调整块的模型设计与加工工艺分析
调整块的模型设计与加工工艺分析[20200123191537]
日 期： 2012年10月10日 【摘要】
本论文重点阐述了调整块的UG建模、数控工艺分析及模拟加工.本次设计主要任务是掌握利用UG NX进行制造设计的全过程，熟练UG6.0运用技巧。随着UG NX的推广使用，UG NX已成为当今电子及机械两大行业的设计主力，用UG NX进行制造设计可以大大提高工作效率。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】调整块；UGNX；三维制造设计程序的生成加工工艺分析
引言 1
一、零件的介绍 2
二、UG软件技术 2
（一）UG技术应用现状及发展趋势 2
（二）UG软件的特点及其应用 3
（三）UG6.0的功能和特点 3
三、利用UG软件进行三维制造设计 5
（一）三维建模的原则 5
（二）调整块的最终效果图 6
（三）建模过程 6
四、模型的加工工艺分析 9
（一）加工工艺分析 9
（二）数控编程与CAM三维制造（选择零件的一部分进行加工编程操作） 11
（三）重难点分析 16
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
引言
UG 软件进入我国已经接近 20 年，它在工业制造领域得到了越来越广泛的应用。 特别是进入 21 世纪以后，UG 软件的普及与推广，使得产品的生产周期大大的缩短，生产效率得到了提高，从而降低了生产的成本。使企业的竞争力得到了大大的增强。UG NX 是美国 EDS 公司著名的 3D 产品开发软件，该软件逐步成为当今世界最为流行的 CADCAMCAE 软件之一，广泛应用于通用机械、模具、家电、汽车和航天等领域。UG NX 软件为企业提供了无约束的设计，体现了更多的灵活性，并将主动数字样机引入到行业中，使工程师能够了解整个产品的关联关系，提升工作效率。所以 UG NX 是生产生活中搭建理想与现实的一种桥梁。 UG NX6 的功能强大，与以前的版本相比，UG NX6 具有更好的绘画界面以及形象生动，简洁快速的设计环境。如它的特征有：草图、拉伸、回转。沿引 导导线扫掠、基准平面等等。它的这些特征为我们建模提供了便利的工具。本次设计主要任务就是熟练掌握用UG NX进行机械创新设计的全过程，主要从对调整块的加工工艺分析、零件产品的UG建模、数控工艺分析、仿真加工等几个方面来阐述。
一、零件的介绍
从图1-1的零件图可以看出，零件的名称是调整块，零件的材料采用低碳素钢，进行了发黑处理。低碳素钢(low carbon steel)又称软钢，含碳量从0.10％至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造,，焊接和切削， 常用於制造链条， 铆钉， 螺栓， 轴等。碳含量低于0.25％的碳素钢，因其强度低、硬度低而软，故又称软钢。它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢，大多不经热处理用于工程结构件，有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。零件进行发黑处理的目的主要有三点 ：①对金属表面起防锈作用。②增加金属表面的美观及光泽。③发黑时间的加热有助于减少工件中应力。除此之外，发黑处理成本低，质量高，所以在金属表面处理中和工序间的防锈等得到广泛的应用。
图1-1 零件图
二、UG软件技术
（一）UG技术应用现状及发展趋势
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，目前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1990年7月，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。
（二）UG软件的特点及其应用
APHICS CAD/CAM/CAE系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。UG面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术，再面向驱动技术的环境中，用户的全部产品以及精确的数据模型能够在产品开发过程的各个环节保持相关，从而有效的实现了并行工程。UG软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和生产工程图等设计功能；而且，在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性；同时，可用建立的三维模型直接生成数控代码，用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型数控机床。另外它所提供的二次开发语言UG/OPEN GRIP、UG/OPEN APE,简单易学，实现功能多，便于用户开发专用CAD系统。具体来说，该软件具有以下特点：
（1）具有统一的数据库，真正实现了CAD/CAM/CAE等各种模块之间的无数据交换的自由切换，可实施并行工程。
（2）采用复合建模技术，可将实体建模、区面积按摩、现况建模、显示几何建模与参数化建模融为一体。
（3）用基于特征（如孔、凸台、型胶、槽沟、倒角等）的建模和编辑方法作为实体造型基础，形象直观，类似与工程是传统的设计办法，并能用参数驱动。
（4）曲面设计采用非均匀有理 B 样条作基础，可用多种方法生成复杂的曲面，特别适合于汽车外形设计、汽机轮叶片设计等复杂曲面造型。
（5）出图功能强，可十分方便地从三维实体模型直接生成二维工程图。能按ISO标准和国际标注尺寸、形位公差和汉字说明等。并能直接对实体做旋转剖、阶梯剖和轴测图挖切生成各种剖视图，增强了绘制工程图的实用性。
（6）以Parasolid为实体建模核心，实体造型功能处于领先地位。目前著名的CAD/CAM/CAE软件均以此作为实体造型基础。
（7）提供了界面良好的二次开发工具GIP，并能通过高级语言接口，使UG得图形功能与高级语言的计算功能紧密结合起来。
（8）具有良好的用户界面，绝大多数功能都可通过图标实现：进行对象操作时具有自动推理功能；同时，在每个操作步骤中，都有相应的提示信息，便于用户做出正确的选择。
（三）UG6.0的功能和特点
在创建自由形状的时候进行立即反馈。对于工业设计和造型，NX 6包括了针对曲线和曲面几何结构创建工具集的很多生产力促进。在设计复杂形状的时候，立即反馈提高了生产力。与领先的专用曲面设计工具相比，利用这些改进了的造型工具， NX 6提供的造型选项多了40％，并且完成设计的速度加快了20％。
