齒輪箱蓋板分模及型面數(shù)控加工程序設(shè)計(jì)武工院

1、<p>　　螀肁薀蒄聿肀艿蝕羅聿蒂蒂羈聿薄螈袇肈芃薁螃肇莆螆肂肆蒈蕿羈膅薀螄襖膄芀薇螀膃莂螃蚆膃薅薆肄膂芄袁羀膁莇蚄袆膀葿衿螂腿薁螞肁羋芁蒅羇芇莃蝕袃芇蒆蒃蝿芆芅蠆螅芅莈薂肅芄蒀螇罿芃薂薀裊節(jié)節(jié)螅螁莁莄薈肀莁蒆螄羆莀蕿薆袂荿莈螂袈羅蒁蚅螄羅薃袀肅羄芃蚃罿羃蒞袈裊羂蕆蟻螀肁薀蒄聿肀艿蝕羅聿蒂蒂羈聿薄螈袇肈芃薁螃肇莆螆肂肆蒈蕿羈膅薀螄襖膄芀薇螀膃莂螃蚆膃薅薆肄膂芄袁羀膁莇蚄袆膀葿衿螂腿薁螞肁羋芁蒅羇芇莃蝕袃芇蒆蒃蝿芆芅蠆螅芅莈薂肅

2、芄蒀螇罿芃薂薀裊節(jié)節(jié)螅螁莁莄薈肀莁蒆螄羆莀蕿薆袂荿莈螂袈羅蒁蚅螄羅薃袀肅羄芃蚃罿羃蒞袈裊羂蕆蟻螀肁薀蒄聿肀艿蝕羅聿蒂蒂羈聿薄螈袇肈芃薁螃肇莆螆肂肆蒈蕿羈膅薀螄襖膄芀薇螀膃莂螃蚆膃薅薆肄膂芄袁羀膁莇蚄袆膀葿衿螂腿薁螞肁羋芁蒅羇芇莃蝕袃芇蒆蒃蝿芆芅蠆螅芅莈薂肅芄蒀螇罿芃薂薀裊節(jié)節(jié)螅螁莁莄薈肀莁蒆螄羆莀蕿薆袂荿莈螂袈羅蒁蚅螄羅薃袀肅羄芃蚃罿羃蒞袈裊羂蕆蟻螀肁薀蒄聿肀艿蝕羅聿蒂蒂羈聿薄螈袇肈芃薁螃肇莆螆肂肆蒈蕿羈膅薀螄襖膄芀薇螀膃莂螃蚆膃薅薆肄

3、膂芄袁羀膁莇蚄袆膀葿衿螂腿薁螞肁羋芁蒅羇芇莃蝕袃芇蒆蒃蝿芆芅蠆螅芅莈薂肅芄蒀螇罿芃薂薀裊節(jié)節(jié)螅螁莁莄薈肀莁蒆螄羆莀蕿薆袂荿莈螂袈羅蒁蚅螄羅薃袀</p><p><b>　　武漢工業(yè)學(xué)院</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　齒輪箱蓋板分模及型面數(shù)控加工程序設(shè)計(jì)</p>

4、<p>　　院（系）: 國 際 學(xué) 院 </p><p>　　專業(yè)名稱 : 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 </p><p>　　學(xué)生姓名 : </p><p>　　學(xué)生學(xué)號(hào) : 093402111 </

5、p><p>　　指導(dǎo)教師 : 趙險(xiǎn)峰 、劉海岷 </p><p>　　2012 年 5 月 12 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要…………………………………………………………………………………… 1 </p><p>　　Ab

6、stract…………………………………………………………………………… 2</p><p>　　1前言………………………………………………………………………………… 3</p><p>　　1.1 課題研究的意義和目的 …………………………………………………… 4</p><p>　　1.2 國內(nèi)外模具技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀………………………………………………6<

7、/p><p>　　1.3 本課題研究的只要內(nèi)容 …………………………………………………… 7</p><p>　　1.4 未來模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)…………………………………………………8</p><p>　　2運(yùn)用Pro/E對(duì)齒輪箱蓋板進(jìn)行分?！?</p><p>　　2.1 Pro/E概述……………………………………

8、………………………………11</p><p>　　2.2用Pro/E對(duì)齒輪箱蓋板進(jìn)行分?！?7</p><p>　　3齒輪箱蓋板UG NX三維數(shù)控加工工藝方案的制定………………… 17</p><p>　　3.1 UG NX概述……………………………………………………………………17</p><p>　　3.2

9、 UG NX的功能模塊……………………………………………………………18</p><p>　　3.3 UG NX的特點(diǎn)…………………………………………………………………19</p><p>　　3.4 UG NX的加工步驟……………………………………………………………21</p><p>　　3.5 數(shù)控加工及編程 ……………………………………………………………26

10、</p><p>　　4 總結(jié)…………………………………………………………………………………27</p><p>　　5參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………27</p><p>　　6附錄程序……………………………………………………………………………29</p><p><b>　　摘 要<

11、/b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我的設(shè)計(jì)課題是《齒輪箱蓋板分模及型面數(shù)控加工程序設(shè)計(jì)》，其內(nèi)容為設(shè)計(jì)完成齒輪箱蓋板造型及鑄模零件圖、制定三維數(shù)控加工方案，設(shè)計(jì)加工路線，利用CAM軟件編制符合數(shù)控系統(tǒng)要求的數(shù)控加工程序，并在CAM軟件中進(jìn)行加工的仿真演示。</p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中首先采用Pro/E軟件系統(tǒng)對(duì)給定的齒輪箱進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，并對(duì)零件進(jìn)行分模，然后對(duì)凹模進(jìn)

12、行結(jié)構(gòu)分析，確定加工工藝流程，利用UGNX進(jìn)行模擬數(shù)控加工，得到FANUC 0imate-MC數(shù)控系統(tǒng)要求的數(shù)控加工程序，在實(shí)際中也是采用這樣的方式進(jìn)行生產(chǎn)加工。</p><p>　　首先要了解課題研究的意義和目的以及了解零件模具的一般設(shè)計(jì)方法與制造工藝，學(xué)習(xí)UG NX三維CAM的操作使用與設(shè)計(jì)思想，掌握綜合運(yùn)用所學(xué)UG NX，機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造。</p><p>　

13、　然后在利用在CAD/CAM領(lǐng)域，Pro/ENGINEER與AutoCAD、CATIA一樣為業(yè)界所熟知。越來越多的企業(yè)采用Pro/ENGINEER進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)與設(shè)計(jì)。</p><p>　　最后UG是Unigraphics的縮寫，這是一個(gè)交互式CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造)系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：信息化 精

14、密化 自動(dòng)化</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This graduation project my design topic is "Gear case cover plate Is divided Mold And Profile Numerical control Processing program Des

15、ign", its content completes the gear case cover plate modelling and the mold detail drawing, the formulation three dimensional numerical control working scheme for the design, the design processing route, conforms t

