基于NX的數(shù)控銑床程序開發(fā)以及加工仿真說明書

1、 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題 目基于NX的數(shù)控銑床程序開發(fā)以及其加工仿真 基于NX的數(shù)控銑床程序開發(fā)以及加工仿真摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代制造業(yè)正面臨著一場(chǎng)工業(yè)技術(shù)革命。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床在當(dāng)今機(jī)械制造業(yè)中發(fā)揮了重要作用，在國家基礎(chǔ)工業(yè)現(xiàn)代化中也直接彰顯了戰(zhàn)略性作用，并已成為傳統(tǒng)機(jī)械制造工業(yè)提升改造和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要手段和標(biāo)志。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用，使機(jī)械制造業(yè)發(fā)生了歷史性的變化，其生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品類型、檔次以及生產(chǎn)方式都進(jìn)一步完善?，F(xiàn)代加工車間最重要的設(shè)備就是數(shù)控機(jī)床，現(xiàn)代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造以及智能制造技術(shù)，都需要數(shù)控技術(shù)作為基礎(chǔ)。本

2、次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是使用NX8.0對(duì)于給定的零件進(jìn)行建模、仿真，再根據(jù)實(shí)訓(xùn)中心的數(shù)控銑床的特點(diǎn)，進(jìn)行加工檢驗(yàn)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)先運(yùn)用NX根據(jù)要求制出零件的實(shí)體三維造型，并對(duì)這個(gè)給定的零件進(jìn)行圖形分析和工藝分析，確定它的加工方法和所需要的加工刀具等，確定好其工序，然后運(yùn)用NX軟件對(duì)零件進(jìn)行相應(yīng)的編程處理，在斯沃?jǐn)?shù)控軟件上模擬出數(shù)控加工過程，進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)需要改進(jìn)的地方，并及時(shí)優(yōu)化處理。最后通過后處理生成的零件加工程序轉(zhuǎn)化成銑床可以接受的加工代碼，并在數(shù)控銑床上進(jìn)行實(shí)際加工檢驗(yàn)。關(guān)鍵詞：NX； 仿真； 數(shù)控技術(shù) III基于NX的數(shù)控銑床程序開發(fā)以及加工仿真NX-based CNC milling progr

3、am development and machining simulationAbstract: With the rapid development of science and technology, modern manufacturing industry is facing an industrial technological revolution. CNC technology and CNC machine tools have played an important role in todays machinery manufacturing industry. They h

4、ave also directly demonstrated the strategic role in the modernization of the countrys basic industries and have become the traditional machinery manufacturing industry to upgrade and transform, realize automation, flexibility, and integrated production. Important means and signs. The wide applicati

5、on of numerical control technology and CNC machine tools has brought about historic changes in the machinery manufacturing industry, and its production structure, product types, grades, and production methods have been further improved. The most important equipment in modern machining workshops is C

6、NC machine tools, modern CAD/CAM, FMS, CIMS, agile manufacturing, and intelligent manufacturing technologies, all of which require the foundation of numerical control technology.The graduation project mainly uses NX8.0 to model and simulate the given parts, and then conducts inspection according to

7、the characteristics of the CNC milling machine in the training center. The graduated design first uses NX to produce the solid three-dimensional shape of the part based on the requirements, and performs graphic analysis and process analysis on the given part, determines its processing method and req

8、uired machining tools, etc., to determine the process, and then Using NX software, the parts are programmed accordingly, and the trajectory of the knife is simulated, and the comparison is made to find out where improvements need to be made, and the processing is optimized in time. Finally, the part

9、 processing program generated by the post-processing is converted into an acceptable machining code for the milling machine, and the actual machining inspection is performed on the numerically controlled milling machine. Keywords: NX； Post-processing； CNC Technology西安文理學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 目 錄摘要IABSTRACTII1

10、緒論11.1課題的背景及意義11.1.1課題的背景11.1.2課題的意義11.2課題的來源及目的21.3數(shù)控技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)31.3.1向高速度、高精度加工技術(shù)及裝備發(fā)展41.3.2向控制智能化、體系開放化方向發(fā)展41.3.3向驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展41.3課題的主要研究內(nèi)容42相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)及機(jī)床參數(shù)52.1數(shù)控加工52.2數(shù)控機(jī)床52.3 數(shù)控編程52.3.1手工編程52.3.2自動(dòng)編程62.4FANUC數(shù)控系統(tǒng)62.41程序的結(jié)構(gòu)形式62.42主要功能介紹72.4.3用戶宏程序92.5 HM6-M03-01數(shù)控銑床以及各項(xiàng)參數(shù)93 UG NX軟件及后置處理器103.1UG NX軟件

11、的概述103.2UG NX軟件的應(yīng)用領(lǐng)域103.3后置處理過程具備的條件103.3.1刀具路徑103.3.2加工輸出管理器103.3.3事件生成器113.3.4事件處理文件113.3.5機(jī)床定義文件113.4 UG 后置處理介紹114 UG造型、后處理及仿真加工134.1 實(shí)體三維造型134.2建模134.3后處理154.3.1創(chuàng)建后處理文件154.3.2機(jī)床參數(shù)定義164.3.3程序和刀具路徑164.3.4輸出設(shè)置174.3.5添加后處理到模板文件184.4輸出NC代碼并仿真加工184.5導(dǎo)入機(jī)床進(jìn)行加工驗(yàn)證195 結(jié)論21參考文獻(xiàn)22致謝23附錄A英文文獻(xiàn)24附錄B中文翻譯37附錄C 加工

