基于UG的轮盘三维建模及仿真加工数控技术毕业论文Word下载.docx
- 文档编号:13520028
- 上传时间:2022-10-11
- 格式:DOCX
- 页数:26
- 大小:686.88KB
基于UG的轮盘三维建模及仿真加工数控技术毕业论文Word下载.docx
《基于UG的轮盘三维建模及仿真加工数控技术毕业论文Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于UG的轮盘三维建模及仿真加工数控技术毕业论文Word下载.docx(26页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
2013年6月1日
摘要
UG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,目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。
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。
本文使用UG软件的建模模块完成产品的三维造型设计,并使用UG的制造模块对其进行了数控模拟加工并生成程序。
关键词:
UG造型设计模拟加工自动编程
Abstract
UGisaninteractiveCAD/CAM(computeraideddesignandcomputeraidedmanufacturing)system,itispowerful,caneasilyconstructvariouscomplexentityandmodeling.Itisatthebeginningofthebirthismainlybasedontheworkstation,butwiththerapidgrowthinthedevelopmentofPChardwareandindividualusers,itsapplicationinPChasachievedrapidgrowth,hasbecomeamainstreamapplicationofthree-dimensionaldesignofmoldindustry.
ThegoalofUGistousemathematicaltechnology,namelythelocaladaptivemeshrefinement,multigridandparallelcomputing,provideaflexibleandreusablesoftwarebaseforsolvingcomplicatedpracticalproblems.
ModelmoduleusingUGsoftwarecompletethe3Dproductmodelingdesign,ManufacturemoduleandUGforNCsimulationmachiningandproductionprocedureof.
Keywords:
UGdesignMachiningsimulationautomaticprogramming
窗体顶端
窗体底端
目录
第1章绪论1
1.1CAD/CAM与数字化制造1
1.2CAD/CAM系统的功能使用方法及应用过程1
第2章基于UG的三维造型设计4
2.1几何造型技术4
2.2结构形状分析与造型思路6
2.3轮盘的三维建模造型设计7
第3章轮盘的数控仿真加工12
3.1工艺方案分析12
3.2仿真加工13
3.3生成NC文件17
致谢18
参考文献20
第1章绪论
1.1CAD/CAM与数字化制造
CAD/CAM(计算机辅助设计及制造)与PDM(产品数据管理)构成了一个现代制造型企业计算机应用的主干。
对于制造行业,设计、制造水平和产品的质量、成本及生产周期息息相关。
人工设计、单件生产这种传统的设计与制造方式已无法适应工业发展的要求。
采用CAD/CAM的技术已成为整个制造行业当前和将来技术发展的重点。
CAD技术的首要任务是为产品设计和生产对象提供方便、高效的数字化表示和表现(DigitalRepresentationandPresentation)的工具。
数字化表示是指用数字形式为计算机所创建的设计对象生成内部描述,象二维图、三维线框、曲面、实体和特征模型;
而数字化表现是指在计算机屏幕上生成真实感图形、创建虚拟现实环境进行漫游、多通道人机交互、多媒体技术等。
CAD的概念不仅仅是体现在辅助制图(图形实现)方面,它更主要地起到了设计助手的作用,帮助广大工程技术人员从繁杂的查手册、计算中解脱出来。
极大地提高了设计效率和准确性,从而缩短产品开发周期、提高产品质量、降低生产成本,增强行业竞争能力。
CAM与CAD密不可分,甚至比CAD应用得更为广泛。
几乎每一个现代制造企业都离不开大量的数控设备。
随着对产品质量要求的不断提高,要高效地制造高精度的产品,CAM技术不可或缺。
设计系统只有配合数控加工才能充分显示其巨大的优越性。
另一方面,数控技术只有依靠设计系统产生的模型才能发挥其效率。
所以,在实际应用中,二者很自然地紧密结合起来,形成CAD/CAM系统,在这个系统中设计和制造的各个阶段可利用公共数据库中的数据,即通过公共数据库将设计和制造过程紧密地联系为一个整体。
数控自动编程系统利用设计的结果和产生的模型,形成数控加工机床所需的信息。
CAD/CAM大大缩短了产品的制造周期,显著地提高产品质量,产生了巨大的经济效益。
CAD/CAM技术已经是一个相当成熟的技术。
波音777新一代大型客机以4年半的周期研制成功,采用的新结构、新发动机、新的电传操纵等都是一步到位,立刻投入批量生产。
飞机出厂后
直接交付客户使用,故障返修率几乎为零。
媒介宣传中称之为"
无纸设计"
,而波音公司本身认为,这主要应归功于CAD/CAM设计制造一体化。
1.2CAD/CAM系统的功能使用方法及应用过程
一、熟悉系统的功能与使用方法
