大三课程设计--UG设计.doc

CAD/CAM课程设计说明书专 业： 机电一体化 学 号： 设 计 者： 指导教师： 设计日期： 2015 年 9月 28 日 至 2015 年 10月31 日CAD/CAM课程设计任务书一、设计的内容：利用UG软件，根据给定的平面图建立零件的三维模型，并根据图中加工要求编制零件的加工工艺，进而完成零件的仿真加工。完成指导老师指定题目的设计后，要求编写说明书一份。题目17：零件形状如下图。已知毛坯尺寸为16012041.5mm，材料为45#钢，工件的底面和四个侧面均已加工到位，请生成零件的加工造型，根据零件加工需要完成其粗精加工轨迹。二、对说明书的要求：1、说明书格式说明书为电子稿（word）,采用A4纸张说明书正文字体为五号，行距设为：1.5倍行距。2、说明书内容说明书应包括以下内容：封面、目录（一定要标出每一项内容对应的页码）、设计任务书、正文、设计心得与体会、参考资料等六部分。其中，正文应包括：零件的建模过程、毛坯的建模过程、零件工艺分析与编制的工艺过程、具体加工过程（每个操作的创建详细过程，要求说明各个参数是如何配置的、每个操作生成的刀轨）、车间工艺文档。三、如何上交：1、第一步：审阅与修改。先发说明书的电子稿和仿真好的UG文件至指导老师邮箱，等待老师审阅，提出修改意见。按指导老师意见修改并回复合格后，方可打印说明书，准备上交。2、第二步：上交需要上交的有三项：打印好的说明书、说明书的电子稿、仿真的PRT文件。（1）打印好的说明书交至学委处。（2）另外二项即：说明书的电子稿、仿真的PRT文件的上交。首先要在上交前建立以自己学号命名的一个文件夹，然后发至指导老师邮箱或拷贝至老师办公电脑中。目录1.实体建模过程11.1零件分析11.2建模过程12.毛坯的建模过程43. 零件工艺分析与编制的工艺过程63.1工件分析63.2工艺规划73.3工件的具体加工83.4型芯开粗加工133.5型芯精加工173.6型芯凹槽加工193.7点位加工操作223.7.1中心钻点位加工方式223.7.3麻花钻点位加工方式263.7.4锪孔点位加工方式314.车间工艺文档355.参考文献376.设计感想381.实体建模过程1.1零件分析 如图所示分析该零件底部为一个长方体结构，在长方体上方有凸台，一个孔和一个沉孔1.2建模过程1.2.1绘制草图选择XC-YC平面为基准面，按零件图尺寸绘制底面草图。1.2.2底面拉伸建模在拉伸对话框中，选择底面各边线，方向为z轴方向，在开始的值中填28.5，预览后单击确定，完成底面的拉伸建模。1.2.3在底座上进行建模根据零件图 在零件底部上表绘制出草图，选择草图，方向为z轴，开始值中填10，布尔求和，预览后点击确定。1.2.4在凸台上建模根据零件图，在凸台上表面绘制出草图，选择草图，方向为z轴，拉伸，开始值为15，布尔值选择求差，选择体分别为凸台和零件底座，预览后点击确定。1.2.5孔D38的拉伸建模根据零件图在零件底部上表面绘制出草图，点击拉伸，开始值为0，结束选择贯穿，布尔值为求差，预览后点击确定。1.2.6沉头孔的建模根据零件图在孔的对话框里找到沉头孔的圆点，填好直径和沉头孔深度，深度限制为贯穿体，布尔值选择求差，预览后点击确定。2.毛坯的建模过程2.1根据零件的尺寸建立毛坯在零件底部下表面绘制草图，点击拉伸，开始值为41.5，预览后点击确定。2.2调整毛坯透明度选择刚建立的毛坯模型，在编辑对象显示对话框里选择，调整毛坯透明度为80，点击确定。3. 零件工艺分析与编制的工艺过程3.1工件分析根据零件图分析，模型的总体尺寸16012038.5mm，在工件上上表面有2个孔，直径分别为12mm和38mm，需要铰销，1个需要铰销的孔要锪1个深度为5mm直径为15mm的沉孔。3.2工艺规划1.毛坯尺寸：16012041.5mm的长方体材料：45#钢2.工件安装利用标准垫块使毛坯高于平口虎钳21mm以上，再夹紧安装到机床上。3.工步安排 本工件的形状比较简单，表面质量也没有特别的要求，工步安排入下：（1） 选用一把D20mm平刀进行开粗加工，然后用同一把刀对凸槽进行精加工，再用D8mm平刀对凹槽进行加工。具体具体加工工步如下表：加工工步序号加工内容进给方式刀具转速/（r/min）进给速度/（mm/min）01型芯开粗加工平面铣D20mm120050002型芯精加工平面铣D20mm120050003型芯凹槽加工型腔铣D8mm2000800（2） 选用D3mm的中心钻钻工件上表面2出中心孔，然后利用D12mm的麻花钻工件上表面一处D12mm的通孔，用D38mm的麻花钻钻工件上表面一处D38mm的通孔。