企鵝造型設(shè)計及及與數(shù)控加工

1、 密級: 學(xué)號:本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）QQ企鵝造型設(shè)計與數(shù)控加工 學(xué) 院：_ 專 業(yè)：_ 班 級：_ 學(xué)生姓名：_ 指導(dǎo)老師：_ 完成日期：_ 摘要在計算機逐步發(fā)展的時代，UG造型設(shè)計已經(jīng)越來越多的被應(yīng)用到諸多領(lǐng)域。尤其是在數(shù)控加工方面顯得尤為突出。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對產(chǎn)品外觀造型越來越看重。人們更是期待看到一些形狀復(fù)雜，樣子精美的產(chǎn)品。如果將UG與數(shù)控機床的聯(lián)合起來，它就剛好能夠完成對這些類產(chǎn)品的設(shè)計和數(shù)控加工。目前。玩具制造業(yè)正蓬勃發(fā)展，而此次畢業(yè)論文將要設(shè)計的更是一個非常漂亮和精致的QQ企鵝掛件，相信會非常迎合社會潮流。本次畢業(yè)設(shè)計，介紹了QQ企鵝產(chǎn)品從毛坯到成品的大致過程。通過對

2、零件圖的分析，選擇毛坯材料和相關(guān)加工設(shè)備，確定定位基準(zhǔn)和裝夾方案，分析了刀具的選擇原則、切削用量的選擇原則和加工工藝方案。然后編制了工序卡片、工藝卡片和刀具卡片。在設(shè)計中先運用繪圖軟件繪制出QQ企鵝，然后運用后置處理功能自動生成數(shù)控程序，然后設(shè)置數(shù)控仿真的相關(guān)參數(shù)，并模擬QQ企鵝的虛擬加工過程。最后用數(shù)控機床做出QQ企鵝。關(guān)鍵詞：造型設(shè)計；數(shù)控加工；加工工藝；數(shù)控程序AbstractIn the progressive development of computer age, and UG design is increasingly being applied to many other a

3、reas. Especially in the CNC machining is particularly prominent. Along with the socio-economic development, people on product appearance and value. People are looking forward to seeing some complex shapes, attractive products. If UG join forces with CNC machines, it will just be able to complete the

4、 design and CNC machining of these products. At present. Toy industry is booming, and the graduation thesis will be designing is a very beautiful and refined the QQ Penguin pendants, I believe it will cater to social trends. The graduation design, introducing the QQ Penguin from rough to finished pr

5、oducts. By analyzing the parts diagram, select blank materials and related processing equipment to determine positioning and clamping, analyzes the tool selection principles, selection cutting and machining process. Cards, cards and then developed a process tool card. Design drawing drawing software

6、 QQ Penguin first and then applying postprocessing features automatic generation of NC programs, and then set the parameters of NC simulation, QQ Penguin and simulation of virtual machining process. Finally, numerically controlled machine tools used to make QQ Penguin. Key words: shape design；NC mac

7、hining；The processing technology；NC program. 目 錄 TOC o 1-3 h z u 第一章 8901第一章 論緒 UG的發(fā)展UG是Unigraphics的縮寫，它是計算機輔助設(shè)計與計算機輔助制造系統(tǒng)，它的功能很強大，可以輕松構(gòu)造各種復(fù)雜實體及三維造型。通用電氣、汽車，福特，波音麥道，日本產(chǎn)品，洛克希德，普惠發(fā)動機，和美國軍隊方面等等全是UG的重要要客戶。飛機和汽車上的發(fā)動機基本都是由UG造型設(shè)計出來的。這說明UG在高端工程方面和軍工方面保持著相當(dāng)重要的實力。它在高端領(lǐng)域可以與CATIA并駕齊驅(qū)。UG是由美國UGS公司推出的一款功能強大的三維軟件系統(tǒng)

8、，其內(nèi)容包括產(chǎn)品從概念設(shè)計、工業(yè)造型設(shè)計、三維造型設(shè)計、分析預(yù)算、動態(tài)模擬和仿真、工程圖輸出，到生產(chǎn)加工成品的全過程，在通用機械、航空航天、造船、汽車、機械、數(shù)控（NC）加工、電子和醫(yī)療器械等很多方面都有很重要的應(yīng)用。UG軟件的編程技術(shù)被廣泛應(yīng)用在制造業(yè)領(lǐng)域，有利于提高制造、適應(yīng)市場和競爭動態(tài)能力。一些以數(shù)控技術(shù)為主要的的先進工業(yè)制造技術(shù)，必定會推動發(fā)達國家經(jīng)濟的快速發(fā)展和綜合國家實力的迅速提高。必須盡快培養(yǎng)一大批應(yīng)用型人才和掌握數(shù)控加工技術(shù)的人才。 數(shù)控的發(fā)展 從目前我國的數(shù)控市場來看，我國數(shù)控加工產(chǎn)品在性能、外觀、可靠性等某些方面與國外存在著一定差距。比較嚴(yán)重的一點是我國相比于國外企業(yè)沒有