16、o the numerical control system request numerical control processing program using the CAM software establishment, and carries on the processing in the </p><p>　　First uses the Pro/E software system in gradua

17、tion project's process to the gear box which assigns to carry on the structure analysis, and carries on a minute mold to the components, then carries on the structure analysis to the lower die, determined that the pr

18、ocessing technical process, carries on the simulation numerical control processing using UGNX, obtains FANUC the 0imate-MC numerical control system request numerical control processing program, in reality is also selects

19、 such method to ca</p><p>　　Must first understand that the topic research the significance and the goal as well as the understanding components mold's general layout method and the fabrication technology

20、, study UG NX three dimensional CAM the operation use and the design concept, grasps the synthesis utilization to study UG NX, mechanism, machine design, computer-aided design and manufacture. Then in the use in the CAD/

21、CAM domain, Pro/ENGINEER and AutoCAD, CATIA knew very well equally for the field. More and more enterpris</p><p>　　Finally UG is the Unigraphics abbreviation, this is interactive CAD/CAM (computer-aided desi

22、gn and computer auxiliary manufacture) the system, its function is formidable, may with ease realize each kind of complex entity and the modelling construction.</p><p>　　Key word: Informationization Precisio

23、n Automation</p><p><b>　　1.前 言</b></p><p>　　1.1 課題研究的意義和目的</p><p>　　模具被稱為工業(yè)產(chǎn)品之母，所有工業(yè)產(chǎn)品莫不依賴模具才得以規(guī)模生產(chǎn)、快速擴(kuò)張，被歐美等發(fā)達(dá)國家譽(yù)為“磁力工業(yè)”。由于模具對(duì)社會(huì)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟(jì)的巨大推動(dòng)作用和自身的高附加值，世界模具市場(chǎng)發(fā)展較快，當(dāng)前全球模

24、具工業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到600億至650億美元，是機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值的兩倍。</p><p>　　中國注塑模具行業(yè)也在快速發(fā)展，中國模具產(chǎn)品產(chǎn)值已從1993年的110億元增長到1997年的200億元，并超過了機(jī)床產(chǎn)品的產(chǎn)值，到2002年增長到360億元，1996年~2002年間的年均增長速度達(dá)到14%以上，在某些行業(yè)年均增速更是高達(dá)100%。2003年模具產(chǎn)值已達(dá)450億元，增長25%以上，出口3.368億美元。</

25、p><p>　　目前中國模具產(chǎn)品已經(jīng)形成10大類46個(gè)小類，模具生產(chǎn)廠點(diǎn)兩萬多家，從業(yè)人員約50萬人。在所有模具產(chǎn)品中，自產(chǎn)自用的比例占大部分，2003年實(shí)現(xiàn)了商品化流通的模具占45%左右。在10大類模具產(chǎn)品中，塑料模具的比例在2000年模具總量中已達(dá)到36%，2002年則接近40%，塑料模具在進(jìn)出口中的比重更是高達(dá)50%~60%，并且隨著中國機(jī)械、汽車、家電、電子信息和建筑建材等國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，這一比例

26、還將持續(xù)提高。</p><p>　　近年來，中國塑料模具工業(yè)年均增長速度達(dá)到10%以上，塑料制品年產(chǎn)量在世界位居第二，2001年達(dá)到2000萬噸。塑料制品在農(nóng)業(yè)、塑料包裝、塑料管材和異型材、汽車、家電、電子、交通、郵電等領(lǐng)域發(fā)展迅猛，掀起了一股國內(nèi)外廠商投資的熱潮。</p><p>　　由于塑料模具具有很多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批生產(chǎn)中得到大批的應(yīng)用。從精細(xì)的電子元件、儀表

27、指針到汽車的車燈、高壓容器封頭以及航空航天的精密塑料件、公路上的信息燈均需塑料模具。初略統(tǒng)計(jì)，在汽車制造行業(yè)中，有60%-70%的燈具是采用塑料模具制造工藝制成的，利用塑料模具工藝制造零件所占的勞動(dòng)量為整個(gè)汽車工業(yè)勞動(dòng)量的10%-15%。在電子產(chǎn)品中，塑料模具鑄造件的數(shù)量約占零件總數(shù)的50%以上。在飛機(jī)、導(dǎo)彈、各種槍彈與炮彈的生產(chǎn)中，塑料模具制造所占的比例也相當(dāng)大。人們?nèi)粘Ｉ钪兴玫乃芰现破?，模具制造件所占的比例更大，如臉盆、水瓶、?/p>

28、料餐具等都是塑料模具制造產(chǎn)品。占世界塑料產(chǎn)量60%-70%以上的板材、管材及型材，其中大部分是通過塑料模具制成成品的。在許多先進(jìn)的工業(yè)國家里，利用塑料模具生產(chǎn)和模具工業(yè)得到高度的重視，例如美國和日本，模具工業(yè)的產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)，模具工業(yè)已成為重要的產(chǎn)業(yè)部門。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不但發(fā)展和技術(shù)水平的不斷提高，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，已被質(zhì)量輕、剛度好件所代替?？梢哉f，利用模具生產(chǎn)已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和發(fā)展方向，是

29、提高生產(chǎn)率、提高</p><p>　　但是，中國塑料模具無論是在數(shù)量，還是質(zhì)量上 技術(shù)和能力等方面都有很大的進(jìn)步，但與國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的需求 世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需要大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時(shí)，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，還有一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢(shì)，并且如果模具技術(shù)能夠提高則對(duì)中國國民經(jīng)濟(jì)又恨的影響，所以對(duì)模具

30、的研究是必要的。</p><p>　　1.2國內(nèi)外模具技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1國內(nèi)方面：</p><p>　　我國模具工業(yè)從起步到飛躍發(fā)展，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，近幾年來，我國模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。大型、精密、復(fù)雜、高效和長壽命模具又上了新臺(tái)階。大型復(fù)雜沖模以汽車覆蓋件模具為代表，我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模

31、具。</p><p>　　體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級(jí)進(jìn)模、覆蓋面大增，已從電機(jī)、電鐵芯片模具，擴(kuò)大到接插件、電子零件、汽車零件、空調(diào)器散熱片等家電零件模具上。塑料模已能生產(chǎn)34"、48"大展幕彩電塑殼模具，大容量洗衣機(jī)全套塑料模具及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具。塑料模熱流道技術(shù)更臻成熟，氣體鋪助注射技術(shù)已開始采用。壓鑄模方面已能生產(chǎn)自動(dòng)扶梯整體梯級(jí)壓鑄 模及汽車后轎齒輪箱壓鑄模等。模具質(zhì)

