锁紧板的数控加工与三坐标检测【字数：7604】
本论文主要阐述了锁紧板零件的UG三维建模、仿真加工以及三坐标测量。首先分析该零件的图纸，阐述该零件重要的结构特征和尺寸信息；然后，通过绘制草图、拉伸、打孔、镜像等操作对锁紧板进行UG三维建模，对该零件的加工过程进行UG CAM 仿真，并加工出零件。最后，针对该零件几个相对重要的垂直度、同轴度和圆柱度等形位公差进行测量。根据零件结构和尺寸特征，选定三坐标机型、测量过程中所采用的测针类型，对该零件进行正确装夹后建立坐标系、进行零件检测，并输出检测报告。
目录
引言 1
一、锁紧板三维建模 1
（一）锁紧板零件图纸分析 1
（二）锁紧板三维建模 2
二、锁紧板仿真加工 7
（一）创建几何体 7
（二）创建刀具 7
（三）仿真加工 7
三、锁紧板实际加工 13
（一）零件加工准备工作 13
（二）加工过程注意事项 13
（三）锁紧板加工成品 13
四、锁紧板三坐标检测 13
（一）三坐标测量机选用 13
（二）零件装夹 14
（三）测针选择与校验 15
（四）建立坐标系 16
（五）测量和评价 17
（六）检测报告 19
总结 20
参考文献 21
致谢 22
引言
为了提高机械产品的设计和加工效率，相关工作人员开发了多款建模仿真软件，能够支持设计人员更加有针对性地对某些零件进行设计和仿真加工，方便人们在生产制造业方面更高效地工作，缩短产品的设计制造周期，降低产品研发成本。UG NX是Siemens公司推出的一套集CAD、CAM、CAE一体化的虚拟仿真软件。它是当前工业领域里较为先进的计算机辅助设计、分析和制造软件之一，功能涵盖了产品从概念设计到加工生产的全过程。UG NX CAD实体建模技术强大、曲面建构能力高效，能够对复杂的造型进行设计，广泛应用于航天航空、汽车、模具加工和医疗器械等行业。利用UG NX CAD，设计工程师能够迅速地构建产品模型、改进产品结构，还能利用软件中渲染和可视化工具来最大限度地满足设计概念的审美要求。U *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
G NX软件具有良好的用户界面，绝大多数操作都可以通过图形化界面进行，操作时具有自动推理功能和其他提示信息，便于设计人员做出正确的选择，提高了产品设计的效率。
与此同时，随着信息技术的快速发展，越来越多的信息技术应用于机械产品的检测领域。三坐标测量技术就是以信息传递、处理为基础实现零件的精密检测。随着数控机床加工效率的不断提升和产品零件的不断复杂化，对于机械产品的快速、精准测定的需求越来越强烈，三坐标测量机（Coordinate Measuring Machine，CMM）应运而生并逐渐得到广泛的应用。传统的测量方法测量精度低，人为误差较大，时间、人力成本高。三坐标测量技术可以完成不同复杂程度机械产品不同尺寸和公差项目的测量工作，数据可靠、便捷高效。目前，CMM技术已经广泛应用于航天航空、汽车、电子、国防工业等各行各业，是实现现代工业中精密检测和质量控制的重要测量设备。
本文中锁紧板零件是我在实习工作中遇到的一个加工测量零件，所需检测步骤较为复杂，在师傅的指导下我独立完成了该零件的三维建模、检测方案设计和重要尺寸检测。本文主要阐述了锁紧板零件的三维建模和重要尺寸的检测过程。本文所阐述的专业知识和内容与本人的专业学习方向相符。
一、锁紧板三维建模
锁紧板零件图纸分析
如图11所示，根据图纸可以分析得出：该零件的高度为35mm，上偏差为0，下偏差为0.5，公差为0.5；零件上有对称分布的六个通孔，其中有四个φ11的孔、两个φ6的孔，φ11孔之间的夹角为40°，φ6孔在同侧两个φ11孔之间；零件左侧面有两个M8螺纹孔，螺纹深度为12，该螺纹孔位于上下中心位置处，前后对称、相距60。
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图11 锁紧板零件图
锁紧板三维建模
1. 草图绘制
如图11所示，该零件整体形状不规则，直接用软件自带模块作图效率较低，所以选用画草图来对该零件进行简单的外形作图。本文采用进入草图任务环境模式进行草图绘制，初步绘制草图如图12所示，该草图呈现了除6个简单孔之外的其他结构特征。在绘制草图时，可以通过延伸、快速修剪、倒角、倒斜角以及阵列曲线、制造拐角等操作来辅助完成草图相关结构构建，还可以对草图曲线进行偏置和镜像等，从而减少图形的重复绘制，提高绘图效率。
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图12 锁紧板建模草图绘制
草图对象创建完成之后，需要对草图进行精确的约束和定位。通过施加约束对草图进行调控，调整所画草图对象的大小以及形状；通过对草图进行定位确定草图和参考面、实体边、基准轴等之间存在的位置关系。为提高设计效率，在绘制草图的时候，一般不需要考虑草图的位置和尺寸，等到完成草图初稿绘制之后再逐一对草图进行约束。一般来说草图的约束包括三个种类：几何约束、定位约束和尺寸约束。草图完全约束后，线条呈现荧光绿色，表示草图绘制无误，如图13所示，完成草图如图14所示。
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图13 锁紧板建模草图约束
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图14 锁紧板建模草图完成
2. 草图拉伸
