型腔模加工UG课程设计

CAD/CAM 课程说明书 设计题目：型腔模加工 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、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。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#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 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 目录 1摘要 21.零件的实体建模过程 21.1零件分析 21.2建模过程 112.毛坯的建模过程 113. 零件工艺分析与编制的工艺过程 113.1工件分析 133.2工艺规划 133.3创建刀具 133.4.进入加工环境。 144.创建刀具 195.创建几何坐标系 216.创建操作 216.1创建平面铣粗加工 276.2创建平面铣精加工 296.3创建型腔铣粗加工 326.4创建型腔铣精加工 336.5创建孔加工点定位 396.6创建工件孔加工 426.7 工件整体加工 457.车间工艺文档 47参考文献 48心得体会和感想 摘要 Unigraphics NX软件是构建于最新的体系结构——NX体系结构基础之上的，这是一个支持产品全生命周期管理的全新体系结构，是UGS公司同其主要客户一起设计开发出来的，以支持完整的产品工程。用于产品设计、分析、制造，帮助用户实现产品创新，缩短产品上市时间、降低成本、提高质量。 NX被当今许多世界领先的制造商用来从事概念设计、工业设计、详细的机械设计以及工程仿真和数字化的制造等各个领域，是当前世界主流CAD/CAM软件之一。 1.零件的实体建模过程 1.1零件分析 如图所示零件为一个凸台型腔模，根据给出的零件图分析可知，该零件底部为一个长方体结构，在长方体上部有一个凸台，凸台上有三个定位孔，凸台上部还有一个小凸台，小凸台上部有一个矩形凹槽，四角用光滑圆角连接。 1.2建模过程 1.2.1选择XC-YC平面为基准面，按零件图尺寸绘制底面草图。 1.2.2底面拉伸建模 在【拉伸】对话框中，选择底面各边线，方向为z轴方向，在【开始】的值中填11.5，预览后单击【确定】，完成底面的拉伸建模。 1.2.3在底板上表面进行拉伸建模，根据零件图，绘制草图，在【拉伸】对话框中，选择底面上表面各边线，方向为z轴方向，在【距离】的值中填7，布尔运算方式为“求和”，预览后单击【确定】，完成底面上表面的拉伸建模。 1.2.4在上表面上制草图，首先确定圆心位置，然后画直径为∮26的圆。在【拉伸】对话框中，选择上表面绘制的草图各边线，方向为z轴反方向，在【距离】的值中填10，布尔运算方式为“求差”，预览后单击【确定】，完成拉伸建模。 1.2.5在拉伸圆底面上绘制草图，根据零件图，绘制草图，在【拉伸】对话框中，选择绘制的圆，方向为z轴反方向，在结束栏选择“直至下一个”，在【开始】，布尔运算方式为“求差”，预览后单击【确定】，完成底面上表面的拉伸建模。 1.2.6重复1.2.4操作，在上表面上绘制草图，首先确定圆心位置，然后画直径为∮35的圆。在【拉伸】对话框中，选择上表面绘制的草图圆，方向为z轴反方向，在【距离】的值中填7，布尔运算方式为“求差”，预览后单击【确定】，完成拉伸建模。 1.2.7 在拉伸圆底面上绘制草图，根据零件图，绘制草图，在【拉伸】对话框中，选择绘制的圆，方向为z轴反方向，在结束栏选择“直至下一个”，在【开始】，布尔运算方式为“求差”，预览后单击【确定】，完成底面上表面的拉伸建模。 1.2.8在上表面上绘制草图，首先确定圆心位置，然后画直径为∮90的圆。在圆上做两条对称的平行线，在做一条45°斜线，然后根据零件分析把多余的线快速剪切掉，把几个角用圆角光滑连接。如图所示 1.2.9在【拉伸】对话框中，选择绘制的草图，方向为z轴方向，在【距离】的值中填10，布尔运算方式为“求和”，预览后单击【确定】，完成拉伸建模。 1.2.10以新建小凸台上表面为基准平面绘制草图，四角采用圆角光滑连接。在【拉伸】对话框中，选择上表面绘制的草图，方向为z轴反方向，在【距离】的值中填5，布尔运算方式为“求差”，预览后单击【确定】，完成拉伸建模。 完成零件的建模过程，图如下。 2.毛坯的建模过程 在【拉伸】对话框中，选择零件的底部，方向为z轴方向，在【距离】的值中填41.5，布尔运算方式为“无”，预览后单击【确定】，完成毛坯的拉伸建模。 3. 零件工艺分析与编制的工艺过程 3.1工件分析 根据零件图分析，模型的总体尺寸160×120×38.5mm，零件需要进行平面铣、型腔铣和钻孔，精度等级要求较高。 3.2工艺规划 1.毛坯尺寸：160×120×41.5mm 2.工件安装 利用标准垫块使毛坯高于平口虎钳10cm以上，再夹紧安装到机床上。 3.工步安排 （1）选用D20的平刀，对工件表面进行粗加工，再用同一把刀进行精加工。选用D7平刀对零件型腔进行粗加工，再用同一把刀进行精加工。