数控加工工艺技术编程毕业论文
目录
第一章绪论 (7)
1.1数控加工技术的发展趋势 (7)
1.1.1继续向开放式、基于PC的第六代方向发展 (7)
1.1.2向高速化和高精度化发展 (7)
1.1.3向智能化方向发展 (7)
1.2UG数控铣削编程的关键技术及应用 (8)
1.2.1 数控编程模块 (8)
1.2.2 刀具轨迹的生成 (8)
1.2.3刀具轴的导动方式 (10)
1.2.4刀具轨迹编辑的修改 (10)
1.2.5加工仿真 (10)
1.2.6后置处理 (10)
1.2.7切削参数库设置 (11)
1.2.8 CAM二次开发功能接口 (11)
1.3U NIGRAHPICS NX/CAM数控编程流程 (12)
第二章零件图纸的工艺分析 (13)
2.1零件图分析 (13)
2.1.1读图和审图 (13)
2.1.2零件结构的工艺性 (14)
2.2毛坯、余量分析 (15)
2.2.1毛坯的种类 (15)
2.2.2加工余量 (15)
第三章加工准备及工艺路线的确定 (16)
3.1机床及工艺装备的选择 (16)
3.1.1夹具的选择 (17)
3.1.2刀具选择 (17)
3.2基准的选择 (18)
3.3切削用量及切削液的选择 (19)
3.3.1吃刀量 (19)
3.3.2进给速度 (20)
3.3.3切削速度 (21)
3.3.4切削液的选择 (22)
3.4确定工艺路线 (23)
3.5确定进给路线 (23)
3.6数控加工工序卡 (24)
第四章 UG加工和编程设计 (26)
4.1加工并生成程序 (26)
4.1.1工艺参数设定 (26)
4.1.2生成加工轨迹 (27)
4.1.3生成部分程序 (29)
4.1.4例举自动生成的程序 (30)
4.2手工编程 (39)
参考文献 (42)
附录 (43)
致谢 (44)
第一章绪论
数控技术是用数字信息对机床运动和工作过程进行控制的技术，它是集传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通信技术和光机电技术等于一体的现代制造业的基础技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。数控装备则是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透而
形成的机电一体化产品。数控技术是制造自动化的基础，是现代制造装备的灵魂核心，是国家工业和国防工业现代化的重要手段，关系到国家战略地位，体现国家综合国力水平，其水平的高低和数控装备拥有量的多少是衡量一个国家工业现代化的重要标志。
1.1数控加工技术的发展趋势
数控加工的发展趋势包括继续向开放式、基于PC的第六代方向发展、向高速化和高精度化发展、向智能化方向发展。
1.1.1继续向开放式、基于PC的第六代方向发展
基于PC所具有的开放性、低成本、高可靠性、软硬件资源丰富等特点，更多的数控系统生产厂家会走上这条道路。至少采用PC机作为它的前端机，来处理人机界面、编程、联网通信等问题，由原有的系统承担数控的任务。PC机所具有的友好的人机界面，将普及到所有的数控系统。远程通讯，远程诊断和维修将更加普遍。
1.1.2向高速化和高精度化发展
这是适应机床向高速和高精度方向发展的需要。
1.1.3向智能化方向发展
随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度将不断提高。
（1）应用自适应控制技术
数控系统能在运行过程中检测一些重要信息，并自动调整系统的有关参数，达到改进系统运行状态的目的。
（2）引入专家系统指导加工
将熟练工人和专家的经验，加工的一般规律和特殊规律存入系统中，以工艺参数数据库为支撑，建立具有人工智能的专家系统。
（3）引入故障诊断专家系统
在设备故障诊断系统中借助多种数学原理和系统理论，形成了多种不同的诊断方法。
（4）智能化数字伺服驱动装置
可以通过自动识别负载，而自动调整参数，使驱动系统获得最佳的运行状态。
1.2 UG数控铣削编程的关键技术及应用
Unigrahics NX/CAM有以下重要组成部分：三维建模、刀具轨迹设计、刀具轨迹编辑修改、加工仿真、后置处理、数控编程模板、切削参数库设计和二次开发功能接口等。
