薄壁零件工艺设计、程序编制及加工数控铣削毕业设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名： 日期：年月日导师签名：日期：年月日

注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日

评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日薄壁零件工艺设计、程序编制及加工PAGEPAGE7教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日

摘要随着我国机械产业的迅速发展，数控行业必然朝着高效化、精密化、和全球化方向发展。而数控加工作为机械加工行业中最重要的单元之一，也必将迈上一个新的台阶。它对我国的经济的影响也会越来越重要。

数控铣是机械加工的一种重要方法，可以加工形状复杂的精密零件。本毕业设计，介绍了本课题意义和数控制造加工工艺，讨论了数控加工程序的编制，分析了手工编程的方法和应用。在此基础上，利用UG软件对零件的数控编程进行了讨论和具体实践，对结果进行了仿真验证，生成了该零件的数控加工程序。通过本次毕业设计，达到了掌握数控编程技术的目的。关键词：UG；机械加工；数控铣；数控编程Abstract：TherapiddevelopmentofChina'smachineryindustry,theindustrymustmoveefficientCNC,precision,andglobalizationdirection.TheCNCmachiningformechanicalprocessingindustryoneofthemostimportantunit,willalsomovetoanewlevel.China'seconomy,itsimpactwillbecomeincreasinglyimportant.

CNCmachiningMillingisanimportantwaytotheprecisionmachiningofcomplexshapeparts.Thegraduationproject,introducedthesubjectofthemeaningandCNCmanufacturingprocesses,discussedthepreparationofnumericalcontrolprocessing,analysisandapplicationofmanualprogrammingmethods.Onthisbasis,theuseofUGCNCprogrammingsoftwarecomponentsarediscussedandconcretepractice,simulationresultsweregeneratedbythepartoftheCNCmachiningprocess.Throughthisgraduationproject,reachingtograspthepurposeofnumericalcontrolprogramming.

Keywords:UG;mechanicalprocessing;CNCmilling;CNCProgramming

目录前言 41工艺规程的设定 51.1产品的零件图分析 51.1.1产品的用途性能及工作条件 51.1.2主要技术要求 51.2毛坯的选择 61.2.1毛坯的种类 61.2.1常见毛坯的种类 61.2.2毛坯的选择 61.3定位基准的选择 71.3.1工件定位的方法 81.3.2常见的装夹方式 81.3.3夹具的确定 81.4工艺路线的拟定 81.4.1设计数控加工工艺路线 81.4.2切削参数的选择 91.5数控加工工序卡 101.6数控加工刀具卡 102数控加工零件三维建模设计（CAD部分） 112.1UG软件介绍 112.2UGNX5的工作环境 122.3三维造型设计步骤 122.3.UG中三维建模的功能菜单介绍 122.3.2零件实体三维建模过程 122.4零件的加工程序 133零件的数控加工仿真（CAM部分） 173.1工件坐标系的确定 173.2设置工件坐标系零点 183.3工件的定位与夹紧方法 