9、那么多的資金，他們會用低的價格來賣出中國已經(jīng)生產(chǎn)出的數(shù)控系統(tǒng)，而對中國不能生產(chǎn)出來的數(shù)控系統(tǒng)進行提價銷售而且還附加很多限制來達到占領(lǐng)中國市場的目的。因為國外對數(shù)控技術(shù)的封鎖和低價銷售數(shù)控技術(shù)，中國數(shù)控產(chǎn)業(yè)在黑暗中摸索了多年，經(jīng)歷了艱辛的歷程。為了開發(fā)我國自己的數(shù)控技術(shù)，我國曾經(jīng)花巨資買了FANUC和西門子的數(shù)控加工技術(shù)。例如北京密云曾經(jīng)買了FANUC的數(shù)控系統(tǒng)，但都是快要過時的落后技術(shù)。為此，中國不得不研究開發(fā)出屬于自己的先進數(shù)控技術(shù)。盡管如此，不得不說數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展推動了中國市場經(jīng)濟的快速發(fā)展。因為數(shù)控加工技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)工業(yè)制造業(yè)發(fā)生了革命性的變化，制造業(yè)已經(jīng)代表了工業(yè)化。隨著數(shù)控

10、加工技術(shù)逐步發(fā)展并且擴大應(yīng)用領(lǐng)域時，它將會在很多至關(guān)重要的領(lǐng)域起著至關(guān)重要的作用。目前數(shù)控加工技術(shù)在模具領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。因為數(shù)控技術(shù)是一門技術(shù)性比較強的技術(shù)，所以這要求從業(yè)人員熟練掌握機械加工工藝知識并且提高數(shù)控編程能力和數(shù)控機床操作能力。 玩具市場 目前，玩具掛件市場迅速成為社會市場主流。它深受人們喜愛，特別是小孩子。隨著社會經(jīng)濟的逐步發(fā)展，玩具類消費支出越來越大。中國有億左右的16歲以下兒童，占人口比重的百分之20。如果中國人們對玩具類的消費支出能夠達到全亞洲人們對玩具類的消費支出的平均水平，估計市場經(jīng)濟將會超過300億元人民幣。中國是玩具掛件產(chǎn)品制造國。在世界上玩具掛件絕大多數(shù)都是在中國

11、生產(chǎn)的，中國制造的玩具產(chǎn)品掛件在90%以上直接出口，其中70%是來料加工。造成中國玩具行業(yè)發(fā)展的主要原因是長期適應(yīng)這種模式和生產(chǎn)操作簡單。此外，消費者對玩具消費的意識和能力逐漸加強也必將促進玩具市場的發(fā)展。第二章 UG軟件的功能簡介 UG含義UG的基本模塊包含以下一些：界面中文件的打開、建立、存儲等一些操作；圖形染色、隱藏、縮小放大等視圖操作；視圖布局；圖層管理；繪圖及繪圖機隊列管理；三維空間漫游，定義漫游軌跡，制成電影文件；表達式查詢；特征查詢；模型資料信息、坐標(biāo)查找、距離的測量；曲線曲率分析；曲面光順分析；實體物理特性自動計算；用作定義標(biāo)準(zhǔn)化零件類型的電子表格功能；按照網(wǎng)絡(luò)主頁的圖像文件格

12、式可以生成裝配模型或UG零件的圖像文件，其中格式有：CGM、VRML、TIFF、MPEG、GIF和JPEG；輸入、輸出CGM、UG/Parasolid等幾何數(shù)據(jù)；Macro宏命令的倒放和主動記錄功能、；User Tools，讓使用者可以迅速訪問其常用或再次開發(fā)的用戶自定義菜單功能。 UG/Modeling模塊 UG實體建模UG實體建模的工具包括：UG草圖繪制、各種造型曲線的生成、編輯、布爾運算、實體模型掃掠、實體模型旋轉(zhuǎn)、沿導(dǎo)軌的掃描、尺寸的驅(qū)動、定義、變量的編輯和表達式子、非參數(shù)化實體模型后參數(shù)化等眾多建模工具。 UG特征建模UG特征建模的模塊可以提供多種工具。包含生成和編輯標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計特征、各

13、種鍵槽、孔、凹腔方形、異形、圓形、圓形的凸臺、方形的凸臺、形狀怪異的凸臺、方塊、圓柱、圓錐、球體、桿、管道、倒角、倒圓、模型簡化、抽空后產(chǎn)生的薄壁模型實體，用于砂型設(shè)計等、拔錐、特征編輯，用于壓鑄模設(shè)計等、面提取、實體線：壓縮、刪除、復(fù)制、粘貼、陣列、特征引用，特征樹、特征順序調(diào)整等建模工具。 UG自由曲面建模UG曲面建模的工具包括：掃描面、直紋面、通過一組曲線以及兩組類正交曲線的自由曲面、曲線廣義掃掠、標(biāo)準(zhǔn)二次曲線方法放樣、廣義上的二次曲線倒圓角、兩張曲面光順橋接及多張曲面間的光順橋接、等半徑和變半徑倒圓、動態(tài)拉動調(diào)整曲面、曲面裁減、編輯、等距離或不等距離的偏置、編輯曲面、點云生成、等建模工

