毕业设计（论文）-接头零件加工工艺编制及实体仿真.doc

本科毕业设计论文题 目 接头零件加工工艺编制及实体仿真专业名称 机械设计制造及其自动化_学生姓名_ _ 指导教师_ _ 毕业时间_ _设计论文 毕业 任务书一、题目接头零件加工工艺编制及实体仿真二、指导思想和目的要求在飞机各类主要结构件中，复杂接头零件是结构最为复杂，装配协调关系最为复杂的典型关键零件之一，在国内外目前主要客机研制中，此类零件的研制是最为关键的环节之一。本次选取得零件来自公司实际生产，结构遇有代表性。在实际生产中此类小型五轴零件加工工艺要求较高因此对此类零件的学习与研究可以对数控加工有更为深刻的了解。三、主要技术指标整体公差0.02，倒圆角公差0.04，底角公差0.03，表面质量RA1.6四、进度和要求 1、分析零件结构及加工要点 2周2、对重要结构设计相应的工艺方法进行研究 1周 3、进行数控编程 4周 4、进行后仿真处理与数控程序优化 4周5、编写说明书（论文） 3周五、主要参考书及参考资料【1】闫光明，侯忠滨，张云鹏。现代制造工艺基础。西北工业大学出版社2011（1） 【2】徐洪海数控机床刀具及其应用。化学工业出版社2005.7【3】李体仁、孙建功数控手工编程技术及实例详解化学工业出版社学生 _ _ 指导教师 _ _ 系主任 _ _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，手工编程越来越困难。应用数控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,易于在工厂或车间实行计算机管理,使车间设备总数减少、节省人力、改善劳动条件,有利于加快产品的开发和更新换代,提高企业对市场的适应能力并提高企业综合经济效益。本文以UG NX 8.0及VERICUT为工具,完成了调整架的三维造型及仿真加工。内容包括:首先,根据调整架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模块完成了零件几何体的参数化建模。在此基础上,利用UG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。通过刀轨检查及时地发现刀具跟零件之间的过切和欠切。并通过虚拟加工过程仿真提前发现机床各运动部件、夹具及刀具之间的干涉和碰撞,确定干涉碰撞发生的位置和相应的NC程序段,并对先前的设计和NC程序进行修改。关键词：数控编程,UG，三维造型，仿真加工ABSTRACTCNC machining is a programmable flexible processing methods, its popularity greatly improve the processing efficiency. But in the processing technology, in addition to requirements of CNC machine tools has a strong ability to control movement and, more importantly, how to efficiently obtain high-quality CNC machining process, and from the process as a whole to improve production efficiency. As part of the increased complexity and limited skills of workers, manual programming more difficult.CNC machining applications can greatly improve productivity, stability, processing quality, shorten the processing cycle, increasing the production of flexible, to achieve a variety of complex precision components for the automation of processing, easy to implement in a factory or workshop computer management, reducing the total number of workshop equipment, saving manpower, improve labor