183.3.1工件的定位 183.3.2工件的夹紧 183.4实体加工仿真 183.4.1工作设定 183.4.2用Φ8的平底刀进行挖槽（一般挖槽）铣削 193.4.3用Φ22的平底刀进行外形（2D）铣削 193.4.4用Φ8的平底刀进行挖槽（一般挖槽）铣削 203.4.5用Φ5的中心钻钻中心孔 213.4.6用Φ9的钻头钻孔 213.4.7用Φ10的绞孔刀绞孔 21结束语 22参考文献 23前言数控技术(NumericalControl，简称NC)是近代迅速发展起来的一门自动控制技术，它是工厂自动化的实用化基础技术，是综合计算机、自动检测、及高精密机械等高技术的产物，对国民经济主导工业的发展具有举足轻重的推动作用。数控机床是以数控系统为代表的新技术对传统机械制造产业渗透形成的机电一体化产品，计算机对传统机械制造产业的渗透，完全改变了制造业。NC技术从发明到现在，已有近50年的历史。近年来，机械产品更新换代的速度不断加快，而且朝着大型、成套复杂、精密、高效、高运行参数等方向发展，从而对机械制造工艺提出了更高的要求。以优质、低耗、洁净、灵活为特征的先进数控加工工艺在发达国家得到发展和普遍应用，也受到国内有关人士的高度重视。数控编程是指将零件的加工顺序，工件与刀具相对运动轨迹的尺寸数据，工艺参数（主轴运动、进给速度、进给量等）以及辅助操作（换刀、冷却液开关、工件夹紧松开）等加工信息，用规定的文字、数字、符号组成的代码，按一定格式编写成加工程序单的过程。数控编程方法有两种，即手工编程和自动编程。手工编程是指编制零件数控加工程序的各个步骤，即从零件图纸分析、确定加工路线和工艺参数至编写数控程序加工单均由人工来完成。它一般对几何形状不太复杂，所需的加工程序不长，计算比较简单的零件比较合适。自动编程是指在编程过程中，除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外，其余工作都由计算机辅助完成。采用自动编程时，是通过CAD/CAM软件系统对图形进行数学处理、编写程序、检验程序等处理工作，通过某些CAD/CAM软件以作图的方法做出三维造型，输入刀具的几何形状，设置刀具参数，定义刀具相对于工作的运动方式，生成走刀轨迹，动态仿真显示加工过程。它解决了许多手工编程无法解决的复杂零件的编程难题，编程工作效率高。所有这些都是通过和计算机的一系列“对话”，告诉计算机必要的信息，让其生成加工程序，而且所有过程都可在计算机显示屏上直观、形象的表示出来，使得工件在上机床加工前编程人员可预知会可能发生的问题。因此它已成为当前程序编制的主要方法，在这里我用的方法显然是自动编程。要想用图形数控自动编程的方法编制数控程序，就要借助CAM软件。常用的有unigraPhics(UG)、Cimatron、Pro/E、CATIA、EUCLID、MasterCAM等。本文所用的软件是MasterCAM。

1工艺规程的设定1.1产品的零件图分析1.1.1产品的用途性能及工作条件由于本产品的材料是LY12，该合金的特点是：强度高，有一定的耐热性，可用作150°C以下的工作零件。热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著。1.1.2主要技术要求技术要求：1.未标注尺寸公差IT12级2.所有锐边去毛刺3.孔口倒角C11.2毛坯的选择1.2.1毛坯的种类1.2.1常见毛坯的种类数控加工中常见的毛坯主要有：轧制件、铸件、锻件、焊接件、冲压件、粉末冶金和塑料压制件等，其材料则根据零件的作用与性能不同而各不相同。1.2.2毛坯的选择合理的选择毛坯不仅影响到毛坯的本身的制造工艺和时间及费用，而且对零件机械加工工艺、生产率和经济性也有很大的影响。因此，选择毛坯时应从毛坯制造和机械加工两方面综合考虑以求得到最佳效果。毛坯的选择主要包括：毛坯种类的选择毛坯的种类有很多，每种毛坯又有许多不同的制造方法；毛坯形状与尺寸的确定；选择毛坯时应考虑的因素主要包括：零件的材料及力学性能要求零件的结构形状与尺寸现有的工艺设备。在本设计中，由于该零件的规格为120×100×26，材料为LY12，则可选一规格120×100×30的毛坯，再经大盘刀修正至符合120×100×26规格的六方。