(shí)代都有當(dāng)時(shí)流行的 CAD/CAM 軟件?，F(xiàn)在，工作站和微機(jī)平臺(tái) CAD/CAM 軟件已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位，并且出現(xiàn)了一批比較優(yōu)秀、比較流行的商品化軟件。下面我們將分別介紹國(guó)內(nèi)外一些流行的軟件。 （1）Unigraphics(UG) 在 UG 中，優(yōu)越的參數(shù)化和變量化技術(shù)與傳統(tǒng)的實(shí)體、線框和表面功能結(jié)合在一起，這一結(jié)合被實(shí)踐證明是強(qiáng)有力的

10、，并被大多數(shù) CAD/CAM 軟件廠商所采用?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成了一個(gè)從低端到高端，兼有 Unix 工作站版和 Windows NT 微機(jī)版的較完善的企業(yè)級(jí) CAD/CAM/CAE 集成系統(tǒng)。（2）AutoCAD AutoCAD 是當(dāng)今最流行的二維繪圖軟件，它在二維繪圖領(lǐng)域擁有廣泛用戶群。AutoCAD 有強(qiáng)大的二維功能，如繪圖、編輯、剖面線和圖案繪制、尺寸標(biāo)注以及二次開發(fā)等功能，同時(shí)有部分三維功能。（3）SolidWorks SolidWorks 是基于 Windows 平臺(tái)的全參數(shù)化特征造型軟件，它可以十分方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的三維零件實(shí)體造型、復(fù)雜裝配和生成工程圖。圖形界面友好，用戶上手快。該軟件

11、可以應(yīng)用于以規(guī)則幾何形體為主的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)準(zhǔn)備工作中，其價(jià)位適中。（4）Pro/Engineer Pro/Engineer 軟件能將設(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程集成到一起，讓所有的用戶能夠同時(shí)進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造工作，即實(shí)現(xiàn)所謂的并行工程。我國(guó) CAD/CAM 技術(shù)及產(chǎn)品發(fā)展的未來(lái)之路經(jīng)過多年的推廣，CAD 技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在機(jī)械、電子、航天、化工、建筑等行業(yè)。應(yīng)用 CAD 技術(shù)起到了南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5提高企業(yè)的設(shè)計(jì)效率、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、減輕技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、縮短設(shè)計(jì)周期、加強(qiáng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化等作用。近年來(lái)，我國(guó) CAD 技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，除對(duì)許多國(guó)

12、外軟件進(jìn)行了漢化和二次開發(fā)以外，還誕生了不少具有自主版權(quán)的 CAD 系統(tǒng)。 但是，我國(guó) CAD/CAM 軟件不管是從產(chǎn)品開發(fā)水平還是從商品化、市場(chǎng)化程度都與發(fā)達(dá)國(guó)家有不小的差距。由于國(guó)外 CAD/CAM 軟件出現(xiàn)得較早，開發(fā)和應(yīng)用的時(shí)間也較長(zhǎng)，所以它們發(fā)展比較成熟，現(xiàn)在基本上已經(jīng)占領(lǐng)了國(guó)際市場(chǎng)。這些國(guó)外軟件公司利用其技術(shù)和資金的優(yōu)勢(shì)，開始大力向我國(guó)市場(chǎng)進(jìn)軍，目前，國(guó)外一些優(yōu)秀軟件，如 UG、SolidWorks、Pro/Engineer、CATIA 等，已經(jīng)占領(lǐng)了一部分國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，所以，我國(guó) CAD/CAM 軟件前景不容樂觀。但是，我們也應(yīng)該看清自己的優(yōu)勢(shì)。在這些前提下，我們不僅要緊跟時(shí)代潮流，

13、跟蹤國(guó)際最新動(dòng)態(tài)，遵守各種國(guó)際規(guī)范，在國(guó)際國(guó)內(nèi)形成自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，更要立足國(guó)內(nèi)，結(jié)合國(guó)情，面向國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，開發(fā)出有自己特色，符合中國(guó)人習(xí)慣的 CAD/CAM 軟件。1.31.3 選題背景與主要研究?jī)?nèi)容選題背景與主要研究?jī)?nèi)容1.3.11.3.1 選題背景、目的及意義選題背景、目的及意義快速、高質(zhì)量的產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)是快速制造的基礎(chǔ)。這里所說(shuō)的設(shè)計(jì)不是傳統(tǒng)意義上的設(shè)計(jì)，是貫穿整個(gè)過程的三維及二維數(shù)字傳遞，在局域網(wǎng)上，由設(shè)計(jì)人員用計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維設(shè)計(jì)、分析、輔助制造，進(jìn)行直接的數(shù)字傳遞，最終傳送到數(shù)控機(jī)床，如加工中心、數(shù)控車精密數(shù)控線切割機(jī)，這樣既避免了數(shù)據(jù)交換的錯(cuò)誤，又減少了重復(fù)勞動(dòng)和

14、技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間。UG NX 就是這樣一個(gè)大型的 CAD/CAM/CAE 集成化軟件，功能強(qiáng)大，內(nèi)容豐富，具有設(shè)計(jì)、分析、加工等功能，在航空、航天、汽車、模具、家電等領(lǐng)域十分廣泛。在本課題的設(shè)計(jì)研究中，采用的主要支撐軟件就是美國(guó) UGS 公司的 3D 軟件Unigraphics Solutions（簡(jiǎn)稱 UG）。本課題是對(duì) UG 軟件的三維實(shí)體造型在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，介紹了洗衣機(jī)波輪從零件的造型設(shè)計(jì)到加工制造的過程和步驟、如何根據(jù)曲面的特點(diǎn)設(shè)計(jì)加工工藝和操作步驟，以及各操作中相關(guān)參數(shù)選擇。其研究意義如下：通過洗衣機(jī)波輪在設(shè)計(jì)過程中從分應(yīng)用 UG 軟件進(jìn)行三維實(shí)體建模，掌握了如何利用 UG

15、 軟件在建模模塊中實(shí)現(xiàn)零件的三維設(shè)計(jì)以及如何利用仿真模塊實(shí)現(xiàn)零件的數(shù)控仿真加工并生成仿真程序。南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6通過對(duì)洗衣機(jī)波輪與制造，不僅掌握了數(shù)控編程技術(shù)，數(shù)控機(jī)床的加工工藝順序、操作步驟、以及在加工過程中的注意事項(xiàng)等，同時(shí)也培養(yǎng)了我們的動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，還可以綜合我們所學(xué)的知識(shí)去分析，解決一個(gè)問題，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的過程中，使所學(xué)知識(shí)得到梳理和運(yùn)用，它既是一次檢測(cè)，有時(shí)一次鍛煉，使我們的動(dòng)手能力，動(dòng)筆能力也得到了充分的鍛煉，增強(qiáng)了我們即將跨入社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)和去創(chuàng)造的自信心。本課題的具體工作包括以下幾個(gè)部分：熟悉 UG 軟件；用 UG 軟件