12、代碼48 71緒論數(shù)控技術(shù)是一種通過運(yùn)用事先編好的電腦程序來控制機(jī)器的方法，也就是對(duì)于已經(jīng)給定的零件運(yùn)用編好的程序進(jìn)行加工。由于數(shù)控技術(shù)是通過計(jì)算機(jī)來操作控制的，故又稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)。數(shù)控設(shè)備執(zhí)行計(jì)算機(jī)已經(jīng)存儲(chǔ)好的加工代碼來完成指令。因此傳統(tǒng)的由硬件邏輯電路而組成的數(shù)控裝置逐步被計(jì)算機(jī)取代。計(jì)算機(jī)安裝的軟件可以實(shí)現(xiàn)許多功能，如存儲(chǔ)、計(jì)算以及處理等。數(shù)控技術(shù)在如今的制造業(yè)信息時(shí)代發(fā)揮著重要作用。數(shù)控設(shè)備及數(shù)控技術(shù)的迅猛發(fā)展為我們國家制造工業(yè)現(xiàn)代化打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力以及綜合國力也深受其影響，數(shù)控技術(shù)水平的高低以及數(shù)控設(shè)備數(shù)量的多少也是衡量一個(gè)國家現(xiàn)代化水平高低的重要標(biāo)準(zhǔn)。1.

13、1課題的背景及意義1.1.1課題的背景 隨著CAD/CAM軟件加工以及疾速成型等先進(jìn)的制造技術(shù)的發(fā)展，在模具行業(yè)中這些技術(shù)也得以普遍推行，模具設(shè)計(jì)和制作范圍正開展著一場(chǎng)技術(shù)型革命，以往的二維設(shè)計(jì)和模擬量加工方法也逐漸被以產(chǎn)品三維為基礎(chǔ)的數(shù)字化制造方式所取代，因?yàn)檫@場(chǎng)數(shù)字革命里，進(jìn)一步加深對(duì)CAD/CAM的了解，最重要的是將其運(yùn)用在模具的數(shù)字化設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)中。因此對(duì)模具制作與設(shè)計(jì)的要求越來越高，以及CAD/CAM技術(shù)在模具設(shè)計(jì)和制造中大規(guī)模的普及推行運(yùn)用，急需大批量對(duì)CAD/CAM技術(shù)相熟的模具設(shè)計(jì)和制造的專業(yè)型人士，他們是企業(yè)珍貴的財(cái)富，同時(shí)也為企業(yè)不斷創(chuàng)新、提高產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)值打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而

14、現(xiàn)在這方面的業(yè)余人才也甚是不足。隨著科技的快速發(fā)展，許多可靠的CAD/CAM系統(tǒng)軟件逐漸涌現(xiàn)，并將計(jì)算機(jī)技術(shù)及數(shù)控技術(shù)結(jié)合起來，傳統(tǒng)的手動(dòng)編程方式被新的自動(dòng)編程技術(shù)逐漸取代，通過這種方式將復(fù)雜的道路軌跡通過自動(dòng)編程軟件來編制完成，這樣不僅大大地提高了計(jì)算機(jī)的編程效率，而且降低了生產(chǎn)成本。在工廠中常見的CAD/CAM軟件有UG、Pro/E、SolidWorks、CAXA等。本文通過 UG NX8.0對(duì)零件槽輪進(jìn)行建模，使自動(dòng)生成的程序成為學(xué)校實(shí)訓(xùn)中心HM6-M03-01數(shù)控銑床能夠正常使用的程序，驅(qū)動(dòng)機(jī)床加工零件并進(jìn)行檢驗(yàn)。1.1.2課題的意義近些年，由于自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字控制技術(shù)越來越

15、廣泛地運(yùn)用于各種機(jī)械制造設(shè)備中，其高效率、高精度以及高性能逐步取代了傳統(tǒng)的機(jī)械加工設(shè)基于NX的數(shù)控銑床程序開發(fā)以及加工仿真?zhèn)?，從而使我國的機(jī)械設(shè)備數(shù)控率逐年提高，因此各企業(yè)大量引進(jìn)數(shù)控機(jī)床。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國外的數(shù)控率已經(jīng)達(dá)到了85%，而我國也已接近50%。未來，相信數(shù)控技術(shù)會(huì)在各行各業(yè)中廣泛應(yīng)用。數(shù)控銑床的功能性很強(qiáng)，目前迅猛開展起來的加工中心、柔性加工單元等都是在數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上展開的，兩者都離不開機(jī)械加工模式。數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床相比，具有非常顯著的優(yōu)勢(shì)，不僅在很大程度上提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約加工工人勞動(dòng)力，降低工人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且極大地降低了生產(chǎn)成本，降低了原材料的報(bào)廢率，更重要的是使產(chǎn)品的精