三维实体图如下图所示1.3定位基准的选择根据加工的工艺过程，下面分别阐述粗、精基准选择的原则：粗基准的选择为了保证加工表面与不加工面间的相互位置要求，一般选择不加工面为粗基准；粗基准的选择应考虑合理分配各加工表面的加工余量；粗基准应避免重复使用粗基准精度低，表面粗糙，重复使用会造成大的定位误差，从而引起相应加工面出现大的位置误差，因此在同一尺寸方向上一般只允许使用一次；作为粗基准的表面应平整光洁，应避开铸造浇冒口、分配面、铸造区边等表面缺陷，以保证工件定位可靠，夹紧方便。精基准的选择精基准的选择应能保证零件的加工精度和装夹可靠方便，精基准的选择一般应遵从以下原则：①基准重合原则采用设计基准作为定位基准称为基准重合；②基准统一原则在零件的整个加工过程或相关的某几道工序中，选用同一个（或一组）定为基准进行定位，称为基准统一原则；③自为基准原则对于某些精度要求很高的表面，在精加工或光整加工工序中要求加工余量均匀时，可以选择加工表面本身作为定为基准进行加工；④互为基准原则为了使加工面间有较高的位置精度，可采用互为定位基准，反复加工的原则；⑤便于装夹原则所选择的精基准应保证加工精度、方便装夹。在本设计中，从零件图纸可发现:零件的设计基准是120×100的矩形对角线中心，而该圆心又可通过120×100的四边进行定位。所以可以以矩形对角线中心及120×100的四边作为零件的定位基准。1.3.1工件定位的方法常用的工件定位方法主要有以下三种：（1）直接找正法工件定位用百分表、划针或目测的方法在机床直接找正某些表面，以保证被加工表面的位置精度的一中方法；（2）划线找正法先在工件上用工具标示出加工表面的位置，再安装工件时用划针找正工件的方法；夹具位法用夹具上的定位元件使工件获得正确位置的方法。由于毛坯形状是规则的六方体，又是用虎钳装夹，则可利用虎钳两钳口进行定位，当做正面加工时，则可利用小百分表寻找同心圆Φ10与Φ20的圆心，以此确定正面加工时的加工原点。1.3.2常见的装夹方式常见的装夹方式有：通用夹具装夹（如虎钳）、通用可调整夹具装夹（如平台加压板）、使用组合夹具装夹、使用成组夹具装夹等。1.3.3夹具的确定数控加工的特点使得对夹具有两个基本要求：一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对一致；二是要协调零件与机床坐标系之间的尺寸关系。数控机床夹具的选择和设计应尽可能的选用通用夹具或组合夹具，在成批生产时才考虑专用夹具，夹具设计要求结构简单，尽可能利用通用元件拼装的可调组合夹具，尽量减少零件的装夹次数，力争做到一次装夹尽可能完成更多的或全部的加工内容，而且要迅速完成工件的定位和夹紧过程，以缩短辅助时间充分发挥数控机床的功能。夹具的安装要准确可靠，具备足够的强度和刚度以减少其变形对工件加工精度的影响。夹具应不妨碍工件各部位的加工、刀具更换及重要部位的测量等。在本设计中，由于所要加工材料的规格为120×100×30，属于薄壁零件，可直接用虎钳加垫铁进行装夹，加工时工件露出钳口在5cm左右（能保证夹紧就行），（注:使用虎钳装夹前应调整虎钳固定钳口，保证其在与机床相应坐标方向的平行度。装夹时注意调节垫铁高度，以保证能夹紧且在进行切削加工时刀具不会与虎钳钳口相撞。）1.4工艺路线的拟定1.4.1设计数控加工工艺路线分析零件图后可发现:所有轮廓在同一水平面上，且该面轮廓形状规则，加工内容简单，各轮廓尺寸要求较低。但图纸中心有一拱形应用宏程序进行加工。1.4.2切削参数的选择（1）切削用量的选择原则数控铣削加工中的切削用量包括切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。切削用量的选择原则是：在保证零件的加工精度和表面粗糙度的前提下，允许充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度并充分发挥机床的性能，最大限度地提高生产率，以降低成本。粗加工切削用量的选择原则粗加工时一般以提高生产效率为主，兼济经济性和加工成本。提高切削速度，加大进给量和背吃刀量都能提高生产效率。由于切削速度对刀具的使用寿命影响比较大吃刀量和进给量对刀具使用寿命的影响相对较小，所以粗加工时首先选用较大的吃刀量和进给量，最后根据刀具的质量和机床的刚性、功率及切削环境等确定合适的切削速度。