conditions, help speed up product development and upgrading, and improving the ability of the market to adapt and improve their overall economic efficiency.In this paper, UG NX 8 as a tool,complete the adjust frame three-dimensional modeling and simulation process. Include: First, based on the adjusted frame structural features and technical requirements, in its process analysis, to determine the part of the processing methods. Then, using UG / CAD module to complete the part geometry parametric modeling. On this basis, the use of UG / CAM module for NC programming, design the machining line, the tool path, cutting mode and other parameters, to generate a part of the NC program. By checking in a timely manner toolpath tool found between the parts with undercuts and under cut. And through the virtual machining process simulation tools found in advance of the moving parts, jig and tool interference and collision between the determined interference collision occurred and the corresponding position of the NC block, and previous design and NC program to be modified.KEYWORDS: CNC technology,UG,three-dimensional modeling,simulation, processing,目 录第一章 绪论6第二章 零件的结构及工艺分析72.1 零件的结构分析72.2 零件的工艺分析7第三章 零件工艺设计103.1工艺路线设计103.2零件毛坯的设计113.3加工基准的选择123.4切削用量的选择123.5加工设备的选择14第四章 零件数控加工程序编制154.1编程软件简介154.2数控加工参数设计16第五章 加工仿真验证255.1仿真软件简介255.2仿真参数设计264.3实体加工仿真28第六章 总结32参考文献33致 谢34毕业设计小结35附 录数控加工程序单第1章 绪论在飞机各类主要结构件中，接头零件是结构最为复杂，装配协调关系复杂的典型关键零件之一，在国内外目前主要客机研制中，此类零件的研制是最为关键的环节之一。 与其它类型结构相比，飞机结构有其特殊性。首先，对重量特别敏感飞机本身的重量必须尽可能轻，以便多装人员、货物或装备，因而对结构材料要求高；其次，飞机部件的尺寸大而刚度小有的飞机机翼长达几十米，本身又是薄壁结构，易变形，即刚度小（刚度是指一个结构在受力的情况下抵抗变形的能力），因此飞机结构的精确度不易保证；还有，飞机零件的数量特别多，装配工作量大大型飞机的零件有几万个之多，而铆钉的数量就可达几十万，所以装配特别费时。 因此在航空零件的设计与制造中应该尽量在不影响其结构，使用性的情况下尽量减轻零件的重量。并且航空零件的制造材料一般都较为昂贵，切小型零件需求批量较大，因此如何节省材料也是加工与设计中必须考虑的环节。本次所选接头类零件属于结构件之间过渡接头，由于其需要过线及于其他结构件互相配合，因此结构较为复杂。并且由于其特殊的结构性，数控加工较为困难，对其的加工编程过程几乎涵盖了航空零件的方方面面，因此对其的研究可以使我更加深刻的理解航空航天零件的加工编程。第2章 零件的结构及工艺分析2.1 零件的结构分析图2-1 零件的三维模型 如图2-1所示，本次加工零件是一个典型的航空接头类零件，在飞机各类主要结构件中，复杂接头零件是结构最为复杂，装配协调关系最为复杂的典型关键零件之一。