具体加工工步如下：点位加工工步（通孔）序号加工内容刀具加工位置选择循环方式循环组参数设置组数切削深度暂停时间进给速度1钻两处中心孔D3mm中心钻面上所有孔标准钻1222502钻D12mm的孔D12mm麻花钻类选择标准钻断屑1通过底面22503钻D38mm的孔D38mm麻花钻类选择标准钻断屑1通过底面2250（3）在D12mm的孔上面锪深度为5mm、直径为15mm的沉孔。点位加工工步（沉孔）序号加工内容刀具加工位置选择循环方式循环组参数设置组数切削深度暂停时间进给速度1锪平D15mmD15mm平底锪钻类选择标准钻1422503.3工件的具体加工1进入加工模块点击开始选择加工 ，开始加工毛坯，在加工环境中选择第一个2.设置加工方法视图在软件左下角加工方法视图中选择几何视图。3.设置加工坐标系 双击操作导航器内的，弹出机床坐标系对话框；单击指定MCS中的按钮，弹出CSYS对话框；单击动态按钮，然后点击确定，完成加工坐标系的设置。4.选择部件单击几何视图按钮，在操作导航器中双击选择workpiece，出现如下界面，单击指定部件按钮，如图所示：回到铣削几何体界面，单击指定毛坯按钮，添加毛坯。5.创建刀具1） 创建D20mm平刀。点击创建刀具按钮，弹出创建刀具对话框，选择类型【mill_planar】，再选择刀具子类型的按钮，在名称文本框中输入D20，点击确定按钮，在弹出的【铣刀-5 参数】对话框中设置参数直径为20，其他使用默认值；把对话框中右边的滚动条向下拉，继续设置参数刀具号为1，长度补偿为0，刀具补偿为1，完成后单击确定按钮，完成D20mm平刀的创建。2） 创建D8mm平刀。点击创建刀具按钮，弹出创建刀具对话框，选择类型【mill_planar】，再选择刀具子类型的按钮，在名称文本框中输入D8，点击确定按钮，在弹出的【铣刀-5 参数】对话框中设置参数直径为8，其他使用默认值；把对话框中右边的滚动条向下拉，继续设置参数刀具号为2，长度补偿为0，刀具补偿为2，完成后单击确定按钮，完成D8mm平刀的创建。3） 创建D3mm中心钻。点击创建刀具按钮，弹出创建刀具对话框，选择类型【drill】，再选择刀具子类型的按钮，在名称文本框中输入D3，点击确定按钮，在弹出的【钻刀】对话框中设置参数直径为3，其他使用默认值；把对话框中右边的滚动条向下拉，继续设置参数刀具号为3，长度补偿为0，刀具补偿为3，完成后单击确定按钮，完成D3mm平刀的创建。4） 按照同样的方法，创建其他钻削刀具，其名称和参数见下表。刀号子类型选择名称类型刀具直径/mm有效长度/mm1D20平刀20752D8平刀8753D3中心钻3504D12麻花钻12505D38麻花钻38506D15平底锪钻15753.4型芯开粗加工3.4.1选择加工方式点击创建操作，在弹出的操作框中填好数据，点击确定。3.4.2设置型芯粗加工参数 1.指定部件单击平面铣对话框中指定部件边界右侧的按钮，选择几何体，点击确定按钮。2.指定毛坯边界点击进入选择毛坯的界面，选择毛坯，点击确定。3.指定底面点击进入选择底面界面，选择底面，点击确定。4.刀轨设置平面铣操作框向下拉，调整刀轨数据。5.设置切削层点击，进入设置界面，设置最大值为2，点击确定。6.设置切削参数点击进入切削参数设置，调整部件余量0.3.7.设置进给和速度参数点击进入进给和速度参数设置，具体数据见下图。8.生成刀具轨迹点击生成如下图所示的刀具轨迹。9.完成平面铣加工刀具轨迹的创建点击刀轨可视化对话框中的确定按钮，返回平面铣对话框，再点击确定按钮，完成平面铣加工刀具轨迹的创建。3.5型芯精加工3.5.1复制加工方式右键点击粗加工选择复制，随后再右键点击选择粘贴。3.5.2设置精加工参数1.刀轨设置双击打开平面铣设置框，设置刀轨参数。2.设置切削层点击进入切削层设置，设置参数。3设置切削参数点击进入切削参数设置，部件余量为0，点击确定。4.生成刀轨点击平面铣对话框中的按钮，生成如图所示的刀具轨迹。5. 完成型芯精加工刀具轨迹的创建点击刀轨可视化对话框中的确定按钮，返回平面铣对话框，再点击确定按钮，完成型芯精加工刀具轨迹的创建。3.6型芯凹槽加工3.6.1选择加工方式点击创建操作，完成加工参数设置，点击确定。