16、繪制出洗衣機(jī)波輪的模型；洗衣機(jī)波輪技術(shù)加工工藝分析；用 UG 軟件完成洗衣機(jī)波輪模型的虛擬制造；在數(shù)控加工中心上實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)波輪模型的數(shù)控加工。1.41.4 本文結(jié)構(gòu)本文結(jié)構(gòu)本文以洗衣機(jī)波輪的工藝造型和數(shù)控加工為研究背景，對(duì) UG 軟件的CAD/CAM 功能進(jìn)行研究和分析。全文共分四段，各章的具體內(nèi)容如下：簡(jiǎn)單介紹了 CAD/CAM 的發(fā)展趨勢(shì)和本課題的研究背景簡(jiǎn)單介紹了 UG 軟件的功能和特點(diǎn)以洗衣機(jī)波輪的造型設(shè)計(jì)為例，詳細(xì)地介紹了 UG 軟件的 CAD 功能，講解了建模的一般步驟和操作方法。以洗衣機(jī)波輪的虛擬加工為例，詳細(xì)地介紹了 UG 軟件的 CAM 功能，講解了刀具的創(chuàng)建、幾何體和加工區(qū)

17、域的創(chuàng)建等知識(shí)?？偨Y(jié)了全文的研究工作，給出了存在的問題和進(jìn)一步的研究方向。南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7第二章第二章 Unigraphics 軟件介紹軟件介紹UG (Unigraphics)是 Unigraphics Solutions (簡(jiǎn)稱 UGS) 公司推出的集 CAD/CAM/CAE 為一體的三維機(jī)械設(shè)計(jì)平臺(tái)，也是當(dāng)今世界最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造軟件之一，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、造船等領(lǐng)域。UG 是一個(gè)交互式 的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）系統(tǒng)。它具備了當(dāng)今機(jī)械加工領(lǐng)域所需的大多數(shù)工程設(shè)計(jì)和制圖功能。UG

18、 是一個(gè)全三維、雙精度的造型系統(tǒng)，使用戶能夠比較精確地描述任何幾何形體，通過對(duì)這些形體的組合，就可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析和制圖。2.12.1 UG 軟件特點(diǎn)軟件特點(diǎn)UG 軟件是以 Parasolid 為核心的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件包，包括一個(gè)靈活的復(fù)合建模模塊以及功能強(qiáng)大的逼真照相的渲染、動(dòng)畫和快速的原型工具，復(fù)合建模讓用戶在下例建模方法中選擇：實(shí)體建模（solid）、曲面建模（surface）、線框建模（wireframe）和基于特征的參數(shù)建模。其特點(diǎn)是：1、具體統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，真正實(shí)現(xiàn)了 CAD /CAM/CAE 等各模塊之間的無(wú)數(shù)據(jù)交換的自由切換，可實(shí)施并行工程。2、采用復(fù)合建模技術(shù)，可將實(shí)體建模、

19、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模與參數(shù)化建模融為一體。3、用基于特征（如孔、凸臺(tái)、型膠、槽溝、倒角等）的建模和編輯方法作為實(shí)體造型基礎(chǔ)，形象直觀，類似于工程師傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)辦法，并能用參數(shù)驅(qū)動(dòng)。4、曲面設(shè)計(jì)采用非均勻有理 B 樣條作基礎(chǔ)，可用多種方法生成復(fù)雜的曲面，特別適合于汽車外形設(shè)計(jì)、汽輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)等復(fù)雜曲面造型。5、出圖功能強(qiáng)，可十分方便地從三維實(shí)體建模直接生成二維工程圖。能按 ISO 標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)標(biāo)注尺寸、行位公差和漢字說(shuō)明等。并能直接對(duì)實(shí)體做旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖和軸側(cè)圖挖切生成的各種剖視圖，增強(qiáng)了繪制工程圖的實(shí)用性。6、以 Parasolid 為實(shí)體建模核心，實(shí)體造型功能處于領(lǐng)先地位。目前著名C

20、AD/CAM/CAE 軟件均以此作為實(shí)體造型基礎(chǔ)。南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）87、提供了界面良好的二次開發(fā)工具 GRIP(GRAPHECAL INTERACTIVE PROGRAMING)和 UFUNC(USER FUNCTION),并能通過高級(jí)語(yǔ)言接口，使 UG 的圖形功能與高級(jí)語(yǔ)言的計(jì)算功能緊密結(jié)合起來(lái)。8、具有良好的用戶介面，絕大多數(shù)功能都可通過圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)；進(jìn)行對(duì)象操作時(shí)，具有自動(dòng)推理功能；同時(shí)，在每個(gè)操作步驟中，都有相應(yīng)的提示信息，便于用戶做出正確的選擇。2.22.2 UG 各功能模塊簡(jiǎn)介各功能模塊簡(jiǎn)介UG 軟件作為一個(gè)軟件包，包括了許多功能模塊，而 UGS 公司

21、實(shí)行的是完整的可升級(jí)的產(chǎn)品路線，為各層次用戶優(yōu)化產(chǎn)品路線，因而，一個(gè)公司可以在需要時(shí)以最合適的價(jià)格購(gòu)置或租用僅僅是它需要的那些模塊，而不需要投入過多的資金在一些不必要的模塊上。一下是其部分主要的功能模塊：1、基本環(huán)境這是所有其他應(yīng)用模塊的公共運(yùn)行平臺(tái)，是啟動(dòng) UG 后自動(dòng)運(yùn)行的第一個(gè)模塊。在該模塊下可以打開已經(jīng)存在的部件文件，可以新建部件文件，可以改變顯示部件，可以分析部件，可以啟動(dòng)在線幫助，可以輸出圖紙，可以執(zhí)行外部程序等。2、建模這是產(chǎn)品的三維造型模塊。利用該模塊，設(shè)計(jì)師可以自由地表達(dá)設(shè)計(jì)思想和創(chuàng)造性的改進(jìn)設(shè)計(jì)。UG 軟件所擅長(zhǎng)的特征建模、曲線功能和曲面功能在該模塊中得到了充分體現(xiàn)，人性化