32、量、模具壽命明顯提高；模具交貨期較前縮短。模具CAD/CAM/CAE技術(shù)相當(dāng)廣泛地得到應(yīng)用，并開發(fā)出了自主版權(quán)的模具CAD/CAE軟件。電加工、數(shù)控加工在模具制造技術(shù)發(fā)展上發(fā)揮了重要作用。模具加工機(jī)床品種增多，水平明顯提高?？焖俳?jīng)濟(jì)制模技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展，尤其這一領(lǐng)域的高新技術(shù)快速原型制造技術(shù)(RPM)進(jìn)展很快，國內(nèi)有多家已自行開發(fā)出達(dá)到國際水平的相關(guān)設(shè)備。模具標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)用更加廣泛，品種有所擴(kuò)展。模具材料方面，由于對(duì)模具壽命的重視，優(yōu)質(zhì)

33、模具鋼的應(yīng)用有較大進(jìn)展。正由于模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，模具水平得以提高 ，模具國產(chǎn)化取得了可喜的成就。歷年來進(jìn)口模具不斷增長的勢(shì)頭有所控制，模具出口穩(wěn)步增長。</p><p>　　1.2.2國外方面：</p><p>　　我國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），自產(chǎn)自配比例高達(dá)60%左右，而國外模具超過70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式，而國外大多是

34、“小而?！?、“小而精”。國內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具占總量比例不足30%，而國外在50%以上。2004年，我國模具進(jìn)出口之比為3.7比1，進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口額達(dá)13.2億美元，為世界模具凈進(jìn)口量最大的國家。</p><p>　　注塑成型是最大量生產(chǎn)塑料制品的一種成型方法，二十多年來，國外的注塑模CAD技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70年代已開始應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)熔融塑料在圓形、管形和長方形型腔內(nèi)的流動(dòng)情況進(jìn)行分析。80年代

35、初，人們成功采用有限元法分析三維型腔的流動(dòng)過程，使設(shè)計(jì)人員可以依據(jù)理論分析并結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)，在模具制造前對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和修改，以減少試模時(shí)間，提高模具質(zhì)量。近十多年來，注塑模CAD技術(shù)在不斷進(jìn)行理論和試驗(yàn)研究的同時(shí)，十分注意向?qū)嵱没A段發(fā)展，一些商品軟件逐步推出，并在推廣和實(shí)際應(yīng)用中不斷改進(jìn)。</p><p>　　1.2.3我國模具技術(shù)與國外的差距：</p><p><b>

36、　　1 .產(chǎn)需矛盾</b></p><p>　　工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品更新速度加快，對(duì)模具的要求越來越高，盡管改革開放以來，模具工業(yè)有了較大發(fā)展，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場(chǎng)的需要，目前滿足率只能達(dá)到70%左右。造成產(chǎn)需矛盾突出的原因，一是專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化程度低，除少量標(biāo)準(zhǔn)件外購?fù)?，大部分工作量均需模具廠去完成。加工企業(yè)管理的體制上的約束，造成模具制造周期長，不能適應(yīng)市場(chǎng)要求。二是設(shè)

37、計(jì)和工藝技術(shù)落后，如模具CAD/CAM技術(shù)采用不普遍，加工設(shè)備數(shù)控化率低等，亦造成模具生產(chǎn)效率不高、周期長?？傊?，是拖了機(jī)電、輕工等行業(yè)發(fā)展的后腿。</p><p>　　2. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、企業(yè)結(jié)構(gòu)等方面</p><p>　　模具按國家標(biāo)準(zhǔn)分為十大類，其中沖壓模、塑料模占模具用量的主要部分。按產(chǎn)值統(tǒng)計(jì)，我國目前沖壓占50%-60%，塑料模占25-30。國外先進(jìn)國家對(duì)發(fā)展塑料模很重視，塑料模比例

38、一般占30%-40%。國內(nèi)模具中，大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具比較低，約占20%左右，國外為50%以上。我國模具生產(chǎn)企業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，主要生產(chǎn)模具能力集中在各主機(jī)廠的模具分廠(或車間)內(nèi)，模具商品化率低，模具自產(chǎn)自用比例高達(dá)70%以上。國外，70%以上是商品化的。</p><p><b>　　3.產(chǎn)品水平</b></p><p>　　衡量模具產(chǎn)品水平，主要有模具加工的制

39、造精度和表面粗糙度，加工模具的復(fù)雜程度、模具的使用壽命和制造周期等。國內(nèi)外模具產(chǎn)品水平仍有很大差距，詳見表。</p><p><b>　　表一模具制造精度</b></p><p><b>　　表二模具生產(chǎn)周期 </b></p><p><b>　　表三模具壽命</b></p><p

40、><b>　　4.工藝裝備水平</b></p><p>　　我國機(jī)床工具行業(yè)已可提供比較成套的高精度模具加工設(shè)備，如：加工中心、數(shù)控銑床、數(shù)控仿形銑床、電加工機(jī)床、座標(biāo)磨床、光曲磨床、三座標(biāo)測(cè)量機(jī)等。但在加工和定位精度，加工表面粗糙度，機(jī)床剛性，穩(wěn)定性，可靠性，刀具和附件的配套性方面，和國外相比，仍有較大差距。 </p><p>　　1.3 本課題研究的只要內(nèi)容

41、</p><p>　　在鞏固機(jī)械類基礎(chǔ)課和專業(yè)課的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)和初步掌握齒輪箱蓋板模具的設(shè)計(jì)方法和原理，利用UG NX三維CAM軟件，設(shè)計(jì)一個(gè)給定的齒輪箱零件的模具分型面與模具，并對(duì)模具的材料與結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)算，確定模具制造工藝與模具材料及結(jié)構(gòu)尺寸，在設(shè)計(jì)分型面后，制定三維數(shù)控加工方案，設(shè)計(jì)加工路線，選取合理的切削要素，進(jìn)行CAM軟件中進(jìn)行加工仿真，最后得到數(shù)控加工程序。分階段完成調(diào)研，方案論證，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與分

42、析，UG NX三維建模，畢業(yè)設(shè)計(jì)論文寫與整理工作，通過本課題的設(shè)計(jì)與研究，了解零件模具的一般設(shè)計(jì)方法與制造工藝，學(xué)習(xí)UG NX三維CAM的操作使用與設(shè)計(jì)思想，掌握綜合運(yùn)用所學(xué)UG NX，機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造等知識(shí)的能里和解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)勇于實(shí)踐，開拓創(chuàng)新的精神。</p><p>　　通過本課題的研究與設(shè)計(jì)，我了解了工藝工裝設(shè)計(jì)的全過程，學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用所學(xué)的機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、制造工藝學(xué)等

43、知識(shí)解決實(shí)際工程問題的能力，拓寬了在注塑零件的工藝與模具設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，進(jìn)一步熟悉了UG NX軟件，提高了綜合工程素質(zhì)，培養(yǎng)了我自學(xué)、勇于實(shí)踐、開拓創(chuàng)新的精神，由于這是我們初次接觸模具的相關(guān)知識(shí)，本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的模具設(shè)計(jì)存在一些考慮不周到不完善的地方，希望各位老師給予寶貴的意見與指導(dǎo)。</p><p>　　1.4 未來模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：</p><p>　　當(dāng)前，我國工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)