3.6.2设置型芯凹槽加工参数1.指定切削区域点击进入切削区域设置，选择完成后点击确定。2.刀轨设置参数如下图3.设置切削参数点击进入切削参数设置，部件侧面余量为0，点击确定。4.设置进给和速度参数点击进入进给和速度参数设置界面，设置数据，点击确定。5.生成刀具轨迹单击型腔铣对话框中的生成刀轨按钮，生成如下图的刀具轨迹。6.完成型腔铣型芯凹槽加工刀具轨迹的创建点击刀轨可视化对话框中的确定按钮，返回平面铣对话框，再点击确定按钮，完成型腔铣型芯凹槽加工刀具轨迹的创建。3.7点位加工操作3.7.1中心钻点位加工方式点击创建操作，具体数据见下图。3.7.2中心钻点位加工参数1指定孔（1） 在点钻对话框中，点击指定孔的按钮，在点到点几何体对话框中点击选择，在弹出的对话框中点击Cycle 参数组-1，再点击参数组1，在返回的对话框中单击面上所有孔，并在视图窗口中选中工件孔所在的表面，此时弹出的对话框，点击确定完成选择。 在弹出的对话框中点击选择结束，回到点到点几何体对话框，接着优化加工孔的路径，点击确定完成操作，具体操作见下图。 2选择循环方式和设置参数组在循环类型中选择标准钻，再点击编辑参数，进入指定参数组对话框，具体编辑数据见下图。3.设置进给和速度的设置进入进给和速度的设置，设置参数，点击确定。4.生成刀具轨迹点击对话框中的生成按钮，生成如图所示的刀具轨迹。5.完成中心钻轨迹的创建点击刀轨可视化对话框中的确定按钮，返回点钻对话框，再点击确定按钮，完成中心钻轨迹的创建。3.7.3麻花钻点位加工方式点击创建操作，在对话框中设置数据，点击确定，具体如下图。1.指定孔1） 在钻对话框中点击制定孔右侧的按钮在点到点几何体对话框中点击选择，再在弹出的对话框中点击类选择，并在视图窗口中选中1处D38mm的通孔，此时弹出对话框，单击确定按钮即可。2） 在弹出的对话框中点击选择结束，回到点到点几何体对话框，接着优化加工孔的路径。具体见下图2.指定底面点击进入部件底面，选择底面，点击确定。3.选择循环方式和设置参数组在循环类型中选择标准钻断屑钻循环方式，再点击编辑参数，具体数据见下图。4.进给和速度的设置点击进入进给和速度的设置，主轴速度为500，点击确定完成设置。5.生成刀具轨迹点击对话框中的生成按钮，生成如图所示的刀具轨迹。6.完成D38mm通孔刀具轨迹的创建点击刀轨可视化对话框中的确定按钮，返回点钻对话框，再点击确定按钮，完成D38mm通孔加工方式刀具轨迹的创建。7.创建D12mm通孔刀具轨迹的操作右键复制D38mm通孔的操作步骤并粘贴，双击打开修改其中的数值，同上的步骤指定孔和优化，并修改刀具为D12mm的麻花钻。点击生成刀轨，生成如下图的刀轨点击刀轨可视化对话框中的确定按钮，返回点钻对话框，再点击确定按钮，完成D12mm通孔刀具轨迹的创建。3.7.4锪孔点位加工方式点击创建操作，对话框内容见下图。3.7.5锪孔点位加工参数1.指定孔1）在沉头孔加工对话框中点击指定孔右侧的按钮，在点到点几何体对话框中点击选择，在弹出的对话框中点击类选择，并在视图窗口中选中一处D12mm的孔，此时弹出对话框，点击确定按钮即可。2）在弹出的对话框中点击选择结束，回到点到点几何体对话框，接着优化加工孔的路径，具体步骤如下图。2.指定部件表面点击进入指定部件表面设置对话框，选择表面，点击确定。3.选择循环方式和设置参数组在循环类型对话框中选择标准钻埋头孔，编辑参数，完成设置点击确定，具体步骤见下图。4.进给和速度设置进入进给和速度设置，设置主轴转速500，点击确定。5.生成刀具轨迹点击对话框下面生成按钮，生成如下图的刀具轨迹。6.完成D15mm的沉头孔刀具轨迹的创建点击刀轨可视化对话框中的确定按钮，返回点钻对话框，再点击确定按钮，完成D15mm的沉头孔刀具轨迹的创建。4.车间工艺文档后处理生成NC加工代码，使用加工应用模块生成加工零件的刀具轨迹，经过处理生成NC指令，单击程序视图，在操作导航器中，选中所有的程序，然后单击后处理按钮，在弹出的对话框中选择MILL 3 AXIS,然后单击确定，生成NC代码，保存好文件。具体操作步骤如下5.参考文献1.张兴华 UG NX5.0 数控加工范例教程 机械工业出版社2.孟爱英 CAD/CAM课程设计 机械工业出版社3.徐春香 数控编程与操作 清华大学出版社4.周玮 霍松林 UG NX6.0应用与实例教程（第二版） 人民邮电