肋板类零件的数控加工工艺及编程设计.doc

摘 要本论文研究肋板类零件的数控加工工艺及编程，肋板类零件是航空发动机等航空设备中应用广泛的一类零件，通常用作支撑件，其结构较为复杂，一般使用数控加工方法进行制造本文使用大型CAD/CAM软件UG进行了肋板零件的实体建模，分析了肋板零件的工艺特性，设计了数控加工工艺并编制了加工程序,最后使用UG软件的加工仿真功能对所设计的加工工艺化及加工程序进行了切削仿真，验证了加工工艺及加工程序的正确性本文设计的数控加工工艺及数控编程方法有一定的通用性，对同类型零件的数控加工有一定的参考价值关键词: UG软件；数控加工工艺；数控编程 AbstractPresent paper research ribbed plate class components numerical control processing craft and programming，The ribbed plate class components are aeronautical equipments and so on in aircraft engine apply widespread kind of components, Usually serves as the support, Its structure is complex, The general use numerical control processing method carries on the manufacture. This article used large-scale CAD/CAM software UG to carry on the ribbed plate components entity modeling, Has analyzed the ribbed plate components craft characteristic, Has designed the numerical control processing craft and has established the processing procedure, Finally used the UG software the processing simulation function for processing technologizing which designed and processes the procedure to carry on the cutting simulation, Has confirmed the processing craft and the processing procedure accuracy. This article designs the numerical control processing craft and the numerical control programming method， has certain versatilityHas certain reference value to the same type components numerical control processing.Keyword:UG softare;CNC Machining Technology;NC Programming 目 录摘 要 1 ABSTRACT 2目 录 3第1章 绪 论 51.1 UG NX概况 5 1.2 UG NX软件的特点 6可管理的开发环境 7 完整的全流程解决方案 7 知识驱动自动化 7数字化仿真、验证和优化能力 7系统级的建模能力 7 1.3 UG NX模块简介 8 1.3.1 UG NX软件的常用模块 81.4工作环境 9工具条的定制 9第2章 零件实体建模 122.1零件结构分析 12实体分析 12 建模中注意事项 122.1.3 UG特征分类 122.1.4 UG实体建模概述 13零件建模的过程 14层的操作 142．2零件建模 17建模步骤和方法 17第3章 数控加工工艺分析 213.1刀具的选择 21数控刀具的特点 21数控刀具的基本特征 22数控刀具的类型 22数控刀具的材料 23可转位铣刀的选用特点 24各种高效铣削方法 263.2零件工艺特性分析 28数控铣削加工部位及内容的选择与确定 283.2.2 数控铣削加工零件的工艺性分析 28数控铣削加工工艺路线的拟定 29工序的划分 30加工顺序的安排 31加工路线的确定 313.3工艺设计 31工艺方案 31第4章 数控加工编程 364.1加工环境 36加工功能菜单 384.1.2 操作导航员 38 4.2粗加工 40设置加工方法 40建立刀具 40采用装夹方式W1加工 424．3半精加工 424．4精加工 444.5仿真加工 48第5章 总 结 50致谢 51参考文献 52第1章 绪 论计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术是20世纪最杰出的十大工程成就之一。

CAD/CAM软件是CAD/CAM技术的载体，CAD/CAM技术的优势在很大程度上体现在CAD/CAM软件的应用上CAD/CAM软件属知识密集型产品，它的应用需要大量基础知识理论指导CAD/CAM技术是制造工程技术与计算机技术紧密结合、相互渗透而发展起来的一项综合性应用技术，具有知识密集、学科交叉、综合性强、应用范围广等特点CAD/CAM 技术是先进制造技术的重要组成部分，它的发展和应用使传统的产品设计、制造内容和工作方式等都发生了根本性的变化CAD/CAM技术已成为衡量一个国家科技现代化和工业现代化水平的重要标志之一1.1 UG NX概况UGS公司起源于美国麦道飞机公司麦道公司于1976年投资进行UG软件的开发，并将其应用于飞机的设计与制造过程之中在此后的数十年中UG一直处于不断地研发过程之中1987年，通用公司（GM）将UG作为其C4（CAD/CAM/CAE/CIM）项目的战略性核心系统，进一步推动了UG的发展1989年普惠发动机公司（P&W）选择UG作为其辅助设计软件1990年UG成为麦道公司的机械CAD/CAM/CAE的标准1991年UGS公司并入美国EDS公司，以EDS UG运作。

