UG毕业设计
毕业设计说明书
题目：香皂盒模具在UG的造型与加工所属系部：软件学院
专业班级： 06秋数控班
学生姓名：周建英
指导教师：刘绍斌
2008 年 4 月10 日
目录
一、 AutoCAD中创建零件图
1、2香皂盒盖的零件图 (5)
1、3香皂盒底的零件图 (5)
二、UG中三维造型与编程
2、4进入UG软件 (6)
2、5草绘图形 (6)
2、6盖的三维造型 (6)
2、7底的三维造型 (6)
2、8两部件装配图 (7)
2、9香皂盒的爆炸视图 (7)
2、10进入UG CAM模块 (8)
2、12盖的UG编程-选刀 (8)
2、13盖的型腔粗加工 (9)
2、14盖的粗加工刀轨 (9)
2、15盖的半精加工 (9)
2、16盖的半精加工刀轨 (10)
2、17盖的精加工 (10)
2、18盖的精加工刀轨 (10)
2、19盖在UG中仿真 (11)
2、20底的型腔粗加工 (11)
2、21底的型腔粗加工刀轨 (11)
2、22底的曲面粗加工 (12)
2、23粗加工刀轨 (12)
2、24底的型腔精加工 (12)
2、25型腔精加工刀轨 (13)
2、26曲面精加工 (13)
2、27精加工刀轨 (13)
2、28底在UG中仿真 (14)
2、29所有程序后处理 (14)
三、数控加工仿真软件中加工
3、30进入仿真软件 (15)
3、31加工前的准备 (15)
3、32仿真中对刀 (16)
3、33程序调用 (16)
3、34盖的仿真加工 (17)
3、35底的仿真加工 (18)
3、36加工后的效果图 (19)
设计感想 (20)
毕业设计（论文）任务书
指导教师签字：刘绍斌教研室主任签字: 刘绍斌
毕业设计（论文）评审表
Warmming up：香皂盒的毕业设计思路大体上分为三步：AutoCAD 中绘制零件图→UG NX4.0中造型与编程→数控仿真软件加工。
一、AutoCAD绘图
1、进入AutoCAD软件
打开AutoCAD软件，进入二维画图状态。
2、香皂盒盖的零件图
根据图纸尺寸绘制出盒盖的三视图，外廓
的长宽尺寸都是60×80mm。这是为下一步三维
造型做准备。（如右图）
3、香皂盒底的零件图
根据盖的绘制方法，同理绘制盒底的三视
图，廓尺寸与盖的基本相同。（如右图）
二、UG中三维造型与编程
4、进入UG软件
打开UG NX4.0，建立新文件。
5、草绘图形
打开UG并进入草绘状态（sketcher），绘制草图，依据零件图纸中的尺寸，分析后得知香皂盒盖与底的草绘图基本相同，这样就可以用同一个草绘图，然后绘制其草图，这是为下一步三维造型做准备。（如右图）
6、盖的三维造型
进入建模（modeling）状态，根据零件图尺寸拉伸草图，拉伸高度如右图所示,然后根据要求对实体进行操作，用到了边倒圆、外壳等操作，盒盖有和盒底咬合的齿，造型中还需要用到偏置曲线进行建模。（如右图）
7、盖造型后的实体图
右图是盖造型结束后的效果图，在造型结束后草绘后的线会留在实体表面影响实体效果，这时可以用工具栏中的隐藏选项，或者选中线后使用ctrl+B进行隐藏快捷操作。
8、底的三维造型
与盖的三维造型相同先通过草绘，步骤也是绘制草图之后进入建模，在根据CAD图纸尺寸对实体进行特征操作，盒底的底部是有一定弧度，因此这里需要绘制片体，然后与实体进行分割体操作，底的三维造型效果图如右图所示。
9、两部件的装配图
通过上述的分步造型，两部件已经完成造型。这时需要对其进行装配。进入UG装配状态下，并建立新文件将造型完成的两实体进行装配，根据装配要求进行操作，这一项也是对特征操作后两部件的检验，为以后的编程做准备。（如右图）
10、整体效果图