此零件由于闭角面的存在因此需要部分五轴数控加工。切细节部分要求质量较高，因此对机床及工艺顺序的要求较高。通过图形分析可知：零件包括曲面加工，孔，型腔加工形状比较复杂，但是工序相对容易，表面质量和精度要求不高，因此综合考虑，工序安排较为关键。2.2 零件的工艺分析方案一图2-2 方案一模型 如图2-2所示，设计两个工艺台及3个加强筋。图2-3 方案一模型如图2-3所示，装夹零件，加工过程分两次，先加工开角面，翻面后五轴加工闭角面。方案二图2-4 方案一模型如图2-4所示，设计一个工艺台及1组加强筋。加工时用虎钳夹住工艺台用五轴机床进行加工，此种加工方案只需一次装夹零件即可完整加工。分析：两种加工方法各有利弊，方案二只需要一次装夹加工，因此加工精度相对较高，但由于整个加工过程中均需要五轴机床加工成本相应提高。方案一粗加工及精加工有大部分是利用三周数控机床加工，生产成本较低。且此零件在粗加工后需要返厂进行热处理工序。加工方案二基准选定较为困难，需要一次加工成型，二方案一可利用工艺台上的基准孔进行对刀，因此综上所述可选用加工方案一进加工。如需要较高精度可选用加工方案二。第3章 零件工艺设计3.1 工艺路线设计 本次所选零件外形尺寸较小，精度要求较高，因此在工艺路线的设计中必须注意保证精度。因此工艺路线为，来料检验-普铣-数控铣-钻孔-数控铣-检验-热处理-钳工外形尺寸校核-检验-数控系-镗孔-五轴数控铣-钳工卸料-检验-测量机检验-防腐涂料-入库。- 图3-1 毛坯尺寸如图3-1所示，普铣飞六方，保证如图尺寸，误差正负0.1mm保证各面平面度小于0.1，平行度小于0.1，垂直度小于0.1，Ra1.6。图3-2 开角面加工装夹 如图3-2所示，打普铣打基准孔，数控加工零件开角面。图3-3 闭角面加工装夹 如图3-3所示，翻面加工，数控加工零件闭角面。图3-4 底面加工装夹 如图3-4所示，数控加工零件下面。3.2 零件毛坯的设计此次加工的零件是飞行器的结构件，选用材料为7050铝合金。7050属高强度可热处理合金，具有极高的强度及抗剥落腐蚀和抗应力腐蚀断裂的性能。常用于飞机结构件用于中厚板挤压件、自由锻打件与模锻件。制造这类零件对合金要求是：抗剥落腐蚀性与抗应力腐蚀开裂能力、断裂韧性与抗疲劳性能都强。本次毛坯料可选用整版切割，棒料改锻或棒料飞方获得，综合考虑，由于生产剩余因此选用棒料飞方获得毛坯料。选取150棒料，使用切割机下料保证每段长度303mm。普铣飞六方，保证300mm0.1,93mm0.1，84mm0.1保证各面平面度小于0.1，平行度小于0.1，垂直度小于0.1，Ra1.6。 毛坯所选材料必须具有检验部门合格证，毛坯表面不应有开裂，沙眼。3.3 加工基准的选择图3-4 如图3-4所示，零件可选用A孔或B孔位加工基准。A位零件本身自带孔，在第一面加工时如果忽略零件整体误差采用工作台表面对刀则可以选取A孔位加工基准。B孔位工艺台上孔，为辅助工艺孔，加工伊始就加工到位，切精加工前采取精镗，使定位更为准确。因此根据加工基准选择原则选取B孔为加工基准。3.4 切削用量的选择飞刀参数刀具类型加工深度普通长度普通加长转速S切削速度F吃刀量刃长/刀长刃长/刀长D100R1.620025050010000.2-0.5D80R1.620025050010000.2-0.5D63R8180100200500-7001500-18000.5-1.5D63R6140140500-7001500-18000.5-1.5D63R2300300500-7001200-18000.5-1.5D50R880100500-7001200-15000.5-1.5D32R51202501200-15001000-15000.5-1.5D32R21002001200-15001200-15000.5-1D40R0.81502501200-15001200-15000.2-0.5D35R0.83003501200-15001200-15000.2-0.5D32R0.8100-1502301200-15001200-15000.2-0.5D25R4802002501000-15001000-20000.3-0.5D20R0.480-120150200130015000.3-0.5D16R0.460-1001502001200-15001000-20000.2-0.5D30R15100-1602303501200-15001000-15000.3-0.6D20R1080-1201601901000-12