22、的設(shè)計(jì)環(huán)境可以幫助設(shè)計(jì)師將主要精力放到產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，靈活而又易于理解的工具不僅可以提高造型速度，而且可以減少用于熟悉軟件的時(shí)間3、加工這是產(chǎn)品加工模塊。UG 加工包括 UG/CAM Base(CAM 基礎(chǔ))、UG/Planner Milling(平面銑)、UG/Lathe(車加工)、UG/Cavity Milling(型腔銑)、UG/Surface Milling(曲面銑)、UG/Sequential Milling(順序銑)、UG/Fixted Conentour Milling(固定軸銑)、UG/Wire EDM(線切割)、UG/Postprocessing(后置處理)等模塊。2.32.3

23、UG 的功能和技術(shù)特性的功能和技術(shù)特性2.3.12.3.1 UG 的功能的功能南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9UG 的功能非常強(qiáng)大，涉及到平面工程制圖、三維造型、結(jié)構(gòu)分析、制造、渲染和動(dòng)畫仿真、模擬加工等。CAD 功能實(shí)現(xiàn)了目前制造業(yè)行業(yè)中常規(guī)設(shè)計(jì)和繪圖的自動(dòng)化； CAM 功能則為數(shù)控機(jī)床提供 NC 編程技術(shù);CAE 功能能夠進(jìn)行有限元分析、靜力學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析。同時(shí)它還提供一整套 CAD/ CAM /CAE 業(yè)界最先進(jìn)的二次開發(fā)工具集，為不同的用戶提供相應(yīng)的開發(fā)工具，去定制 UG 使它滿足一個(gè)企業(yè)的具體需求。UG 軟件解決方案的目標(biāo)是：1、減少產(chǎn)品上市時(shí)間，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新

24、；2、減少成本；3、獲取和在使用知識(shí)2.3.22.3.2 UG 的技術(shù)特性的技術(shù)特性 UG 是一個(gè)針對(duì)企業(yè)范圍，技術(shù)領(lǐng)先的 CAD/CAM/CAE 軟件解決方案。1、集成化的產(chǎn)品開發(fā)UG 是一個(gè)完全集成的 CAD/CAM/CAE 軟件集，它致力于從概念設(shè)計(jì)到工程分析到制造的整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過程。2、相關(guān)性通過應(yīng)用主模型方法，使得從設(shè)計(jì)到制造的所有應(yīng)用保持相關(guān)性和參數(shù)化。在特證間、組件間以及各應(yīng)用間具有相關(guān)性。具體地說(shuō)，在一個(gè)部件中，某一個(gè)特征的參數(shù)變化將引起相關(guān)特征的變化；在裝配中，其中一個(gè)部件的變化能夠反應(yīng)的相關(guān)部件；CAD 模型中的變化能夠應(yīng)用到 CAM 應(yīng)用中。所謂的參數(shù)化是指模型的變量驅(qū)動(dòng)

25、的。主模型（三維幾何體）應(yīng)該是按需要可變的，因此必須選擇正確的建模方法。3、并行協(xié)作通過使用主模型，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 PDM,產(chǎn)品可視化 PV 以及運(yùn)用INTERNET 技術(shù)，支持?jǐn)U展企業(yè)范圍的并行協(xié)作。4、基于知識(shí)的工程用知識(shí)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化，UG 解決了這樣獲取、在使用和運(yùn)用累積在制造產(chǎn)品中的知識(shí)，包括過程知識(shí)和人的知識(shí)。5、客戶化UG 提供 CAD/ CAM/ CAE 業(yè)界最先進(jìn)的編程工具集，去定制 UG 和裁編它以滿足一個(gè)企業(yè)的需求。南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10第三章第三章 基于基于 UG 的洗衣機(jī)波輪造型設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)波輪造型設(shè)計(jì)3.13.1 CAD 技術(shù)的概述技術(shù)的

26、概述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，簡(jiǎn)稱 CAD）是一項(xiàng)綜合性的，集計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)通信等計(jì)算機(jī)及其他領(lǐng)域知識(shí)于一體的高新技術(shù)，是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，也是提高設(shè)計(jì)水平、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、增強(qiáng)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。其定義為：CAD 是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在工程設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，為設(shè)計(jì)人員提供各種有效工具和手段，加速設(shè)計(jì)過程，優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果，從而達(dá)到最佳設(shè)計(jì)效果的一門技術(shù)。CAD 技術(shù)的特點(diǎn)是涉及面廣而復(fù)雜，技術(shù)變化快，競(jìng)爭(zhēng)激烈，而且投資大，風(fēng)險(xiǎn)高，產(chǎn)出高。CAD 在工業(yè)部門的廣泛應(yīng)用，已成為人們熟悉的并能推動(dòng)生產(chǎn)前進(jìn)的新技術(shù)。3.23.2 課題數(shù)據(jù)來(lái)源課題數(shù)

27、據(jù)來(lái)源數(shù)據(jù)的合理性不僅關(guān)系到洗衣機(jī)波輪的造型美觀效果，同時(shí)也會(huì)影響零件的加工方式和畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)速，因此這是整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的核心部分。我們可以通過實(shí)體，借助于普通的測(cè)量工具，如游標(biāo)卡尺、直尺等來(lái)獲得數(shù)據(jù)。3.33.3 UG 軟件建模軟件建模南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，洗衣機(jī)波輪越來(lái)越受到廣大消費(fèi)的青睞。其造型的新穎性、使用的方便性以及功能的齊備性往往是決定性的因素。設(shè)計(jì)并制造出造型美觀、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性強(qiáng)的洗衣機(jī)波輪是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。在確定選用 UG 軟件作為洗衣機(jī)波輪設(shè)計(jì)與制造的平臺(tái)后，即可按下敘步驟開始具體工作：

28、1 1、繪制截面輪廓線、繪制截面輪廓線a)建模模塊/繪制草圖首先進(jìn)入 UG 軟件環(huán)境，建立一個(gè)新文件進(jìn)入應(yīng)用/建模模塊；接著選擇插入/草圖命令或單擊工具欄中按鈕，系統(tǒng)將自動(dòng)彈出創(chuàng)建草圖快捷工具欄，如圖 3.1 所示。利用該功能可在工作坐標(biāo)平面、基準(zhǔn)平面、實(shí)體表面或片體表面上建立草圖工作面、首先選擇創(chuàng)建草圖中的平面選項(xiàng)然后選擇 XZ平面輸入距 離為 0 后單擊創(chuàng)建草圖對(duì)話框中的按鈕，系統(tǒng)將生成如圖 3.2所示的草圖平面。此時(shí)創(chuàng)建的草圖名稱默認(rèn)為“SKETCH_000”。 圖 3.1 創(chuàng)建草圖對(duì)話框 圖 3.2 生成的繪圖工作面 畫線：點(diǎn)擊按鈕任意畫一水平直線，然后點(diǎn)擊約束命令后分別選擇直線及 X