1992年富士通公司订购UG1200套，同年，麦道飞机公司订购UG3000套1996年通用公司一次订购10000套UG及iMAN软件，将UG作为其企业核心CAD/CAM系统1998年EDS UG并购Intergraph公司的机械软件部，成立Unigraphics Solutions Inc2001年9月EDS公司收购SDRC公司，将其与UGS组成Unigraphics PLM Solutions事业部EDS的PLM Solutions事业部关注产品全生命周期的管理理念，造就了业界公认的优秀软件，用户遍布世界500强中的107强，在航空、汽车等领域应用尤其广泛2003年3月PLM Solution事业部被3家公司以现金支付方式从EDS公司收购，成为独立公司—UGS公司UGS公司拥有IDEAS、UG、SolidEdge等著名CAD软件和TeamCenter系列PLM软件，为用户提供多级化的、集成的、企业级的包括软件与服务在内的完整的数字化产品开发解决方案1983年Unigraphics Ⅱ进入市场1986年起Unigraphics引入业界领先的实体建模核心—Parasolid.1993年Unigraphics引入复合建模的概念，将实体建模、曲面建模、线框建模及参数化、特征化建模容为一体。

1995年Unigraphics首次发布Windows NT版本1996年Unigraphics发布了高级装配功能模块、先进的CAM模块以及工业造型模块，在全球发展迅猛，并占领了巨大的市场份额1997年Unigraphics新增了包括WAVE在内的一系列工业领先的新功能2000年发布首个嵌入“基于知识工程”语言的软件产品—UG V172001年发布新版本—UG V18，调整了对话框，使设计更加便捷2002年推出UG NX1，其中“NX”是当时EDS的内部开发代号，有Next Generation的含义，表明UG软件开始致力于成为新一代系统架构和开发平台2002年推出UG NX2和IDEAS NX Series2004年UGS公司推出的UG NX3集成了IDEAS的重要功能和迁移工具，将UG和IDEAS的CAD/CAM/CAE技术完全集成到TeamCenter开放式PDM、协同和可视化环境中目前Unigraphics软件在航天航空、汽车、通用机械、工业设备、医疗器械以及其他高科技应用领域的机械设计和模具制造自动化中得到了广泛的应用，不仅显著简化了复杂产品的设计，提高了产品的设计水平，而且降低了产品的制造成本，提高了企业的敏捷制造能力和快速响应市场的能力。

UGS一直支持美国通用汽车公司实施目前全球最大的虚拟产品开发项目，UG在美国的航空业装机量已超过10000台套，占有90%以上的俄罗斯航空市场和80%的北美汽轮机市场，UG已成为日本著名汽车配件制造商DENSO公司的标准，拥有如Pratt&Whitney和GE喷气发动机公司、B/E航空公司、波音公司、以色列飞机公司、英国航空公司、Northrop Grumman、伊尔飞机和Antonov、3M、Will-Pemco、Biomet、Zimmer、 飞利浦公司、吉列公司、Timex、Eureka和Arctic Cat等众多知名客户UG软件自从1990年进入中国以来，得到了越来越广泛的应用，现已成为我国工业界主要使用的大型CAD/CAE/CAM软件之一Unigraphics软件作为知识取代制造业自动化技术领域的领先者之一和推进制造业信息化工程的一个重要的技术支撑，很好地体现了设计优化技术与基于产品和过程的知识工程的组合，为制造业产品的敏捷制造和新产品开发的全过程提供了一种最优的解决方案1.2 UG NX软件的特点Unigraphics NX是一个从初始的概念设计到产品设计、仿真和制造工程的综合产品开发解决方案。

Unigraphics建立在统一的关联的数据库基础上，提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到数控加工编程和工程分析真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造在面向过程驱动技术的环境中，用户的全部产品以及精确的数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关，从而有效地实现了并行工程1.2.1可管理的开发环境UG NX方案包括对所以产品数据和流程知识实施完全集成的同步管理，从而实现在一个结构化的协同环境中转换产品开发完整的全流程解决方案UG NX应用程序的无缝集成快速传播着对产品和流程信息的变更，从概念一直到制造，使用一套统一的开发系统替代逐点方案知识驱动自动化应用UG NX，在企业的产品开发的所有要素中采取产品和流程知识，以实现流程自动化并最大程度重复利用知识 Unigraphics NX系统内核中的知识引擎可以嵌入、激活设计过程和制造过程中的专门知识，使用户能够运用远远超过传统。