001000-15000.3-0.6D16R880-1201601200-15001000-15000.3-0.5D12R66010015001000-15000.2-0.5D10R56010015001000-15000.2-0.5合金刀刀具类型加工深度普通长度普通加长转速S切削速度F吃刀量125025/7526/1001800500-15000.05-0.5105022/7025-1002000500-15000.05-0.584519/6020/1002500500-15000.05-0.563013/5015/1003000500-15000.05-0.443011/503500500-15000.05-0.32258/504000500-15000.05-0.31206/505000500-15000.05-0.15R67522/7522/10020001000-20000.2-1R57518/7018/10020001000-20000.2-1R47514/6014/10020001000-20000.2-1R37512/5012/1002500800-15000.2-0.8R2.53010/503000800-15000.15-0.6R2258/503000800-15000.15-0.6R1.5258/503500800-15000.15-0.6R1255/504000500-8000.1-0.2R0.5252.5/505000500-8000.025白钢刀刀具类型加工深度普通长度普通加长转速S切削速度F吃刀量3280-12060/125106/186300-400500-10000.1-12580-12060/12590/166300-400500-10000.1-12012050/11075/141500-700500-10000.1-11612040/9565/123500-800500-10000.1-11210030/8053/110500-1000500-10000.1-1108023/7545/95800-1000500-10000.1-0.885020/6528/82800-1200500-10000.1-0.565015/60800-1200500-10000.1-0.5R88032/9235/140800-1000500-10000.2-0.4R68026/8326/120800-1000500-10000.2-0.4R56020/7220/110800-1000500-10000.2-0.4R45019/6320/1001000-1500500-10000.2-0.4R33013/5715/901000-1500500-10000.2-0.4注：以P20钢材为中间参考值，切削速度取中间值，硬度高于P20参数调低，硬度低于P20参数调高。开粗余量一般为0.5，精加工为0.15-0.2开粗建立使用D63r8,D32r5,D32r2等，相当好用。 上表给定是普通常用加工时根据刀具材料及刀长不同的切削参数。在实际加工中我们还应该考虑到使用机床及材料情况依情况而定。因此才本次加工编程中，程序设计为粗加工阶段吃刀量为1MM，主轴转速6000rpm,进给率4000mmpm。精加工阶段吃刀量0.3 MM，主轴转速12000rpm,进给率4000mmpm。具体各台机床实际用量由工人用CIMCO软件或在机床上直接修改。3.5 加工设备的选择 国产数控铣床 本次选用机床为公司国产三轴铣床（法兰克系统）与国产五轴AC摆铣床（法格系统）。机床基本参数工作台面积mmX向行程mmY向行程mmZ向行程mm32011001000420500T型槽主轴端面到工作台距离mm主轴锥孔主轴转速 Turn/min31680-480BT4050-15000第4章 零件数控加工及实体仿真4.1 编程软件简介 本次论文使用UGS8.0编写相应数控程序。后处理采用海德汉，后仿真采用VERICUT7.2.1，后仿真选用控制系统为her530,机床选用dmg_dmu60t（后仿真全程采用五轴机床模拟），刀路的优化及上机检查使用CICCO V5。 UG加工界面UG是Unigraphics的缩写，这是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站，但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的增长，已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。UG的开发始于1969年，它是基于C语言开发实现的。