29、 軸最后選擇共線命令則直線與 X 軸共線，然后再點(diǎn)擊自動(dòng)判斷尺寸命令 ，單擊直線右端點(diǎn)后再單擊原點(diǎn)后單擊鼠標(biāo)右鍵后輸入160 后直接單擊直線再單擊鼠標(biāo)左鍵輸入直線長(zhǎng)度 15 后雙擊中鍵完成。 畫圓：點(diǎn)擊按鈕，在原點(diǎn)處以任意半徑畫圓然后分別點(diǎn)擊約束和自動(dòng)判斷尺寸命令，將其中一圓的圓點(diǎn)約束在 Y 軸上并自動(dòng)判斷直徑為 30，將另一圓心用坐標(biāo)（118,27）約束點(diǎn)，點(diǎn)擊自動(dòng)判斷尺寸命南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12令輸入其直徑為 88，雙擊鼠標(biāo)中間確定，。如圖 3.3 所示。點(diǎn)擊按鈕，分別選取兩圓上輸入半徑 260 畫弧點(diǎn),擊中相切命令將兩圓與所畫弧相切。單擊鼠標(biāo)右鍵將所有尺寸

30、標(biāo)注隱藏如圖 3.3 示 快速修剪：修剪后如圖 3.4 所示。點(diǎn)擊完成草圖。 圖 3.3 繪制圓弧與直線圖 3.4 創(chuàng)建的草圖圖形 創(chuàng)建基準(zhǔn)平面：選擇基準(zhǔn)平面，點(diǎn)擊，輸入偏置的距離 0，如圖 3.5 所示，點(diǎn)擊確認(rèn)。畫圓：點(diǎn)擊，選擇圖 3.5 所創(chuàng)建的平面，點(diǎn)擊按鈕，在圓點(diǎn)處畫一任意半徑的圓，點(diǎn)擊及命令，約束所畫圓心在 Z 軸上，自動(dòng)判斷其直徑尺寸為 305.484，單擊鼠標(biāo)中鍵確定。如圖 3.6 所示。圖 3.5 創(chuàng)建基準(zhǔn)平面 圖 3.6 R=152.742 的圓南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13 2 2、繪制底面曲面。繪制底面曲面。 掃略曲面：點(diǎn)擊沿引導(dǎo)線掃略命令，選擇

31、截面曲線后單擊鼠標(biāo)中鍵，再選擇掃略的引導(dǎo)線后 4 次單擊確定按鈕，生成掃略曲面圖 3.7 所示。 隱藏繪制的曲面。 圖 3.7 生成掃略曲面3 3、繪制葉輪輪廓、繪制葉輪輪廓 創(chuàng)建基準(zhǔn)平面：點(diǎn)擊基準(zhǔn)平面，點(diǎn)擊，輸入偏置的距離 30，如圖 3.8 所示。 畫圓及圓?。狐c(diǎn)擊按鈕，選擇圖 3.8 所創(chuàng)建的平面，點(diǎn)擊 ，在基準(zhǔn)面中畫兩個(gè)任意直徑的圓后分別單擊和命令，用坐標(biāo)(30,0)(124,4)和直徑 20.直徑 60 確定圓所在的位置和大小，其中直徑 20 的圓圓心約束在 X 軸上。單擊，坐標(biāo)原點(diǎn)處畫一直徑為 305.484 的圓，點(diǎn)擊選擇兩小圓同側(cè)端點(diǎn)并輸入半徑為 234 畫弧后單擊命令分別約束

32、所畫弧與其連接弧相切，如圖 3.9 所示。南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14 圖 3.8 創(chuàng)建基準(zhǔn)平面 圖 3.9 繪制的圓弧 快速修剪：修剪結(jié)果如圖 3.10 所示。點(diǎn)擊完成草圖。圖 3.10 繪制的草圖 鏡像：點(diǎn)擊 投影線：點(diǎn)擊，如圖 3.11 所示，選擇圖 3.10 所創(chuàng)建的曲線，選擇方向方式“沿矢量”，選擇-Z 軸，選擇圖 3.7 回轉(zhuǎn)體投影的面，投影如圖 3.12所示。南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15 圖 3.11 投影的對(duì)話框 圖 3.12 投影結(jié)果 創(chuàng)建基準(zhǔn)平面：點(diǎn)擊基準(zhǔn)平面，點(diǎn)擊，輸入偏置的距離 20，如圖 3.13 所示。 繪制直線：

33、點(diǎn)擊，選擇 3.13 所創(chuàng)建的平面，點(diǎn)擊，輸入（170，7），點(diǎn)擊，輸入（5，7），回車，如圖 3.14 所示。 投影線：操作如。 隱藏：點(diǎn)擊按鈕，點(diǎn)擊圖 3.14 繪制的直線，點(diǎn)擊圖 3.10 繪制的圓，點(diǎn)擊。 圖 3.13 基準(zhǔn)平面對(duì)話框 圖 3.14 草圖繪制直線4 4、分割曲線、分割曲線南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16 分割：點(diǎn)擊分割曲線，將投影的曲線進(jìn)行分割，分割點(diǎn)為 1，2。如圖 3.15 所示。 隱藏：點(diǎn)擊按鈕，點(diǎn)擊所有的面，選擇按鈕。 圖 3.15 分割圖素 圖 3.16 創(chuàng)建基準(zhǔn)平面 5 5、繪制葉輪頂部輪廓線、繪制葉輪頂部輪廓線 創(chuàng)建基準(zhǔn)平面：點(diǎn)擊，選

34、擇，輸入偏置的距離-7，如圖 3.16 所示。 繪制直線：點(diǎn)擊，選擇 3.16 所創(chuàng)建的平面，點(diǎn)擊圖 3.15 中 1 處，輸入（77，0），回車，輸入（136，0），選擇圖 3.15 中 2 處，回車。 倒圓角：點(diǎn)擊，選擇直線，輸入半徑 60，回車，選擇直線，輸入半徑 20，如圖 3.17 所示。點(diǎn)擊完成草圖。 圖 3.17 草圖的繪制 圖 3.18 變換的曲線6 6、特征建模、特征建模/ /變換變換南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17 選擇編輯/變換，點(diǎn)擊圖 3.17 繪制的曲線，點(diǎn)擊，選擇用直線做鏡像，選擇現(xiàn)有的直線，選擇圖 3.14 所投影的線，點(diǎn)擊確定。 隱藏：點(diǎn)擊

