典型凸台类零件的仿真加工
本文主要介绍了将零件由二维转化为三维的一系列过程，这也是将加工程序输入到数控机床前的步骤，即编程的过程。一般，先分析零件图，然后用UG建模成立体图形，再用CAM编辑刀具轨迹，进行模拟仿真，最通过后处理生成程序。
目录
引言 1
一、零件分析 2
（一）零件图纸分析 2
（二）零件用途分析 2
（三）结构 2
（四）主要尺寸 2
（五）技术要求 2
二、零件建模 2
三、CAM编程仿真 9
（一）参数选择 9
（二）CAM过程中容易出现的问题。 19
（三）后处理 19
总结 20
参考文献 20
谢辞 21
引言
UG是综合了CAD、CAE和CAM的全部功能的存在，它不仅可以画二维图形，还可以建造三维模型，更加可以实现模拟仿真，功能多样、齐全，使用方便，大大提高了工作效率，是一款非常实用的画图软件，尤其是对模具专业和数控技术的发展，有着很大的帮助，起到非常关键的作用。正因如此，使得UG软件得到大规模推广，很多工厂都在使用UG，UG的发展前景一片光明，以后还会更加完善，更加便捷。
现在，数控技术发展迅速，无处不在，以后也一定更加全面，目前，我国在数控技术上还没有完全掌握，有待进步，现代技术发展那么快，尤其在科技方面，简直日新月异，国外的发展也十分迅速，再不努力奋发就真的要落后于时代千里之外了。
由于机械设计领域广泛，且在工业领域占有重要地位，发展越来越迅速，而UG软件又是这个领域中最为突出也最有上升空间的一款软件，对于机械制造的发展有很大帮助，因此UG的前景不可小觑，在不久的将来必定广泛的使用，成为世界一大亮点。作为新一代的年轻人，我们要与时俱进，起到带头作用，努力学习，大胆创新，为自己，也为祖国的未来拼搏。我相信在不久的未来，我国的工业发展也能领先于世界！
一、零件分析
（一）零件图纸分析
图11 零件图
（二）零件用途分析
该零件为加工中心图纸，专门是在加工中心中级工考试用的。该零件图结合了多项操作中的难 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
点和重点，技术上也有一定要求。
（三）结构
此零件属于异形的凸台类零件，结构复杂，形状特殊，基本上相对于BB对称，零件上有台阶，有盲孔，有凹槽，有圆弧，有倒圆、倒边等等。
（四）主要尺寸
零件图上主要尺寸有R8，R25，φ12mm上偏差为0.03下偏差为0，φ36mm上偏差为0.03下偏差为0，8mm±0.018,13mm上偏差为0下偏差为﹣0.03，7mm±0.02等。
（五）技术要求
不得用砂布及锉刀等修饰表面；未注倒角0.5mm*45°；未注公差按IT14标准执行。φ12mm圆孔内表面粗糙度值小于等于1.6μm，六边形槽的表面粗糙度值小于等于1.6μm，上表面粗糙度值小于等于1.6μm，后表面粗糙度值小于等于1.6μm，其余表面的粗糙度值均小于等于3.2μm即可。
二、零件建模
1、先在XY平面上画一个110mm*76mm的长方形草图，完全约束后拉伸成110mm*76mm*10mm的长方体。（如图21所示）
图21草图
图21 立体图
2、接着，以建好的长方体110mm*76mm*10mm的Z方向上的表面作为平面，画如图22所示的草图。因为该图形是对称图形，且相对于X轴、Y轴都对称，所以，可将草图先画一半，本图是以Y轴为对称轴画的，先画一半，待完全约束后采用镜像功能即可得到完整的草图，然后将草图向Z方向拉伸13mm，且求和即可。
图22草图
图22 立体图
3、再在现在图形的Z方向上画草图（如23 六边形凹槽草图所示），完全约束后向Z方向求差拉伸5mm，得到图23 六边形凹槽立体图。
图23 六边形凹槽草图
图23 六边形凹槽b
4、在110mm*76mm*10mm的长方体的Z方向面上画两个直径为12mm的圆孔，两个圆孔相对于Y轴对称，圆心均在X轴上，且两圆心的间距为79mm。草图画好后，向Z方向拉伸10mm并求差，如图24所示。
图24 圆孔草图
图24 圆孔立体图
5、底面再画一个长方体，此长方体是毛坯料剩余部分，其尺寸无具体规定，只需比加工零件尺寸大即可，主要起装夹作用，具体尺寸以加工时毛坯材料大小为准，一般比加工零件尺寸大35mm即可。如图25所示。
图25 毛坯底座
此时，零件形状如图25立体图所示。