拉伸特征的意思是在一定的范围内沿着某个方向拉伸截面而生成某个三维特征。在拉伸操作中，可以选择指定曲线或者绘制截面两种模式来进行拉伸。如上文所述，已经将草图预先绘制完成，所以该处利用指定曲线的方式来进行拉伸操作。在菜单栏内找到“拉伸”，点击并弹出对话框，选择草图外周曲线，根据图纸分析该零件的总高度为35mm，所以将35输入进对话框中“结束距离”选项，点击“确定”，得到三维图，如图15所示。
目录
引言 1
一、锁紧板三维建模 1
（一）锁紧板零件图纸分析 1
（二）锁紧板三维建模 2
二、锁紧板仿真加工 7
（一）创建几何体 7
（二）创建刀具 7
（三）仿真加工 7
三、锁紧板实际加工 13
（一）零件加工准备工作 13
（二）加工过程注意事项 13
（三）锁紧板加工成品 13
四、锁紧板三坐标检测 13
（一）三坐标测量机选用 13
（二）零件装夹 14
（三）测针选择与校验 15
（四）建立坐标系 16
（五）测量和评价 17
（六）检测报告 19
总结 20
参考文献 21
致谢 22
引言
为了提高机械产品的设计和加工效率，相关工作人员开发了多款建模仿真软件，能够支持设计人员更加有针对性地对某些零件进行设计和仿真加工，方便人们在生产制造业方面更高效地工作，缩短产品的设计制造周期，降低产品研发成本。UG NX是Siemens公司推出的一套集CAD、CAM、CAE一体化的虚拟仿真软件。它是当前工业领域里较为先进的计算机辅助设计、分析和制造软件之一，功能涵盖了产品从概念设计到加工生产的全过程。UG NX CAD实体建模技术强大、曲面建构能力高效，能够对复杂的造型进行设计，广泛应用于航天航空、汽车、模具加工和医疗器械等行业。利用UG NX CAD，设计工程师能够迅速地构建产品模型、改进产品结构，还能利用软件中渲染和可视化工具来最大限度地满足设计概念的审美要求。U *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
G NX软件具有良好的用户界面，绝大多数操作都可以通过图形化界面进行，操作时具有自动推理功能和其他提示信息，便于设计人员做出正确的选择，提高了产品设计的效率。
与此同时，随着信息技术的快速发展，越来越多的信息技术应用于机械产品的检测领域。三坐标测量技术就是以信息传递、处理为基础实现零件的精密检测。随着数控机床加工效率的不断提升和产品零件的不断复杂化，对于机械产品的快速、精准测定的需求越来越强烈，三坐标测量机（Coordinate Measuring Machine，CMM）应运而生并逐渐得到广泛的应用。传统的测量方法测量精度低，人为误差较大，时间、人力成本高。三坐标测量技术可以完成不同复杂程度机械产品不同尺寸和公差项目的测量工作，数据可靠、便捷高效。目前，CMM技术已经广泛应用于航天航空、汽车、电子、国防工业等各行各业，是实现现代工业中精密检测和质量控制的重要测量设备。
本文中锁紧板零件是我在实习工作中遇到的一个加工测量零件，所需检测步骤较为复杂，在师傅的指导下我独立完成了该零件的三维建模、检测方案设计和重要尺寸检测。本文主要阐述了锁紧板零件的三维建模和重要尺寸的检测过程。本文所阐述的专业知识和内容与本人的专业学习方向相符。
一、锁紧板三维建模
锁紧板零件图纸分析
如图11所示，根据图纸可以分析得出：该零件的高度为35mm，上偏差为0，下偏差为0.5，公差为0.5；零件上有对称分布的六个通孔，其中有四个φ11的孔、两个φ6的孔，φ11孔之间的夹角为40°，φ6孔在同侧两个φ11孔之间；零件左侧面有两个M8螺纹孔，螺纹深度为12，该螺纹孔位于上下中心位置处，前后对称、相距60。
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图11 锁紧板零件图
锁紧板三维建模
1. 草图绘制
如图11所示，该零件整体形状不规则，直接用软件自带模块作图效率较低，所以选用画草图来对该零件进行简单的外形作图。本文采用进入草图任务环境模式进行草图绘制，初步绘制草图如图12所示，该草图呈现了除6个简单孔之外的其他结构特征。在绘制草图时，可以通过延伸、快速修剪、倒角、倒斜角以及阵列曲线、制造拐角等操作来辅助完成草图相关结构构建，还可以对草图曲线进行偏置和镜像等，从而减少图形的重复绘制，提高绘图效率。
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图12 锁紧板建模草图绘制
草图对象创建完成之后，需要对草图进行精确的约束和定位。通过施加约束对草图进行调控，调整所画草图对象的大小以及形状；通过对草图进行定位确定草图和参考面、实体边、基准轴等之间存在的位置关系。为提高设计效率，在绘制草图的时候，一般不需要考虑草图的位置和尺寸，等到完成草图初稿绘制之后再逐一对草图进行约束。一般来说草图的约束包括三个种类：几何约束、定位约束和尺寸约束。草图完全约束后，线条呈现荧光绿色，表示草图绘制无误，如图13所示，完成草图如图14所示。
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图13 锁紧板建模草图约束
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图14 锁紧板建模草图完成
2. 草图拉伸
拉伸特征的意思是在一定的范围内沿着某个方向拉伸截面而生成某个三维特征。在拉伸操作中，可以选择指定曲线或者绘制截面两种模式来进行拉伸。如上文所述，已经将草图预先绘制完成，所以该处利用指定曲线的方式来进行拉伸操作。在菜单栏内找到“拉伸”，点击并弹出对话框，选择草图外周曲线，根据图纸分析该零件的总高度为35mm，所以将35输入进对话框中“结束距离”选项，点击“确定”，得到三维图，如图15所示。
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