16、度得以提高，加工質(zhì)量進(jìn)一步穩(wěn)定。綜上所述，數(shù)控銑床程序?qū)X軟件生成的程序轉(zhuǎn)化為數(shù)控機(jī)床可以接受的加工代碼，驅(qū)動(dòng)著數(shù)控機(jī)床，在保證加工質(zhì)量和精度等方面起著決定性的作用。1.2課題的來源及目的本課題通過使用NX UG8.0對(duì)零件槽輪進(jìn)行3D建模、仿真，再根據(jù)實(shí)訓(xùn)中心的HM6-M03-01數(shù)控銑床的特點(diǎn)，是自動(dòng)生成的程序轉(zhuǎn)化為機(jī)床可以接受的加工代碼，從而驅(qū)動(dòng)機(jī)床加工零件。機(jī)床的外觀如圖1.1,圖1.2西安文理學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）圖1.1整體結(jié)構(gòu)圖1.2內(nèi)部結(jié)構(gòu)1.3數(shù)控技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)1.3.1向高速度、高精度加工技術(shù)及裝備發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的關(guān)鍵是質(zhì)量和效率。加工效率的迅猛進(jìn)步需求高速度和

17、高精度的加工技術(shù)，提高消費(fèi)產(chǎn)品的檔次和品質(zhì)，最終可以達(dá)到減少生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力的目標(biāo)。因此日本的先端技術(shù)研發(fā)會(huì)將其列為五大現(xiàn)代制造技術(shù)之一。而在加工精度方面，數(shù)控機(jī)床的一般級(jí)加工精度已經(jīng)由本來的10m進(jìn)步為5m，精密級(jí)加工中心也已由3至5m提高到1至1.5m，并且超精密加工精度也已逐步進(jìn)入到納米級(jí)（0.01m）。在可靠性發(fā)面，國外的數(shù)控裝置MTBF已經(jīng)達(dá)到了6000h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF也已達(dá)到了3000h以上，可見已經(jīng)達(dá)到了很高的可靠性。1.3.2向控制智能化、體系開放化方向發(fā)展隨著人工智能技術(shù)的蓬勃發(fā)展，并為了能滿足制造業(yè)自動(dòng)化、制造業(yè)生產(chǎn)柔性化發(fā)展的需求，數(shù)控技術(shù)的智能化程

18、度也不斷提高，具體體現(xiàn)在：加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇、加工過程自適應(yīng)控制、智能故障與自修復(fù)技術(shù)。體系開放化指的是一個(gè)系統(tǒng)能夠在不同工作平臺(tái)上的都可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能、并且能夠配合其他系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行操作。其主要特點(diǎn)是：向未來科學(xué)技術(shù)開放、人機(jī)界面標(biāo)準(zhǔn)化、向用戶的特殊要求開發(fā)。1.3.3向驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展并聯(lián)加工中心是，數(shù)控機(jī)床在構(gòu)造上獲得的又一次巨大成功，它是一種新型的加工設(shè)備，現(xiàn)如今已經(jīng)成為了先進(jìn)機(jī)床的一個(gè)重點(diǎn)研討方向。近些年，在國際機(jī)床展覽會(huì)上，許多世界聞名的機(jī)床廠商相繼展出了他們的并聯(lián)機(jī)床，并且得到了專家們的高度贊揚(yáng)，被認(rèn)為是自發(fā)明數(shù)控技術(shù)開展以來在機(jī)床業(yè)最具有進(jìn)步意義的又一創(chuàng)新、21世

19、紀(jì)新一代的加工設(shè)施。網(wǎng)絡(luò)化特點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)資源共享，數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程控制，數(shù)控機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)與教學(xué)以及數(shù)控裝備的數(shù)字化服務(wù)。1.4課題的主要研究內(nèi)容本課題主要以數(shù)控銑床的研究背景為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有的數(shù)控銑床進(jìn)行分析，了解數(shù)控銑床的程序編制以及程序仿真，再根據(jù)學(xué)校實(shí)訓(xùn)中心的HM6-M03-01數(shù)控銑床的行程、參考點(diǎn)、進(jìn)刀點(diǎn)等諸多因素進(jìn)行分析，編寫適合該機(jī)床的加工代碼，最后利用給定的零件建模進(jìn)行加工檢驗(yàn)。西安文理學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）2相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)及機(jī)床參數(shù)為了能夠更深入地研究數(shù)控銑床程序開發(fā)，需要掌握一些相關(guān)的技術(shù)基礎(chǔ)，以便更科學(xué)合理地對(duì)本課題進(jìn)行分析和理解。2.1數(shù)控加工數(shù)控加工指的是使用數(shù)字化信息對(duì)

20、工件的加工進(jìn)程進(jìn)行定義，通過驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床來運(yùn)轉(zhuǎn)的一種自動(dòng)化加工形式。數(shù)控加工和傳統(tǒng)加工在工藝規(guī)程方面總體上是相似的，但也有著顯著的變化。運(yùn)用數(shù)字化信息來掌控零件和刀具位移。這是處理解決工件品種復(fù)雜多變、批量小以及精度高等等問題的以及完成加工自動(dòng)化及高效化的最有效方式，這充分滿足了現(xiàn)代化生產(chǎn)的基本需要。數(shù)控加工的根本原理是將加工進(jìn)程中所需求的工藝過程以及工件所需的形狀尺寸，用數(shù)字化代碼來取代，再通過使用計(jì)算機(jī)控制設(shè)施對(duì)這些輸入的信息進(jìn)行運(yùn)算及處理。先將刀具和工件的運(yùn)算坐標(biāo)分割成簡(jiǎn)單的位移量，之后伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)按照由數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)零件的程序來控制，使若干個(gè)位移量產(chǎn)生坐標(biāo)移動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)刀具和工件的相對(duì)運(yùn)

