复杂型腔的凸模及流道加工方法的研究

题目

    复杂型腔的凸模及流道加工方法的研究

二、指导思想和目的要求

    针对复杂型腔的凸模及流道加工的特点，进行刀路规划，合理地划分加工区域、选择适合的加工方法，制成以提高加工精度兼顾效率的NC加工专用程序。

三、主要技术指标

    1．完成指定翻译文献5000字；

    2．完成复杂型腔的凸模及流道加工的粗加工程编；

    3．完成复杂型腔的凸模及流道加工精加工及流道清根加工的程编；

    4. 完成复杂型腔的凸模及流道虚拟仿真加工及生成NC指令。

四、进度和要求

第一阶段：（共计5周）

    1．第一周及第二周，翻译并完成教师指定的英文文献翻译；

    2．第三周，熟悉复杂型腔的凸模及流道加工工艺及工艺模型处理；

    3. 第四周，去工厂现场参观调研；

    4．第五周，熟悉及掌握CAD\CAM软件关于复杂型腔凸模及流道加工方法；

第二阶段：（共计5周）

    1．第六周及第七周，完成复杂型腔的凸模及流道加工工艺模型建立和处理；

    2. 第八周，完成复杂型腔的凸模及流道加工的粗加工编程；

    3. 第九周，完成复杂型腔的凸模及流道精加工编程；

    4. 第十周，完成仿真加工及数控加工代码生成；

第三阶段：（共计5周）

    1 .第十一周，检测复杂型腔的凸模及流道加工程序的通用性；

    2．第十二周，检测复杂型腔的凸模及流道加工刀路工艺规划的合理性；

    3．第十三周，进行刀路优化、过切检查；

    4. 第十四及第十五周，生成通用的数控指令(G代码和M代码)；

    5. 第十六周及第十七周，撰写论文及评阅。

五、主要参考书及参考资料

[1] 谢龙汉等. CATIAV5数控加工[M].北京：清华大学出版社，2005年4

   月.

[2] 谢龙汉等.CATIAV5机械设计[M].北京：清华大学出版社，2005年4

   月.

[3] 谢龙汉等.CATIAV5机械设计应用实例[M].北京：清华大学出版社，

   2005年4月.

[4] 谢龙汉等.CATIAV5逆向造型设计[M].北京：清华大学出版社，2005

   年4月.

[5] 谢龙汉等.CATIAV5自由曲面造型[M].北京：清华大学出版社，2005

   年4月.

[6] 谢龙汉等.CATIAV5数控加工实例[M].北京：清华大学出版社，2005

   年4月.

    [7] 卜昆等.计算机辅助制造[M].北京：机械工业出版社，2006.

复杂型腔的凸模及流道加工方法的研究

摘 要

    数控技术是机械加工自动化的基础，是数控机床的核心技术，其水平高低关系到国家战略地位和体现管家综合国力的水平。数控技术是当今先进制造技术和装备最核心的技术，机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。在计算机技术迅猛发展的同时，数控技术也迎来了革命性的变化，计算机仿真、模拟技术已成为实际加工的前提，它省去了大量的工作量，提高了生产效率，最重要的是模拟、仿真技术将实际加工中的材料损失降到了最低，大大节约了加工成本。

    数控技术的应用要求数控编程人员熟练掌握UG、Pro-E、Master CAM等软件，而本论文主要是运用CATIA软件进行数控加工，运用VERICUT软件进行机床仿真。目前，CATIA软件在CAD/CAE/CAM以及PDM 领域内的领导地位，已得到世界范围内的承认，并广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子/电器、消费品行业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域，其特有的DMU电子样机模块功能及混合建模技术更是推动着企业竞争力和生产力的提高。VERICUT软件也广泛应用于航空航天、汽车、模具制造等行业，其最大特点是可仿真各种CNC系统，既能仿真刀位文件，又能仿真CAD/CAM后置处理的NC程序，其整个仿真过程包含程序验证、分析、机床仿真、优化和模型输出等。

本论文中以复杂型腔的凸模及流道作为加工对象，在CATIA中涉及到零件区域粗加工、零件凹槽内扫描加工、零件凹槽内槽加工等等，最终生成NC代码。然后在VERICUT环境下在机床上进行数控加工仿真。

关键词：数控技术，CATIA，VERICUT，仿真

复杂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

复杂型腔的凸模及流道加工方法的研究

目 录

第一章 绪论1

1.1 课题研究的意义1

1.2 论文的章节安排2

第二章 CATIA软件及VERICUT软件介绍3

2.1 CATIA软件介绍3

2.1.1 CATIA软件简介3

2.1.2 CATIA入口3

2.1.3 CATIA V5功能模块简介3

2.1.4 CATIA V5软件的特点6

2.2 VERICUT软件介绍6

2.2.1 VERICUT模块简介6

2.2.2 VERICUT功能简介及应用7

第三章 复杂型腔凸模的数控加工技术（CATIA）8

3.1 引入零件及进入加工模块9

3.2 创建零件毛坯9

3.3 零件定义操作10

3.4 进行零件加工13

3.4.1 零件表面粗加工（Roughing）13

3.4.2 零件扫描加工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 零件等高线加工（ZLevel）23

3.4.6 零件轮廓驱动加工（Contour-driven）26

3.4.7 零件扫描加工2（Sweeping）27

3.4.8 零件清根加工（Pencil）28

3.4.9 零件面铣精加工（Facing）29

3.5 输出NC代码31

第四章 复杂型腔凸模的机床仿真加工（VERICUT）33

4.1设置仿真环境33

4.1.1创建一个三坐标轴机床33

4.1.2定义毛坯33

4.1.3设置机床坐标34

4.1.4加载刀具库34

4.1.5添加数控程序35

4.2 运行仿真36

4.3 分析视图38

第五章 流道的数控加工技术（CATIA）40

5.1 零件加工前的设定40

5.2 进行零件加工41

5.2.1 零件面铣加工（Facing）41

5.2.2 零件粗加工（Roughing）43

5.2.3 零件等高线加工（ZLevel）44

5.2.4 零件腔槽加工（Pocketing）45

5.2.5 零件扫描加工（Sweeping）47

5.2.6 零件表面轮廓铣加工（Profile Contouring）48

5.3 输出NC代码50

第六章 流道的机床仿真加工（VERICUT）52

6.1设置仿真环境52

6.1.1创建一个三坐标轴机床52

6.1.2定义毛坯52

6.1.3设置机床坐标53

6.1.4加载刀具库53

6.1.5添加数控程序54

6.2 运行仿真54

第七章 总结与展望57

7.1 论文总结57

7.2后续展望57

参考文献59

致 谢60

毕业设计小结61