半精加工、精加工切削用量的选择原则半精加工和精加工的切削用量选择既要保证加工质量，又要兼顾生产效率和刀具的使用寿命。半精加工和精加工的切削用量的选择要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求，及粗加工后所留下的加工余量来决定。一般情况采用小的吃刀量和进给量，在保证刀具磨损极限的情况下，尽可能采用大的切削速度。（2）切削用量的确定背吃刀量与侧吃刀量的确定在要求工件表面粗糙度值Ra为3.2um～12.5um时，可分粗铣与半精加工两步进行，粗铣背吃刀量与侧吃刀量取同。粗铣后留0.5mm～1mm的余量，在半精铣时完成。依据刀具性能及经验确定：粗铣的侧吃刀量与背吃刀量为刀具直径的75%，背吃刀量则可根据刀具条件与加工条件酌情加减。切削速度与主轴转速的确定根据查资料可知：铝的切削速度范围在80～120m/min左右。现实加工则可根据实际情况酌情加减，在设计中初步确定为80m/min。主轴转速的计算为：=1000/(π)其中——切削线速度（m/min）；——主轴转速（r/min）；——刀具直径（mm）。根据公式计算，再综合经验值确定数值如下：Φ10键槽铣刀转速5000r/min进给速度的确定进给速度与每齿进给量有关，即=式中——进给速度（mm/min）；——主轴转速（r/min）；——铣刀齿数；——每齿进给量（mm/z）。根据公式计算，在综合经验公式：=·1/10＝·1/20确定如下：Φ10键槽铣刀进给速度500mm/min1.5数控加工工序卡按照基面先行，先面后孔，先粗后精的原则确定加工顺序详见下表数控加工工序卡工序号工序内容转速(r/min)进给速度(mm/min)工艺装备5挖槽（一般挖槽）300080虎钳、平底刀10外形铣削（2D）3000150虎钳、平底刀15挖槽（键槽）5000200虎钳、平底刀20钻中心孔5000500虎钳、中心钻25钻孔3000400虎钳、钻头30铰孔4000100虎钳、铰孔刀35曲面粗加工3000100虎钳、圆刀40曲面精加工5000150虎钳、球刀1.6数控加工刀具卡数控加工刀具卡刀具名称刀具直径总长刃长刀柄直径材料点钻575505高速钢HSS钻头9756010高速钢HSS铰刀10756010高速钢HSS平底刀875608硬质合金平底刀22756020硬质合金2数控加工零件三维建模设计（CAD部分）2.1UG软件介绍2.1.1主要功能UGNX5软件是由多个模块组成的，主要包括CAD、CAM、CAE、注塑模、钣金件、Web、管路应用、质量工程应用、逆向工程等应用模块，其中每个功能模块都以Gateway环境为基础，它们之间既有联系又相互独立。2.1.2UG/GatewayUG/Gateway为所有UGNX产品提供了一个一致的、基于Motif的进入捷径，是用户打开NX进入的第一个应用模块。Gateway是执行其他交互应用模块的先决条件，该模块为UGNX5的其他模块运行提供了底层统一的数据库支持和一个图形交互环境。它支持打开已保存的部件文件、建立新的部件文件、绘制工程图以及输入输出不同格式的文件等操作，也提供图层控制、视图定义和屏幕布局、表达式和特征查询、对象信息和分析、显示控制和隐藏/再现对象等操作。2.1.3CAD模块1．实体建模实体建模是集成了基于约束的特征建模和显性几何建模两种方法，提供符合建模的方案，使用户能够方便地建立二维和三维线框模型、扫描和旋转实体、布尔运算及其表达式。实体建模是特征建模和自由形状建模的必要基础。2．特征建模UG特征建模模块提供了对建立和编辑标准设计特征的支持，常用的特征建模方法包括圆柱、圆锥、球、圆台、凸垫及孔、键槽、腔体、倒圆角、倒角等。为了基于尺寸和位置的尺寸驱动编辑、参数化定义特征，特征可以相对于任何其他特征或对象定位，也可以被引用复制，以建立特征的相关集。3．自由形状建模UG自由形状建模拥有设计高级的自由形状外形、支持复杂曲面和实体模型的创建。它是实体建模和曲面建模技术功能的合并，包括沿曲线的扫描，用一般二次曲线创建二次曲面体，在两个或更多的实体间用桥接的方法建立光滑曲面。还可以采用逆向工程，通过曲线/点网格定义曲面，通过点拟合建立模型。还可以通过修改曲线参数，或通过引入数学方程控制、编辑模型。