1、 西南科技大学城市学院 第 1 页 共 28 页 毕业设计论文 UG 在手摇充电式手电筒灯头型芯编程中的应用 院 系 专 业 年 级 学 号 学生姓名 指导老师 2015 年 04 月 西南科技大学城市学院 第 2 页 共 28 页 摘 要 . 3 第一章 . 4 1.1 绪论 . 4 1.1.1、知识驱动自动化 . 4 1.1.2、系统化造型 . 4 1.1.3、集成化协作 . 5 1.1.4、开放式设计 . 5 1.1.5、实践验证的应用工具 . 5 第二章 NX 数控编程基础 . 6 2.1 NX 在铣削加工中的应用类型 . 6 2.2 编程流程 . 6 2.3 加工环境 . 7 2.3
2、.1 CAM 会话配置 . 7 2.3.2 加工环境的初始化 . 8 第三章 启动应用环境与加工环境 . 9 3 1 创建加工环境 . 9 3.1.1 创建加工环境 . 9 3.1.2 创建操作导航器 . 10 3.2 创建加工对象 .11 3.2.1 创建机床坐标及系安全平面 .11 3.2.2 设置第一次加工几何体 . 13 3.2.3 创建刀具 . 14 第四章 型腔铣的数控编程 . 17 4.1 创建操作 . 17 4.2 编制粗加工程序 . 17 4、 3 编制精加工程序 . 22 结论 . 24 致谢 . 25 查阅文献 . 26 西南科技大学城市学院 第 3 页 共 28 页 摘
3、 要 本文对 UG 软件的应用、 UG 编程的方法、 手摇充电式手电筒灯头型芯 的编程和加工进行了较为粗略的介绍和描述。并且对 手摇充电式手电筒灯头型芯 的编程过程 作出了实例分析和讲解，较为综合的阐述了 UG 在数控领域的前 景与应用。 UG（ Unigraphics NX）是 Siemens PLM Software 公司出品的一个产品工程解决方案， UG 的开发始于 1990 年 7 月 ， 这是一个交互式 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。它在诞生之初主要基于工作站，但随着 PC 硬件的发展和个人用户的迅速增长，
4、在 PC上的应用取得了迅猛的增长，目前已经 成为模具行业三维设计的一个主流应用 。 它是基于 C 语言开发实现的。 UG NX 是一个在二和三维空间无结构 网格 上使用自适应多重网格方法开发的一个灵活的数值求解偏微分方程的软件工具。其设计思想足够灵活地支持多种离散方案。 UG 的目标是用最新的数学技术，即自适应局部网格加密、多重网格和并行计算，为复杂应用问题的求解提供一个灵活的可再使用的软件基础。 UG编程是指采用软件 NXUG，进行数控机床 的数字程序的编制。数控机床没有程序是不能运动的。需要专业人员利用专业软件工具，根据产品的形状编制程序。 UG 编程就是指数控机床的程序编制。 本课题的研
5、究是从实体编程的实际出发，完成 手摇充电式手电筒灯头型芯 的设计与编程。本文我主要内容如下： 一、介绍了 UG的来历、发展、应用及其它软件相比的优点，对所选用的手电筒上盖型腔进行了简述。 二、简述了 手电筒灯头 从手电筒中分离过程， 三、详细介绍了利用 UG 对 手摇充电式手电筒灯头型芯 的编程过程，并利用实例说明了 UG 在现代数控加工编程方面的重要性。 【关键词】 ： UG 软件的应 用 ； 手摇充电式手电筒灯头 ； UG 编程 ；实例。 西南科技大学城市学院 第 4 页 共 28 页 第一章 1.1 绪论 近年来随着产品形状越来越复杂，人们对产品制作质量要求越来越高，同时产品的设计难度也
6、越来越大，由于以前的 Mastercam、 CAD、 CAE 等辅助软件越来越不能满足技术需要， UG 应用广泛基本集成了制造业所需要应用的各种模块。它是集成软件、建模、制图、编程、于一体，其二次开发功能强大、程序、工艺文件可以自动生成，采用基于约束的特征建模和传统的几何建模为一体的复合建模技术。在曲面造型、数控加工方面是强项，但在分析方面较为薄弱。但 UG 提供了分析软件 NASTRAN、 ANSYS、 PATRAN 接口；机构动力学软件 IDAMS 接口；注塑模分析软件 MOLDFLOW 接口等。 Unigraphics 提供给公司一个从设计、分析到制造的完全的数字的产品模型。 Unigr
7、aphics 采用基于过程的设计向导、嵌入知识的模型、自由选择的造型方法、开放的体系结构以及协作式的工程工具，这些都只是 Unigraphics 帮助您提高产品质量、提高生产力和创新能力所采用的众多独特技术中的一小部分。 1.1.1、知识驱动自动化 所谓知识驱动自动化 (KDA)就是获取过程知识 并用以推动产品开发流程的自动化。捕捉并反复利用知识是 Unigraphics 最重要的特征。它反映了我们对客户不变的承诺，并始终保护客户在研究、设计、生产和人员上的投资。在自动化环境中运用知识的方式使 Unigraphics 有别于其它任何产品。 KDA 是一个革命性的工具，它不仅使知识捕捉成为可能，
8、并使这一过程更为有效、实用和有力。 通过将工程过程中可重复的片断自动化，同时帮助那些缺乏经验的工程师解决复杂的问题， KDA 缩短了产品运行的周期。 1.1.2、系统化造型 使用参数化造型，客户只要简单地修改模型的 尺寸标注，就能看到该零件各种不同的形状和尺寸，而使用系统化造型，客户就能够通过改变产品中任何工件，西南科技大学城市学院 第 5 页 共 28 页 进行各种变形，来查看完整的产品及其生产过程。 制造企业除了设计零件之外，还要进行装配、子装配以及构件的设计。Unigraphics 技术将参数化造型技术提升到更为高级的系统和产品设计的层面上。系统级的设计参数将由产品向下驱动其子系统、装配