44、品品種多、更新快和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。在這種情況下，用戶對(duì)模具制造的要求是交貨期短、精度高、質(zhì)理好、價(jià)格低。因此，模具工業(yè)的發(fā)展的趨勢(shì)是非常明顯的。</p><p>　　1.4.1模具產(chǎn)品發(fā)展將大型化、精密化</p><p>　　模具產(chǎn)品成形零件的日漸大型化，以及由于高效率生產(chǎn)要求的一模多腔(如塑封模已達(dá)到一模幾百腔)使模具日趨大型化。隨著零件微型化，以及模具結(jié)構(gòu)發(fā)展的要求(如多工位級(jí)進(jìn)模工位數(shù)

45、的增加，其步距精度的提高)精密模具精度已由原來的5μm提高到2～3μm，今后有些模具加工精度公差要求在1μm以下，這就要求發(fā)展超精加工。</p><p>　　1.4.2模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)</p><p>　　高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)

46、據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。</p><p>　　1.4.3快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊</p><p>　　現(xiàn)在是多品種、少批量生產(chǎn)的時(shí)代，到下一個(gè)世紀(jì)，這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例將達(dá)75%以上。一方面是制品使用周期短，品種更新快，

47、另一方面制品的花樣變化頻繁，均要求模具的生產(chǎn)周期越快越好。因此，開發(fā)快速經(jīng)濟(jì)具越來越引起人們的重視。例如，研制各種超塑性材料(環(huán)氧、聚脂等)制作或其中填充金屬粉末、玻璃纖維等的簡易模具：中、低熔點(diǎn)合金模具、噴涂成型模具、快速電鑄模、陶瓷型精鑄模、陶瓷型吸塑模、疊層模及快速原型制造模具等快速經(jīng)濟(jì)模具將進(jìn)一步發(fā)展?？鞊Q模架、快換沖頭等也將日益發(fā)展。另外，采用計(jì)算機(jī)控制和機(jī)械手操作的快速換模裝置、快速試模技術(shù)也會(huì)得到發(fā)展和提高。</p&

48、gt;<p>　　1.4.4在模具設(shè)計(jì)制造中將全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)</p><p>　　模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向?，F(xiàn)在，全面普及CAD/CAM/CAE技術(shù)已基本成熟。由于模具CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù)，近年來模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)

49、普遍可以接受的程度，特別是微機(jī)的普及應(yīng)用，更為廣大模具企業(yè)普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好的條伯。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，技術(shù)培訓(xùn)工作也日趨簡化。在普及推廣模具CAD/CAM技術(shù)的過程中，應(yīng)抓住機(jī)遇，重點(diǎn)扶持國產(chǎn)模具軟件的開發(fā)和應(yīng)用。</p><p>　　加大技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度。應(yīng)時(shí)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。對(duì)于已普及了模具CAD/CAM技術(shù)的一批以家電行業(yè)代表的企業(yè)來說，應(yīng)積極做好模具CAD/C

50、AM技術(shù)的深化應(yīng)用工作，即開展企業(yè)信息化工程，可從CAPPPDMCIMSVR，逐步深化和提高。</p><p>　　1.4.5模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展</p><p>　　隨著各種新技術(shù)的迅速發(fā)展，國外已出現(xiàn)了模具自動(dòng)加工系統(tǒng)。這也是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有如下特征：  -多臺(tái)機(jī)床合理組合；  -配有隨行定位夾具或定位盤；  -

51、有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；  -有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；  -有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。  綜上所述，近年來我國模具技術(shù)有了長足的進(jìn)步，但與國外先進(jìn)技術(shù)相比還存一定的差距。在“十二五”期間，我們要銳意進(jìn)取，共同努力，把我國的模具技術(shù)水平推上一個(gè)新的臺(tái)階。</p><p>　　2.運(yùn)用Pro/E對(duì)齒輪箱蓋板進(jìn)行分模</p><p>　　2.1 Pro/E概述

52、</p><p>　　在CAD/CAM領(lǐng)域，Pro/ENGINEER與AutoCAD、CATIA一樣為業(yè)界所熟知。越來越多的企業(yè)采用Pro/ENGINEER進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)與設(shè)計(jì)，它的功能十分強(qiáng)大，它集多種功能模塊于一體，涵蓋了零件設(shè)計(jì)、零件裝配、零件制造、鈑金件設(shè)計(jì)、NC加工、模具開發(fā)與設(shè)計(jì)制造、有限元分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真和PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）等多方面。自二十世紀(jì)八十年代首次問世以來，Pro/ENGINEER就引

53、起了人們的極大興趣，特別是受機(jī)械方面過程技術(shù)人員的青睞。Pro/ENGINEER以其參數(shù)驅(qū)動(dòng)（參數(shù)化）而名揚(yáng)業(yè)界，并迅速廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械、電子、模具、汽車和玩具等行業(yè)。</p><p>　　Pro/ENGINEER是世界上最成功的CAD/CAM軟件之一，它是美國PTC公司的產(chǎn)品。該公司1985年成立于波士頓，現(xiàn)已發(fā)展為全球CAD/CAE/CAM/PDM領(lǐng)域最具代表性的著名軟件公司，其軟件產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)思想

54、體現(xiàn)了MDA（Mechanical Design Automation）軟件的新發(fā)展，所采用的新技術(shù)比其他MDA軟件具有更多優(yōu)越性。</p><p>　　Pro/ENGINEER的功能非常強(qiáng)大，為工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供完整的解決方案，廣泛用于造型設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、加工制造、機(jī)構(gòu)分析、有限元分析級(jí)關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理等各個(gè)領(lǐng)域。主要包括三維實(shí)體造型、裝配模擬、加工仿真、NC自動(dòng)編程、有限元分析等常規(guī)功能模塊，同時(shí)也有模

55、具設(shè)計(jì)、鈑金件設(shè)計(jì)、電路布線、裝配管路設(shè)計(jì)等專有模塊，以實(shí)現(xiàn)DFM（Design For Manufacturing），DFA（Design For Assembly）、ID（Inverse Design）和CE（Concurrent Engineer）等先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和模式。</p><p>　　PTC公司提出的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)的概念改變了機(jī)械CAD/CAE/CAM的傳統(tǒng)觀念，這種全新的概念

56、已成為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)。利用該概念開發(fā)出來的第三代機(jī)械CAD/CAE/CAM產(chǎn)品，Pro/ENGINEER軟件能將設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的全過程集成到一起，讓所有的用戶能夠進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造工作，即實(shí)現(xiàn)所謂的并行工程。</p><p>　　Pro/ENGINEER系統(tǒng)的主要熱癥如下。</p><p>　　真正的全數(shù)據(jù)相關(guān)性：任何位置的修改都會(huì)自動(dòng)反映到整個(gè)系統(tǒng)中所有相