14、具。 UG/Manufacturing模塊 UG加工基礎(chǔ)該模塊具有如下功能：在圖形模式下觀察刀軌，修改軌跡圖：延長，減短或修改刀軌等；規(guī)劃點處理功能，來攻絲，鉆孔及其鏜孔；根據(jù)使用者要求來對其修改和裁剪，定義一個標(biāo)準(zhǔn)化的工藝參數(shù)模板庫，刀具庫來使粗、精加工，半精加工等常用操作的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，縮短訓(xùn)練時間的使用和切削加工工藝的改進。后處理及加工后置處理UG/Post Execute和UG/Post Builder共組成了UG加工模塊的后置處理。UG的后置處理模塊能夠非常方便的創(chuàng)建切削加工程序。此模塊在幾乎全部的主流數(shù)控機床和切削加工中心中都適用，在長年的實踐摸索中，此后置處理模塊已經(jīng)被證明適合于電

15、火花線切割加工、軸的數(shù)控車削加工以及軸或更多軸的數(shù)控銑削加工。 UG型芯、型腔銑削UG型腔、型芯數(shù)控銑削加工可以完成單個或多個型腔的粗加工，沿任何類似的型心形狀去掉多余量，對及其復(fù)雜的零件形狀生成刀具路徑，確定切削模式和刀具的走刀方式，通過容差型腔銑削來設(shè)計加工出曲面之間有間距以及重疊、精度低的形狀，發(fā)現(xiàn)不同時，它能自我校正，或在使用者指定的公差范圍內(nèi)完成對型腔的加工等功能 UG平面銑削UG平面銑削模塊功能如下所述：型腔銑、多次走刀輪廓銑、Z形走刀加工、安全余量的規(guī)定、凹腔底面小島加工功能、型腔分層切削加工功能、顯示未切削區(qū)域的邊界，定義邊界以及毛料幾何形狀、提供機床操作輔助動作指令，例如刀具

16、補償、夾緊和冷卻等。 UG切削仿真UG/Vericut 加工仿真模塊是集合應(yīng)用在UG軟件中的第三方模塊，是一種方便驗證數(shù)控程序的方法。它運用人機交互方式來進行模擬、驗證以及自動顯示出數(shù)控加工程序。因為不用試切樣件，所以能夠降低刀具磨損，機床調(diào)試時間以及機床打掃工作。當(dāng)定義完加工零件的毛坯材料形狀和調(diào)用NC數(shù)控刀具位置文件數(shù)據(jù)后，就可以驗正生成的刀軌的正確與否。加工后并且著色的零件模型能夠由UG/Vericut顯示出來，用戶非常容易并且方便的知道加工正確與否的情況。另外，UG切削仿真模塊還可以計算出加工后零件的一些參數(shù)，例如毛坯的切除量和零件剩余的體積，所以可以很容易的知道材料損失了多少。UG切

17、削仿真模塊提供了許多功能，能夠模擬25軸聯(lián)動的鉆削以及銑削加工，對毛坯尺寸、方位和位置的圖形顯示等諸多功能。 UG其它模塊UG除了以上特征之外還有其他一些特征如：UG制圖、裝配和高級裝配，UG用戶的自定義特征，UG工業(yè)工程設(shè)計，UG曲面逆向工程和UG二次開發(fā)等等。這些模塊也在一些領(lǐng)域產(chǎn)生著至關(guān)重要的作用。第三章 基于UG的三維造型設(shè)計31 QQ企鵝零件結(jié)構(gòu)形狀下圖所示為QQ企鵝的三維圖下圖所示為QQ企鵝的CAM加工三維圖 QQ企鵝的CAM加工三維圖32三維實體造型新建文件名打開軟件Unigraphics NX ,如圖所示。在界面中點擊圖標(biāo)，在新文件名稱空白欄中輸入，點擊確定建立以 為名的新文件

18、,如下圖所示。點擊圖標(biāo)，進行三維建模。 繪制QQ企鵝步驟點擊圖標(biāo)進入草圖繪制環(huán)境中,在界面出現(xiàn)的工具條中選擇X-Z平面圖標(biāo),然后選擇圖標(biāo).根據(jù)圖紙畫出如下草圖,如圖所示。點擊回轉(zhuǎn)指令，對剛才繪制的圖形進行360度回轉(zhuǎn)，如圖所示點擊邊倒圓指令，倒出所需尺寸大小的圓角，如圖所示回到上面的草圖，在里面畫出QQ企鵝嘴巴，如圖所示鏡像剛才繪制的草圖運用網(wǎng)格曲線指令對企鵝嘴巴來造型，如下圖所示修剪掉里面多余的曲面在界面中創(chuàng)建一個基準(zhǔn)平面，為下步繪制草圖做準(zhǔn)備繪制企鵝的手臂選擇掃略指令，完成大部分企鵝手臂，如下圖所示選擇網(wǎng)格曲線指令繪制企鵝手臂尖尖縫合鏡像手臂體特征再次縫合手臂根部邊倒圓繪制QQ企鵝的兩只眼

