復(fù)雜型腔的凸模及流道加工方法的研究

題目

    復(fù)雜型腔的凸模及流道加工方法的研究

二、指導(dǎo)思想和目的要求

    針對(duì)復(fù)雜型腔的凸模及流道加工的特點(diǎn)，進(jìn)行刀路規(guī)劃，合理地劃分加工區(qū)域、選擇適合的加工方法，制成以提高加工精度兼顧效率的NC加工專(zhuān)用程序。

三、主要技術(shù)指標(biāo)

    1．完成指定翻譯文獻(xiàn)5000字；

    2．完成復(fù)雜型腔的凸模及流道加工的粗加工程編；

    3．完成復(fù)雜型腔的凸模及流道加工精加工及流道清根加工的程編；

    4. 完成復(fù)雜型腔的凸模及流道虛擬仿真加工及生成NC指令。

四、進(jìn)度和要求

第一階段：（共計(jì)5周）

    1．第一周及第二周，翻譯并完成教師指定的英文文獻(xiàn)翻譯；

    2．第三周，熟悉復(fù)雜型腔的凸模及流道加工工藝及工藝模型處理；

    3. 第四周，去工廠現(xiàn)場(chǎng)參觀調(diào)研；

    4．第五周，熟悉及掌握CAD\CAM軟件關(guān)于復(fù)雜型腔凸模及流道加工方法；

第二階段：（共計(jì)5周）

    1．第六周及第七周，完成復(fù)雜型腔的凸模及流道加工工藝模型建立和處理；

    2. 第八周，完成復(fù)雜型腔的凸模及流道加工的粗加工編程；

    3. 第九周，完成復(fù)雜型腔的凸模及流道精加工編程；

    4. 第十周，完成仿真加工及數(shù)控加工代碼生成；

第三階段：（共計(jì)5周）

    1 .第十一周，檢測(cè)復(fù)雜型腔的凸模及流道加工程序的通用性；

    2．第十二周，檢測(cè)復(fù)雜型腔的凸模及流道加工刀路工藝規(guī)劃的合理性；

    3．第十三周，進(jìn)行刀路優(yōu)化、過(guò)切檢查；

    4. 第十四及第十五周，生成通用的數(shù)控指令(G代碼和M代碼)；

    5. 第十六周及第十七周，撰寫(xiě)論文及評(píng)閱。

五、主要參考書(shū)及參考資料

[1] 謝龍漢等. CATIAV5數(shù)控加工[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005年4

   月.

[2] 謝龍漢等.CATIAV5機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005年4

   月.

[3] 謝龍漢等.CATIAV5機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例[M].北京：清華大學(xué)出版社，

   2005年4月.

[4] 謝龍漢等.CATIAV5逆向造型設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005

   年4月.

[5] 謝龍漢等.CATIAV5自由曲面造型[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005

   年4月.

[6] 謝龍漢等.CATIAV5數(shù)控加工實(shí)例[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005

   年4月.

    [7] 卜昆等.計(jì)算機(jī)輔助制造[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

復(fù)雜型腔的凸模及流道加工方法的研究

摘 要

    數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工自動(dòng)化的基礎(chǔ)，是數(shù)控機(jī)床的核心技術(shù)，其水平高低關(guān)系到國(guó)家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)管家綜合國(guó)力的水平。數(shù)控技術(shù)是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)，機(jī)械制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，其實(shí)質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展的同時(shí)，數(shù)控技術(shù)也迎來(lái)了革命性的變化，計(jì)算機(jī)仿真、模擬技術(shù)已成為實(shí)際加工的前提，它省去了大量的工作量，提高了生產(chǎn)效率，最重要的是模擬、仿真技術(shù)將實(shí)際加工中的材料損失降到了最低，大大節(jié)約了加工成本。

    數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用要求數(shù)控編程人員熟練掌握UG、Pro-E、Master CAM等軟件，而本論文主要是運(yùn)用CATIA軟件進(jìn)行數(shù)控加工，運(yùn)用VERICUT軟件進(jìn)行機(jī)床仿真。目前，CATIA軟件在CAD/CAE/CAM以及PDM 領(lǐng)域內(nèi)的領(lǐng)導(dǎo)地位，已得到世界范圍內(nèi)的承認(rèn)，并廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)制造、造船、機(jī)械制造、電子/電器、消費(fèi)品行業(yè)，它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，其特有的DMU電子樣機(jī)模塊功能及混合建模技術(shù)更是推動(dòng)著企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和生產(chǎn)力的提高。VERICUT軟件也廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)、模具制造等行業(yè)，其最大特點(diǎn)是可仿真各種CNC系統(tǒng)，既能仿真刀位文件，又能仿真CAD/CAM后置處理的NC程序，其整個(gè)仿真過(guò)程包含程序驗(yàn)證、分析、機(jī)床仿真、優(yōu)化和模型輸出等。

本論文中以復(fù)雜型腔的凸模及流道作為加工對(duì)象，在CATIA中涉及到零件區(qū)域粗加工、零件凹槽內(nèi)掃描加工、零件凹槽內(nèi)槽加工等等，最終生成NC代碼。然后在VERICUT環(huán)境下在機(jī)床上進(jìn)行數(shù)控加工仿真。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)，CATIA，VERICUT，仿真