35、按鈕，選擇圖 3.14 直線投影的線，產(chǎn)生如圖 3.18 所示。7 7、特征建模、特征建模/ /曲面曲面 曲面：點(diǎn)擊單個(gè)曲線，點(diǎn)擊在相交處停止，如圖 3.19 所示，選擇曲面/通過網(wǎng)格曲線組，如圖 3.20 所示，產(chǎn)生如圖 3.21 所示的曲面。 圖 3.19 選擇意圖 圖 3.20 網(wǎng)格曲線組對(duì)話框圖 3.21 產(chǎn)生單個(gè)曲面南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18 曲面：以同樣的方法，縫合產(chǎn)生的單個(gè)曲面，生成如圖 3.22 所示的曲面圖 3.22 產(chǎn)生所有的曲面8 8、特征建模、特征建模/ /變換變換 隱藏：點(diǎn)擊按鈕，選擇圖 3.18 曲線，點(diǎn)擊。 顯示圖 3.7 所產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)

36、體，如圖 3.23 所示。 選擇編輯/變換，選擇圖 3.22 曲面，點(diǎn)擊繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn),選擇（0，0，0）點(diǎn)，點(diǎn)擊確定，角度為 72，點(diǎn)擊確定，將產(chǎn)生圖 3.24 所示。圖 3.23 顯示的回轉(zhuǎn)體南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19圖 3.24 變換的設(shè)置第四章第四章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)4.14.1CAM 概述概述前幾章CAD部分介紹了利用UG軟件進(jìn)行建模的方法，當(dāng)模型建立以后，最終目的是通過UG提供的強(qiáng)大CAM功能自動(dòng)生成數(shù)控加工程序，在數(shù)控加工程序，在數(shù)控機(jī)床上加工出合格的零件。通常CAM的操作流程：1、取出幾何模型：從文檔中取出通過CAD功能繪制出的三維或二維零

37、件幾何造型。其目的是根據(jù)該幾何圖形生成合理的刀具路徑。2、選用合理的切削加工方式：根據(jù)幾何圖形、零件加工等要求的不同，選用合理的加工方式。加工方式分為：外形銑削、挖槽（型腔加工）、鉆孔加工、曲面加工、毛胚表面切除、五軸加工等。南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20由于加工方式選擇的不同，生成出的程序質(zhì)量也有很大的差別。加工過程可分為粗加工、精加工。粗加工要求快速地切除零件的大部分余量，留給精加工一個(gè)比較均勻的余量，為精加工做好準(zhǔn)備。精加工的主要母的是切削加工出符合零件圖紙要求或圖紙工序要求的外輪廓形狀、尺寸精度（或留給后道工序一個(gè)合理的均勻加工的余量）。3、選用合適的刀具和合理

38、的切削用量：選擇加工方式后，必須選擇合適切削刀具和合理切削用量。特別是復(fù)雜曲面的加工，方法很多，加工方法和參數(shù)是否選擇合理，影響到加工時(shí)間的長(zhǎng)短以及留給后序的余量合理性（如有后道拋光工序的情況）。4、自動(dòng)生成刀具路徑：根據(jù)所選的切削加工方法和工藝參數(shù)，UG自動(dòng)生成刀具路徑，并用不同顏色的線條顯示在零件幾何圖形上。生成刀具路徑的方法又很多種，如何選擇直接影響到零件的加工質(zhì)量。5、實(shí)體仿真加工：完成前幾個(gè)步驟后，根據(jù)生成的刀具路徑，仿真實(shí)際切削加工過程。例如會(huì)不會(huì)出現(xiàn)過切、干涉等實(shí)際切削中的問題。6、自動(dòng)生成加工程序：通過仿真模擬加工，確定正確的 道具路徑軌跡。選擇后置處理功能，自動(dòng)生成加工程序。

39、該程序通過UG軟件的通信功能，可直接與數(shù)控機(jī)床通信加工出合格的零件。4.24.2 洗衣機(jī)波輪仿真加工概述洗衣機(jī)波輪仿真加工概述針對(duì)本課題的曲面加工，要選擇合適的加工方法。（1） 型腔銑（Cavity Mill）用于從毛坯上去除大量材料，因此在粗加工時(shí)，選擇這種工步類型。型腔銑不用于精加工，如果要做精加工，可以選擇高輪廓銑（Z-Level Profile）等精加工工步類型。（2） 型腔銑以固定刀軸快速而有效地粗加工平面或曲面類的幾何體，曲面類幾何體是指零件上有不規(guī)則形狀的曲面。（3） 型腔銑以平面切削層的方式去除材料，在每個(gè)切削層上刀軌都沿著零件的輪廓切削。（4） 型腔銑的幾何體可以是片體、線框

40、和實(shí)體。其中，實(shí)體是最簡(jiǎn)單易用的，而線框和片體往往需要手工干預(yù)指定幾何體的材料側(cè)。（5） 洗衣機(jī)波輪的精加工則采用輪廓區(qū)域銑削（Contour-Area）方法。UG CAM 加工基本流程（以銑削加工為例）一般分為以下幾個(gè)步驟： 創(chuàng)建部件模型 根據(jù)部件模型制定加工工藝規(guī)程南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21 設(shè)置加工環(huán)境 創(chuàng)建程序組 創(chuàng)建刀具組 創(chuàng)建幾何體 創(chuàng)建方法 創(chuàng)建操作 生成刀路軌跡 驗(yàn)證刀路軌跡，生成車間文件 后置處理 生成 NC 文件4.34.3 洗衣機(jī)波輪仿真加工過程洗衣機(jī)波輪仿真加工過程4.3.14.3.1 創(chuàng)建毛坯模型創(chuàng)建毛坯模型（1）由于要加工出一個(gè)洗衣機(jī)波輪