具体加工工步如下表： 工件加工工步 序号 加工内容 进给方式 刀具 转速 进给速度 01 工件表面粗加工 平面铣 D20平刀 1000 250 02 工件表面精加工 平面铣 D20平刀 1500 250 03 工件型腔粗加工 型腔铣 D7平刀 1000 250 04 工件型腔精加工 型腔铣 D7平刀 1500 250 （2）选用D15cm中心钻确定3处中心孔，再用D12cm的麻花钻钻3处孔，具体加工工步如下： 点位加工工步 序号 加工内容 刀具 加工位置选择 循环方式 循环组参数设置 组数 切削参数 暂停时间 进给速度 01 定位中心孔 D15中心钻 类选择 标准钻 1 2 2 250 02 钻3处的孔 D12麻花钻 类选择 标准钻断屑 2 15 2 250 3.3创建刀具 刀号 子类型图标 名称 类型 刀具直径/mm 有效长度/mm 01 D20 平刀 20 50 02 D7 平刀 7 50 03 D15 中心钻 15 35 04 D12 麻花钻 12 35 3.4.进入加工环境。 点击【开始】按钮，然后点击【加工】，选择加工环境，点击确定。 4.创建刀具 4.1单击创建刀具按钮，按如图所示的操作进行。选择平面铣刀，修改刀具尺寸直径为20，刀具号为1，完成D20平刀的创建。 4.2单击创建刀具按钮，按如图所示的操作进行。选择型腔铣，创建D7的平刀，刀具号为2。 4.3单击创建刀具按钮，按如图所示的操作进行。选择钻孔，创建D15的中心钻，直径为15，刀具号为3。 4.4单击创建刀具按钮，按如图所示的操作进行。创建D12的麻花钻，直径为12，刀具号为4。 5.创建几何坐标系 5.1创建第一个坐标系MCS,单击【格式】，在下选列表中单击【WCS】,选中【原点】如图所示。 5.2再右击MCS_MILL，点击编辑，出现如图界面，单击按钮。选择与WCS重合。 6.创建操作 6.1创建平面铣粗加工 选择D20刀对工件进行表面粗加工，点击几何体后的，设置几何体。切削参数中余量改为1,金给和速度中主轴转速改为1000，具体操作如图所示 (1)选择平面铣，点击确定。 （2）点击几何体后的，设置几何体。 （3）选择切削区域。 （4）选择切削参数。 （5） 选择进给和速度。 （6） 点击生成刀轨，然后点击确认刀轨。选择3D动态显示模式，调整播放速度，点击播放。 6.2创建平面铣精加工 复制刀具路径 在操作导航器中双击【FACE_MILLING_AREA】操作，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【复制】 粘贴刀具路径 在操作导航器中双击【FACE_MILLING_AREA】操作，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【粘贴】。 修改平面铣参数 在操作导航器中双击FACE_MILLING_AREA_COPY操作，进入平面铣对话框，刀具不变，导轨参数不变，加工方法为MILL＿FINISH，主轴转速改为1500rpm。 6.3创建型腔铣粗加工 选用D7平面铣刀对工件表面进行型腔铣加工，具体操作步骤如下。（操作与平面铣类似） 6.4创建型腔铣精加工 复制型腔铣粗加工程序，单击操作导航器，在操作导航器中对CAVITY_MILL单击右键，选择复制，再单击粘贴，复制出刀路CAVITY_MILL_COPY，再双击CAVITY_MILL_COPY，在型腔铣对话框中，修改刀轨设置参数，加工方法改为MILL＿FINISH，主轴转速改为1500rpm，具体操作步骤如图： 6.5创建孔加工点定位 （1）选择点定位 （2）指定孔，操作如下 （3）指定参数，数据如图 （4）设置主轴转速 （5）点击生成刀轨，并确认刀轨。选择3D动态显示，修改合适的播放速度 6.6创建工件孔加工 （1）选择孔加工方法 （2）选择需要加工的孔，方法与孔的点定位选择方法相同，选择参数组2。 （3）指定钻孔深度15，停留时间为2秒，退刀距离为25。 （4）确定主轴转速为500rpm。 （5）点击生成刀轨，并确认刀轨。选择3D动态显示，修改合适的播放速度 6.7 工件整体加工 （1）在操作导航器中选择所有需要加工的操作，点击生成刀轨，然后确认刀轨。操作如图 （2）选择3D动态显示，选择合适的速度播放 （3）加工完后如图所示 7.车间工艺文档 后处理生成NC加工代码，使用加工应用模块生成加工零件的刀具轨迹，经过处理生成NC指令，单击程序视图，在操作导航器中，选中所有的程序，然后单击后处理按钮，在弹出的对话框中选择MILL 3 AXIS,然后单击确定，生成NC代码，保存好文件。具体操作步骤如下 参考文献 1.张兴华 UG NX5.0数控加工范例教程 机械工业出版社 2.周玮 UG NX5.0应用与实例教程 人民邮电出版社 3.孟爱英 CAD/CAM设计 机械工业出版社 4.胡凤兰 互换性与技术测量基础 高等教育出版社 5.周伟平 机械制造技术 华中科技大学出版社 心得体会和感想 体会：很感谢学校给我们这次学习UG课程设计的机会，谢谢上官老师对我们的教导。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。UG的主要功能是工业设计和风格造型、产品设计仿真、确认和优化、模具设计、开发解决方案。通过这次的课程设计，对UG的几个板块更加的熟悉。对模具的加工工作有更进一步的了解。通过学习了解模具的基本知识，通过这次的课程设计我收获了很多，在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了自己的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。 感想：设计的过程是不断修改不断学习提高的过程，设计是一个拔高的过程，将自己学习的知识综合运用到设计当中，对学生的要求较高些。