19、睛，投影之后再修剪 將修剪出來的部位進行偏置 直紋面將其補上鏤空部位，之后再縫合 鏡像其眼睛部位 再繪制其眼珠部位，之后鏡像 對其嘴巴進行邊倒圓指令繪制企鵝腳步草圖 點擊網(wǎng)格曲線指令，進行曲面的構(gòu)造 選擇修剪體指令，對其進行調(diào)整 選擇鏡像指令對腳步進行完善 求和之后進行邊倒圓命令 在企鵝頸部繪制橢圓圈圈 對剛剛繪制的橢圓圈圈進行掃略 繪制企鵝的圍巾 創(chuàng)造點和輔助線，對其進行曲面的構(gòu)造 繪制輔助線，并構(gòu)造出面，為下步切割著色做好準(zhǔn)備 最終對QQ企鵝著色 創(chuàng)建基準(zhǔn)平面 利用修剪體對其修剪 繪制草圖，接著對其進行拉伸 插入文本指令，輸入QQ 繪制如下草圖草圖對其拉伸 最終得到CAM加工零件圖 第四章

20、 基于UG的數(shù)控模擬加工 CAM編程的一般步驟 第一步：獲得CAD模型； 第二步：加工工藝分析和規(guī)劃; 第三步：CAD模型的完善； 第四步：設(shè)定加工參數(shù)，包含加工對象，切削方式，刀具和數(shù)控程序參數(shù)，機械參數(shù)的設(shè)置； 第五步：刀軌的計算； 第六步：檢查檢驗； 第七步：后處理。裝夾方案分析在選取裝夾方案時，只需要按照已經(jīng)選好的加工面和定位基準(zhǔn)來確定工件的定位和夾緊方式，并且選取適合的夾具來完成對加工工件的裝夾。 （1）專用夾具：專用夾具常用在產(chǎn)品相對比較穩(wěn)定、批量相對比較大的生產(chǎn)加工中，以此來獲得比較高的生產(chǎn)效率以及表面加工精度。此外，在一些中小批量生產(chǎn)加工中也會應(yīng)用到一些專用夾具，但在其結(jié)構(gòu)設(shè)計

21、的時候要具體詳細(xì)的分析經(jīng)濟技術(shù)。（2）組合夾具：夾具是一種模塊化的夾具。采用高精度研磨模塊的標(biāo)準(zhǔn)組件，可以組合成各種組合夾具。用完以后的夾具能夠進行拆卸、清洗，并且保留下來組裝新的夾具。因為用組合夾具來進行裝夾能夠減少生產(chǎn)周期，所以元件可以反復(fù)使用并且具有降低專用夾具使用數(shù)量等多種好處；（3）通用夾具：能夠裝夾一定范圍內(nèi)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的不同工件的夾具。此類夾具適應(yīng)性強，其尺寸、結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，而且能夠通用，可加工一定形狀以及尺寸范圍內(nèi)的各種工件，并且經(jīng)濟實惠。選擇裝夾方法的要點：（1）盡可能的把箱體的設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)；粗基準(zhǔn)的選取是為了確保重要表面的加工余量均勻，使不加工面的位置、尺寸符合圖紙要

22、求，便于裝夾。所以必須選取好粗、精基準(zhǔn)；（2）銑床加工速度較快和力較大時，其定位基準(zhǔn)要有充分的分布面積和接觸面積，來保證能夠承受大的切削力且可靠地定位移動；（3）夾具安裝到機床上要以銑床工作臺上的基準(zhǔn)孔或基準(zhǔn)槽來定位作為參考，這可以保證零件的工件坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系之間固定的尺寸關(guān)系，這與普通機床有很大不同。經(jīng)綜合分析：該工件形狀較規(guī)則，上下兩個面是光滑平整的，沒有過高的位置精度要求在加工面與加工面之間。所以在平口虎鉗上夾持毛坯為48mm68mm的兩側(cè)面，讓毛坯上平面高出平口虎鉗18mm.即可。根據(jù)前面的分析決定采用工藝夾具。其特點是，方便分中打表和校準(zhǔn)和一次性裝夾可以得到高的加工精度。臺虎鉗（