21、動(dòng)，以完成刀具的加工。2.2數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床也是數(shù)字控制機(jī)床的簡(jiǎn)稱，指的是運(yùn)用了數(shù)控技術(shù)進(jìn)行控制的機(jī)床，又稱CNC機(jī)床，這是一種自動(dòng)加工方式，刀具通過數(shù)字化信息依據(jù)生成的代碼、刀軌和運(yùn)動(dòng)速度來加工零件。其綜合了各種卓越的科學(xué)技術(shù)，這就是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。在生產(chǎn)制造過程中，需要根據(jù)不同的加工對(duì)象對(duì)要輸入的加工指令進(jìn)行改變，這就體現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床靈活的適應(yīng)性；又因?yàn)槠浼庸ば阅芤话惚绕胀C(jī)床要強(qiáng)好多，能夠使復(fù)雜的平面精密加工，所以數(shù)控機(jī)床適用加工的零件是小批量的，不斷改型并且形狀較為復(fù)雜且精度要求較高的，并因此產(chǎn)生較高的收益。隨著數(shù)控技術(shù)的迅猛開展，采用數(shù)控機(jī)床的品種也隨之不斷增多，像車床、銑床、鏜

22、床、磨床、鉆床、齒輪加工機(jī)床以及電火花加工機(jī)床等等。其中加工中心指數(shù)控機(jī)床具有刀具庫以及自動(dòng)換刀的功能，這已經(jīng)成為當(dāng)今數(shù)控機(jī)床發(fā)展的主要趨勢(shì)。2.3 數(shù)控編程2.3.1手工編程手工編程是數(shù)控編程的一種方式，指的是整個(gè)分析零件圖紙、確認(rèn)工藝規(guī)程、數(shù)字化處理以及編寫代碼清單、檢查、輸入的過程全部由人工來完成。這就要求編寫成員有較高的才能，不僅需要對(duì)數(shù)控的指令和編程的規(guī)則比較了解，也要具有數(shù)控計(jì)算能力以及數(shù)控加工相關(guān)知識(shí)。它主要適用的零件是形狀比較簡(jiǎn)單且程序段簡(jiǎn)單的。2.3.2自動(dòng)編程自動(dòng)編程指在編程的過程中，除了人工剖析圖紙、制訂工藝規(guī)程以外，其余的任務(wù)像編寫代碼、解決代碼、查看代碼等均由計(jì)算機(jī)來

23、實(shí)現(xiàn)。它主要使用的零件是形狀復(fù)雜且程序段較多的，因?yàn)橛?jì)算機(jī)能夠?qū)⒌毒叩能壽E路線繪制出來且效率極高?，F(xiàn)在，應(yīng)用最高的自動(dòng)編程形式就是圖形數(shù)控自動(dòng)編程。2.4FANUC數(shù)控系統(tǒng)2.41程序的結(jié)構(gòu)形式程序是為了使機(jī)床能按照要求運(yùn)動(dòng)而編寫的數(shù)控指令的集合。正常的程序是由這三部分組成的，包含了了程序名、程序內(nèi)容以及程序結(jié)束。例如：程序名：00054程序內(nèi)容：N10 G40 G49 G69 G15 G21 N20 G91 Z30 Z0 N30 XO Y0 N40 T01 N50 M03 S1200 N210 G91 G30 Z0 M05 N220 G28 Y0程序結(jié)束：N230 M30數(shù)控程序都具有嚴(yán)格的

24、編寫格式，由許多個(gè)程序段組成，通過若干個(gè)英文字母組成程序段，再由字母地址和數(shù)字組成程序字。每個(gè)程序段中各個(gè)字的位置無限制，通常的排列方式如表 2.1 。西安文理學(xué)院本科畢業(yè)論文（論文）表2.1程序段排列方式N_G_X_Y_Z_F_S_T_M_行號(hào)準(zhǔn)備功能位置代碼進(jìn)給速度主軸轉(zhuǎn)速刀具號(hào)輔助功能2.42主要功能介紹FANUC 數(shù)控系統(tǒng)的主要功能指令包括準(zhǔn)備功能（G 功能）、輔助功能(M 功能)、主軸功能(S 功能)和進(jìn)給功能（F 功能）。我們常用的 M 功能代碼如表 2.2 ，G 功能代碼如表 2.3 。表2.2準(zhǔn)備功能代碼M代碼功能M代碼功能M00程序準(zhǔn)確停止M07切削液2開M01程序選擇停止M

25、08切削液1開M02程序結(jié)束M09切削液關(guān)M03主軸正傳M19主軸定向停止M04主軸反轉(zhuǎn)M30程序結(jié)束并復(fù)位M05主軸停止M98子程序調(diào)用M06換刀M99子程序調(diào)用結(jié)束西安文理學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）表2.3準(zhǔn)備功能G代碼G 代碼組別用于數(shù)控車的功能用于數(shù)控銑的功能附注G00快速定位相同模態(tài)G011直線插補(bǔ)相同模態(tài)G02順時(shí)針方向圓弧插補(bǔ)相同模態(tài)G03逆時(shí)針方向圓弧插補(bǔ)相同模態(tài)G04暫停相同非模態(tài)G100數(shù)據(jù)設(shè)置相同模態(tài)G11數(shù)據(jù)設(shè)置取消相同模態(tài)G17XY 平面選擇相同模態(tài)G1816ZX 平面選擇相同模態(tài)G19YZ 平面選擇相同模態(tài)G40刀尖補(bǔ)償取消刀具半徑補(bǔ)償取消模態(tài)G417刀尖左補(bǔ)償?shù)毒甙?/p>