日 期： 2012年10月10日 【摘要】
本论文重点阐述了调整块的UG建模、数控工艺分析及模拟加工.本次设计主要任务是掌握利用UG NX进行制造设计的全过程，熟练UG6.0运用技巧。随着UG NX的推广使用，UG NX已成为当今电子及机械两大行业的设计主力，用UG NX进行制造设计可以大大提高工作效率。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】调整块；UGNX；三维制造设计程序的生成加工工艺分析
引言 1
一、零件的介绍 2
二、UG软件技术 2
（一）UG技术应用现状及发展趋势 2
（二）UG软件的特点及其应用 3
（三）UG6.0的功能和特点 3
三、利用UG软件进行三维制造设计 5
（一）三维建模的原则 5
（二）调整块的最终效果图 6
（三）建模过程 6
四、模型的加工工艺分析 9
（一）加工工艺分析 9
（二）数控编程与CAM三维制造（选择零件的一部分进行加工编程操作） 11
（三）重难点分析 16
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
引言
UG 软件进入我国已经接近 20 年，它在工业制造领域得到了越来越广泛的应用。 特别是进入 21 世纪以后，UG 软件的普及与推广，使得产品的生产周期大大的缩短，生产效率得到了提高，从而降低了生产的成本。使企业的竞争力得到了大大的增强。UG NX 是美国 EDS 公司著名的 3D 产品开发软件，该软件逐步成为当今世界最为流行的 CADCAMCAE 软件之一，广泛应用于通用机械、模具、家电、汽车和航天等领域。UG NX 软件为企业提供了无约束的设计，体现了更多的灵活性，并将主动数字样机引入到行业中，使工程师能够了解整个产品的关联关系，提升工作效率。所以 UG NX 是生产生活中搭建理想与现实的一种桥梁。 UG NX6 的功能强大，与以前的版本相比，UG NX6 具有更好的绘画界面以及形象生动，简洁快速的设计环境。如它的特征有：草图、拉伸、回转。沿引 导导线扫掠、基准平面等等。它的这些特征为我们建模提供了便利的工具。本次设计主要任务就是熟练掌握用UG NX进行机械创新设计的全过程，主要从对调整块的加工工艺分析、零件产品的UG建模、数控工艺分析、仿真加工等几个方面来阐述。
一、零件的介绍
从图1-1的零件图可以看出，零件的名称是调整块，零件的材料采用低碳素钢，进行了发黑处理。低碳素钢(low carbon steel)又称软钢，含碳量从0.10％至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造,，焊接和切削， 常用於制造链条， 铆钉， 螺栓， 轴等。碳含量低于0.25％的碳素钢，因其强度低、硬度低而软，故又称软钢。它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢，大多不经热处理用于工程结构件，有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。零件进行发黑处理的目的主要有三点 ：①对金属表面起防锈作用。②增加金属表面的美观及光泽。③发黑时间的加热有助于减少工件中应力。除此之外，发黑处理成本低，质量高，所以在金属表面处理中和工序间的防锈等得到广泛的应用。
图1-1 零件图
二、UG软件技术
（一）UG技术应用现状及发展趋势
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，目前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1990年7月，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。
（二）UG软件的特点及其应用
APHICS CAD/CAM/CAE系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。UG面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术，再面向驱动技术的环境中，用户的全部产品以及精确的数据模型能够在产品开发过程的各个环节保持相关，从而有效的实现了并行工程。UG软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和生产工程图等设计功能；而且，在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性；同时，可用建立的三维模型直接生成数控代码，用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型数控机床。另外它所提供的二次开发语言UG/OPEN GRIP、UG/OPEN APE,简单易学，实现功能多，便于用户开发专用CAD系统。具体来说，该软件具有以下特点：
（1）具有统一的数据库，真正实现了CAD/CAM/CAE等各种模块之间的无数据交换的自由切换，可实施并行工程。
（2）采用复合建模技术，可将实体建模、区面积按摩、现况建模、显示几何建模与参数化建模融为一体。
（3）用基于特征（如孔、凸台、型胶、槽沟、倒角等）的建模和编辑方法作为实体造型基础，形象直观，类似与工程是传统的设计办法，并能用参数驱动。
（4）曲面设计采用非均匀有理 B 样条作基础，可用多种方法生成复杂的曲面，特别适合于汽车外形设计、汽机轮叶片设计等复杂曲面造型。
（5）出图功能强，可十分方便地从三维实体模型直接生成二维工程图。能按ISO标准和国际标注尺寸、形位公差和汉字说明等。并能直接对实体做旋转剖、阶梯剖和轴测图挖切生成各种剖视图，增强了绘制工程图的实用性。
（6）以Parasolid为实体建模核心，实体造型功能处于领先地位。目前著名的CAD/CAM/CAE软件均以此作为实体造型基础。
（7）提供了界面良好的二次开发工具GIP，并能通过高级语言接口，使UG得图形功能与高级语言的计算功能紧密结合起来。
（8）具有良好的用户界面，绝大多数功能都可通过图标实现：进行对象操作时具有自动推理功能；同时，在每个操作步骤中，都有相应的提示信息，便于用户做出正确的选择。
（三）UG6.0的功能和特点
在创建自由形状的时候进行立即反馈。对于工业设计和造型，NX 6包括了针对曲线和曲面几何结构创建工具集的很多生产力促进。在设计复杂形状的时候，立即反馈提高了生产力。与领先的专用曲面设计工具相比，利用这些改进了的造型工具， NX 6提供的造型选项多了40％，并且完成设计的速度加快了20％。
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