基于UG的数控车床编程方法的研究.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第页共NUMPAGES7页第PAGE\*MERGEFORMAT7页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT7页科研训练开题报告题目：基于UG的数控车床编程方法的研究学院：机械学院班级：机制07-4学生姓名：王永凯（200710101078）指导老师：秦建国二零一零年十二月选题目的和意义数控加工编程是目前CAD／CAPP／CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一，其核心工作是生成刀具轨迹，然后将其离散成刀位点，经后置处理产生数控加工程序。它在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。作为高端的CAD／CAM／CAE软件，Unigraphics(UG)软件各大功能高度集成。UGCAM是UG的计算机辅助制造模块，与UG的CAD模块紧密地集成在一起，可以为数控铣、数控车、数控电火花线切割机编程。通过对UGCAM数控编程方法的研究，能够缩短数控编程所需时间，减少加工参数设置，突出加工工艺路线，降低数控编程过程中人为的错误或遗漏的设置给编程带来的不利影响。同时，对UG数控编程及加工自动化的研究与开发有利于不熟悉数控加工编程的操作者在缺乏数控编程经验和相关机加工知识的情况下，在短时间内编制出基本符合加工工艺的数控加工程序，利于他们了解UGCAM的基本过程，更快地掌握CAM的应用。2.课题来源:老师课题项目3.数控加工编程的技术关键及其研究现状数控编程的核心工作是生成刀具轨迹，然后将其离散成刀位点，经后置处理产生数控加工程序。下面就目前刀具轨迹产生方法作一些介绍。3.1基于点、线、面和体的NC刀轨生成方法CAD技术从二维绘图起步，经历了三维线框、曲面和实体造型发展阶段，一直到现在的参数化特征造型。在二维绘图与三维线框阶段，数控加工主要以点、线为驱动对象，如孔加工、轮廓加工、平面区域加工等。这种加工要求操作人员的水平较高，交互复杂。在曲面和实体造型发展阶段，出现了基于实体的加工。实体加工的加工对象是一个实体，它由一些基本体素经集合运算(并、交、差运算)而得。实体加工不仅可用于零件的粗加工和半精加工，大面积切削掉余量，提高加工效率，而且可用于基于特征的数控编程系统的研究与开发，是特征加工的基础。实体加工一般有实体轮廓加工和实体区域加工两种。实体加工的实现方法为层切法(SLICE)，即用一组水平面去切被加工实体，然后对得到的交线产生等距线作为走刀轨迹。3.2基于特征的NC刀轨生成方法参数化特征造型已有了一定的发展时期，但基于特征的刀具轨迹生成方法的研究才刚刚开始。特征加工使数控编程人员不再对那些低层次的几何信息(如点、线、面、实体)进行操作，而转变为直接对符合工程技术人员习惯的特征进行数控编程，大大提高了编程效率。4.基于UG的数控车编程方法4.1手工编程4.1.1概念手工编程指由人工来完成数控编程中各个阶段的工作，如图1所示。一般对几何形状不太复杂的零件（平面轮廓类型），所需的加工程序短，计算比较简单，用手工编程比较合适。修改加工程序程序样稿编程人员工艺规程夹具表机床表刀具表图样工艺人员图1手工编程4.1.2特点但手工编程方法的特点是耗费时间较长，容易出现错误，无法胜任复杂形状零件的编程。据国外资料统计，当采用手工编程时，一段程序的编写时间与其在机床上运行加工的实际时间之比平均约为30:1，而数控机床不能开动的原因中有20%-30%是由于程序编写困难，编写时间较长。4.2计算机自动编程4.2.1概念机算机自动编程是指编程过程中，除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外，其余均由计算机辅助完成。4.2.2特点采用计算机自动编程时，数学处理、编写程序、校验程序等工作由计算机自动完成的，由于计算机可自动绘制出刀具中心运动轨迹，所以编程人员可及时检查程序是否正确，及时修改，以获得正确的程序。又由计算机自动编程代替程序编制人员完成了繁琐的数值计算，可提高编程效率几十乃至于上百倍，因此解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。因而，自动编程的特点就在于编程工作效率高，可解决复杂形状零件的编程难题。4.2.3分类根据输入方式的不同，可将自动编积分为：（1）图形数控自动编程:图形数控自动编程是指将零件的图形信息直接输入计算机，通过自动编程软件的处