9、以及最终的构件。对于产品定义模板的修改将通过自动化的途径，控制折射到所有相关的系统和构件之上。 1.1.3、集成化协作 制造企业生产的产品，通常是集体协作的结晶。 Unigraphics 涵盖了支持您将扩展产品开发团队、客户以及供应链纳入产品开发流程的所有技术。 1.1.4、开放式设计 Unigraphics 对其它 CAD 系统是开放的，甚至还为其它计算机辅助工具提供了基础技术，这样客户就可以同整个开发过程中涉及到的其它系统轻松地交换数据。 Unigraphics 拓宽了您获取设计信息的途径，它允许您将几何规则和约束直接应用于所有模型，不论它们来自何处。此外， Unigraphics 还具备
10、良好的柔韧性，它根据客户特定的工作环境和手头上特定的工作，来组合不同的建模方法。 1.1.5、实践验证的应用工具 从概念设计到产品内加工， Unigraphics 产品丰富的功能与继承的深度都是无可比拟的。先进的 CAD/CAM/CAE 软件集成了客户的最佳实践经验和过程，Unigraphics 为产品开发周期的每一个领域都提供了一流的解决方案。如今，数以千记的客户 -从生产航空航天产品到生产日用消费品的全球领导工，都正受益于这一解决方案所带来的价值，它们使用这个软件进行新颖而高质量的产品开发，并能够快速超越竞争对手，率先将产品投放市场。 西南科技大学城市学院 第 6 页 共 28 页 第二章
11、 NX 数控编程基础 本文主要以 NX5 为例 详细说明了 UG在手电筒上盖型腔编程中的应用，本章主要介绍 NX5 的基础知识，及数控加工中的加工流程。 2.1 NX 在铣削加工中的应用类型 NX5 的加工应用类型有数控钻削、数控铣削、数控线切割、数控车削、和高速加工的编程能力。根据主轴是否可变， NX5 的铣削应用提供了固定轴铣和可变轴铣两种编程方式。如图：、 NX5 加工的几何对象可以是点、线、片体和实体，这些数据可以是由本系统生成，也可以是由其他任何 CAD 系统生成而通过各种数据转换格式导进本系统而得。 2.2 编程流程 应用 NX5 进行编程时，一般都遵循一定的流程，一般可以归纳一下
12、八个步骤。 第一步，加工零件的几何模型准备； 第二步，加工工艺路线的制定； 第三步，加工环境的选择； 铣削应用 固定轴铣 可变轴铣 平面铣 轮廓铣 可变轴曲面轮廓铣 顺序铣 固定轴曲面轮廓铣 型腔铣 西南科技大学城市学院 第 7 页 共 28 页 第四步，父级组的创建及参数的设定； 第五步，加工操作的创建及参数的设定； 第六步，刀轨的产生与校核； 第七步，刀轨的后处理； 第八步，加工工艺卡的制作。 2.3 加工环境 打开一个部件后，从【应用程序】工具条中选择【加工】图标 ，或从标准工具条中选择图标 并从弹出的菜单中选择【加工】。如图 2.3.1 CAM 会话配置 【 CAM 会话配置】用来定义
13、可用的加工处理器、刀具库、后处理器，以及应用于某些特定场合如模具加工、机械加工等的高级参数。系统通过一个扩展名为“ dat” 类型的文件来定义【 CAM 会话配置】。 选择不同的 CAM 会话配置，【 CAM 设置】表中将列出相应可用的 CAM 设置。一个不见只能存在一种 CAM 会话设置，当要切换到另一种 CAM 会话设置时，可用从主菜单选择【工具】【操作导航器】【删除设置】，此时系统将弹出如图1-1 所示的对话框。 西南科技大学城市学院 第 8 页 共 28 页 图 1-1 【设置删除确认】对话框 单击【确定】按钮，系统将删除当前配置下所生成的所有加工 对象。同时重新弹出如图 1-2 所示
14、对话框： ： 图 1-2 【加工环境】设置 2.3.2 加工环境的初始化 在【加工环境】会话框中，先在【 CAM 会话配置】表中选择一种配置，然后再【 CAM 配置】表中选择一种设置，然后点击【初始化】按钮，系统就会开始加工环境初始化。当初始化完成时，用户就可以创建和管理加工对象了。例如图： 西南科技大学城市学院 第 9 页 共 28 页 第三章 启动应用环境与加工环境 本章将以图 1-3 所示榨汁机内支架型腔模型为例，介绍如何启动【加工】应用模块和选择加工环境。 图 1-3 榨汁机内支架型腔模型 3 1 创建加工环境 3.1.1 创建加工环境 第一步：从【标准】工具条中单击【打开】 在光盘中
15、长到零部件图像，如图 1-4 所示 : 图 1-4 打开图档 西南科技大学城市学院 第 10 页 共 28 页 第二步：启动【加工】应用模块。从【应用程序】工具条中选择【加工】图标 ，或从标准工具条中选择图标 并从弹出的菜单中选择【加工】。如图 1-5 所示： 图 1-5 选择加工应用模块 第三步 :选择加工环境，当创建好【加工】模块后系统自动弹出如图 1-6 所示对话框：并选择【 mill contour】三维加工应用模块。 图 1-6 选择三维【 mill contour】 加工应用模块 3.1.2 创建操作导航器 在窗口左边资源条中选择加工【操作导航器】，如图 1-7：如果之前打开过图形部件，或者需要更换操作导航器，这需要重复“ 2.3.1”节所讲知识。