23、夾具）如圖所示 加工工藝方案分析從圖樣中能夠看到對此工件輪廓四周的曲線圓弧和粗糙值是有要求的，要使用平口鉗來裝夾工件。在安裝工件的時候，應(yīng)該將被加工工件放在鉗口中間位置。為了避免切削刀具與夾具鉗口發(fā)生干擾，在安裝臺虎鉗的時候，須對準(zhǔn)它的固定鉗口，工件被加工地方應(yīng)該比鉗口高并且安裝工件時，不要讓工件上浮，須壓緊。如圖在零件表面、零件的對稱中心處建立工件坐標(biāo)系G54。分析零件圖樣的要求得出加工工序為：工序1：制造毛坯工序2：銑上表面、企鵝表面、刻字、鉆通孔工步1：整體開粗，底部和側(cè)部留毫米的切削余量【6毫米立銑刀】工步2：進行二次開粗，底部和側(cè)部留毫米的余量【3毫米立銑刀】工步3：精加工QQ企鵝表

24、面外部的平面【6毫米立銑刀】工步4：半精加工QQ企鵝表面【4R2毫米球頭刀】工步5：半精加工QQ企鵝表面【2R1毫米球頭刀】工步6：刻字QQ企鵝【毫米球頭刀】工步7：鉆孔【3毫米麻花鉆】工序3：檢驗。工序4：去毛刺。工序5：入庫。 刀具的選擇刀具的合理化選取在數(shù)控加工工藝中非常重要，不僅僅是對機床的工作效率有影響，并且對零件的加工質(zhì)量也有直接的影響。與常規(guī)加工方法相比，因為數(shù)控機床的主軸轉(zhuǎn)速和范圍要比一般機床高很多，并且主軸的輸出功率相對比較大，因此，對數(shù)控機床切削加工的刀具提出了更加高的要求，包括強度要大、精度要高、耐用度要高、剛性要比較好，并且還有幾何尺寸穩(wěn)定，利于安裝和調(diào)整。這就需要有標(biāo)

25、準(zhǔn)、系列的幾何尺寸參數(shù)、合理結(jié)構(gòu)的數(shù)控加工刀具。提高切削加工效率的重要條件之一是數(shù)控加工刀具，被加工工件的材料狀態(tài)、幾何尺寸形狀、使用的夾具和機床選用刀具的剛性是選擇刀具的關(guān)鍵因素。為此，刀具的選擇應(yīng)該考慮如下幾個方面。（1）按照被加工零件材料的切削性能選取數(shù)控刀具。如當(dāng)車削或銑削高強度鋼、不銹鋼、鈦合金零件的時候，耐磨性較好的可進行轉(zhuǎn)位的硬質(zhì)合金刀具是更好的選擇。（2）按照被加工工件所處的加工階段選取數(shù)控刀具。在粗加工的時候因為要以去除多余材料為主要原則，建議選用VCGT0080304，精鋼飛刀，VBCT160404，鎢鋼圓車刀，它們都是剛性比較好而精度又比較低的刀具；在半精加工、精加工的時

26、候因為要以零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主要原則，建議選用PCD刀片、VCGT160402和鎢鋼圓車刀，它們的耐用度和加工精度都比較高。粗加工和精加工時選用的刀具精度不一樣，前者最低，后者最高，如當(dāng)粗、精加工階段使用一樣的切削刀具時，建議在粗加工階段使用精加工淘汰下來的刀具，原因在于在精加工階段淘汰下來的刀具發(fā)生了一定程度的磨損會對精加工的加工質(zhì)量有影響，但對粗加工的影響非常小，并且這樣也能節(jié)約成本，經(jīng)濟劃算。（3）按照被加工零件所處的加工區(qū)域的特征選用數(shù)控切削刀具和幾何尺寸參數(shù)。當(dāng)被加工工件的結(jié)構(gòu)允許時，應(yīng)該選擇直徑大、長徑比值小的切削刀具；加工壁比較薄、壁超級薄的零件的數(shù)控銑刀的端刃應(yīng)保證充分

27、的向心角，來降低刀具和零件加工接觸部位的切削力；切削銅、鋁等比較軟一些材料零件時建議選用稍微大一點的前角。綜上分析，此零件使用刀具如下：1、T01 6mm立銑刀2、T02 3mm立銑刀3、T04 4R2mm球頭刀4、T05 2R1mm球頭刀5、T06 球頭刀6、T07 3mm麻花鉆切削用量的確定原則選擇合適的切削用量,可以提高生產(chǎn)效率,節(jié)省成本，確保刀具耐用度以及使用壽命,并且能夠改善加工質(zhì)量等等。粗加工階段切削用量的選用原則粗加工時毛坯余量比較大，零件的表面光潔度和生產(chǎn)加工精度要求并不高。所以，在粗加工的時候要最大可能的在單位時間內(nèi)去除更多的材料，和保障必要的刀具耐用度,來提高生產(chǎn)效率和減少