41、。進(jìn)入草圖環(huán)境中，做一個(gè)毛坯，如圖4.1 中所示。 圖 4.1 洗衣機(jī)波輪毛坯模型 圖 4.2 加工環(huán)境對(duì)話框4.3.24.3.2 創(chuàng)建幾何體創(chuàng)建幾何體（1）選擇“應(yīng)用”/“加工”選項(xiàng)后，彈出圖 4.2 所示的對(duì)話框，選擇圖示的設(shè)置后點(diǎn)擊“初始化”按扭，進(jìn)入加工環(huán)境。（2）在“操作導(dǎo)航器”中右擊選擇“幾何視圖”，雙擊“MCS-MILL”彈出圖 4.3 視圖，將加工坐標(biāo)系定在圖 4.4 所示的位置上，點(diǎn)擊“確定”按扭。南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22 圖 4.3 MCS 選擇框圖 圖 4.4 加工坐標(biāo)系定位圖（3）雙擊“WORKPIECE”打開圖 4.5 所示的視圖。選擇

42、“毛坯”后“確定”。選擇部件如圖 4.6 所示。至此，幾何體創(chuàng)建完成。 圖 4.5 毛坯選擇視圖 圖 4.6 毛坯所選部件4.3.34.3.3 創(chuàng)建刀具組創(chuàng)建刀具組（1）在“操作導(dǎo)航器”中右擊選擇“機(jī)床刀具視圖”視圖，如圖 4.7 所示，插入刀具。彈出圖 4.8 的視圖，選擇類型和重新命名后點(diǎn)擊“確定”按扭。南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23 圖 4.7 插入刀具視圖 圖 4.8 創(chuàng)建刀具組視圖（2）在彈出的“刀具參數(shù)設(shè)置”中設(shè)置刀具的參數(shù)，如圖 4.9 所示，刀具直徑為 12mm，刀具伸出長(zhǎng)度和刃口長(zhǎng)度分別為 75mm 和 50mm。選擇“顯示刀具”，刀具出現(xiàn)在圖 4.1

43、0 所示的位置中。點(diǎn)擊“確定”完成刀具的創(chuàng)建。 圖 4.9 刀具參數(shù)設(shè)置 圖 4.10 刀具顯示位置圖（3）在“操作導(dǎo)航器”中右擊選擇“機(jī)床刀具視圖”視圖，如圖 4.11 所示，插入刀具。彈出圖 4.12 的視圖，選擇類型和重新命名后點(diǎn)擊“確定”按扭。南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24 圖 4.11 插入刀具視圖 圖 4.12 創(chuàng)建刀具組視圖（4）在彈出的“刀具參數(shù)設(shè)置”中設(shè)置刀具的參數(shù)，刀具直徑為 8mm，下刀半徑為 4 mm，刀具伸出長(zhǎng)度和刃口長(zhǎng)度分別為 75mm 和 50mm。如圖 4.13 所示。選擇“顯示刀具”，刀具出現(xiàn)在圖 4.14 所示。點(diǎn)擊“確定”完成刀具的

44、創(chuàng)建。 圖 4.13 刀具參數(shù)的設(shè)置 圖 4.14 刀具顯示位置圖4.3.44.3.4 創(chuàng)建操作創(chuàng)建操作1、平面粗銑加工（1）在“操作導(dǎo)航器”中右擊選擇“程序順序視圖”，在模板提供的默認(rèn)程序處“插入”/“操作”。如圖 4.15 所示。南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25 圖 4.15 插入操作視圖 圖 4.16 創(chuàng)建粗加工操作類型設(shè)置（2）在“創(chuàng)建操作”中選擇相關(guān)的類型，各項(xiàng)設(shè)置如圖 4.16 所示?！按_定”后，出現(xiàn)圖 4.17 所示的粗加工參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。（3）選擇“幾何體”中的“切削區(qū)域”，如圖 4.18 所示。 圖 4.17 粗加參數(shù)設(shè)置對(duì)話框 圖 4.18 “切削區(qū)域

45、”選擇面（4）設(shè)置“切削方式”為往復(fù)式切削方式，該方式的刀軌是連續(xù)切削的刀軌，因此往復(fù)式切削方式和跟隨周邊切削方式一樣既有較高的切削效率又能維持切削穩(wěn)定和加工質(zhì)量。設(shè)置每刀的切削深度為 1.5mm，并在“切削”選項(xiàng)里設(shè)置加工余量為 0.2mm。（5）在圖 4.17 中設(shè)置“進(jìn)給率”參數(shù)，如圖 4.19 所示設(shè)置“速度”參數(shù)，設(shè)置表面速度為 20m/min。在加工過程中可以視加工情況調(diào)節(jié)進(jìn)給速度的南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26百分比。點(diǎn)擊“確定”后可以發(fā)現(xiàn)圖 4.19 中自動(dòng)計(jì)算數(shù)值為主軸速度為796r/min。 (n=1000v/d=100020/3.148=796r/

46、min) 。設(shè)置完畢點(diǎn)擊“確定”按鈕完成相關(guān)參數(shù)設(shè)置。返回到圖 4.17 的界面。 圖 4.19 “速度”參數(shù)設(shè)置 圖 4.20 “進(jìn)給”參數(shù)設(shè)置（6）點(diǎn)擊“刀軌生成”按扭，生成刀路軌跡，如圖 4.21 所示。然后點(diǎn)擊“確認(rèn)”功能，進(jìn)行模擬仿真。 圖 4.21 粗加工刀路軌跡生成圖南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27（7）在“操作導(dǎo)航器”中右擊選擇“程序順序視圖”，在模板提供的默認(rèn)程序處“插入”/“操作”。如圖 4.22 所示。 圖 4.22 插入操作視圖 圖 4.23 創(chuàng)建粗加工操作類型設(shè)置（8）在“創(chuàng)建操作”中選擇相關(guān)的類型，各項(xiàng)設(shè)置如圖 4.23 所示。“確定”后，出現(xiàn)

47、圖 4.24 所示的粗加工參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。（9）選擇“主界面”中的“切削區(qū)域”與“底面”，如圖 4.25 所示。 圖 4.24 粗加參數(shù)設(shè)置對(duì)話框 圖 4.25 “切削區(qū)域”選擇面（10）在圖 4.24 中設(shè)置“進(jìn)給率”參數(shù)，如圖 4.26 所示設(shè)置“速度”參數(shù)，設(shè)置表面速度為 20m/min。在加工過程中可以視加工情況調(diào)節(jié)進(jìn)給速度的百分比。點(diǎn)擊“確定”后可以發(fā)現(xiàn)圖 4.26 中自動(dòng)計(jì)算數(shù)值為主軸速度為南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）28796r/min。 (n=1000v/d=100020/3.148=796r/min) 。設(shè)置完畢點(diǎn)擊“確定”按鈕完成相關(guān)參數(shù)設(shè)置。返回到圖