復(fù)雜型腔的凸模及流道加工方法的研究

ABSTRACT

    Numerical control technology is the base on machining automation technology. And it is the core technology of Numerical control machine, the level of its strategic position in relation to the level of the country's comprehensive national strength and reflect the housekeeper. Numerical control technology is the core technology of the advanced manufacturing technology and equipment, machinery manufacturing competition, and its essence is the competition of numerical control technology. Numerical control technique has already become the central technique of the manufacture. Meanwhile, it is faced with revolutionary changes while the computer technique is developing swiftly and violently. Computer emulation and simulation technique is now the pre-requisite for practical processing. It reduces much of the workload and improves the work efficiency as well. The most important thing is the technique has already cut down the waste of the raw materials in the production procedure and even saved a lot of costs.

    Numerical control technology requirements programmers to master UG, Pro-E, Master CAM software for application, and this paper is the use of CATIA software for CNC machining, using VERICUT software for machine simulation.At present, CATIA is now in the CAD / CAE / CAM and PDM in the field of leadership has been recognized worldwide, are widely used in the aerospace, automobile manufacturing, shipbuilding, machinery manufacturing, electrical / electronic consumer goods industry, its integrated solution the programs cover all product design and manufacturing, its unique DMU electronic prototype module function and hybrid modeling technology is to promote the competitiveness of enterprises and increased productivity.VERICUT is also widely used in aerospace, automotive, mold manufacturing and other industries, its most important feature is the simulation of 

various CNC systems, both simulation cutter location file, but also the NC program simulation CAD/CAM post-processing, the entire simulation verification process includes procedures, analysis, machine simulation, optimization and model output.

    Punch with the complex cavity and runner as a processing object in this paper, it related to the roughing, sweeping and pocketing in CATIA , and generate NC-code ultimately. Then simulation on the machine in VERICUT.

KEY WORDS: numerical control technology, CATIA, VERICUT, simulation

復(fù)雜型腔的凸模及流道加工方法的研究

目 錄

第一章 緒論1

1.1 課題研究的意義1

1.2 論文的章節(jié)安排2

第二章 CATIA軟件及VERICUT軟件介紹3

2.1 CATIA軟件介紹3

2.1.1 CATIA軟件簡(jiǎn)介3

2.1.2 CATIA入口3

2.1.3 CATIA V5功能模塊簡(jiǎn)介3

2.1.4 CATIA V5軟件的特點(diǎn)6

2.2 VERICUT軟件介紹6

2.2.1 VERICUT模塊簡(jiǎn)介6

2.2.2 VERICUT功能簡(jiǎn)介及應(yīng)用7

第三章 復(fù)雜型腔凸模的數(shù)控加工技術(shù)（CATIA）8

3.1 引入零件及進(jìn)入加工模塊9

3.2 創(chuàng)建零件毛坯9

3.3 零件定義操作10

3.4 進(jìn)行零件加工13

3.4.1 零件表面粗加工（Roughing）13

3.4.2 零件掃描加工1（Sweeping）18

3.4.3 零件腔槽加工1（Pocketing）20

3.4.4 零件腔槽加工2（Pocketing）22

3.4.5 零件等高線加工（ZLevel）23

3.4.6 零件輪廓驅(qū)動(dòng)加工（Contour-driven）26

3.4.7 零件掃描加工2（Sweeping）27

3.4.8 零件清根加工（Pencil）28

3.4.9 零件面銑精加工（Facing）29

3.5 輸出NC代碼31

第四章 復(fù)雜型腔凸模的機(jī)床仿真加工（VERICUT）33

4.1設(shè)置仿真環(huán)境33

4.1.1創(chuàng)建一個(gè)三坐標(biāo)軸機(jī)床33

4.1.2定義毛坯33

4.1.3設(shè)置機(jī)床坐標(biāo)34

4.1.4加載刀具庫(kù)34

4.1.5添加數(shù)控程序35

4.2 運(yùn)行仿真36

4.3 分析視圖38

第五章 流道的數(shù)控加工技術(shù)（CATIA）40

5.1 零件加工前的設(shè)定40

5.2 進(jìn)行零件加工41

5.2.1 零件面銑加工（Facing）41

5.2.2 零件粗加工（Roughing）43

5.2.3 零件等高線加工（ZLevel）44

5.2.4 零件腔槽加工（Pocketing）45

5.2.5 零件掃描加工（Sweeping）47

5.2.6 零件表面輪廓銑加工（Profile Contouring）48

5.3 輸出NC代碼50

第六章 流道的機(jī)床仿真加工（VERICUT）52

6.1設(shè)置仿真環(huán)境52

6.1.1創(chuàng)建一個(gè)三坐標(biāo)軸機(jī)床52

6.1.2定義毛坯52

6.1.3設(shè)置機(jī)床坐標(biāo)53

6.1.4加載刀具庫(kù)53

6.1.5添加數(shù)控程序54

6.2 運(yùn)行仿真54

第七章 總結(jié)與展望57

7.1 論文總結(jié)57

7.2后續(xù)展望57

參考文獻(xiàn)59

致 謝60

畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)61