企鹅造型设计与数控加工.docx

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1、企鹅造型设计与数控加工学号：111202320021本科生毕业论文（设计）QQ企鹅造型设计与数控加工学院：专业：班级：学生姓名：指导老师：完成日期：摘要在计算机逐步进展的时代，UG造型设计已经越来越多的被应用到诸多领域。特别是在数控加工方面显得尤为突出。随着社会经济的进展，人们对产品外观造型越来越看重。人们更是期待看到一些形状复杂，样子精美的产品。假如将UG与数控机床的联合起来，它就刚好能够完成对这些类产品的设计与数控加工。目前。玩具制造业正蓬勃进展，而此次毕业论文将要设计的更是一个非常漂亮与精巧的QQ企鹅挂件，相信会非常迎合社会潮流。本次毕业设计，介绍了QQ企鹅产品从毛坯到成品的大致过程。通

2、过对零件图的分析，选择毛坯材料与有关加工设备，确定定位基准与装夹方案，分析了刀具的选择原则、切削用量的选择原则与加工工艺方案。然后编制了工序卡片、工艺卡片与刀具卡片。在设计中先运用UGNX6.O绘图软件绘制出QQ企鹅，然后运用后置处理功能自动生成数控程序，然后设置数控仿确实有关参数，并模拟QQ企鹅的虚拟加工过程。最后用数控机床做出QQ企鹅。关键词：造型设计；数控加工；加工工艺；数控程序AbstractIntheprogressivedeve1opmentofcomputerage,andUGdesignisincreasing1ybeingapp1iedtomanyotherareas.Esp

3、ecia11yintheCNCmachiningisparticu1ar1yprominent.A1ongwiththesocio-economicdeve1opment,peop1eonproductappearanceandva1ue.Peop1eare1ookingforwardtoseeingsomecomp1exshapes,attractiveproducts.IfUGjoinforceswithCNCmachines,itwi11justbeab1etocomp1etethedesignandCNCmachiningoftheseproducts.Atpresent.Toyind

4、ustryisbooming,andthegraduationthesiswi11bedesigningisaverybeautifu1andrefinedtheQQPenguinpendants,Ibe1ieveitwi11catertosocia1trends.Thegraduationdesign,introducingtheQQPenguinfromroughtofinishedproducts.Byana1yzingthepartsdiagram,se1ectb1ankmateria1sandre1atedprocessingequipmenttodeterminepositioni

5、ngandc1amping,ana1yzesthetoo1se1ectionprincip1es,se1ectioncuttingandmachiningprocess.Cards,cardsandthendeve1opedaprocesstoo1card.DesigndrawingUGNX6.0drawingsoftwareQQPenguinfirstandthenapp1yingpostprocessingfeaturesautomaticgenerationofNCprograms,andthensettheparametersofNCsimu1ation,QQPenguinandsim

6、u1ationofvirtua1machiningprocess.Fina11y,numerica11ycontro11edmachinetoo1susedtomakeQQPenguin.Keywords:shapedesign；NCmachining；Theprocessingtechno1ogy；NCprogram.摘要IABSTRACTII第一章论绪11. 1UG的进展11.2数控的进展11.3玩具市场1第二章UG软件的功能简介22. 1UG含义22. 2UG/Mode1ing模块22. 2.1UG实体建模22. 2.2UG特征建模22. 2.3UG自由曲面建模22. 3UG/Manuf

7、acturing模块22. 3.1UG加工基础22. 3.2后处理及加工后置处理22. 3.3UG型芯、型腔铳削22. 3.4UG平面铳削22. 3.5UG切削仿真32. 4UG其它模块3第三章基于UG的三维造型设计42.1 QQ企鹅零件结构形状43. 2三维实体造型53. 2.1新建文件名54. 2.2绘制QQ企鹅步骤5第四章基于UG的数控模拟加工184.1CAM编程的通常步骤184. 2装夹方案分析184 .3加工工艺方案分析195 .4刀具的选择194. 5切削用量的确定原则204. 6建立几何毛坯与加工坐标系214 .7创建刀具与几何体父节点组225 .8创建刀具轨迹234. 9后处理

8、275. 10部分NC程序的输出27总结29参考文献30致谢31第一章论绪1.1UG的进展UG是由美国UGS公司推出的一款功能强大的三维软件系统，其内容包含产品从概念设计、工业造型设计、三维造型设计、分析预算、动态模拟与仿真、工程图输出，到生产加工成品的全过程，在通用机械、航空航天、造船、汽车、机械、数控(NC)加工、电子与医疗器械等很多方面都有很重要的应用。UG软件的编程技术被广泛应用在制造业领域，有利于提高制造、习惯市场与竞争动态能力。一些以数控技术为要紧的的先进工业制造技术，必定会推动发达国家经济的快速进展与综合国家实力的迅速提高。务必尽快培养一大批应用型人才与掌握数控加工技术的人才。1

9、2数控的进展从目前我国的数控市场来看，我国数控加工产品在性能、外观、可靠性等某些方面与国外存在着一定差距。比较严重的一点是我国相比于国外企业没有那么多的资金，他们会用低的价格来卖出中国已经生产出的数控系统，而对中国不能生产出来的数控系统进行提价销售而且还附加很多限制来达到占领中国市场的目的。由于国外对数控技术的封锁与低价销售数控技术，中国数控产业在黑暗中摸索了多年，经历了艰辛的历程。为了开发我国自己的数控技术，我国曾经花巨资买了FANUC与西门子的数控加工技术。比如北京密云曾经买了FANUC的数控系统,但都是快要过时的落后技术。为此，中国不得不研究开发出属于自己的先进数控技术。尽管如此，不得不