48、 4.24 的界面。 圖 4.26 “速度”參數(shù)設(shè)置 圖 4.27 “進(jìn)給”參數(shù)設(shè)置（11）在圖 4.24 中，點(diǎn)擊“刀軌生成”按扭，生成刀路軌跡，如圖 5.28所示。然后點(diǎn)擊“確認(rèn)”功能，進(jìn)行模擬仿真。圖 4.28 粗加工刀路軌跡生成圖 2、型腔銑粗加工南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29（1）創(chuàng)建和平面銑粗加工（圖 4.15）相同的一個(gè)操作，類型設(shè)置如圖4.29 所示，選擇幾何體、直徑為 8mm 的刀具、加工方法為粗加工，默認(rèn)該加工類型的名稱后，點(diǎn)擊“確定”。（2）在彈出的圖 4.30 的視圖中，選擇“切削區(qū)域”，“幾何體”。 圖 4.29 創(chuàng)建粗加工操作類型設(shè)置 圖 4

49、.30 粗加工參數(shù)設(shè)置對(duì)話框（3）在圖 4.30 中“切削層”，選擇洗衣機(jī)波輪的最底面與插入范圍，然后選擇插入的范圍如圖 4.31 所示。（4）在圖 4.30 中“避讓”，設(shè)置安全平面，點(diǎn)擊“Clearance Plane-無(wú)”，偏置 50 的平面，如圖 4.32 所示。（5）在圖 4.30 中“切削”，設(shè)置切削參數(shù)，在“策略”選擇向內(nèi)，如圖4.33 所示。 圖 4.31 粗加工切削層設(shè)置 圖 4.32 粗加工安全平面的設(shè)置南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）30圖 4.33 粗加工切削參數(shù)的設(shè)置（6）在圖 4.30 中“編輯參數(shù)” ，設(shè)定步進(jìn)為刀具直徑的 50%，以 0 度方向

50、切削。設(shè)置“進(jìn)給率”參數(shù)，設(shè)置表面速度為 20m/min，主軸轉(zhuǎn)速同樣計(jì)算為 796 r/min。參數(shù)設(shè)置如圖 4.34 和圖 4.35 所示。 圖 4.34 “速度”參數(shù)設(shè)置對(duì)話框 圖 4.35 “進(jìn)給”參數(shù)設(shè)置對(duì)話框（7）點(diǎn)擊“刀軌生成”按扭，生成刀路軌跡，如圖 4.36 所示。然后點(diǎn)擊“確認(rèn)”功能，進(jìn)行模擬仿真。在“可視化刀軌軌跡”視圖中選擇“2D 動(dòng)態(tài)”。模擬效果圖如圖 4.37 所示。點(diǎn)擊“確定”完成粗加工操作。南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）31 圖 4.36 粗加工刀路軌跡生成圖 圖 4.37 粗加工仿真效果圖3、型腔銑精加工（1）創(chuàng)建和粗加工（圖 4.15）相

51、同的一個(gè)操作，類型設(shè)置如圖 4.38 所示，選擇幾何體、直徑為 8mm 的刀具、加工方法為精加工，默認(rèn)該加工類型的名稱后，點(diǎn)擊“確定”。（2）系統(tǒng)將彈出圖 4.39 的視圖，選擇幾何體如圖 4.40 所示。 圖 4.38 創(chuàng)建精加工操作類型設(shè)置 圖 4.39 精加工參數(shù)設(shè)置對(duì)話框南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）32 圖 4.40 精加工中幾何 圖 4.41 精加工切削參數(shù)的設(shè)置（3）在圖 4.39 中“編輯參數(shù)” ，設(shè)定步進(jìn)為刀具直徑的 20%。設(shè)置“進(jìn)給率”參數(shù)，設(shè)置表面速度為 25m/min，主軸轉(zhuǎn)速同樣計(jì)算為 1326 r/min。參數(shù)設(shè)置如圖 4.42 和圖 4.43

52、 所示。 圖 4.42 “速度”參數(shù)設(shè)置對(duì)話框 圖 4.43 “進(jìn)給”參數(shù)設(shè)置對(duì)話框（4）點(diǎn)擊“刀軌生成”按扭，生成刀路軌跡，如圖 4.44 所示。然后點(diǎn)擊“確認(rèn)”功能，進(jìn)行模擬仿真。在“可視化刀軌軌跡”視圖中選擇“2D 動(dòng)態(tài)”。模擬效果圖如圖 4.45 所示。點(diǎn)擊“確定”完成精加工操作。南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）33 圖 4.44 精加工刀路軌跡生成圖 圖 4.45 精加工仿真效果圖4.3.54.3.5 后置處理后置處理（1）選擇粗加工操作，如圖 4.46 所示。選擇“工具”/“操作導(dǎo)航器”/“輸出 NX 后處理”功能。彈出圖 4.47 的視圖，選擇可用機(jī)床為三軸銑床

53、，設(shè)定輸出文件名和輸出單位為“公制/部件”后點(diǎn)擊“確定”按扭，在指定文件放置位置處生成以*.PTP 格式保存的 NC 文件。生成的粗加工程序見附錄。 圖 4.46 后處理粗加工操作選擇視圖 圖 4.47 粗加工后處理類型選擇框（2）選擇精加工操作，如圖 4.48 所示。選擇“工具”/“操作導(dǎo)航器”/“輸出 NX 后處理”功能。彈出圖 4.49 的視圖，選擇可用機(jī)床為三軸銑床，設(shè)定輸出文件名和輸出單位后點(diǎn)擊“確定”按扭，在指定文件放置位置處生成以*.PTP 格式保存的 NC 文件。生成的精加工程序見附錄。南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）34 圖 4.48 后處理精加工操作選擇視

54、圖 圖 4.49 精加工后處理類型選擇框（3）至此，粗加工和精加工操作處理完畢。處理完畢后“操作導(dǎo)航器”如圖 4.50 所示。圖 4.50 后處理完畢“操作導(dǎo)航器”視圖4.44.4 小結(jié)小結(jié)在本章洗衣機(jī)波輪的數(shù)控加工中，首先要注意區(qū)分各個(gè)坐標(biāo)系的概念，否則會(huì)引起加工錯(cuò)誤。在加工環(huán)境中，工件坐標(biāo)系可以直接運(yùn)用“實(shí)用程序”工具條中的“動(dòng)態(tài) WCS”進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和改變位置。工作坐標(biāo)系對(duì)于建模和加工都有用處，它有“C”的標(biāo)識(shí)，這是一個(gè)指示。加工坐標(biāo)系有“M”的標(biāo)識(shí)，以示南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35MCS 和 WCS 的區(qū)別，并且 MCS 的 3 條“腿”比 WCS 的 3 條“腿