57、關(guān)位置。這樣就徹底改變了自由建模時(shí)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)不相關(guān)，減少了修改時(shí)需要修改所有位置的麻煩。</p><p>　　具有管理并發(fā)進(jìn)程、實(shí)現(xiàn)并行工程的能力：整個(gè)Pro/ENGINEER系統(tǒng)使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，使零件數(shù)據(jù)管理更加容易和科學(xué)。</p><p>　　具有強(qiáng)大的裝配能力，并且可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)模擬加工，能夠始終遵循設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖，并幫助設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。</p><p&

58、gt;　　容易使用，可以極大的提高設(shè)計(jì)效率：Pro/ENGINEER使用標(biāo)準(zhǔn)的視窗操作，易于用戶學(xué)習(xí)和使用，完成過程設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　　Pro/ENGINEER系統(tǒng)用戶界面簡潔，概念清晰，符號(hào)工程人員的設(shè)計(jì)思想與使用習(xí)慣：整個(gè)系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫上，具有完整而統(tǒng)一的模型，Pro/ENGINEER建立在工作站上，系統(tǒng)獨(dú)立于硬件，便于移植。</p><p>　　PTC公司及時(shí)更新

59、Pro/ENGINEER的版本，不斷地修改與更新人機(jī)交互界面，增強(qiáng)Pro/ENGINEER的功能，為三維CAD/CAE/CAM軟件界帶來了強(qiáng)大的沖擊。目前，Pro/ENGINEER的最新版本為Pro/ENGINEER Wildfire 4.0。</p><p>　　2.1.1凸模、凹模的設(shè)計(jì)</p><p>　　模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的計(jì)算，塑料模具型腔在成型過程中受到熔體

60、的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過強(qiáng)度和剛度計(jì)算來確定型腔壁厚，尤其對(duì)于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來確定型腔壁厚和底板厚度。</p><p>　　注射模具的成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型桿等。凹模用以形成

61、制品的外表面，型芯用以形成制品的內(nèi)表面，成型桿用以形成制品的局部細(xì)節(jié)。成形零件作為高壓容器，其內(nèi)部尺寸、強(qiáng)度、剛度，材料和熱處理以及加工工藝性，是影響模具質(zhì)量和壽命的重要因素。</p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先根據(jù)塑料的性能、制件的使用要求確定型腔的總體結(jié)構(gòu)、進(jìn)澆點(diǎn)、分型面、排氣部位、脫模方式等，然后根據(jù)制件尺寸，計(jì)算成型零件的工作尺寸，從機(jī)加工工藝角度決定型腔各零件的結(jié)構(gòu)和其他細(xì)節(jié)尺寸，以及機(jī)加工工藝要求等。此

62、外由于塑件融體有很高的壓力，因此還應(yīng)該對(duì)關(guān)鍵成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核。</p><p>　　2.1.2 分型面的設(shè)計(jì)</p><p>　　分開模具取出塑件的面稱為分型面;注射模有一個(gè)分型面或多個(gè)分型面，分型面的位置，一般垂直于開模方向。分型面的形狀有平面和曲面等，但也有將分型面作傾斜的平面或彎折面，或曲面，這樣的分型面雖加工難，但型腔制造和制品脫模較易。有合模對(duì)中錐面的分型面，分型面自

63、然也是曲面。</p><p>　　選擇分型面基本原則：</p><p>　　1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處</p><p>　　當(dāng)已經(jīng)初步確定塑件的分型方向后分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處，即通過該方向塑件的截面積最大，否則塑件無法從形腔中脫出。</p><p>　　2）確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模</p><

64、p>　　從制件的頂出考慮分型面要盡可能地使制件留在動(dòng)模邊，當(dāng)制件的壁相當(dāng)厚但內(nèi)孔較小時(shí)，則對(duì)型芯的包緊力很少常不能確切判斷制件中留在型芯上還是在凹模內(nèi)。這時(shí)可將型芯和凹模的主要部分都設(shè)在動(dòng)模邊，利用頂管脫模，當(dāng)制件的孔內(nèi)有管件（無螺紋連接）的金屬嵌中時(shí)，則不會(huì)對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力。</p><p>　　3）保證制件的精度和外觀要求</p><p>　　與分型面垂直方向的高度尺寸，若精度要

65、求較高，或同軸度要求較高的外形或內(nèi)孔，為保證其精度，應(yīng)盡可能設(shè)置在同一半模具腔內(nèi)。因分型面不可避免地要在制件中留下溢料痕跡或接合縫的痕跡，故分型面最好不選在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。</p><p>　　4）分型面應(yīng)使模具分割成便于加工的部件，以減少機(jī)械加工的困難。</p><p>　　5）不妨礙制品脫模和抽芯。</p><p>　　6）在安排制件在型腔

66、中的方位時(shí)，要盡量避免與開模運(yùn)動(dòng)相垂直方向的避側(cè)凹或側(cè)孔。</p><p>　　7) 有利于澆注系統(tǒng)的合理處置。</p><p>　　8) 盡可能與料流的末端重合，以利于排氣。</p><p>　　2.2 將用Pro/E對(duì)齒輪箱蓋板進(jìn)行分模原型如圖2-1：</p><p><b>　　2-1圖</b></p>

67、<p>　　2.2.1 利用Pro/e軟件對(duì)齒輪箱蓋板實(shí)體進(jìn)行分模</p><p>　　(1) 打開Pro/e軟件在Pro/ENGINEER Wildfire系統(tǒng)中單擊主菜單欄中的”文件” →“設(shè)置工作目錄”命令，彈出“選取工作目錄”對(duì)話框，選取“我的文檔\chilunxiang”作為工作目錄</p><p><b>　　2-2圖</b></p&g

68、t;<p>　　(2) 選擇“文件” →“新建”命令對(duì)話框，出現(xiàn)“新建”對(duì)話框，類型選擇“組件” ，子類型為“設(shè)計(jì)” ，在“名稱“文本框中輸入“chilunxiang”， 取消選擇“使用缺省模板”復(fù)選框，，然后單擊“確定”按鈕，如圖2-3所示</p><p>　　(3) 彈出“新文件選擇”對(duì)話框，選擇“mmns_asm_design”模板，然后單擊確定按鈕，如圖2-4所示，進(jìn)入裝配模塊的工作界面。

69、</p><p>　　2-3圖 2-4圖 </p><p>　　(4) 在左邊對(duì)話框中點(diǎn)擊“設(shè)置” →“樹過濾器”單擊“顯示”中的的“特征”，如圖2-5和2-6所示。向組件裝配參照零件，選擇“插入” →“元件” →“裝配”命令，彈出“打開”對(duì)話框，選擇“chilunxiang.prt”，添加“坐標(biāo)系”約束，

70、分別選擇chilunxiang.prt的PRT_CSYS_DEF坐標(biāo)系和組件的ASM_DEF_CSYS坐標(biāo)系，然后單擊確定按鈕，如圖2-7所示</p><p>　　2-5圖 2-6圖</p><p><b>　　2-7圖</b></p><p>　　(5) 在組件中創(chuàng)建工件，單擊“新