4．工程制图UG工程制图模块是以实体模型自动生成平面工程图，也可以利用曲线功能绘制平面工程图。在模型改变时，工程图将被自动更新。制图模块提供自动的视图布局（包括基本视图、剖视图、向视图和细节视图等），可以自动、手动尺寸标注，自动绘制剖面线、形位公差和表面粗糙度标注等。利用装配模块创建的装配信息可以方便地建立装配图，包括快速地建立装配图剖视、爆炸图等。5．装配建模UG装配建模是用于产品的模拟装配，支持“由底向上”和“由顶向下”的装配方法。装配建模的主模型可以在总装配的上下文中设计和编辑，组件以逻辑对齐、贴合和偏移等方式被灵活地配对或定位，改进了性能和减少存储的需求。参数化的装配建模提供为描述组件间配对关系和为规定共同创建的紧固件组和共享，使产品开发并行工作。2.1.4MoldWizard模块MoldWizard是UGS公司提供的运行在UnigraphicsNX软件基础上的一个智能化、参数化的注塑模具设计模块。MoldWizard为产品的分型、型腔、型芯、滑块、嵌件、推杆、镶块、复杂型芯或型腔轮廓创建电火花加工的电极及模具的模架、浇注系统和冷却系统等提供了方便的设计途径，最终可以生成与产品参数相关的、可用于数控加工的三维模具模型。2.1.5CAM模块UG/CAM模块是UGNX的计算机辅助制造模块，该模块提供了对NC加工的CLSFS建立与编辑，提供了包括铣、多轴铣、车、线切割、钣金等加工方法的交互操作，还具有图形后置处理和机床数据文件生成器的支持。同时又提供了制造资源管理系统、切削仿真、图形刀轨编辑器、机床仿真等加工或辅助加工。2.1.6产品分析模块UG产品分析模块集成了有限元分析的功能，可用于对产品模型进行受力、受热后的变形分析，可以建立有限元模型、对模型进行分析和对分析后的结果进行处理。提供线性静力、线性屈服分析、模拟分析和稳态分析。运动分析模块用于对简化的产品模型进行运动分析。可以进行机构连接设计和机构综合，建立产品的仿真，利用交互式运动模式同时控制5个运动副，设计出包含任意关于注塑模中对熔化的塑料进行流动分析，以多种格式表达分析结果。注塑模流动分析模块用于注塑模中对熔化的塑料进行流动分析。具有前处理、解算和后处理的能力，提供强大的在线求解器和完整的材料数据库。

2.2UGNX5的工作环境/【新建】选项，系统将弹出如图1-1所示的【文件新建】对话框。图1-1【文件新建】对话框该对话框提供了3个选项卡：模型、图纸和仿真。用户可以根据需要选择对应的模板。首先选择“模型”选项卡中的“模型”模板，然后在“新文件名”组框中的“名称”文本框中输入新文件名（UGNX5要求存盘目录和文件名必须是英文字符），在“文件夹”文本框中选择文件保存目录，最后单击【确定】按钮，系统将弹出如图1-2所示的NX5基本界面。图1-2NX5基本界面NX5基本界面主要由标题栏、菜单栏、工具栏、绘图区、坐标系图标、提示栏、状态栏和资源导航器等部分组成。1．标题栏标题栏位于UGNX5用户界面的最上方，用来显示软件名称及版本号，以及当前的模块和文件名等信息，如果对部件已经做了修改，但还没进行保存，其后面还会显示“修改的”提示信息。2．菜单栏NX5的功能类别。它们分别是文件、编辑、视图、插入、格式、工具、装配、信息、分析、首选项、窗口和帮助。每个菜单标题提供一个下拉式选项菜单，菜单中会显示所有与该功能有关的命令选项。3．工具栏UGNX5有很多工具栏的选择，当启动默认设置时，系统只显示其中的几个，工具栏是一行图符，每个图符代表一个功能。工具栏与下拉菜单中的菜单项相对应，执行相同的功能，可以使用户避免在菜单栏中查找命令的繁琐，方便操作。UG各功能模块提供了许多使用方便的工具栏，用户还可以根据自己的需要及显示屏的大小对工具栏图标进行设置。4．提示栏提示栏主要用于提示用户如何操作，是用户与计算机信息交互的主要窗口之一。在执行每个命令时，系统都会在提示栏中显示用户必须执行的动作，或者提示用户的下一个动作。5．状态栏状态栏位于提示栏的右方，显示有关当前选项的消息或最近完成的功能信息，这些信息不需要回应。6．对话框轨道及其轨道夹在UGNX5中，几乎所有对话框都打开在对话框轨道的预定义位置上，用户可拖动对话框轨道将轨道夹放置在所需的目标位置上，也可单击轨道夹临时隐藏一个打开的对话框。