在使用一个CAD/CAM数控编程系统编制零件数控加工程序之前,应对该系统的功能及使用方法有一个比较全面的了解。
1、了解系统的功能框架对于CAD/CAM数控系统首先应了解其总体功能框架,包括造型设计、二维工程绘图、装配、模具设计、制造,等能模块,以及每一个功能模块所包含的内容,特别应关注造型设计中的草图设计、曲面设计、实体造型以及特征造型的功能,因为这些是数控加工编程的基础。
2、了解系统的编程能力
对于一个数控编程系统,应了解其编程能力的编程能力主要体现在以下几方面:
(1)适用范围:
车削、铣削、钻孔、线切割(EDM)等。
(2)可编程的坐标数:
点位、二坐标、三坐标、四坐标以及五坐标。
(3)可编程的对象“多坐标点位加工编程、表面区域加工编程(是否具备多曲面区域的加工编程)、轮廓加工编程、曲面交线及过渡区域加工编程、腔槽加工编程、曲面通道加工编程等。
(4)是否具备刀具轨迹的编辑功能,有哪些编辑手段,如刀具轨迹变换、裁剪、修正、删除、转置、匀化(刀位点加密、浓缩和筛选)、分割及连接等。
(5)是否具备刀位验证的能力:
有哪些验证手段,如刀具轨迹仿真、刀具运动过程仿真、加工过程模拟、截面法验证等。
(6)熟悉系统的用户界面及输入方式,系统是在图形交互方式下工作,还是在命令交互方式下工作;
系统是否具备批处理能力等。
(7)了解系统的文件管理方式,对于一个零件的编程,最终要得到的是能在指定的数控机床上完成该零件加工的正确的数控程序,该程序是以文件形式存在的。
在实际编程时,往往还要构造一些中间文件,如零件模型(或加工单元)文件、工作过程文件(日志文件)、几何元素(曲线、曲面)文件、刀具文件、刀位文件、数控机床数据文件等,应该熟悉系统对这些文件的管理方式它及它们之间的关系。
二、分析加工零件
当拿到持加工零件的零件图纸或工艺图纸(特别是复杂的曲面零件和模具图纸)时,首先应当对零件图纸进行仔细的分析,内容包括:
1、分析待加工表面
一般来说,在一次加工中,只需对加工零件的部分表面进行加工。
这一步骤的内容是:
确定待加工表面及其约束面,并对其几何定义进行分析,必要的时候需对原始数据进行一定的预处理,要求所有几何元素的定义具有唯一性。
2、确定加工方法
根据零件毛坯形状以及待加工表面及其约束面的几何形态,并根据现有机床设备条件,确定零件的加工方法及所需的机床设备和工夹量具。
3、确定编程原点及编程坐标系
一般根据零件的基准面(或孔)的位置以及待加工表面及毛坯上选择一个合适的编程原点及编程坐标系(也称为工件坐标系)
三、对待加工表面及其约束面进行几何造型
这是上机编程的第一步。
对于CAD/CAM数控编程系统来说,一般可根据几何元素的定义方式,在前面零件分析的基础上,对加工表面及其约束面进行几何造型。
四、选择合理的刀具
一般来说,可根据加工方法和加工表面及其约束面的几何形态选择合适的刀具类型及刀具尺寸。
但对于有的复杂曲面零件,则需要对加工表面及其约束面的几何形态进行数值计算,根据计算结果才能确定刀具类型和刀具尺寸。
这是因为,对于一些复杂曲面零件的加工,希望所选择的刀具加工效率高,同时又希望所选择的刀具符合加工表面的要求,且不与非加工表面发生干涉或碰撞。
由于在某些情况下,加工表面及其约束面的几何形态数值计算很困难,只能根据经验和直觉选择刀具,这时,便不能保证所选择的刀具一定是合理的,在刀具
轨迹生成之后,需要进行一定的刀位验证。
五、刀具轨迹生成及刀具轨迹编辑
对于CAD/CAM数控编程系统来说.一般可在所定义加工表面及其约束面(或加工单元)上确定其外法向矢量方向,并选择一种走刀方式,根据所选择的刀具(或定义的刀具)和加工参数,系统将自动生成所需的刀具轨迹。
所要求的加工参数包括:
安全平面、主轴转速、进给速度、线性逼近误差、刀具轨迹间的残留高度、切削深度、加工余量、进刀段长度及迟刀段长度等。
当然,对于某一加工方式来说,只要求其个的部分加工参数。
一般来说,数控编程系统对所要求的加工参数都有一个缺省值。
刀具轨迹生成以后,如果系统具备刀具轨迹显示及交互编辑功能,则可以将刀具轨迹显示出来加果有不太合适的地方,可以在人工交互方式下对刀具轨迹进行适当的编辑与修改。
六、刀位验证
如果系统具有刀位验证的能力,对可能过切、干涉与碰撞的刀位点,采用系统提供的刀位验证手段进行检验。
值得说明的是,刀位验证大量用到曲面求交算法,计算时间比较长,最好是在批处理方式下进行,检验结果存放在刀位验证文件之中,供分析和图形显示用。
七、后置处理
根据所选用的数控系统,调用其数控系统特性文件,运行数控编程系统提供的后置处理系统,将刀位文件转换成数控加工程序。
第2章基于UG的三维造型设计
2.1几何造型技术
几何造型是指将点、线、面、体等几何元素,经过平移、旋转等几何变换和并、交、差等集合运算,产生实体造型。
几何造型技术作为CAD/CAM技术的基础,在机械工程领域应用极为广泛。
各种机械设计均可采用几何造型技术建立计算机模型,在汽车车身、轮船船体及飞机机身等设计中不仅可以代替实物模型的制作,而且可以大大缩短设计周期,节省人力、物力。
下面介绍实体造型的参数化技术、变量化造型技术和特征造型技术。
一、参数化造型技术
早期的CAD系统是利用固定的尺寸值来定义几何元素,输入的每一条线都是确定的位置,但不包括产品图形内在的尺寸约束、拓扑约束及工程约束(如应力、性能约束等)。
因此,当要想修改实体的结构形状时,只有重新造型。
这不仅使设计人员投入相当的精力用于重复劳动,而且这种重复劳动的结果并不能反映设计人员对产品的本质构思和意图。
而新产品的设计,不可避免地要经历多次反复的修改,进行零件形状和尺寸的综合协调、优化。
对于定型
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 UG 轮盘 三维 建模 仿真 加工 数控技术 毕业论文
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)