UG NX是一个在二和三维空间无结构网格上使用自适应多重网格方法开发的一个灵活的数值求解偏微分方程的软件工具。其设计思想足够灵活地支持多种离散方案。因此软件可对许多不同的应用再利用。一个给定过程的有效模拟需要来自于应用领域(自然科学或工程)、数学(分析和数值数学)及计算机科学的知识。然而，所有这些技术在复杂应用中的使用并不是太容易。这是因为组合所有这些方法需要巨大的复杂性及交叉学科的知识。最终软件的实现变得越来越复杂，以致于超出了一个人能够管理的范围。一些非常成功的解偏微分方程的技术，特别是自适应网格加密（adaptivemeshrefinement）和多重网格方法在过去的十年中已被数学家研究，同时随着计算机技术的巨大进展，特别是大型并行计算机的开发带来了许多新的可能。UG的目标是用最新的数学技术，即自适应局部网格加密、多重网格和并行计算，为复杂应用问题的求解提供一个灵活的可再使用的软件基础。 UG作为3大三维建模软件之一在制造领域有着得天独厚的优势，操作界面简单，人机交互简洁明了。在数控编程领域得到广泛的应用，在航空制造领域也有着广泛的应用，虽然相较CATIA在曲面造型有一定差距，但并不能掩盖其的光芒，各大航空制造厂也有许多工艺员选用UG进行加工编程。 CIMCO（雪花）是一款常用的上机数控软件，大量应用于实际加工生产车间之中，此软件的应用解决了许多问题：1车间现有的数控系统繁杂，各系统之间所用的通讯软件也不一样，相互之间不兼容，给技术人员、操作人员的编程和应用带来很多不便，大大地限制了零件的转移加工。2程序通讯采用笔记本的单机传输形式，频繁的热插热拔容易烧坏机床或计算机接口。3.有些机床带有软驱，采用软盘传输程序，数据存储不安全，软驱和软盘都易损坏。4.编程员缺少数控程序数值处理、程序模拟仿真、程序版本比较等数控编程专用软件，编程效率低，数据处理、程序检查效率低且容易出错。 5.程序没有集中管理，一般是编程员自己各自保管，容易丢失或误操作。6.电脑上的程序和工艺卡、模型图、刀具清单等之间都是孤立保存，时间 久了，就不知道它们的对应关系，还需要反复进行对照，才能知道某个程序是做什么的。而CIMCO得应用从源头避免了诸如此类的问题的产生。4.2 数控加工参数设计（1） 辅助造型在使用UG进行数控编程时，最重要的是加工辅助造型及检查辅助造型，能否设计规划出合理刀路与辅助造型是息息相关的。 图4-1 辅助加工造型设计 如图4-1所示，本次加工所使用了19个辅助造型，其中涵盖了工艺台造型（红色）检查体造型（绿色及片体造型），曲面造型（紫色），控制刀摆及刀路造型设计（灰色）。 图4-2 辅助加工造型 如图4-2所示，工艺台造型（红色）主要目的是为加工，定位，加紧方便所设计的辅助造型，其大小依据毛坯大小建立，在工艺台上的基准孔为本次零件的加工基准，方便了加工并且为零件的多次定位提供了条件。图中检查体造型（绿色）在加工中，充当了连接工艺台及零件的加强筋，保证了零件相对于工艺台的位置关系，进而控制了零件与加工基准的位置关系。图中刀路造型设计（灰色）主要目的是在第一阶段加工是吃刀量较大，因此留下较大的加强筋，保证零件与工艺台的位置关系，避免出现零件与工艺台脱离，并且圆角加工与零件本体加工分开进行可以保证圆角的加工质量，防止振刀。 图4-3 辅助刀路造型 如图4-3所示，刀路设计造型（灰色部分）这三个造型主要是为了加工槽子及控制刀摆，本零件槽子部分需要进行五轴加工，如何在五轴加工中控制刀摆是非常重要的，刀摆控制的合理则加工出的表面质量更高切加工中不易出现打刀，撞刀等安全事故。 图4-4 辅助加工检查体造型如图4-4，检查体造型（片体）主要目的是为了优化刀路及分割刀路，减少空刀及控制第一阶段与第二阶段不同刀路合理分割，提高加工效率及加工质量。也保护了机床与刀具。（2） 刀路设计开粗刀路的生成。 （1）单击【创建程序】按钮，弹出对话框，如图4-5设置。 （2）单击【创建操作】按钮，弹出相应的对话框，如图4-6设置，【确定】后，弹出型腔铣对话框，如图4-7所示。 图4-5 创建程序操作 图4-6创建操作 （4）如图4-7所示，一一对应分别点选部件，毛坯，检查。图4-7 型腔铣设置 （5）单击切削参数按钮，在【策略】选项下，设置如图4-8所示。余量中将底部余量设置为0.15，【确定】返回。 （6）单击非切削移动按钮，如图4-9所示设置。 图4-8 策略设置 图4-9 非切削移动设置 （8）单击【进给和速度】按钮，设置主轴速度为6000，进给率为4000，进刀为500，点击【确定】返回。 图4-8 粗加工刀路如图4-8所示，得到开角面开粗刀路。 