26、徑左補(bǔ)償模態(tài)G42刀尖右補(bǔ)償?shù)毒甙霃接已a(bǔ)償模態(tài)G43刀具長度正補(bǔ)償模態(tài)G4417刀具長度負(fù)補(bǔ)償模態(tài)G49刀具長度補(bǔ)償取消模態(tài)G520局部坐標(biāo)系設(shè)置相同非模態(tài)G53機(jī)床坐標(biāo)系設(shè)置相同非模態(tài)G54第 1 工件坐標(biāo)系設(shè)置相同模態(tài)G55第 2 工件坐標(biāo)系設(shè)置相同模態(tài)G5614第 3 工件坐標(biāo)系設(shè)置相同模態(tài)G57第 4 工件坐標(biāo)系設(shè)置相同模態(tài)G58第 5 工件坐標(biāo)系設(shè)置相同模態(tài)G59國 i6 工件坐標(biāo)系設(shè)置相同模態(tài)G650宏程序調(diào)用相同非模態(tài)G6712宏程序調(diào)用取消相同模態(tài)G73端面粗車循環(huán)高速深孔鉆孔循環(huán)非模態(tài)G74端面啄式鉆孔循環(huán)左旋攻螺紋循環(huán)非模態(tài)G75外徑/內(nèi)徑啄式鉆孔循環(huán)非模態(tài)G76螺紋車削多

27、次循環(huán)精鏜循環(huán)非模態(tài)G80固定循環(huán)注銷相同模態(tài)G81鉆孔循環(huán)模態(tài)G821鉆孔循環(huán)模態(tài)G83端面鉆孔循環(huán)深孔鉆孔循環(huán)模態(tài)G84端面攻螺紋循環(huán)攻螺紋循環(huán)模態(tài)G85粗鏜循環(huán)模態(tài)G86端面鏜孔循環(huán)鏜孔循環(huán)模態(tài)G87側(cè)面鉆孔循環(huán)背鏜孔循環(huán)模態(tài)G89側(cè)面鏜孔循環(huán)鏜孔循環(huán)模態(tài)69西安文理學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）2.4.3用戶宏程序宏程序和高級(jí)語言相類似，它們的編寫方式都是運(yùn)用變量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和函數(shù)運(yùn)算。而關(guān)于宏程序的形式，一般運(yùn)用的方式是經(jīng)過判斷、分支、循環(huán)以及調(diào)用子程序，能夠用來編寫復(fù)雜零件的程序。運(yùn)用宏程序指令來編寫工件的程序，可以從很大程度上簡(jiǎn)化程序量。宏程序像存儲(chǔ)子程序一樣將一組可以完成功

28、能的指令存到存儲(chǔ)器里，現(xiàn)在用一個(gè)命令來取代這項(xiàng)功能。這個(gè)命令只要在程序中出現(xiàn)，這些功能就可以被實(shí)現(xiàn)。這樣的指令就被稱作用戶宏程序本體，簡(jiǎn)稱為宏程序。用戶可以編寫用戶宏程序本體，也能夠要求機(jī)床的制造商來發(fā)送。宏程序和 C 語言相似，直接以語言和公式輸入。對(duì)于比較先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)，基本上都采用宏程序編程。2.5 HM6-M03-01數(shù)控銑床以及各項(xiàng)參數(shù)我校實(shí)訓(xùn)中心的數(shù)控銑床HM6-M03-01是一臺(tái)小型數(shù)控機(jī)床，它的數(shù)控系統(tǒng)就是FAUNC數(shù)控系統(tǒng)，其操作模式是由電腦作為人機(jī)對(duì)話窗口來進(jìn)行相關(guān)操作。它可以不同材料的工件，如45號(hào)剛、鋁、銅以及塑料等；能夠進(jìn)行銑削、鉆削等加工方式；具備銑削平面、圓弧、斜

29、面及三維的加工功能。具體加工指標(biāo)如下表2.1所示。表2.1機(jī)床參數(shù)表序號(hào)項(xiàng)目參數(shù)1工作臺(tái)面積長寬550160mm2T型槽寬槽數(shù)123mm3工作臺(tái)最大承重30kg4X軸行程280mm5Y軸行程120mm6Z軸行程270mm7主軸中心至立柱下面距離232mm8主軸椎孔MT3/R8/BT309主軸轉(zhuǎn)速100-5000r/min10主軸電機(jī)功率1000W11X、Y軸功率4N/m12Z軸行程6N/m13快速移動(dòng)2000mm/min14機(jī)床進(jìn)給最小設(shè)定單位0.001mm15刀具尺寸16mm16定位精度0.01mm17重復(fù)定位精度0.01mm18機(jī)床重量510kg19機(jī)床外形尺寸1280*895*1845m