1.2.1 数控编程模块
使用数控编程模板有利于利用已有的经验和专家知识，达到企业部资源共享的目的。系统提供了加工程式模板、刀具模板、加工对象模板和刀具轨迹模板。在模板中不断注入数控编程员、加工工艺师和技术工人等的知识、经验和习惯，建立起规的数控加工工艺过程，为强化企业生产管理、提高产品的加工效率和质量打下良好的工艺技术基础。CAM系统创建用户自己的模板可以将预先的加工顺序、工艺参数和切削参数设置好。针对相似的零件加工对象，应用模板可以大幅度提供数控编程的效率和质量，尤其是在模具行业对形似的成组零件的加工。例如，在制造模具时将加工凸模和凹模时的最佳工艺过程定义为加工模板，在加工新的产品对象时，只需调用模板文件，选择所需的几何体，并起动这个流程即可。用户通过加工向导非常容易地从模板中获得专家级的制造过程指导。通过
向导，预先定义的模板可以被激活，并通过简单的交互快速生成数控加工刀具轨迹。
Unigraphics NX系统提供了基本的数控编程模板，以Shops_diemould模板集为例，其配置文件Shops_diemold.dat位于\mach\resource\configuration 中，模板集文件 Shops_diemold.opt则位于\mach\resource\template目录下。用户可根据本企业的经验创建自己的程式、粗精加工、刀具、产品等类型的编程模板。利用模板之前，需要对不同产品类的零件的不同加工方式的模板进行整理与收集。在创建模板时可按加工方式进行分类，对于系列化或相似的加工工艺，如凸凹模具类零件的加工等，则可以包含粗精加工方案、刀具及工艺参数的选择等完整的加工流程模板。模板的定义可根据产品加工要求与几何特征划分，也可根据产品加工要求与材料等多种方式进行划分。
1.2.2 刀具轨迹的生成
系统提供了钻孔循环、攻丝和镗孔等点位加工编程模块，具有多种轮廓加工、等高环切、行切以及岛屿加工平面铣削等编程功能。其提供的3～5坐标复杂曲面的固定轴与变轴加工编程功能，可以任意控制刀具轴的矢量方向，具有曲面轮廓、等高分层、参数线加工、曲面流线、陡斜面和曲面清根等多种刀具轨迹控制方式。
(1)UG/Planar Milling(UG平面铣削)
UG平面铣削模块功能，包括多次走刀轮廓铣、仿形腔铣、Z字形走刀铣削，规定避开夹具和进行部移动的安全余量，提供型腔分层切削功能、凹腔底面小岛加工功能，对边界和毛料几何形状的定义、显示未切削区域的边界，提供一些操作机床辅助运动的指令，如冷却、刀具补偿和夹紧等。
(2)UG/Core & CavityMilling(UG型芯、型腔铣削)
利用UG型芯、型腔铣削可完成粗加工单个或多个型腔，可沿任意类似型芯的形状进行去除大余量的粗加工，对非常复杂的形状产生刀具运动轨迹，确定走刀方式。通过容差型腔铣削可加工设计精度低、曲面之间有间隙和重叠的形状，而构成型腔的曲面可达数百个，发现型面异常时，它可以或自行更正，或在用户规定的公差围加工出型腔来。
(3) UG/Fixed AxisMilling(UG固定轴铣削)
UG固定轴铣削模块功，包括产生3轴联动加工刀具路径功能、加工区域选择功能，有多种驱动方法和走刀方式可供选择，如沿边界切削、放射状切削、螺旋切削及用户定义方式切削等。在沿边界驱动方式中，又可选择同心圆和放射状走刀等多种走刀方式，提供逆铣、顺铣控制以及螺旋进刀方式，自动识别前道工序未能切除的未加工区域和陡峭区域，以便用户进一步清理这些地方。
(4) UG/Flow Cut (UG自动清根)
自动找出待加工零件上满足“双相切条件”的区域，一般情况下这些区域正好就是型腔中的根区和拐角。用户可直接选定加工刀具，UG/Flow Cut模块将自动计算对应于此刀具的“双相切条件”区域并将其作为驱动几何，自动生成一次或多次走刀的清根程序。当出现复杂的型芯或型腔加工时，该模块可减少精加工或半精加工的工作量。
(5) UG/Variable Axis Milling(UG变轴铣削)
变轴铣削模块支持定轴和多轴铣削功能，可加工UG造型模块中生成的任意几何体，并保持主模型的相关性。该模块提供经多年工程使用验证的3～5轴铣削功能，提供刀轴控制、走刀方式选择和刀具路径生成功能。