图25立体图
6、在六边形凹槽的Z方向平面上画出如图26草图所示两个V形，并向Z方向拉伸4mm且求差得到如图26立体图所示V形槽。
图26 V形槽草图
图26 V形槽立体图
7、在画V形槽的同一平面上画一个直径为36mm的圆，深度是4mm，且求差，如图27所示。
图27a草图 图27b立体图
8、在直径为36mm的圆的表面画一个小圆，该圆直径为22mm，且与φ36mm的圆是同心圆，草图画好后，向Z方向上拉伸6mm且求和。如图28a草图、28b立体图所示。
图28a中心圆草图 图28b中心圆立体图
9、在直径为22mm的中心圆台的上表面画一个直径为14mm的中心孔，向Z方向拉伸，其深度为10mm，求差，如图29a草图、29b立体图所示。
图29a 中心孔草图 图29b 中心孔立体图
10、在圆环表面建立草图，画如图210a草图所示的形状，使其完全约束后向Z方向求差，即可得到如图210b立体图所示的立体图。
图210a草图 图210b立体图
11、倒斜角和倒边圆，根据零件图X方向的圆弧部分倒边圆和X方向的直线倒斜角的尺寸都为R3如图211倒边圆、图212倒斜边所示。
图211倒边圆 图212 倒斜角
这样，一个零件的建模就完成了，再根据建好的模来制作CAM模拟仿真。
三、CAM编程仿真
（一）参数选择
在UG开始选项中选择加工选项，即可进入CAM模拟仿真页面，CAM会话配置选择cam_general，要创建的CAM设置选择mill_contour，点击确定进入加工模块。首先在加工操作导航器空白处，单击鼠标右键，选择几何视图，双击操作导航器中的MCS_MILL,弹出MILL_Orient（加工坐标系）对话框，设置安全距离为50。单击指定MCS中的CSYS会话框，然后选择坐标参考系中的WCS，点击确定，使加工坐标系和工作坐标系重合，再点击确定完成加工坐标系设置，最后将工件坐标轴移到最高点，点击格式选项中的WCS，选择原点输入数据即可。然后建立刀具，分别创建T01D10，T02D6，T03D6R3，接着开始设置刀具参数，刀具创建完后，开始加工步骤，选择需要加工的表面，选择合适的刀具，设置合理的参数，如刀具轨迹参数、主轴转速、进给速度、加工余量等，最后模拟仿真。
目录
引言 1
一、零件分析 2
（一）零件图纸分析 2
（二）零件用途分析 2
（三）结构 2
（四）主要尺寸 2
（五）技术要求 2
二、零件建模 2
三、CAM编程仿真 9
（一）参数选择 9
（二）CAM过程中容易出现的问题。 19
（三）后处理 19
总结 20
参考文献 20
谢辞 21
引言
UG是综合了CAD、CAE和CAM的全部功能的存在，它不仅可以画二维图形，还可以建造三维模型，更加可以实现模拟仿真，功能多样、齐全，使用方便，大大提高了工作效率，是一款非常实用的画图软件，尤其是对模具专业和数控技术的发展，有着很大的帮助，起到非常关键的作用。正因如此，使得UG软件得到大规模推广，很多工厂都在使用UG，UG的发展前景一片光明，以后还会更加完善，更加便捷。
现在，数控技术发展迅速，无处不在，以后也一定更加全面，目前，我国在数控技术上还没有完全掌握，有待进步，现代技术发展那么快，尤其在科技方面，简直日新月异，国外的发展也十分迅速，再不努力奋发就真的要落后于时代千里之外了。
由于机械设计领域广泛，且在工业领域占有重要地位，发展越来越迅速，而UG软件又是这个领域中最为突出也最有上升空间的一款软件，对于机械制造的发展有很大帮助，因此UG的前景不可小觑，在不久的将来必定广泛的使用，成为世界一大亮点。作为新一代的年轻人，我们要与时俱进，起到带头作用，努力学习，大胆创新，为自己，也为祖国的未来拼搏。我相信在不久的未来，我国的工业发展也能领先于世界！
一、零件分析
（一）零件图纸分析
图11 零件图
（二）零件用途分析
该零件为加工中心图纸，专门是在加工中心中级工考试用的。该零件图结合了多项操作中的难 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
点和重点，技术上也有一定要求。
（三）结构
此零件属于异形的凸台类零件，结构复杂，形状特殊，基本上相对于BB对称，零件上有台阶，有盲孔，有凹槽，有圆弧，有倒圆、倒边等等。
（四）主要尺寸