30、m西安文理學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）3 UG NX軟件及后置處理器UG與像AutoCAD 這樣的通用制圖軟件相比較，它通過運(yùn)用矢量化、龐大的數(shù)據(jù)庫以及連接性處理、二維工程圖與三維建模相互聯(lián)系等技術(shù)，從而能夠在很大程度上為用戶縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，極大地提高工作效率。3.1UG NX軟件的概述UG 軟件是如今市面向先進(jìn)制造業(yè)的 一款非常先進(jìn)并且緊密關(guān)聯(lián)的CAX 高端軟件，它將機(jī)械的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)和基于產(chǎn)品及過程結(jié)合起來。UG 軟件能夠?yàn)槠髽I(yè)的生產(chǎn)制造提供很大的作用，能夠使產(chǎn)品快速投入市場(chǎng)，能夠簡(jiǎn)化復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與分析，有效地降低了生產(chǎn)成本。自從1990 年UG軟件進(jìn)入中國市場(chǎng)以來，它依據(jù)先進(jìn)的理論基礎(chǔ)、龐

31、大的工程背景、專業(yè)的技術(shù)支持以及完善的功能板塊不斷贏得廣大中國用戶的青睞，且目前已成為我國CAD/CAM/CAE 系統(tǒng)的中心產(chǎn)品。3.2UG NX軟件的應(yīng)用領(lǐng)域UG NX 是目前世界上最優(yōu)異的數(shù)控軟件之一，它幾乎可以滿足一切工件的加工需求。三維主模型是加工模塊的基礎(chǔ)，具有強(qiáng)大的刀具路徑生成和編輯功能，它概括了不同并且相對(duì)完善的加工處理方案，例如車削、銑削、線切割以及點(diǎn)位加工等。同時(shí) UG NX 提供的注塑模具模塊可以滿足幾乎所有的模具設(shè)計(jì)和加工要求，因而被普遍應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)加工范疇。而且 UG NX 中的其他模塊還提供了產(chǎn)品展示功能，使其在工業(yè)產(chǎn)品的外形設(shè)計(jì)和展示領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用。3.3后

32、置處理過程具備的條件3.3.1刀具路徑因?yàn)?UG/Post 需要以包含在 UG part 文件中的刀具路徑信息作為后置處理的輸入。所以后置處理前需要先在 UG NX 加工環(huán)境中生成刀具路徑。3.3.2加工輸出管理器加工輸出管理器是 UG NX 提供的一個(gè)事件驅(qū)動(dòng)工具，是 UG/Post 后置處理的關(guān)鍵。當(dāng)需要進(jìn)行后置處理時(shí)，加工輸出管理器只要先啟動(dòng)翻譯器，而后添加功能信息和數(shù)據(jù)翻譯器，最后加載事件處理文件以及機(jī)床定義文件。系統(tǒng)首先運(yùn)用事件生成器從刀路路徑中取得每個(gè)事件及相干信息，并將這些信息傳送到加工輸出管理器進(jìn)行解決；而后把帶有相關(guān)數(shù)據(jù)信息的事件傳送到已生成的事件管理器中，由事件處理文件對(duì)事

33、件進(jìn)行處理；再將要處理的數(shù)據(jù)信息返回到加工輸出管理器，最后加工輸出管理器通過瀏覽機(jī)床定義文件的有關(guān)信息來確定輸出文件的格式13。3.3.3事件生成器事件生成器是一個(gè)文件用來提取零件的刀具路徑數(shù)據(jù)，它能夠發(fā)送用來作為事件以及參數(shù)的刀具路徑數(shù)據(jù)到加工輸出管理器。這些事件包含的一些信息能使數(shù)控機(jī)床執(zhí)行某種特定運(yùn)動(dòng)。3.3.4事件處理文件事件處理文件的擴(kuò)展名為.tcl。在事件處理文件中定義的處理指令主要是指定刀具路徑的處理方式和在機(jī)床上每個(gè)事件的運(yùn)行方式。事件處理文件中定義的處理指令必須滿足各類事件的處理要求14。3.3.5機(jī)床定義文件機(jī)床定義文件指的是包含了特定機(jī)床靜態(tài)信息的文件，這些靜態(tài)信息包含了

34、有效字符、輸出格式以及一般機(jī)床屬性。機(jī)床定義文件的擴(kuò)展名為.def。3.4 UG 后置處理介紹UG NX 軟件共有兩種后置處理器，一種為圖形后置處理器(GPM),另一種為UG/Post。由于 GPM 逐漸不是適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)床的發(fā)展變化，所以本文主要針對(duì)UG/Post 進(jìn)行研究。在 UG NX 軟件中,通用后置處理工具 UG/Post 來定制專業(yè)的后置處理文件的開發(fā)，可定義各種機(jī)床結(jié)構(gòu)的后置處理系統(tǒng)，生成適合各種機(jī)床的數(shù)控代碼，能夠完成需要后處理配置的復(fù)雜機(jī)床15。后置處理的過程如圖 3.1。圖3.1后處理流程圖4 UG造型、后處理及仿真加工4.1 實(shí)體三維造型零件的實(shí)體三維造型如圖4.1圖4.1實(shí)