71、建元件”按鈕，彈出“元件創(chuàng)建”對(duì)話框，輸入名稱為“aomo”，然后單擊“確定”按鈕。</p><p><b>　　2-8圖</b></p><p>　　(6) 彈出“創(chuàng)建選項(xiàng)”對(duì)話框，在“創(chuàng)建方法”選項(xiàng)組中選擇“定位缺省基準(zhǔn)”在“位基準(zhǔn)的方法”選項(xiàng)組中選擇“對(duì)其坐標(biāo)系與坐標(biāo)系”如圖2-9所示，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)將進(jìn)入aomo的激活狀態(tài)。</p>&l

72、t;p><b>　　2-9圖</b></p><p>　　(7) 創(chuàng)建分型面,點(diǎn)擊做分型面所需要的面，單間“復(fù)制”→點(diǎn)擊“粘貼”,點(diǎn)擊“確定”，如圖2-10所示,點(diǎn)擊編輯中的“填充”草繪平面選擇需要填充的平面，進(jìn)入草繪，畫出需要填充的部分，畫好后點(diǎn)擊確認(rèn),然后將畫出的填充部分與復(fù)制黏貼的部分進(jìn)行“合并”,單擊“拉伸工具”按鈕草繪平面；草繪方向“ASM_RTGHT,頂” →“草繪草圖”

73、→“完成草繪” →“√”→“確定” →點(diǎn)擊“拉伸為曲面”→“拉伸到指定的地方”60.0→“完成”√效果如圖2-13所示</p><p>　　2-10圖 2-11圖</p><p>　　2-12圖 2-13圖</p><p>　　(8) 選擇做

74、好的凹模曲面，單擊“編輯” →“實(shí)體化”→點(diǎn)擊“確定”</p><p>　　凹模完成，如圖2-14所示</p><p><b>　　2-14圖</b></p><p>　?。?） 激活“chilunxiang.ASM”在組件中再重新創(chuàng)建工件，單擊“新建元件”按鈕，彈出“元件創(chuàng)建”對(duì)話框，輸入名稱“tumo”</p><p&g

75、t;<b>　　2-15圖</b></p><p>　?。?0）彈出“創(chuàng)建選項(xiàng)”對(duì)話框，在“創(chuàng)建方法”選項(xiàng)組中選擇“定位缺省基準(zhǔn)”在“位基準(zhǔn)的方法”選項(xiàng)組中選擇“對(duì)其坐標(biāo)系與坐標(biāo)系”如圖2-16所示，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)將進(jìn)入tumo的激活狀態(tài)</p><p><b>　　2-16圖</b></p><p>　?。?1）

76、 單擊“拉伸工具”按鈕，草繪平面為凹模底邊，“拉伸實(shí)體” →“繪制草圖”→“完成草繪” →√。單擊“復(fù)制” →“粘貼”凹模，將復(fù)制出來的凹模進(jìn)行實(shí)體化，選擇“編輯” →“實(shí)體化”→“切除材料”→“調(diào)整材料方向”→“完成”，切割出零件在凸模上的部分，完成凸模。如圖2-17所示</p><p><b>　　2-17圖</b></p><p>　?。?2）回到“ chilu

77、nxiang.ASM”的窗口中，在此當(dāng)前工作目錄中的文檔如圖2-18所示，組件的模型樹中有三個(gè)零件。</p><p><b>　　2-18圖</b></p><p>　　接下來進(jìn)行模擬開模的操作，選擇“視圖” →“分解”→“編輯位置”命令，彈出“分解位置”對(duì)話框，“運(yùn)動(dòng)參照”設(shè)置為“豎立邊”，“選取的元件”設(shè)置為“AOMO.PRT”,單擊“確定”按鈕，移動(dòng)光標(biāo)，使凹模

78、向下移動(dòng)。按照相同的方法繼續(xù)對(duì)凸模進(jìn)行移動(dòng)，完成模具的創(chuàng)建，如圖2-19所示，保存文檔并退出。</p><p><b>　　2-19圖</b></p><p>　　蓋板UG NX三維數(shù)控加工工藝方案的制定</p><p>　　3.1 UG NX概述</p><p>　　UG NX是美國Unigraphics Soluti

79、ons（簡稱UGS）公司的PLM產(chǎn)品的核心組成部分。UGS公司是美國一家全球著名的MCAD供應(yīng)商。PLM Solutions可以提供具有強(qiáng)大生命周期管理（PLM）解決方案，包括產(chǎn)品開發(fā)、制造規(guī)劃、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、電子商務(wù)等產(chǎn)品解決方案，而且還提供一整套面向產(chǎn)品的完善服務(wù)。UG軟件為汽車與交通、航空航天、日用消費(fèi)品、通用機(jī)械以及電子工業(yè)等領(lǐng)域通過其虛擬產(chǎn)品開發(fā)（VPD）的理念提供多級(jí)化的、集成的、企業(yè)級(jí)包括軟件產(chǎn)品與服務(wù)在內(nèi)的完整解決方案。

80、</p><p>　　3.2 UG NX的功能模塊</p><p>　　UG NX功能非常之強(qiáng)大，涉及到工業(yè)設(shè)計(jì)與制造的各個(gè)層面，是業(yè)界最好的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件包之一。UG NX 整個(gè)系統(tǒng)有大量的模塊所構(gòu)成，其中有Gateway模塊、CAD模塊、CAM加工模塊和CAE模塊。其中主要用CAM加工模塊進(jìn)行加工。它是根據(jù)建立起的3D模型生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工，其后處理程序支持多種類型的數(shù)控機(jī)床。

81、CAM模塊提供了眾多的加工模塊，如車削、固定軸銑削、可變軸銑削、切削仿真、線切割等。</p><p>　　該模塊是連接所有UG模塊的基礎(chǔ)。它支持一些關(guān)鍵操作，如打開存在的UG零部件文件、創(chuàng)建新的零部件文件、繪制工程圖以及輸入、輸出各種不同格式的文件。同時(shí)該模塊還提供層控制、視圖定義、屏幕布局、消隱/再現(xiàn)對(duì)象和在線幫助功能。另外，在該模塊中，可以進(jìn)行導(dǎo)航、動(dòng)畫、實(shí)體和表面模型著色等高級(jí)可視化操作。</p>

82、;<p>　　3.3 UG NX的特點(diǎn)</p><p>　　Unigraphics Solutions公司（簡稱UGS）是全球領(lǐng)先的MCAD供應(yīng)商，主要為汽車與交通、航空航天、日用消費(fèi)品、通用機(jī)械以及電子工業(yè)等領(lǐng)域通過其虛擬產(chǎn)品開發(fā)(VPD)的理念提供多級(jí)化的、集成的、企業(yè)級(jí)的包括軟件產(chǎn)品與服務(wù)在內(nèi)的完整的MCAD解決方案。</p><p>　　公司自1962年創(chuàng)立以來，一直