图4-9 基于第一面的粗加工刀路如图4-9所示，基于开角面的开粗刀路UG3D仿真结果创建小平面体，利用辅助造型创建其余2面的开粗刀路，完成零件的整体开粗去余量。程序创建流程可参照开角面开粗刀路，程序参数设置可参照附录文件。 图4-10 槽子的加工刀路 如图4-10所示，创建对零件槽子进行五轴精加工刀路。此步可以进行三轴加工，但五轴加工可以更好的保证槽子质量切在生产安排上也并不冲突。 图4-11 二次开粗加工如图4-11所示，本工序对开角面的较大面处理，且使用端铣刀可以更好的保证平面的表面质量。利用平面铣，型腔铣，曲面铣相互结合，分多层多刀路进行刀路编制，以保证零件表面质量要求。 图4-12 细节部分加工处理 如图4-12所示，本工序对开角面的细节部分进行处理，采用球刀进行对圆角的一次加工成型，使用清根铣对圆角进行二次精加工，对与开放位置则使用二次走刀以获得较高的精度与表面质量。 图4-13 耳片及零件外形的加工 如图4-13所示， 本工序对耳片加工，铣出耳片外形并对零件外形进行整体清理，利用平面铣命令可以更好的控制刀路，使用修剪边界命令去除琐碎刀路，使起到点从工艺台下刀。可以更好的保证零件的表面质量。 图4-14 闭角面的加工处理 如图4-14所示，闭角面加工思路与开角面几乎相同因此不在赘述，值得一提的是闭角面由于结构较为特殊，因此大部分编程都是使用五轴编程或三加二编程。 图4-15 球刀清角加工如图4-15所示，闭角面加工中由于结构特殊，因此在清角时要格外小心，因为清角一般都会使用较小的球头刀，所以一定要注意起刀点与退刀点的选择。尽量避免在零件上下刀，退刀尽量选择直接提刀。在提刀时注意提刀方向。 图4-15 加工底面刀路设计如图4-15所示，是对本零件最后一个面的加工刀路，加工此面时所选基准与加工闭角面时相同，使刀路摆过一定角度后对零件进行加工。不选择翻面加工的原因是为了保证零件尺寸及相对位置更加精确。第5章 加工仿真验证5.1 仿真软件介绍 VERICUT主界面VERICUT软件是美国CGTECH公司开发的数控加工仿真系统，由NC程序验证模块、机床运动仿真模块、优化路径模块、多轴模块、高级机床特征模块、实体比较模块和CAD/CAM接口等模块组成，可仿真数控车床、铣床、加工中心、线切割机床和多轴机床等多种加工设备的数控加工过程，也能进行NC程序优化，缩短加工时间、延长刀具寿命、改进表面质量，检查过切、欠切，防止机床碰撞、超行程等错误;具有真实的三维实体显示效果，可以对切削模型进行尺寸测量，并能保存切削模型供检验、后续工序切削加工;具有CAD/CAM接口，能实现与UG. CATIA及MasterCAM等软件的嵌套运行。VERICUT软件目前已广泛应用于航空航天、汽车、模具制造等行业，其最大特点是可仿真各种CNC系统，既能仿真刀位文件，又能仿真CAD/CAM后置处理的NC程序，其整个仿真过程包含程序验证、分析、机床仿真、优化和模型输出等世界最强的数控模拟仿真，VERICUT是全世界NC验证软体的领导者；CGTech Vericut 6.0支援用户利用专案结构树，浏览、配置多个机床设置，每个机床设置有自己单独的机床结构、夹具、刀具、控制系统和仿真设定。切削毛坯可以从一个机床任务移到另一个机床任务，同时能够自动定位。一旦用户选定了机床配置，毛坯、夹具和设计模型，这些资讯就和机床捆绑在一起了，接下来就可以类比整个加工过程。 最新版VERICUT 7.0 包括英文及简体中文Vericut 7.0亦重新设计了刀具管理器，使Vericut的程式优化模组OptiPath变得更容易使用。刀具优化库将设置在刀具管理器 ，这样不仅简化了使用过程，而且不同的刀具可以参考同一个优化库。新的刀具装配向导允许用户在一个简单的用户介面里，通过对话方块的形式创建一把新铣刀。如果用户已经在其他刀具库 建立了一把刀，用户可以参考或复制整个刀具，或刀片、刀柄，建立新的刀具。 Vericut模型输出功能在7.0里得到了加强，能够输出CATIA V5、ACIS SAT和STEP模型，模型输出能够在Vericut类比NC程式的任何过程中创建CAD模型。这个模型包含了各种加工特征，如：孔、倒角、圆弧、凹槽、凸台，这些特征非常精确，和实际加工特征一样。在Vericut 6.0里面，模型输出可以输出能够产生的特征，单独的不能生成的特征或不好的特征（如球头刀生成的“凹坑”）可以输出综合特征。其他的增强功能使模型的表面和边界更光顺。输出的文件使用NURBS修整曲线，减小了文件的大小。 此外，Vericut能够生成过程模型，是生成探头程式的理想工具。利用Vericut类比过程中留下的几何特征，来创建探头程式使得在机床上即时检测成为可能。