28、加工成本。提高切削速度V、增大進給量f和背吃刀量，都能使得刀具在單位時間內(nèi)切除較多的材料。但是，它們對切削刀具耐用度影響程度是不同的，從大到小依次是切削速度、進給量、背吃刀量。因此粗加工時選用切削用量的原則是：首先選用一個盡可能大的背吃刀量，然后選用一個比較大的進給量，最后選用一個合理的切削速度V。當(dāng)選用比較大的背吃刀量和進給量以后，顯然會降低刀具耐用度t，但比起切削速度V對刀具耐用度t的影響要小得多，因此，當(dāng)使V、的乘積較大時，會使刀具在單位時間內(nèi)去除更多的毛坯材料。另外，增大進給量方便斷屑，增大背吃刀量又能夠降低走刀次數(shù)。所以，按照上面的粗加工時切削用量的選用原則可以降低刀具耗損，提高生產(chǎn)

29、加工效率，節(jié)約加工成本。所以，它是有利于加工并且又比較合適的選用原則。(1)背吃刀量的選擇：粗加工時應(yīng)按照被加工零件的加工余量和由機床、刀具、夾具及零件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來選擇背吃刀量。在留有半精加工和精加工一定余量的前提下，最好一次切掉粗加工余量。特殊時候，如當(dāng)材料總加工余量比較大并且一次去不凈的時候才會選擇分幾次來切削。(2)進給量的選擇：在進行粗加工時，增大進給量，能夠提高加工效率，但過大的進給量會使得切削力劇增而對機床進給系統(tǒng)、工件和刀具的強度和剛性造成影響。所以，進給量應(yīng)該依據(jù)加工工藝系統(tǒng)的強度和剛性來選擇。當(dāng)工藝系統(tǒng)的強度和剛性較好的時候，建議選擇大一點的進給量；反之，應(yīng)當(dāng)選用小

30、一點的進給量。(3)切削速度的選擇：在粗加工階段，很大程度上是機床功率和刀具耐用度決定了切削速度的選擇。合理的切削速度往往是依據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和相關(guān)資料選擇確定的，不必經(jīng)過計算得出。切削功率由背吃刀量、進給量和切削速度三者共同決定，選擇切削速度的時候要充分考慮機床的許用切削功率。當(dāng)超過了的時候須要合理地降低切削速度。精加工階段切削用量的選擇原則在精加工的時候，被加工零件的加工余量要小且較均勻，零件的加工精度和表面質(zhì)量要求比較高，。所以，選用精加工的切削用量時要在確保加工效率的前提下著重考慮加工質(zhì)量的問題。(1) 背吃刀量的選擇：粗加工留下的余量決定了精加工階段的背吃刀量。一般希望留給精加工的切削

31、加工余量不要太大，不然的話，會影響被加工零件的加工質(zhì)量。(2) 進給量的選擇：精加工時表面粗糙度決定了進給量的選擇。進給量增大時，方便斷屑，但是殘留材料面積將會增大，切削力將會上升，從而會降低表面加工質(zhì)量。(3) 切削速度的選擇：適當(dāng)?shù)脑龃笄邢魉俣葧r，可以降低切削變形，降低切削力，并且不會產(chǎn)生鱗刺和積屑瘤。通常都會選擇具有較高的切削性能的刀具材料和合理的幾何尺寸參數(shù)，來提高加工速度。只有被工藝條件限制時才選用低的切削速度，以免在切削加工過程中產(chǎn)生積屑瘤。由此可見，精加工時選用切削加工用量的原則是：應(yīng)該選擇小一點的背吃刀量和切削進給量，并在確保刀具耐用度的條件下，選擇盡適當(dāng)高一點的切削速度V，這

32、樣就會確保被加工零件的精度和表面質(zhì)量，同時生產(chǎn)效率也不會低。建立幾何毛坯和加工坐標(biāo)系在建模階段對已經(jīng)畫好的毛坯草圖進行拉伸，拉伸為26毫米，以保證拉伸高度大于零件的最大高度，如圖所示點擊編輯命令下的隱藏命令，把毛坯隱藏，然后進入加工狀態(tài)。調(diào)出零件模型，編輯MCS_MILL，設(shè)置加工的坐標(biāo)系和安全平面，選擇間隙，指定安全平面，設(shè)為10毫米，以保證安全平面的高度大于它的高度。創(chuàng)建刀具和幾何體父節(jié)點組（1）幾何體父節(jié)點組打開界面中的下拉菜單并且點擊圖標(biāo)，然后在出現(xiàn)的加工環(huán)境對話框中設(shè)置好加工環(huán)境。在其對話框的上方列表欄目中選取，在其下方列表欄目中選取模塊零件，點擊圖標(biāo)，進入所需的界面加工環(huán)境。 WO

