南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文） 自动化学院 本科毕业设计（论文）题目： 基于UG充电器模型的计算机辅助 设计与制造 专 业： 数控技术与应用 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师: 起迄日期： 设计地点： 53摘 要CAD/CAM是计算机辅助设计/计算机辅助制造的简称。CAD/CAM软件很多，如MasterCAM, Pro/Engineer, UG等。Unigraphics(简称UG)软件是美国EDS公司著名的3D产品开发软件，利用UG软件可以更好地提高设计质量与设计效率，由于其强大的功能，已逐渐成为当今世界最为流行的CAD/CAE/CAM软件之一。本文详细叙述了运用UG软件实现充电器支座三维模型设计及虚拟制造的方法。先在UG软件的CAD建模中，通过拉伸实体、布尔运算、实体抽壳和实体倒圆角等功能绘制出充电器支座的三维模型。然后在UG的加工模块中，完成充电器模型的虚拟制造，生成了两个平面轮廓铣程序，一个是粗加工程序另一个是精加工程序。后置处理中选用MILL_3_AXIS机床，生成机床可以识别的程序。在虚拟制造中，还需要考虑到刀具、切削用量等加工工艺的选择，这些在文中也作了详细介绍。此外，文中还介绍了数控加工中程序传送的方法。利用CimcoEdit软件将生成的程序传送到西门子铣床上。要注意的是，粗加工程序较短，可以先直接传送到机床中，然后加工。但精加工程序比较长，不能完成一次性传送，因此文中介绍了边传送边加工的DNC加工方法。关键字：CAD/CAM；虚拟制造；数控加工；UG；充电器 ABSTRACTCAD/CAM is an abbreviation of Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing. There are many CAD/CAM software，such as MasterCAM, Pro/Engineer, UG and so on. Unigraphics(called UG)produced by American EDS Corporation is famous 3D software. The design quality and the rated capacity can be improved well by using UG software. As a result of its formidable function, UG has gradually becoming one of the most world popular CAD/CAE/CAM software.This paper elaborates on 3D model design and virtual manufacturing of chargers by UG Software. First in CAD modeling, draw the 3D model of chargers through tensile entities, Boolean operation, shell entities and entities rounding function. Then in UG processing module, complete the Chargers virtual manufacturing model. It produces two plane contour milling procedures. One is a rough machining procedure another is a precision machining procedure. In post processing, the topic selects the MILL_3_AXIS machine. It can produce procedure which can be identified by machine. In the virtual manufacturing, processing craft must be considered which contains the cutting tool, cutting specifications choice and so on. The article also gives a detailed briefing. In addition, this paper introduces a program transmission method. By CimcoEdit input software generated procedures into Siemens milling machine. It should be noted that the rough machining procedure is short, may directly transmitted into machine. But the precision work procedure is very long and it cannot