另外，可以单击轨道夹中的松开按钮松开对话框，让它们浮在屏幕上，反之单击夹住，使其锁紧在轨道夹位置处。7．绘图区绘图区是UG创建、显示和编辑图形的区域，也是进行结果分析和模拟仿真的窗口，相当于工程人员平时使用的绘图板。当光标进入绘图区后，指针就会显示为选择球。8．坐标系图标在UGNX5的窗口左下角新增了绝对坐标系图标。在绘图区中央有一个坐标系图标，该坐标系称为工作坐标系WCS，它反映了当前所使用的坐标系形式和坐标方向。9．资源导航器资源导航器用于浏览编辑创建的草图、基准平面、特征和历史记录等。在默认情况下，资源导航器位于窗口的左侧。通过选择资源导航器上的图标可以调用装配导航器、部件导航器、操作导航器、Internet、帮助和历史记录等。1.3产品设计的一般过程在进行产品设计时，应该养成一种良好的产品设计习惯，这样可以节省设计时间，降低设计成本，提高产品的市场响应能力。在使用UGNX5软件进行产品设计时，需要了解产品的设计过程。1．准备工作（1）阅读相关设计的文档资料，了解设计目标和设计资源。（2）搜集可以被重复使用的设计数据。（3）定义关键参数和结构草图。（4）了解产品装配结构的定义。（5）编写设计细节说明书。（6）建立文件目录，确定层次结构。（7）将相关设计数据和设计说明书存入相应的项目目录中。2．设计步骤如果有些以前的设计可以沿用，可以使用结构编辑器将其纳入产品装配树中。其他的一些标准零件，可以在设计阶段后期加入到装配树中。因为大部分这类零件需要在主结构完成后才能定形、定位。草图、曲线和实体模型等），这些模型数据将被下属零件所引用，以进行零件细节设计。同时这些数据也将用于最终产品的控制和修改。（4）用户对不同的子部件和零件进行细节设计。（5）在零件细节设计过程中，应该随时进行装配层上的检查，如装配干涉、重量和关键尺寸等。此外，也可以在设计过程中，在装配顶层随时增加一些主体参数，然后再将其分配到各个子部件或零件设计中。2.3三维造型设计步骤1．理解设计模型了解主要的设计参数、关键的设计结构和设计约束等设计情况。2．主体结构造型建立模型的关键结构，如主要轮廓，关键定位孔确定关键的结构对于建模过程起到关键作用。对于复杂的模型，模型分解也是建模的关键。如果一个结构不能直接用三维特征完成，则需要找到结构的某个二维轮廓特征。然后用拉伸旋转扫描的方法，或者自由形状特征去建立模型。UG允许用户在一个实体设计上使用多个根特征，这样，就可以分别建立多个主结构，然后在设计后期对它们进行布尔运算。对于能够确定的设计部分，先造型，不确定的部分放在造型的后期完成。设计基准（Datum）通常决定用户的设计思路，好的设计基准将会帮助简化造型过程并方便后期设计的修改。通常，大部分的造型过程都是从设计基准开始的。3．零件相关设计UG允许用户在模型完成之后再建立零件的参数关系，但更加直接的方法是在造型过程中直接引用相关参数。困难的造型特征尽可能早实现。如果遇到一些造型特征实现较困难，尽可能将其放在前期实现，这样可以尽早发现问题，并寻找替代方案。一般来说，这些特征会出现在hollow、thicken、complexblending……特征上。4．细节特征造型细节特征造型放在造型的后期阶段，一般不要在造型早期阶段进行这些细节设计，否则会大大加长用户的设计周期。2.4AUTOCAD软件介绍AutoCAD是由美国Autodesk欧特克公司于二十世纪八十年代初为微机上应用CAD技术而开发的绘图程CAD2010序软件包，经过不断的完善，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。AutoCAD具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。AutoCAD具有广泛的适应性，它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行，并支持分辨率由320×200到2048×1024的各种图形显示设备40多种，以及数字仪和鼠标器30多种，绘图仪和打印机数十种，这就为AutoCAD的普及创造了条件。现在最新的版本为：AutoCAD2011AutoCAD软件具有如下特点：CAD2010(1)具有完善的图形绘制功能。(2)有强大的图形编辑功能。(3)可以采用多种方式进行二次开发或用户定制。