33、RKPIECE的編輯：在顯示的對話框里會有部件，然后在部件名下點選擇并且選擇須做成的零件模型，然后點確定完成；再找到在編輯欄目下的隱藏，點反向隱藏全部，則會出現(xiàn)材料毛坯，最后回到隱藏下點選擇，選擇材料毛坯。這樣就把WORKPIECE編輯好了。如圖3-2. （2） 創(chuàng)建刀具 接下來是創(chuàng)建刀具，選擇界面中工具欄上圖標(biāo)，進入對話框，在其包含的子類型中選擇圖標(biāo)，再在出現(xiàn)的對話框的名稱欄里輸入ED6，單擊確定進入對話框，在一欄里輸入數(shù)控銑刀直徑值6，半徑補償寄存器，補償寄存器，和刀具號設(shè)置成11，點擊確定完成；重復(fù)上面的操作，在界面中選擇工具欄上圖標(biāo)，進入對話框，在其包含的子類型中選擇，再在出現(xiàn)的對話框

34、的名稱欄里輸入D3，單擊確定鍵進入對話框，在一欄里輸入直徑為3的數(shù)控銑刀刀具值，設(shè)定半徑補償寄存器，補償寄存器，和刀具號為12，點擊確定鍵完成對數(shù)控銑刀刀具父節(jié)點組的建立。依此創(chuàng)建1、T01 6mm立銑刀;2、T02 3mm立銑刀;3、T04 4R2mm球頭刀;4、T05 2R1mm球頭刀;5、T06 球頭刀;6、T07 3mm麻花鉆 創(chuàng)建刀具軌跡(1)整體開粗，創(chuàng)建型腔銑在界面里點擊工具欄中的創(chuàng)建操作圖標(biāo)，出現(xiàn)對話框，在其包含的子類型中選取操作，在項中選擇ED6，在項中選擇NC-PROGRAM，在項中選擇MILL-FINISH，在欄中選取WORKWOPIECE，點擊確定進入對話框。在后選擇跟

35、隨工件圖標(biāo)，點擊，填寫最大的切削深度，按確定鍵,選擇生成圖標(biāo)，然后就可以看到生成的刀具軌跡，點擊確定完成創(chuàng)建操作，再對其進行2D模擬，如圖所示 （2）二次開粗在界面里點擊工具欄中的創(chuàng)建操作圖標(biāo)，出現(xiàn)對話框，在其包含的子項目中選取操作，在項中選擇MILL-ROUGH，在項中選擇WORKWOPIECE，在項中選擇ED3，在欄中選取NC-PROGRAM，點擊確定進入對話框。在后選取跟隨工件圖標(biāo)，點，出現(xiàn)對話框，并在其最大值一空白欄里輸入，點確定鍵完成。選擇生成圖標(biāo)，然后就可以看到在界面中生成的刀具軌跡，點擊確定完成創(chuàng)建操作，再對其進行2D模擬，如圖所示 圖3-6（3）精銑平面在精加工階段使用的是輪廓

36、銑，點擊界面中工具欄上的創(chuàng)建操作圖標(biāo)，出現(xiàn)對話框，在其中選取輪廓銑 圖標(biāo)，將項中改成WORKPIECE，在項中選取精加工，在項中選取ED6的刀進行數(shù)控輪廓銑加工，點確定進入平面數(shù)控銑削精加工的對話框。在其中選取圖標(biāo)，然后在該圖標(biāo)下點選項，打開下對話框，點選曲線邊完成邊界選擇，點擊選擇位于加工工件中心的凸臺的外輪廓線框，點確定鍵完成的選取，再選取圖標(biāo)，點其中的選項，點擊選擇底面，點擊選擇確定鍵就完成了對工件底面的選取。在后選取跟隨工件圖標(biāo)，點，將對話框中的僅底面點用用戶自定義代替并且單擊確定。選擇生成圖標(biāo)，然后就可以看到生成的刀具軌跡，點擊確定完成創(chuàng)建操作，再對其進行2D模擬，如圖所示 圖3-7

37、（4）半精加工QQ企鵝表面點擊界面中工具欄上的創(chuàng)建操作圖標(biāo)，出現(xiàn)對話框，在其包含的子項目中選取操作，在項中選擇MILL-ROUGH，在項中選擇WORKWOPIECE，在項中選擇ED4R2，在項目中選取NC-PROGRAM，點確定鍵進入對話框。設(shè)置好參數(shù)，點擊生成圖標(biāo)，然后就可以看到生成的刀具軌跡，點擊確定完成創(chuàng)建操作，接著進行2D模擬，如圖所示 （5）ED2R1刀具對其進行精加工 （6）刻字 （7）鉆孔 后處理數(shù)控編程后置處理包含加工刀具軌跡文件以及NC數(shù)控代碼指令集的生成。通過數(shù)控編程后置處理器讀取生成的刀具軌跡文件，從中得到有關(guān)的信息，并且依據(jù)相應(yīng)的數(shù)控機床的特征以及相關(guān)的NC數(shù)控程序格式

38、要求進行分析思考、判別和處理，最終生成能被直接識別的數(shù)控程序，這就是數(shù)控加工的后置處理，它會對零件的加工質(zhì)量和CAD/CAM軟件的使用效果有非常直接并且重要的影響。選用五坐標(biāo)加工，并導(dǎo)出NC數(shù)控程序，如圖所示。部分NC程序的輸出%G17 G90 G54G40 G49 G80(Tool_Name = ED6)(DIA. = R = Length = G91 G28 M06T01G00 G90 Y30. S3000 M03G43 G00 Z9. H11G00 G01 Y30. F1500. M08G01 G01 X-22. G03 Y12. G01 Y-12. G03 X-22. G01 X22.