be transmitted into the machine. It needs to be transmitted while processing. This is called CNC.Key words： CAD/CAM；the virtual manufacturing；NC；UG；charger目 录第一章 绪论1 1.1 引言1 1.2 选题背景与意义1 1.3 研究现状3 1.4 本文结构4第二章 CAD/CAM的概况5 2.1 CAD/CAM技术的发展5 2.2 常见的CAD/CAM软件6 2.3 UG NX的介绍7 2.3.1 UG的功能及特点7 2.3.2 UG的主要功能模块9第三章 充电器模型测绘11 3.1 测绘方法11 3.2 测绘过程11第四章 基于UG的充电器CAD实体设计过程134.1 实体建模过程13 4.1.1 画出充电器三维造型的轮廓线13 4.1.2 创建实体16 4.1.3 前视图造型设计18 4.1.4 倒圆角20 4.1.5 实体抽壳224.1.6 孔的设计224.1.7 平移坐标轴24 4.2 曲面分析25 4.3 工程制图26第五章 基于UG的充电器CAM设计过程285.1 工艺分析285.2 CAM模拟加工过程29第六章 充电器模型的数控加工44 6.1 数控机床介绍446.1.1 数控机床的选择44 6.1.2 装备SIEMENS 802D系统的XKN7140数控铣床的介绍44 6.2 机床加工的工序设计46 6.2.1 夹紧装置的选择46 6.2.2 刀具的选择47 6.2.3 切削用量选择476.3 加工过程47第七章 结论50 7.1 总结50 7.2 感想50致谢51参考文献52附录：程序53第一章 绪 论1.1 引言CAD/CAM是计算机辅助设计/计算机辅助制造(Computer Aided Design/ Computer Aided Manufacturing)的简称。其核心是利用计算机快速高效地处理各种信息，进行产品的设计与制造，它彻底改变了传统的设计、制造模式，利用现代计算机的图形处理技术、网络技术，把各种图形数据、工艺信息、加工数据，通过数据库集成在一起，供大家共享。信息处理的高度一体化，支撑着各种现代制造理念，是现代工业制造的基础。计算机辅助设计(CAD)以计算机图形处理学为基础，帮助设计人员完成数值计算，实验数据处理，计算机辅助绘图，进行图形尺寸、面积、体积、应力、应变等分析，即高效、优化地进行产品设计。计算机辅助制造(CAM)是指使用计算机辅助制造系统模拟、优化产品加工过程，利用数控机床加工以及装配出产品的技术。把CAD/CAM作为一个整体来考虑，从产品设计开始到产品检验结束，贯穿于整个过程，可以取得明显的效果。CAD/CAM与传统的制造模式相比有以下的优点： 个人技能、技巧等模拟量信息的数字化，社会化共享。 各工序信息的共享、数值基准的统一，能够推行整个工程的标准化。 改变系统的顺序排列作业，能够进行并行化作业。Unigraphics(简称UG)软件是美国EDS公司著名的3D产品开发软件，利用UG软件可以更好地提高设计质量与设计效率，由于其强大的功能，已逐渐成为当今世界最为流行的CAD/CAE/CAM软件之一。本课题就是基于UG充电器模型的计算机辅助设计与制造。利用UG软件的强大功能完成充电器模型三维造型设计及制造，目的是研究和掌握UG在模具设计中的应用。课题的主要任务是： 学习UG软件，用UG软件绘制出充电器的三维模型。 用UG软件完成充电器模型的虚拟制造。 在加工中心机床上实现充电器模型的数控加工。1.2 选题背景与意义近年来数控机床的普及以及CAD/CAM技术的快速推广，促进了我国制造业设备的更新换代，在制造业中使用CAD/CAM技术，提高了产品质量，降低了产品成本，缩短了生产周期，不断提高我国产品在国际市场上的竞争能力。对于已经加入世贸组织的我国，积极推广CAD/CAM技术，有利于我国企业加速融入全球的竞争机制。CAD/CAM系统在机械制造方面的功能用框图可表达为图1.1所示。 图1.1 CAD/CAM功能框图(1) 产品设计从产品意图设计开始到进行三维实体造型、设计装配图和出详细的零件图以及强度校核、运动学分析、动态干涉检查等。(2) 工艺设计(虚拟制造)根据所设计的产品类型、特征、外形形状，选择不同的加工方式，根据加工条件，设计加工路线，确定工艺参数、切削用量，生成加工程序。仿真实体切削加工过程，根据仿真结果，修改切削用量重新仿真，直到达到最佳效果为止。尽管近年来许多企业都开始采用CAD/CAM技术，但由于是不同厂家的软件，以及从三视图到立体三维图的重复造型工作，企业内部网络化还不普及，单一数据库、共享还有待提高。理想化的CAD/CAM一体化模式如图1.2所示。 图1.2 单一数据库系统的理想模式所有的CAD/CAM功能都与一个公共数据库相连，应用程序使用公共数据库里的信息，实现产品设计、工艺规程编制、生产过程控制、质量控制、生产管理等产品生产全过程的信息集成。Unigraphics(简称UG)是目前功能最为强大的CAD/CAM软件，在汽车、航天、机械制造等行业应用十分普遍，特别是在模具行业应用更为广泛。它具有强大的曲线设计、实体造型、曲面设计、虚拟装配和生成工程图等功能，可以进行仿真模拟、机构运动分析、动力学