零件图上主要尺寸有R8，R25，φ12mm上偏差为0.03下偏差为0，φ36mm上偏差为0.03下偏差为0，8mm±0.018,13mm上偏差为0下偏差为﹣0.03，7mm±0.02等。
（五）技术要求
不得用砂布及锉刀等修饰表面；未注倒角0.5mm*45°；未注公差按IT14标准执行。φ12mm圆孔内表面粗糙度值小于等于1.6μm，六边形槽的表面粗糙度值小于等于1.6μm，上表面粗糙度值小于等于1.6μm，后表面粗糙度值小于等于1.6μm，其余表面的粗糙度值均小于等于3.2μm即可。
二、零件建模
1、先在XY平面上画一个110mm*76mm的长方形草图，完全约束后拉伸成110mm*76mm*10mm的长方体。（如图21所示）
图21草图
图21 立体图
2、接着，以建好的长方体110mm*76mm*10mm的Z方向上的表面作为平面，画如图22所示的草图。因为该图形是对称图形，且相对于X轴、Y轴都对称，所以，可将草图先画一半，本图是以Y轴为对称轴画的，先画一半，待完全约束后采用镜像功能即可得到完整的草图，然后将草图向Z方向拉伸13mm，且求和即可。
图22草图
图22 立体图
3、再在现在图形的Z方向上画草图（如23 六边形凹槽草图所示），完全约束后向Z方向求差拉伸5mm，得到图23 六边形凹槽立体图。
图23 六边形凹槽草图
图23 六边形凹槽b
4、在110mm*76mm*10mm的长方体的Z方向面上画两个直径为12mm的圆孔，两个圆孔相对于Y轴对称，圆心均在X轴上，且两圆心的间距为79mm。草图画好后，向Z方向拉伸10mm并求差，如图24所示。
图24 圆孔草图
图24 圆孔立体图
5、底面再画一个长方体，此长方体是毛坯料剩余部分，其尺寸无具体规定，只需比加工零件尺寸大即可，主要起装夹作用，具体尺寸以加工时毛坯材料大小为准，一般比加工零件尺寸大35mm即可。如图25所示。
图25 毛坯底座
此时，零件形状如图25立体图所示。
图25立体图
6、在六边形凹槽的Z方向平面上画出如图26草图所示两个V形，并向Z方向拉伸4mm且求差得到如图26立体图所示V形槽。
图26 V形槽草图
图26 V形槽立体图
7、在画V形槽的同一平面上画一个直径为36mm的圆，深度是4mm，且求差，如图27所示。
图27a草图 图27b立体图
8、在直径为36mm的圆的表面画一个小圆，该圆直径为22mm，且与φ36mm的圆是同心圆，草图画好后，向Z方向上拉伸6mm且求和。如图28a草图、28b立体图所示。
图28a中心圆草图 图28b中心圆立体图
9、在直径为22mm的中心圆台的上表面画一个直径为14mm的中心孔，向Z方向拉伸，其深度为10mm，求差，如图29a草图、29b立体图所示。
图29a 中心孔草图 图29b 中心孔立体图
10、在圆环表面建立草图，画如图210a草图所示的形状，使其完全约束后向Z方向求差，即可得到如图210b立体图所示的立体图。
图210a草图 图210b立体图
11、倒斜角和倒边圆，根据零件图X方向的圆弧部分倒边圆和X方向的直线倒斜角的尺寸都为R3如图211倒边圆、图212倒斜边所示。
图211倒边圆 图212 倒斜角
这样，一个零件的建模就完成了，再根据建好的模来制作CAM模拟仿真。
三、CAM编程仿真
（一）参数选择
在UG开始选项中选择加工选项，即可进入CAM模拟仿真页面，CAM会话配置选择cam_general，要创建的CAM设置选择mill_contour，点击确定进入加工模块。首先在加工操作导航器空白处，单击鼠标右键，选择几何视图，双击操作导航器中的MCS_MILL,弹出MILL_Orient（加工坐标系）对话框，设置安全距离为50。单击指定MCS中的CSYS会话框，然后选择坐标参考系中的WCS，点击确定，使加工坐标系和工作坐标系重合，再点击确定完成加工坐标系设置，最后将工件坐标轴移到最高点，点击格式选项中的WCS，选择原点输入数据即可。然后建立刀具，分别创建T01D10，T02D6，T03D6R3，接着开始设置刀具参数，刀具创建完后，开始加工步骤，选择需要加工的表面，选择合适的刀具，设置合理的参数，如刀具轨迹参数、主轴转速、进给速度、加工余量等，最后模拟仿真。
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