(4)可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力。(5)支持多种硬件设备。(6)支持多种操作平台(7)具有通用性、易用性，适用于各类用户此外，从AutoCAD2000开始，该系统又增添了许多强大的功能，如AutoCAD设计中心（ADC）、多文档设计环境（MDE）、Internet驱动、新的对象捕捉功能、增强的标注功能以及局部打开和局部加载的功能，从而使AutoCAD系统更加完善...2.3.2零件实体三维建模过程零件实体构建过程如下：2.4零件的加工程序%100G91G28Z0T1M6（直径为16的键槽刀大量去余量）G90G54G0X0Y0M3S1000G43H01Z50Z5M08X70Y50G1Z-10F200X-60Y-50X60Y60G0Z10X0Y0G41X70Y-31.1D01(D01=-10负刀补去余量)G1Z-10F800M98P1G40X0Y0G41X70Y-31.1D02(D02=8.5轮廓粗加工)G1Z-15F800M98P1G40X0Y0G41X70Y-31.1D03(D03=8轮廓精加工)M3S1400G1Z-15F800M98P1G40X0Y0G41X32.5Y0D02(D02=8.5薄壁外壁粗加工)M3S1000G1Z-10F200M98P2G40X0Y0G41X32.5Y0D03(D03=8薄壁外壁精加工)M3S1400G1Z-10F200M98P2G40X0Y0G0X-3Y15（16刀薄壁内余量）G1Z-10F200X3X0Y20X-3Y15G0Z10Y-15G1Z-10F200X0Y-20X3Y-15X-3G0Z10M07M5（主轴停止换直径为6的键槽刀）G91G28Z0T2M6G90G54G0X0Y0M3S2500G43H02Z50Z5M08（开切削液）G41G0X0Y31D04（D04=-3.5薄壁内壁粗加工）G1Z-10F150G24X0M98P2G0Z10G25X0G40X0Y0G41G0X0Y31D05（D05=-3薄壁内壁精加工）G1Z-10F150G24X0M98P2G0Z10G25X0G40X0Y0M98P3L2D06（D06=3.5键槽粗加工）M98P3L2D07（D07=3键槽精加工）G90G0X0Y0（10X30腔内轮廓去余量）X-23Y8Z2G1Z-10F100Y-8G0Z2X23G1Z-15F100Y8G0Z5X0Y0M98P4D06（10X30腔内轮廓粗加工）M98P4D07（10X30腔内轮廓精加工）#1=5#2=-5#3=0.1#4=#2WHILE[#4LE#1]G0X-18Y[#4]G1Z-10F100G18G03X-3Z0R18F150G1X3G3X18Z-10R18G0Z10#4=#4+#3ENDWG0Z10G17X0Y0G0Z100M5M30%1（R120圆弧所在面外形轮廓）G1X31R13F200G1Y-47G3X-31R120G1Y-31.1R13G1X-50.35X-57Y0X-50.35Y31.1X-31R13Y47G3X31R120G1Y31.1R13X50.35X57Y0X50.35Y-31.1G0Z10M99%2（薄壁外壁轮廓）G1Y-5.668F200G2X23.225Y-12.955R7.5G3X12.955Y-23.225R8.5G2X5.668Y-32.5R7.5G1X-5.668G2X-12.955Y-23.225R7.5G3X-23.225Y-12.955R8.5G2X-32.5Y-5.668R7.5G1Y5.668G2X-23.225Y12.955R7.5G3X-12.955Y23.225R8.5G2X-5.668Y32.5R7.5G1X5.668G2X12.955Y23.225R7.5G3X23.225Y12.955R8.5G2X32.5Y5.668R7.5G1Y0G0Z10M99%3（Z-15深度键槽加工增量方式）G91G0X-40Y15Z-8G1Z-7F100Y-30G41X5Y30G3X-10Y0R5G1Y-30G3X10Y0R5G1Y30G3X-5Y-5R-5G0Z7G40X0Y-25G0Z8X80Y25M99%4（10X30腔内轮廓）G41X0Y5G1Z-10F100X15R3Y-5R3X-15R3Y5R3X2G0Z3G40X0Y0M993零件的数控加工仿真（CAM部分）3.1工件坐标系的确定在数控机床操作中有机内对刀和机外对刀两种对刀方法。