35、體三維造型4.2建模（1）打開UG NX8.0，單擊最上面一層選項(xiàng)文件，新建文件“槽輪”；（2）先繪制草圖第一步，進(jìn)行拉伸，如圖4.2,圖4.3圖4.2草圖第一步圖4.3拉伸效果圖（3）利用陣列功能畫出零件槽輪的草圖，如圖4.4,圖4.5，進(jìn)行拉伸，如圖4.6；圖4.4槽輪草圖圖4.5槽輪草圖圖4.6拉伸效果圖（4）最后將模型按比例縮小成要求尺寸，完成3D建模，如圖4.7。圖4.7三維造型圖4.3后處理4.3.1創(chuàng)建后處理文件后處理構(gòu)造器是 UG NX 軟件一個(gè)非常重要的模塊，通過設(shè)定它的一些參數(shù)和定義一些特定的語句，可以編寫出符合要求的特定后處理器。在操作系統(tǒng)中，打開后處理構(gòu)造器，而后進(jìn)入后

36、置處理構(gòu)造器的起始對(duì)話框。打開文件菜單新建用戶后處理，彈出窗口，自定義后處理名稱、輸出單位、控制系統(tǒng)和機(jī)床類型，如圖4.8。圖4.8建用戶對(duì)話框4.3.2機(jī)床參數(shù)定義打開圖 4.2 所創(chuàng)建的后處理文件，進(jìn)入后置處理器參數(shù)對(duì)話框，出現(xiàn)機(jī)床參數(shù)、程序和刀具路徑、N/C 數(shù)據(jù)定義、輸出設(shè)置和虛擬 N/C 控制器選項(xiàng)。首先對(duì)機(jī)床各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行定義，以滿足本機(jī)床的編程要求，可以定義圓弧輸出方式、回零位置、直線插補(bǔ)精度和機(jī)床行程等參數(shù)，如圖4.10。圖4.9設(shè)置機(jī)床參數(shù)4.3.3程序和刀具路徑首先打開“程序和刀具路徑”選項(xiàng)卡，此選項(xiàng)卡需要用戶來修改和設(shè)置，根據(jù)機(jī)床的特點(diǎn)主要修改程序、G 代碼、M 代碼、定制

37、命令進(jìn)行修改，其它默認(rèn)即可。（1）程序選項(xiàng)的設(shè)置1）程序頭：用來定義程序起始輸出的語句格式，選擇或添加G 功能、M 功能。2）操作頭：定義操作開始到切削運(yùn)動(dòng)之間的刀軌開始、手動(dòng)換刀、自動(dòng)換刀、刀軌開始等事件。在對(duì)話框中對(duì)刀軌開始、手動(dòng)換刀、自動(dòng)換刀進(jìn)行修改，其它默認(rèn)即可。3）刀具軌跡：用于定義機(jī)床控制、機(jī)床運(yùn)動(dòng)和現(xiàn)成循環(huán)等事件，前兩項(xiàng)一般不需要修改，只對(duì)孔加工循環(huán)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。4）操作尾：定義最后的退刀運(yùn)動(dòng)到程序尾之間的主軸停止、冷卻液關(guān)閉、抬刀等事件，此處默認(rèn)即可。5）程序尾：定義最后一個(gè)操作到程序尾的事件進(jìn)行改正。（2）定義 G 代碼定義后處理中一切用到的所有 G 代碼，與本數(shù)控銑床的 G

38、 代碼相適應(yīng)。例如本機(jī)床公制為 G21、英制為 G20，而 UG 默認(rèn)為 G71 和 G70。（3）定義 M 代碼定義后處理中的一切 M 代碼，使其與本機(jī)床的 M 代碼相適應(yīng)，修改方法同G 代碼。（4）定制命令定制命令選項(xiàng)可以讓用戶添加一些新的機(jī)床命令，這些指令 TCL 語言編寫，并由事件處理執(zhí)行。4.3.4輸出設(shè)置在此選項(xiàng)框關(guān)閉第四軸和第五軸角度，列表文件擴(kuò)展名改為.nc 即可，如圖4.10 。圖4.10輸出設(shè)置對(duì)話框4.3.5添加后處理到模板文件定義好所有的后置處理參數(shù)后，保存目錄到“安裝目錄MACHresourceposprocessor”，文件名改為 HM6-M03-01_post。新

39、建的后處理文件不能自動(dòng)添加到后處理器中，必須把新后處理文件添加到模板文件中。選擇實(shí)用程序中的編輯模板后處理文件，新建后處理文件，選擇 HM6-M03-01_post，保存即可。4.4輸出NC代碼并仿真加工進(jìn)行數(shù)控加工之前，為了驗(yàn)證程序的正確與否，先使用斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件對(duì)其進(jìn)行數(shù)控模擬仿真，數(shù)控程序如圖4.11，仿真效果圖如圖4.12,4.13。圖4.11數(shù)控程序圖4.11仿真軌跡圖4.12 斯沃?jǐn)?shù)控仿真4.5導(dǎo)入機(jī)床進(jìn)行加工驗(yàn)證為了驗(yàn)證軟件生成的程序代碼能夠滿足實(shí)訓(xùn)中心數(shù)控機(jī)床的要求，需要將生成的程序代碼倒入機(jī)床進(jìn)行加工檢驗(yàn)，加工以后的零件如圖4.13。圖4.13實(shí)物圖5 結(jié)論本次畢設(shè)課題幾乎