83、致力于改善用戶的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境，將信息轉(zhuǎn)化成易于共享的數(shù)字化知識(shí)，為機(jī)械制造企業(yè)提供包括滿足從設(shè)計(jì)、分析到制造應(yīng)用的Unigraphics軟件、基于Windows平臺(tái)靈活實(shí)用的設(shè)計(jì)與制圖產(chǎn)品Solid Edge、集團(tuán)級(jí)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)iMAN、先進(jìn)的產(chǎn)品可視化技術(shù)ProductVision以及被業(yè)界廣泛使用的高精度邊界表示的實(shí)體建模核心Parasolid在內(nèi)的全線產(chǎn)品。同時(shí)，公司還可根據(jù)每個(gè)用戶提出的不同需求，提供系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)集成、系統(tǒng)

84、管理及過程管理的產(chǎn)品及服務(wù)。</p><p>　　經(jīng)過20多年的發(fā)展，UG軟件現(xiàn)已成為世界一流的集成化機(jī)械CAD/CAM/CAE軟件，廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、通用機(jī)械、模具和家用電器等領(lǐng)域。許多世界著名公司均選用UG作為企業(yè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造和分析的標(biāo)準(zhǔn)。如美國通用汽車公司、波音飛機(jī)公司、貝爾直升機(jī)公司、英國宇航公司、普惠發(fā)動(dòng)機(jī)公司等都以UG作為企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的軟件平臺(tái)。UG軟件自1990年進(jìn)行中國市場(chǎng)以來，

85、以其先進(jìn)的理論基礎(chǔ)、強(qiáng)大的工程背景、完善的功能和專業(yè)化的技術(shù)服務(wù)贏得了廣大的中國CAD/CAM用戶。目前UG軟件擁有中國用戶1500多家，裝機(jī)8000多臺(tái)套，在航空、汽車、模具和家用電器領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，成為我國高檔CAD/CAM/AE系統(tǒng)的主流產(chǎn)品。</p><p>　　Unigraphics CAD/CAM/CAE系統(tǒng)提供了一個(gè)基于過程的產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)境，使產(chǎn)品開發(fā)從設(shè)計(jì)到加工真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成，從而優(yōu)化了

86、企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造。UG面向過程驅(qū)動(dòng)的技術(shù)是虛擬產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，在面向過程驅(qū)動(dòng)技術(shù)的環(huán)境中，用戶的全部產(chǎn)品以及精確的數(shù)據(jù)模型能夠在產(chǎn)品開發(fā)全過程的各個(gè)環(huán)節(jié)保持相關(guān)，從而有效地實(shí)現(xiàn)了并行工程。</p><p>　　該軟件不僅具有強(qiáng)大的實(shí)體造型、曲面造型、虛擬裝配和產(chǎn)生工程圖等設(shè)計(jì)功能；而且，在設(shè)計(jì)過程中可進(jìn)行有限元分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)力學(xué)分析和仿真模擬，提高設(shè)計(jì)的可靠性；同時(shí)，可用建立的三維模型直接生成數(shù)控

87、代碼，用于產(chǎn)品的加工，其后處理程序支持多種類型數(shù)控機(jī)床。另外它所提供的二次開發(fā)語言UG/OPen GRIP，UG/open API簡單易學(xué)，實(shí)現(xiàn)功能多，便于用戶開發(fā)專用CAD系統(tǒng)。具體來說，該軟件具有以下特點(diǎn)：</p><p>　　l．具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，真正實(shí)現(xiàn)了CAD/CAE/CAM等各模塊之間的無數(shù)據(jù)交換的自由切換，可實(shí)施并行工程。</p><p>　　2．采用復(fù)合建模技術(shù)，可將實(shí)體建

88、模、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模與參數(shù)化建模融為一體。</p><p>　　3．用基于特征（如孔、凸臺(tái)、型膠、槽溝、倒角等）的建模和編輯方法作為實(shí)體造型基礎(chǔ)，形象直觀，類似于工程師傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)辦法，并能用參數(shù)驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　4．曲面設(shè)計(jì)采用非均勻有理B樣條作基礎(chǔ)，可用多種方法生成復(fù)雜的曲面，特別適合于汽車外形設(shè)計(jì)、汽輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)等復(fù)雜曲面造型。</p><

89、p>　　5．出圖功能強(qiáng)，可十分方便地從三維實(shí)體模型直接生成二維工程圖。能按ISO標(biāo)準(zhǔn)和國標(biāo)標(biāo)注尺寸、形位公差和漢字說明等。并能直接對(duì)實(shí)體做旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖和軸測(cè)圖挖切生成各種剖視圖，增強(qiáng)了繪制工程圖的實(shí)用性。</p><p>　　6．以Parasolid為實(shí)體建模的核心，實(shí)體造型功能處于領(lǐng)先地位。目前著名CAD/CAE/CAM軟件均以此作為實(shí)體造型基礎(chǔ)。</p><p>　　7．提供了

90、界面良好的二次開發(fā)工具GRIP（GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING）和UFUNC（USER FUNCTION），并能通過高級(jí)語言接口，使UG的圖形功能與高級(jí)語言的計(jì)算功能緊密結(jié)合起來。</p><p>　　8．具有良好的用戶介面，在UG系統(tǒng)中，絕大多數(shù)功能都可通過圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)；進(jìn)行對(duì)象操作時(shí)，具有自動(dòng)推理功能；同時(shí)，在每個(gè)操作步驟中，都有相應(yīng)的提示信息，便于用戶做出正確的選擇。</

91、p><p>　　3.4 UG NX的加工步驟</p><p>　?。ㄒ唬?dǎo)入所需加工的零件，并設(shè)計(jì)毛坯。</p><p>　?。ǘ┰O(shè)置加工參數(shù)，定義零件加工工藝。</p><p>　　綜合運(yùn)用所學(xué)過的如《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《金屬切削機(jī)床》等課程的相關(guān)知識(shí)，選擇合適的加工工藝方法，安排零件的加工工序，確定粗加工、半精加工、精加工所對(duì)應(yīng)的不同加工表

92、面的刀具、切削用量、進(jìn)退刀路徑、主軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)后，該系統(tǒng)便自動(dòng)計(jì)算出機(jī)加工余量，并動(dòng)態(tài)顯示出和粗加工、半精加工、精加工所對(duì)應(yīng)的不同加工表面的刀位軌跡和機(jī)床代碼，省去了人為編制NC程序的煩惱。</p><p>　　（三）利用UG NX系統(tǒng)，對(duì)計(jì)算機(jī)計(jì)算的刀具路徑進(jìn)行模擬仿真。</p><p>　　UG NX特有的模擬仿真功能，可以進(jìn)行三維真實(shí)感動(dòng)態(tài)仿真加工，省時(shí)間、省材料、省設(shè)備投人。在仿真

