UG课程设计--型腔模加工.doc

设计题目：型腔模加工
目录

摘要 1
1.零件的实体建模过程 2
1.1零件分析 2
1.2建模过程 2
2.毛坯的建模过程 11
3. 零件工艺分析与编制的工艺过程 11
3.1工件分析 11
3.2工艺规划 13
3.3创建刀具 13
3.4.进入加工环境。 13
4.创建刀具 14
5.创建几何坐标系 19
6.创建操作 21
6.1创建平面铣粗加工 21
6.2创建平面铣精加工 27
6.3创建型腔铣粗加工 29
6.4创建型腔铣精加工 32
6.5创建孔加工点定位 33
6.6创建工件孔加工 39
6.7 工件整体加工 42
7.车间工艺文档 45
参考文献 47
心得体会和感想 48

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。
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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。

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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。

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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。

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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。

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