所谓机内对刀直接通过刀具确定工件坐标系，机外对刀则需要使用对刀的仪器，测量刀具的回转半径和刀尖相对基准面的高度。3.2设置工件坐标系零点1．对刀操作设置数控铣床手动主功能状态轻微接触工件左侧，记录X坐标值。刀具位于工件左侧，轻微接触工件左侧，记录X坐标值。刀具位于工件前侧，轻微接触工件前侧，记录Y坐标值。刀具位于工件上面，轻微接触工件上面，记录Z坐标值。2．工件坐标系原点坐标计算X0=-（X-d/2）Y0=-（Y-d/2）Z0=Z3.3工件的定位与夹紧方法3.3.1工件的定位由于本零件四面都是平面所以工件以表示宽的那个平面定位，用虎钳装夹，由于用虎钳装夹只能定位两个方向，所以我用一个定位销固定好第三个方向，这样就可以控制零件的移动，加工就更精确。3.3.2工件的夹紧在数控加工中，零件的装夹非常重要，也是在编程、分析零件过程中重要的一个环节。它要求：安装、调整、校正零件方便。装夹后便加工，多次加工基准能重合。不影响编程范围及加工方式。不易使零件在加工中产生变形和零件移位。因此，在此我采用了虎钳和定位销夹具装夹工件的方法。3.4实体加工仿真3.4.1工作设定3.4.2用Φ8的平底刀进行挖槽（一般挖槽）铣削一般挖槽参数由于铣削深度过大进行分层铣削仿真加工结果3.4.3用Φ外形铣削参数由于铣削深度过大进行分层铣削仿真加工结果3.4.4用Φ8的平底刀进行挖槽（一般挖槽）铣削一般挖槽参数由于铣削深度过大进行分层铣削仿真加工结果3.4.5用Φ5的中心钻钻中心孔钻孔参数3.4.6用Φ9的钻头钻孔钻孔参数3.4.7用Φ10的绞孔刀绞孔绞孔参数仿真加工结果结束语本设计在老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择、方案论证到具体设计和调试，无不凝聚着老师的心血和汗水，在五年的专科学习和生活期间，也始终感受着导师的精心指导和无私的关怀，我受益匪浅。在此向老师表示深深的感谢和崇高的敬意。

经过了一个多月的学习和工作，我以基本完成了《数控铣削加工工艺与编程》的论文。从开始接到论文题目到系统的实现，再到论文文章的完成，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战，这也是我在大学期间独立完成的最大的项目。在这段时间里，我学到了很多知识也有很多感受，从对相关技术很不了解的状态，到独立的学习和试验，查看相关的资料和书籍，让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起来，每一次改进都是我学习的收获，每一次试验的成功都会让我感到非常兴奋和喜悦。虽然我的论文作品不是很成熟，还有很多不足之处，但我可以自豪的说，这里面的每一段代码，都有我的劳动。当看着自己的程序，自己成天相伴的系统能够健康的运行，真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。

这次做论文的经历也会使我终身受益，我感受到做论文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程，没有学习就不可能有研究的能力，没有自己的研究，就不会有所突破，那也就不叫论文了。希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。最后，再次向精心指导我的老师及所有为我提供帮助的同学和老师们表示最衷心的感谢！

参考文献【1】张兴辉.数控加工与编程.化学工业出版社.【2】毛江兵.数控加工工艺.西安电子科技大学出版社.【3】陈丽.摸具制造技术.化学工业出版社.【4】UG4.0数控加工基础教程.人民邮电出版社.中文AutoCAD2004辅助设计应用基础教程.毕业设计(论文)进度计划表日期工作内容执行情况指导教师

签字教师对进度计划实施情况总评签名年月日本表作评定学生平时成绩的依据之一。重庆工业职业技术学院毕业设计（论文）审查意见书指导教师对学生所完成的题目为的毕业设计（论文）进行情况、完成质量的审查意见：