另外，Vericut 7.0版本还可以创建HTML或PDF格式的检测文件，供机床操作工和质量控制人员使用。VERICUT是一款专为制造业设计的CNC数控机床加工仿真和优化软件。取代了传统的切削实验部件方式，VERICUT通过模拟整个机床加工过程和校验加工程序的准确性 ，来帮助您清除编程错误和改进切削效率。 VERICUT在我国航空器加工业得到广泛的应用，相交国产仿真软件，VERICUT虽然在操纵性让难点较多，不太复合中国人的使用习惯，但是其精度高，仿真库较大。能满足各种不同的数控加工系统及加工软件，通用性较高，在我国航空器加工业是主流的仿真优化软件。5.2 仿真参数设计实验条件 本次选用机床为公司国产三轴铣床（法兰克系统）与国产五轴AC摆铣床（法格系统）。机床基本参数工作台面积mmX向行程mmY向行程mmZ向行程mm32011001000420500T型槽主轴端面到工作台距离mm主轴锥孔主轴转速 Turn/min31680-480BT4050-15000工件建模 因为不同的零件有不同的加工方法，刀轨的编制及生成的刀位源文件都是针对特定被加工零件的，所以首先应进行零件的建模。运用UG的建模（Modeling）模块，根据零件的几何形状和尺寸精度建立三维实体模型。可建立一适当的毛坯模型，然后分别将毛坯和零件模型输出为IGES文件。验证刀轨（1） 定义毛坯模型 Model-Model Definition。在Model Definition窗口，选择Import栏，点击Browse，选择UG输出的毛坯模型所在的路径和文件，点击OK。（2） 引入刀具轨迹 Setup-Toolpath Type下拉列表框中选择UG CLS，点击按钮Add，选择相应的刀位源文件路径和刀轨文件，再点击Open。（3） 刀具的描述 刀具的描述已经包含在刀位源文件中，这里可以不必在Vericut中建立刀具库。 （4）开始仿真 在Vericut主窗口，点击右下角的Reset，再点击Play to End。机床仿真 （1）新建用户文件 在【文件】中【新项目】选择【毫米】，建立新的操作。 （2）建立机床的运动学模型建立机床部件树，在【模型】中选择【项目树】，选择控制系统为fan15m，数控机床为dmg-dmu50v，如图4-16所示。图4-16项目树建立实体模型，在【项目树】窗口，双击【Base】，选择【模型】，在【stock】下拉列表框里选择模型的形状，然后输入毛坯尺寸3009384mm，如图4-17所示，由于毛坯是按照坐标系生成，与加工坐标系不相符，所示使用【移动】功能，使加工坐标系在毛坯顶面中心，如图4-18所示。 图4-17 毛坯尺寸设定 图4-18移动毛坯然后，调入在UG中转化输出的stl文件模型），再选择Position栏，确定模型位置，点击Add，OK，如图4-4所示。建立机床其他部件实体模型的方法同上。5.3 实体加工仿真 图4-18 粗加工仿真如图4-18所示，对粗加工刀路进行数控加工仿真，未发现报警。 图4-19 加工底面 如图4-19所示，加工底面，用球刀斜向切削可保证较好的表面粗糙度。切地面是利用五轴加工，使用球刀进行加工也可以更好的保护刀具，机床及零件。 图4-20 精加工 如图4-20所示，仿真转入精加工阶段，对较大面进行精加工，由图可知此处加工刀摆较大，因此在实际生产中要提醒工人注意观察加工过程，防止打刀或者啃伤零件的情况出现。 图4-21 精加工槽 如图4-21所示，仿真转入精加工槽子阶段，由于此处是五轴加工，并且刀具很长部分没入零件内，因此在加工时要格外注意知否会啃伤零件表面。 图4-22 精加工闭角面如图4-22所示，仿真转日闭角面的精加工，由图可见在加工过程中使用刀具较小，刀摆较大，因此在实际加工中应提醒工人注意加工至此处后进给量的调整，控制进给速度及转速防止刀具损伤及零件损伤。 图4-23 仿真模型与零件模型比较如图4-23所示，加工完成，使用自动动态比较，整个零件未发现过切，闭角面R角产生0.01不均匀的剩余量，分析原因是由于R刀不能完整切削造成，可由钳工进行修复。 图4-24 零件表面质量 如图4-24所示，观察零件表面，结合自动比较可知表面质量复合零件要求。第6章 总结 在此次毕业设计中，我们首先通过UG模型分析零件的结构特点。并且通过对零件结构及质量的要求进行了零件的工艺分析，进行了零件数控加工刀轨的生成。完成了零件的后置处理，生成了NC语句表。接着，使用VERICUT软件进行了零件的验证加工，验证了零件刀轨的合理化。 在这次毕业论文设计中，我们完成了零件辅助设计的三维建模，有UG的三维模型文件；进行数控编程并进行了后置处理，获得了UG仿真加工的刀轨规划文件和NC语句表一份；最后，我们还进