39、 G03 Y-12. G01 Y12. G03 X22. G01 。G02 G01 X22. G03 G01 Y12. G03 X22. G01 G01 Y30. G01 Y30. G00 Z19.M05 M09G91 G28 G28 M30%總 結(jié)此次畢業(yè)論文設(shè)計快要結(jié)束，收獲也非常之多。很確定的說，畢業(yè)論文設(shè)計在大學(xué)里面是很重要的。它是我們走出學(xué)校，給學(xué)校，給老師交的最后一份答卷。畢業(yè)設(shè)計可以檢驗我們這四年來對專業(yè)知識的掌握情況，同時也會讓我們對所學(xué)的知識有一個較好的回顧復(fù)習(xí)，并且能夠讓我們更清晰的認(rèn)識了解所學(xué)的專業(yè)。它也會為我們以后的發(fā)展道路指明方向。在畢業(yè)設(shè)計中，我們必須主動去查閱各種

40、資料，分析問題并解決問題。最后很關(guān)鍵的一點是理論聯(lián)系實踐。我們必須把所學(xué)的知識充分運用到實踐中去，然后從實踐中更加了解知識。它為我們以后的工作打下了基礎(chǔ)，是上崗前的一次比較好的鍛煉。通過此次畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)了我們的自主意識和分析處理復(fù)雜問題的能力。相信我們會更好的融入社會，并開創(chuàng)出一份屬于自己的美好未來。本次畢業(yè)設(shè)計，介紹了QQ企鵝產(chǎn)品從毛坯到成品的大致過程。通過對零件圖的分析，選擇毛坯材料和相關(guān)加工設(shè)備，確定定位基準(zhǔn)和裝夾方案，分析了刀具的選擇原則、切削用量的選擇原則和加工工藝方案。然后還編制了工序卡、工藝卡和刀具卡片。在設(shè)計中先是利用繪圖軟件對QQ企鵝進行三維造型和運用后處理自動生成程序，然

41、后設(shè)置數(shù)控仿真的相關(guān)參數(shù)，并模擬QQ企鵝的虛擬加工過程。最后利用數(shù)控銑床加工出QQ企鵝和對它做質(zhì)量分析。畢業(yè)設(shè)計涉及的范圍非常廣，內(nèi)容也比較多。第一，我們要熟練掌握并且靈活應(yīng)用UGNX繪圖軟件。第二，我們要學(xué)會設(shè)置數(shù)控仿真參數(shù)并能進行動態(tài)模擬。第三，我們要知道了解切削用量、刀具、夾具、定位基準(zhǔn)等的選用原則。第四，編制數(shù)控加工工藝規(guī)程即一些卡片的編制。第五，熟練掌握數(shù)控切削加工的操作方法。第六，能夠熟練使用word對畢業(yè)論文進行書寫。這些在畢業(yè)設(shè)計的過程中都有著非常重要的作用。只有當(dāng)我們掌握了這些，我們才會把畢業(yè)設(shè)計完成的有質(zhì)有量。這些或多或少在近四年的大學(xué)生涯里都會接觸到，有些是作為重點來講的

42、，有些可能略講了一些，但不管怎么樣，此次畢業(yè)設(shè)計是對我們近四年大學(xué)所學(xué)知識的一個檢驗，同時也讓我們重拾了以往的知識，并且鞏固和提高了對專業(yè)知識的掌握程度。這是一個自我展示的機會，運用自己掌握的知識去展示自我。在此次設(shè)計過程中，不僅鞏固了以前所學(xué)的知識，同時也開拓了自己的視眼，擴展了知識面，讓我對機械制造領(lǐng)域有了更加全面的認(rèn)識。最后不得不說，通過此次設(shè)計，運用UGNX繪圖軟件和數(shù)控仿真的能力得到了很大的提高。希望在即將結(jié)束大學(xué)生活的時候能給學(xué)校呈上一份滿意的答卷。 參考文獻1張建成，方新.數(shù)控機床與編程M.北京：高等教育出版社，2013.2周文玉.數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：中國輕工業(yè)出版社，2000.3雷保珍.數(shù)控加工工藝與編程M.北京：中國林業(yè)出版社，2006.4展迪優(yōu).數(shù)控加工教程M.北京：機械工業(yè)出版社，2013.5王秋成.機械CAD/CAM基礎(chǔ)M.北京：高等教育出版