93、過程中，刀具沿著所定義的加工軌跡進(jìn)行動(dòng)態(tài)加工，可以直觀地掌握數(shù)控加工的過程，判斷刀具軌跡的連續(xù)性、合理性，是否存在刀具干涉、空走刀撞刀等情況，刀位計(jì)算機(jī)是否正確。通過對(duì)照加工后的結(jié)果，查看加工刀具軌跡定義的合理與否，對(duì)不滿意的加工結(jié)果重新進(jìn)行零件建模或重新定義刀位軌跡，實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)計(jì)和虛擬加工。</p><p>　?。ㄋ模├肬G NX系統(tǒng)將刀具軌跡轉(zhuǎn)換成數(shù)控加工程序，通過計(jì)算機(jī)機(jī)床接口傳送，并控制數(shù)控機(jī)床進(jìn)行實(shí)際

94、加工。</p><p>　　將生成的零件的NC程序通過數(shù)據(jù)接口傳至數(shù)控機(jī)床，控制機(jī)床進(jìn)行加工。在這個(gè)過程中，NC程序、數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)接口起了非常重要的作用。</p><p>　　UG NX是我國目前機(jī)械加工自動(dòng)化中使用最普遮的一種軟件，應(yīng)用極為廣泛，具有很大的利用價(jià)值。</p><p><b>　　3.4.1工件分析</b></p>

95、<p>　　齒輪箱蓋板是由周邊、凹槽以及曲面的零件。形狀比較簡單，需要進(jìn)行表面型腔銑、等高輪廓銑。</p><p><b>　　3.4.2工藝分析</b></p><p>　　a、工件安裝將工件放在墊塊上，用平寇鉗夾緊.</p><p><b>　　b、加工坐標(biāo)系</b></p><p&g

96、t;　　X：取模型x方向的中心。</p><p>　　Y：取模型y方向的中心。</p><p>　　Z:毛坯的主平面即型腔的頂平面</p><p>　　加工工步表如表3-1</p><p>　　表 3-1加工工步表</p><p><b>　　工步安排</b></p><p&g

97、t;　　分析該零件的結(jié)構(gòu)可以看出，主要成型部分的3個(gè)部分加工。</p><p>　　首先要進(jìn)行型腔銑，將大部分余量切除。采用型腔銑的方式進(jìn)行加工，走刀方式選擇平行雙向走刀，每層切削深度最大為0.4。型腔銑時(shí)選用D6r0.8的圓鼻刀，主軸速度為3000r/min，機(jī)床進(jìn)給為1000mm/min。</p><p>　　等高輪廓銑,刀具為D3的平刀, 采用等高方式進(jìn)行加工，切削深為1，每一刀的全

98、局深度為0.2，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為4000r/min，機(jī)床進(jìn)給為800mm/min。</p><p>　　等高輪廓銑,刀具為D1的平刀, 采用等高方式進(jìn)行加工，切削深為1，每一刀的全局深度為0.2，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為5000r/min，機(jī)床進(jìn)給為600mm/min。</p><p><b>　　初始化設(shè)計(jì)</b></p><p>　　A、打開模型并進(jìn)入

99、加工模塊</p><p><b>　　a、打開模型文件</b></p><p><b>　　b、檢視模型</b></p><p><b>　　c、進(jìn)入加工模塊</b></p><p><b>　　d、設(shè)置加工環(huán)境</b></p><p&

100、gt;<b>　　e、創(chuàng)建幾何體</b></p><p><b>　　f、選擇部件幾何體</b></p><p><b>　　g、創(chuàng)建刀具</b></p><p><b>　　B、創(chuàng)建粗加工操作</b></p><p><b>　　a、創(chuàng)建型腔銑

101、操作</b></p><p><b>　　b、確定父節(jié)點(diǎn)組</b></p><p><b>　　c、確定幾何體</b></p><p><b>　　d、設(shè)置操作參數(shù)</b></p><p>　　e、生成刀路軌跡并檢視</p><p>　　C、

102、上蓋凹模的側(cè)面精加工</p><p>　　a、創(chuàng)建等高輪廓銑操作</p><p><b>　　b．選擇裁剪幾何體</b></p><p><b>　　c、設(shè)計(jì)操作參數(shù)</b></p><p>　　d、生成刀路軌跡并檢視</p><p><b>　　D、臺(tái)階清角加工&

103、lt;/b></p><p><b>　　a、復(fù)制和粘貼</b></p><p><b>　　b、修改參數(shù)</b></p><p>　　c、生成刀路軌跡并檢視</p><p>　　E、利用UG NX CAM進(jìn)行仿真演示，然后經(jīng)過后只處理得到齒輪箱蓋板型面模具數(shù)控加工程序。</p>

104、<p>　　3.5 數(shù)控加工及編程</p><p>　　3.5.1 對(duì)凹模主體進(jìn)行數(shù)控加工</p><p>　　打開UG4.0軟件進(jìn)入建模環(huán)境。如圖3-2</p><p><b>　　3-2圖</b></p><p>　　3.5.2 創(chuàng)建幾何體如圖3-3</p><p><b&g

105、t;　　3-3圖</b></p><p>　　3.5.3進(jìn)入加工環(huán)境,采用三軸加工</p><p>　　首先使坐標(biāo)系回到原點(diǎn)，開始定義毛坯，將毛坯填充的部分透明化。</p><p>　　3.5.4編輯三維加工步驟：</p><p>　　1.先要進(jìn)行型腔銑，將大部分余量切除。采用型腔銑的方式進(jìn)行加工，走刀方式選擇平行雙向走刀，每層切

106、削深度最大為0.4。型腔銑時(shí)選用D6r0.8的圓鼻刀，主軸速度為3000r/min，機(jī)床進(jìn)給為1000mm/min。</p><p>　　1.主界面、刀具、進(jìn)給和速度分別如下：3-4圖、3-5圖、3-6圖、3-7圖</p><p>　　3-4圖 3-5圖</p><p>　　3-6圖

107、 3-7圖</p><p>　　2.將生成刀具路徑如圖3-8</p><p><b>　　3-8圖</b></p><p>　　等高輪廓銑,刀具為D3的平刀, 采用等高方式進(jìn)行加工，切削深為1，每一刀的全局深度為0.2，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為4000r/min，機(jī)床進(jìn)給為800mm/min。</p><p>　　3.主

108、界面、刀具、進(jìn)給和速度分別如下：3-9圖、3-10圖、3-11圖、3-12圖</p><p>　　3-9圖 3-10圖</p><p>　　3-11圖 3-12圖</p><p>　　將生成刀具路徑如圖3-13、3-14</p><p>&l

109、t;b>　　3-13圖</b></p><p><b>　　3-14圖</b></p><p>　　3.等高輪廓銑,刀具為D1的平刀, 采用等高方式進(jìn)行加工，切削深為1，每一刀的全局深度為0.2，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為5000r/min，機(jī)床進(jìn)給為600mm/min。</p><p>　　5.主界面、刀具、進(jìn)給和速度分別如下：3-15