设计与香皂盒匹配的香皂如右图所示，将香皂装配到盒中，这就意味着造型基本结束，最后选中实体图进行爆炸视图，过程是选择选择爆炸组件，然后选中实体，再选择自动爆炸组件，输入距离值，这样就完成爆炸试图，整体的效果图如右图所示。
11、进入UG CAM中模块
三维造型结束后就要进行编程。打开已经设计好的实体文件，点击下拉菜单中的加工，UG系统会提示选择机床类别，这里默认是三轴铣床，点击初始化进入加工（manufacturing）状态下，如右图所示，就加工前的选择对话框。
12、盖的UG编程——选刀
UG编程时需要用到很多刀具，首先就要选取刀具。在盖的实体加工状态下，点击创建刀具选项，根据盖零件图分析所要用的刀具类型与直径大小。然后输入刀具类型、子类型、输入刀具名称。（如右图）
13、盖的型腔粗加工
点击创建操作选项，选择CAVITY-MILL加工方法，并根据图纸要求编辑粗加工选项，如选取部件，加工区域，切削等选项，并留出粗加工余量，这是为精加工做准备。（如右图）
14、盖的粗加工刀轨
右图是盖的型腔粗加工在UG中生成的刀轨图，从图中可以看出蓝色线是代表刀具切削路径。同时在右侧的功能菜单中会显示这个加工方法，以便合并生成时使用。
15、盖的半精加工
根据粗加工的效果，需要对盖进行半精加工。同理半精加工同样使用CAVITY-MILL操作铣削，同理，编辑对话框中的参数，编辑结束后点生成，刀轨就会生成。
16、半精加工刀轨
右图是盖的半精加工在UG中生成的刀轨图，从图中可以清晰看到半精加工刀具切削路径，从中可以看出在同种铣削方式下参数不同下刀轨的区别。
17、盖的精加工
最后是对盖进行精加工，在型腔铣方法中选取FIXED-CONTOUR铣削方法，点击并进入对话框，在驱动方式中选取区域铣削并选择驱动体，选择部件、选择加工区域等进行编辑选项，这是盖加工的最后一步。（如右图）
18、盖的精加工刀轨
右图就是盖的精加工在UG中的生成的刀轨图，从图中可以清晰看到精加工的刀具切削路径，显示出精加工刀具在在盖的型腔内切削的路径。
19、盖在UG中仿真
对盖的分步编辑显示在右侧的功能栏，用SHIFT键再点选第一个和最后一个进行加工方法进行合并，这样就可以一起进行UG中2D仿真，仿真后的效果图如右图所示图中不同颜色代表不同的加工方法这里可以模拟切削时刀具所走的路径，这也是对这些加工程序进行校验。（如右图）
20、底的型腔粗加工
同样根据盖的粗加工编程方法，底的粗加工在选取刀具后选择创建操作然后点击CAVITY-MILL，进行编辑加工选项，并为粗加工留出余量，其它与盖的粗加工相同。（如右图）
21、底的型腔粗加工刀轨
右图是底粗加工在UG中生成的刀轨图，同样蓝色代表刀具切削路径，从图中可以看出粗加工刀具在底型腔内的路径。
22、底的曲面粗加工
从三维造型中可以了解到底的底面是曲面，所以要进行曲面粗加工。在型腔加工方法中选择FIXED-CONTOUR方法，在驱动方式中选择曲面区域，并编辑其加工参数。编辑后点生成，就生成加工刀轨
23、曲面粗加工刀轨
右图所示的就是曲面粗加工在UG中的刀轨图，刀具的切削路径为蓝色线所表示。
24、底的型腔精加工
分析零件图后可得知，接下来需要对底的型腔进行精加工。选择CAVIYY-MILL铣削方法，同理编辑加工选项，然后点击生成就会生成刀轨。
25、型腔精加工刀轨
右图所示就是型腔精加工在UG中的刀轨图，图中依然是蓝色代表刀具切削路径。
26、曲面的精加工
同样根据零件图可知接下来需要对曲面进行精加工，在选项里选择FIXED-CONTOUR方法，在编辑加工选项里的驱动方式里选择区域铣削，编辑过程与之前的粗加工相同，点击生成，UG就会生成刀轨。
27、曲面精加工刀轨
