目 次
1 绪论 ……1
1.1 课题研究背景1
1.3 国内外发展现状1
1.4 数控加工工艺概述…2
1.5 研 究 方 法 3
2 典型零件的三维工序的几何建模……4
2.1 UG 概述4
2.2 机头体三维工序模型的几何建模简述4
2.3 枪机三维工序模型的几何建模简述 11
2.4 机框体三维工序模型的几何建模简述…16
3 机头体三维工艺建模 22
3.1 工艺规程选择 22
3.2 主要加工参数及工艺刀轨 22
4 枪机三维工艺建模…43
4.1 工艺规程选择43
4.2 主要加工参数及工艺刀轨…43
5 机框体三维工艺建模65
5.1 工艺规程选择……65
5.2 主要加工参数及工艺刀轨66
6 数控加工仿真84
7 后处理及数控代码的生成 88
致谢 90
参考文献91
1 绪论 1.1 课题研究背景 在零件的批量生产之前,需要先进行单个零件的生产,来验证工艺规程是否合理,正确。不管是人工检验还是零件试切,都会增加企业人力、时间、资金的投入。计算机数控仿真作为一个新的技术介入到数控程序检验中,简单直观便于缩短产品周期、降低成本、提高产品质量[1]。利用这种技术,工程师们可以很方便地模拟数控加工的过程,并检验数控加工程序是否可靠、同时能预测实际零件的切削加工[2]。 本文主要是针对特种机械零件,先规划零件的工艺规程,然后利用UG 软件对每个工序进行对应的建模,最后在 CAM模块数控加工过程进行数控仿真,导出数控程序。 1.2 国内外研究现状 在国内,主要集中与几何仿真的局部相关技术研究。高校联手研发的加工过程仿真器HIVIPS 和由哈尔滨工业大学研发的三维动态图形仿真器NCMPS,通过建立实体模型,用程序驱动机床运动 [3]。 在国外,美国Maryland 大学研发了虚拟数控机床仿真器,韩国Turbo-TEK公司开发出虚拟数控铣床加工环境。在数控技术持续发展的今天,陆续出现一批优秀的应用软件,如:UG、Master CAM、Virtual CNC、Cimatron 及VERICUT 等[4]。 1.3 国内外发展现状 数控加工仿真在数控加工中占有更大的比重,它的未来的发展方向亦受到关注。在数控加工仿真发展阶段需要解决的问题: 1)建立全方位加工精度的质量仿真模型和加工过程的仿真预测模型; 2)如何利用现有技术让数控加工仿真更智能,物理仿真模型更加可靠; 3)建立关于数控加工的切削试验参数库。让数据共享,减少重复劳动。 4)有机集成几何仿真和物理仿真,建立一个虚拟加工仿真系统环境。[5~7] 1.4 数控加工工艺概述 (1) 加工工艺简述 三维数控工艺设计含有计算机辅助工艺过程设计(CAPP)和数控加工工序设计(MPP),通过有机结合,为加工仿真打下基础。直接调出三维数控工艺设计的结果使用,可以有效减少加工过程仿真中建模过程[8]。CAPP 系统一出现,就承载着对自动化和智能化的强烈追求。随着这一技术的发展,CAPP系统的技术研究慢慢从面向零件,到面向产品规划[9] 。在CAPP系统中融入了人工智能和专家系统,推进 CAPP专家系统向着智能化发展[10]。 (2) 数控加工工艺流程 一般数控加工工艺的设计流程: 1)分析零件图纸; 2)确定数控加工内容; 3)拟定加工工艺过程; 4)合理选择定位基准,设计夹具; 5)选择刀具,对刀点以及换刀点; 6)根据零件结构选择每步工序,确定加工路线; 7)选择切削用量,确定工艺规程。 (3) 数控加工工艺的选择原则 1)定位基准的选择: 粗基准的选择原则:(1)选择重要表面为粗基准;(2)选择不加工表面为粗基准; (3)选择加工余量最小的面为粗基准;(4)选择质量高的表面为粗基准;(5)一个尺寸方向粗基准一般使用一次。 精基准的选择原则:(1)基准重合原则;(2)基准统一原则;(3)自为基准原则;(4)互为基准原则;(5)定位稳定原则。 2)加工顺序 在安排加工顺序时注意的原则。 (1)基准先行原则; (2)先粗后精原则; (3)先主要面后次要面; (4)先面后孔原则; (5)刀具调用次数最少原则; (6)走刀路线最短原则。 3)工序的划分考虑因素: (1)按所用刀具; (2)按粗、精加工划分; (3)按加工部位划分工序。