55、”長(zhǎng)。MCS僅僅在加工應(yīng)用中可見，是刀軌輸出的零點(diǎn)。所有 NC 程序都是相對(duì)于 MCS 零點(diǎn)的，如果 MCS 移動(dòng)，則 NC 程序也隨之改變。另外，MCS 包含了 Z 軸，這是默認(rèn)的刀軸方向。在創(chuàng)建幾何體中如果加工坐標(biāo)系沒設(shè)置好，那么在創(chuàng)建刀具“顯示刀具”時(shí)，刀具將不會(huì)在正確的加工位置上。南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）36第五章第五章 結(jié)結(jié) 論論5.15.1 論文結(jié)論論文結(jié)論目前，在國(guó)內(nèi)外的大型制造企業(yè)中，三維軟件已得到廣泛的應(yīng)用。本論文主要采用三維設(shè)計(jì)軟件 Unigraphics 完成洗衣機(jī)波輪的造型設(shè)計(jì)和數(shù)控加工，并對(duì)造型中若干關(guān)鍵問題進(jìn)行了有效的討論，著重分析了草圖設(shè)

56、計(jì)，曲線造型、實(shí)體造型在參數(shù)化模型創(chuàng)建中的功能，詳細(xì)講解了加工過程中加工中心的操作步驟和使用方法。同時(shí)，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于采用了虛擬加工技術(shù)、三維造型技術(shù)和參數(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)等新概念和新方法，節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間、保證了設(shè)計(jì)質(zhì)量、并且擬訂了加工方案，起到事半功倍的效果。相關(guān)結(jié)論如下：一、 對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的分析本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品相對(duì)來(lái)說(shuō)還比較令人滿意，它不僅造型美觀，實(shí)用性也很強(qiáng)，最關(guān)鍵的就是它記錄了我從洗衣機(jī)波輪的三維造型設(shè)計(jì)到加工的學(xué)習(xí)過程。但由于自己水平有限，在好多細(xì)節(jié)方面的考慮還不夠周全。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)的總結(jié)1） 對(duì)洗衣機(jī)波輪的三維造型進(jìn)行設(shè)計(jì)，熟悉了 UG 軟件的主要功能、應(yīng)用模塊及其用戶界面，掌握

57、了 CAD 技術(shù)的設(shè)計(jì)方法和步驟。2） 利用 UG 軟件的 CAM 功能完成洗衣機(jī)波輪的虛擬加工，掌握了常用的數(shù)控加工技術(shù)和創(chuàng)建這些操作的基本步驟，以及如何進(jìn)行仿真加工并生成仿真程序。3） 分析了數(shù)控加工工藝對(duì)零件加工的影響，掌握了數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和設(shè)計(jì)步驟。4） 通過對(duì)加工中心的實(shí)際操作，掌握了數(shù)控機(jī)床的使用方法和操作步驟。三、存在的問題1） 在繪制洗衣機(jī)波輪時(shí)，由于測(cè)繪的精度打不到要求，故投影時(shí)出現(xiàn)問題，解決的方法是，將 R=152.742 的圓，向內(nèi)偏置 1。2） 在洗衣機(jī)波輪加工中，由于自己技術(shù)不完善，對(duì)切削層的選擇上花費(fèi)的時(shí)間比較長(zhǎng)。3） 個(gè)人技術(shù)還不完善，在加工零件時(shí)，由于操

58、作還不熟練，加工精度不夠理想。5.25.2 感想感想南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）37對(duì)于本人來(lái)說(shuō)這是一個(gè)全新的領(lǐng)域，通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，拓寬了本人的知識(shí)面，拓展了視野和思維，培養(yǎng)了本人的動(dòng)手能力，增強(qiáng)了本人即將跨入社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)和創(chuàng)造的自信心。以前，我總幼稚地認(rèn)為軟件設(shè)計(jì)非常困難，因?yàn)樗枰牟粌H僅是扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)還需要很強(qiáng)的三維空間思維能力，所以當(dāng)我拿到課題時(shí)，心里總免不了有些擔(dān)心，總害怕自己會(huì)做不好。不過通過兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我改變了原先的看法，我覺得，任何一樣新東西，只要你認(rèn)真對(duì)待，用心去做，例如 UG 軟件，只要多練，多畫、多問，就會(huì)不斷地有驚喜發(fā)生，好多問題會(huì)在

59、不知不覺中迎刃而解。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)還讓本人認(rèn)識(shí)到自己還存在許多的不足之處，例如構(gòu)思不夠周全，操作不夠熟練、想事情不夠嚴(yán)謹(jǐn)，缺乏鉆研精神等等，這將對(duì)我以后的工作產(chǎn)生很大的影響。因此，本人今后將以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度虛心學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中不斷鉆研，積累經(jīng)驗(yàn)，以提高自身的工作能力。南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院自考助學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）38致致 謝謝本設(shè)計(jì)（基于 CADCAM 洗衣機(jī)波輪的工藝造型和數(shù)控加工）的造型和加工工作是在我的導(dǎo)師趙建峰的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，在我的學(xué)業(yè)和設(shè)計(jì)（基于 CADCAM 洗衣機(jī)波輪的工藝造型和數(shù)控加工）的造型和加工工作中無(wú)不傾注著導(dǎo)師辛勤的汗水和心血。導(dǎo)師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博

60、的知識(shí)、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。從尊敬的導(dǎo)師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理。在此我向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深的敬意。 在我的設(shè)計(jì)（基于 CADCAM 洗衣機(jī)波輪的工藝造型和數(shù)控加工）撰寫過程中，趙建峰導(dǎo)師等給我提出很多意見和建議，在此向他們表示深深的感謝。在這幾年的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中，還得到了許多學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、系（教研室）領(lǐng)導(dǎo)和老師的熱情關(guān)心和幫助，非常感謝他們。在日常生活和學(xué)習(xí)中，同學(xué)和舍友給予了我很大的幫助。也要感謝我的爸爸、媽媽、叔叔和阿姨，他們?cè)谖业膶W(xué)業(yè)中給了我莫大的鼓勵(lì)、關(guān)懷和支持。最后，向所有關(guān)心和幫助過我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示衷心的謝意！衷心地