右图就是曲面精加工在UG中生成的刀轨图，图中精加工刀轨清晰的显示出来,与粗加工轨迹相比刀具路径密集了很多。
28、底在UG中仿真
右图是底在UG 仿真中的加工效果图，图中不同颜色代表着不同的加工方法，这里可以清楚的看到刀具在加工中的走刀方式与路径。
29、所有程序后处理
这是对已生成的程序进行调用，这是为后面仿真做准备，因为机床只识别G代码，因此必须将UG的程序转换成G代码程序。如右图所示点后处理，在选项中选择三轴铣床(MILL-3-AXIS)，单位用公制/部件，然后按确定键。
后处理生成的程序如右图所示，此程序还不能在加工中使用，需要修改后才能使用,然后再保存到电脑里，当加工时调用。
三、数控加工仿真软件中加工
30、进入仿真软件
在开始程序菜单中打开数控加工仿真系统，建立新文件。
31、仿真加工前的准备
进入仿真系统后首先要选择机床，根据UG编程时的要求要选择立式加工中心，并选择FANUC Oi系统，机床类型选择北京第一机床厂，之后要根据零件图和在UG中编程时所用的毛坯尺寸选择毛坯，然后选择卡具（虎口钳），然后选择刀具，在控制面板上按下急停按钮，并按下电机启动按钮，再按下回零，使得X、Y、Z三轴全部回零，这样准备工作就结束了,下面几个图就是上述过程。
32、对刀
毛坯放置到机床后，下来确定工件坐
标系（G54），右图中所示就是仿真中的对刀，
在对刀中也可以用手轮来精确测量数据，如
下图，测量后记录下数值，然后点键=>
坐标系，将计算后的数据X、Y、Z值输入G54
中，工件坐标系就确定了。
33、程序的调用
加工前要将UG程序调到仿真系统中，点编辑=> =>操作键=>扩
展键=>read键=>输入程序头如O004=>DNC然后找到已存的程序，再点打开键，程序就被调用到仿真系统中，下图就是上述过程。
34、盖的仿真加工
下列几幅图是盖的仿真加工图，首先是对盖的粗加工，所用刀具直径为20mm.
其次是对盖的型腔粗加工加工，所用刀具直径为20mm.
再次是对盖的半精加工，所用刀具直径为4mm.
最后是对盖的精加工,盖的大体轮廓已清晰可见所用刀具直径为2mm.
35、底的加工
下列几幅图是底的仿真加工图,首先是底的型腔粗加工,所用刀具直径为10mm.
其次是底的曲面粗加工,所用刀具直径为1mm.
再次是底的型腔精加工,所用刀具直径为2mm.
最后是底的精加工,底的大体轮廓也可见，所用刀具直径为3mm.
36、盖和底加工后的效果图
下图是盖的仿真加工结束的效果图，从图中可见加工后的香皂盒盖型腔和轮廓,加工的效果与UG CAM中的编程仿真效果相符,加工中机床无报警信息,加工基本达到到要求。
下图是底的仿真加工后的效果图, 从图中可见加工后的香皂盒底型腔和轮廓,底的底面是曲面从加工图中也可以体现出来,底面槽的加工也基本体现,与在UG CAM中的编程仿真效果基本相符,加工中机床无报警信息,加工基本达到要求.
设计感想
通过这次毕业设计我对所学的专业知识进行了一次复习与巩固,收获很多,对自己以后从事数控行业及相关行业有着很多帮助。刚开始做时,有些茫然,不知从何下手,经过阅读资料和刘老师的指导,思路慢慢清晰,我也渐渐设想条目,在AutoCAD中绘制零件图,UG中造型与编程,仿真软件中加工等,这些纲目都构思成熟。做设计的同时也在谋职,所以时间也不算充裕,那些软件的操作也有些生疏,经过刘老师和自己的努力下,克服了种种困难,将各个项目完成。现在毕业设计的初稿即将结稿,自己感觉很有收获,所学的许多知识对自己来说都是很重要的,激励我要经常复习所学的知识,尤其对我以后的工作都有很大帮助!Never give up!我会继续努力,找到自己在社会中的位置。
(参考文献:机械加工工艺、数控铣加工工艺与编程操作、 UG NX4.0基础与进阶)
2008年4月10日