10、说数控加工技术的进展推动了中国市场经济的快速进展。由于数控加工技术的快速进展，传统工业制造业发生了革命性的变化，制造业已经代表了工业化。随着数控加工技术逐步进展同时扩大应用领域时，它将会在很多至关重要的领域起着至关重要的作用。目前数控加工技术在模具领域被广泛应用。由于数控技术是一门技术性比较强的技术，因此这要求从业人员熟练掌握机械加工工艺知识同时提高数控编程能力与数控机床操作能力。1.3玩具市场目前，玩具挂件市场迅速成为社会市场主流。它深受人们喜爱，特别是小孩子。随着社会经济的逐步进展，玩具类消费支出越来越大。中国有3.6亿左右的16岁下列儿童，占人口比重的百分之20o假如中国人们对玩具类的消

11、费支出能够达到全亚洲人们对玩具类的消费支出的平均水平，估计市场经济将会超过300亿元人民币。中国是玩具挂件产品制造国。在世界上玩具挂件绝大多数都是在中国生产的，中国制造的玩具产品挂件在90%以上直接出口，其中70%是来料加工。造成中国玩具行业进展的要紧原因是长期习惯这种模式与生产操作简单。此外，消费者对玩具消费的意识与能力逐步加强也必将促进玩具市场的进展。第二章UG软件的功能简介2.1 UG含义UG的基本模块包含下列一些：界面中文件的打开、建立、存储等一些操作；图形染色、隐藏、缩小放大等视图操作；视图布局；图层管理；绘图及绘图机队列管理；三维空间漫游，定义漫游轨迹，制成电影文件；表达式查询；特

12、征查询；模型资料信息、坐标查找、距离的测量；曲线曲率分析；曲面光顺分析；实体物理特性自动计算；用作定义标准化零件类型的电子表格功能；按照网络主页的图像文件格式能够生成装配模型或者UG零件的图像文件，其中格式有：CGM.VRM1、TIFF、MPEG、GIF与JPEG；输入、输出CGM、UG/Paraso1id等几何数据；MaCro宏命令的倒放与主动记录功能、；UserToo1s,让使用者能够迅速访问其常用或者再次开发的用户自定义菜单功能。2.2 UG/Mode1ing模块1. 2.1UG实体建模UG实体建模的工具包含：UG草图绘制、各类造型曲线的生成、编辑、布尔运算、实体模型扫掠、实体模型旋转、

13、沿导轨的扫描、尺寸的驱动、定义、变量的编辑与表达式子、非参数化实体模型后参数化等众多建模工具。1. 2.2UG特征建模UG特征建模的模块能够提供多种工具。包含生成与编辑标准设计特征、各类键槽、孔、凹腔方形、异形、圆形、圆形的凸台、方形的凸台、形状怪异的凸台、方块、圆柱、圆锥、球体、杆、管道、倒角、倒圆、模型简化、抽空后产生的薄壁模型实体，用于砂型设计等、拔锥、特征编辑，用于压铸模设计等、面提取、实体线：压缩、删除、复制、粘贴、阵列、特征引用，特征树、特征顺序调整等建模工具。1.2.3UG自由曲面建模UG曲面建模的工具包含：扫描面、直纹面、通过一组曲线与两组类正交曲线的自由曲面、曲线广义扫掠、标

14、准二次曲线方法放样、广义上的二次曲线倒圆角、两张曲面光顺桥接及多张曲面间的光顺桥接、等半径与变半径倒圆、动态拉动调整曲面、曲面裁减、编辑、等距离或者不等距离的偏置、编辑曲面、点云生成、等建模工具。2.3UG/Manufacturing模块1. 3.1UG加工基础该模块具有如下功能：在图形模式下观察刀轨，修改轨迹图：延长，减短或者修改刀轨等；规划点处理功能，来攻丝，钻孔及其链孔；根据使用者要求来对其修改与裁剪，定义一个标准化的工艺参数模板库，刀具库来使粗、精加工，半精加工等常用操作的参数标准化，缩短训练时间的使用与切削加工工艺的改进。2. 3.2后处理及加工后置处理UG/PostExecute与

15、UG/PostBui1der共构成了UG加工模块的后置处理。UG的后置处理模块能够非常方便的创建切削加工程序。此模块在几乎全部的主流数控机床与切削加工中心中都适用，在长年的实践摸索中，此后置处理模块已经被证明适合于电火花线切割加工、24轴的数控车削加工与25轴或者更多轴的数控铳削加工。2. 3.3UG型芯、型腔铳削UG型腔、型芯数控铳削加工能够完成单个或者多个型腔的粗加工，沿任何类似的型心形状去掉多余量，对及其复杂的零件形状生成刀具路径，确定切削模式与刀具的走刀方式,通过容差型腔铳削来设计加工出曲面之间有间距与重叠、精度低的形状，发现不一致时，它能自我校正，或者在使用者指定的公差范围内完成对型腔的加工等功能2. 3.4UG平面铳削UG平面铳削模块功能如下所述：型腔铳、多次走刀轮廓铳、Z形走刀加工、安全余量的规定、凹腔底面小岛加工功能、型腔分层切削加工功能、显示未切削区域的边界，定义边界与毛料几何形状、提供机床操作辅助动作指令，比如刀具补偿、夹紧与冷却等。2. 3.5UG切削仿真UG/Vericut加工仿真模块是集合应用在UG软件中的第三方模块,是一种方便验证数控程序的方法。它运用人机交互方式来进行模拟、验证与自动显示出数控加工程序。由于不用试切样件，因此能够降低刀具磨损，机床调试时间与机床打扫工作。当定义完加工零件的毛坯材料形状与调用NC数控刀具位置