40、貫穿了機(jī)械專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和具體操作加工技術(shù)，從分析、建模到加工檢驗(yàn)得到成品，同時(shí)本次課題也為我提供了自主學(xué)習(xí)、自主鉆研以及自主完成的機(jī)會(huì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)具備鉆研性、實(shí)踐性、整合性、應(yīng)用性等特點(diǎn)，本次課題通過使用UG NX完成零件的建模并進(jìn)行加工檢驗(yàn)，是使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行實(shí)踐操作的一次綜合性練習(xí)，感謝這次機(jī)會(huì)讓我對(duì)數(shù)控技術(shù)有了更進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，從而可以愈加強(qiáng)化數(shù)控編程及實(shí)踐操作的務(wù)實(shí)精神以及實(shí)踐能力。數(shù)控機(jī)床屬于我國現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的高端產(chǎn)品，學(xué)好數(shù)控先進(jìn)理論知識(shí)及實(shí)踐操作是本專業(yè)學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。本次課題零件為原件，運(yùn)用軟件UG NX8.0 進(jìn)行3D建模、編程以及加工，通過這次畢設(shè)加強(qiáng)了對(duì)UG的掌握和運(yùn)

41、用，能夠愈加形象地理解UG NX軟件在設(shè)計(jì)以及編程方面的龐大功能。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要完成以下幾點(diǎn)：（1）：利用軟件NX對(duì)于給定零件槽輪進(jìn)行3D建模，；（2）：利用斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件對(duì)生成的程序進(jìn)行模擬仿真，是仿真結(jié)果達(dá)到預(yù)期目的；（3）：將程序?qū)際M6-M03-01數(shù)控銑床進(jìn)行加工驗(yàn)證，得到最終結(jié)果。在這次基于NX的數(shù)控銑床程序開發(fā)及加工仿真過程中，使我更加熟悉UG NX及數(shù)控銑床之間的聯(lián)系，更加鞏固和強(qiáng)化了我所學(xué)到的理論知識(shí)和加工技能，也加深了對(duì)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控機(jī)床的了解，培養(yǎng)了自身理論聯(lián)系實(shí)際、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)以及嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的工作態(tài)度，為自身日后的工作實(shí)踐打下了良好的基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然順利

42、完成，但由于使用的數(shù)控銑床是比較簡(jiǎn)單的，并沒有自動(dòng)換刀和刀庫，只能夠?qū)σ恍┢胀ǖ膮?shù)進(jìn)行定義，沒能更好地發(fā)揮作用，在以后的學(xué)習(xí)實(shí)踐中，本人將對(duì)更加先進(jìn)也更加復(fù)雜的數(shù)控銑床進(jìn)行分析和研究，努力掌握先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)，充實(shí)自我的理論知識(shí)，為企業(yè)出謀劃策，從而創(chuàng)造出更高自我價(jià)值。參考文獻(xiàn)1 張艷君，閔淑輝，陳飛通用后置處理發(fā)展趨勢(shì)J.企業(yè)技術(shù)幵發(fā),2008,27(2):118-124.2 鄧突，彭浩航，謝騏CAM 后置處理技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)J湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，12(4):46-493 張利波，周濟(jì)開放式數(shù)控編程通用后置處理器J機(jī)械電子，1996，(4):3-44 程筱勝，劉壯數(shù)控編程系統(tǒng)通

43、用后置處理研究J南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)，1996，28(6):825-8305 韓向利，袁哲俊五坐標(biāo)機(jī)床后置處理方法的研宄J組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，1995， (3):34-37.6 周艷紅，周濟(jì)等五坐標(biāo)數(shù)控加工中的理論誤差分析與控制J機(jī)械工程學(xué)報(bào)，1995， 35(5):54-57.7 文廣，馬宏偉數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)J機(jī)械工程師，2003，2(1):9-12.8 馬宏偉數(shù)控技術(shù)M北京：電子工業(yè)出版社，2014:29 盧紅，吳飛，黃繼雄數(shù)控技術(shù)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014:210 張立新，何玉衷數(shù)控加工進(jìn)階教程M陜西：西安電子科技大學(xué)出版社，2014:3611 何貴顯FANUC 0i

44、 數(shù)控銑床/加工中心編程技巧與實(shí)例M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015:152.12 杜鵑UG NX 10.0 中文版從入門到精通M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015:3.13 麓山文化UG10.0 中文版數(shù)控加工從入門到精通M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015:286.14 北京兆迪科技有限公司UN NX 10.0 數(shù)控加工教程M北京：機(jī)械工業(yè)設(shè)計(jì)出版社，2015:292.15 顧歡軍基于 UG NX 的數(shù)控后置處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) D大連：大連理工大學(xué)，2015:24-27.致謝在論文即將完成之際，感謝我的指導(dǎo)老師田浩。在論文撰寫的整個(gè)過程中，從論文選題、到撰寫開題報(bào)告、最后到正文撰寫，田老師都提出了很

45、多寶貴意見。給我感受最深的是田老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度，無論從格式規(guī)范、論文要點(diǎn)、還是文章結(jié)構(gòu)，田老師都不厭其煩，給予我及時(shí)的幫忙，使我能夠最后順利完成論文寫作工作。 在此我要感謝所有幫助過我的老師，他們無私的奉獻(xiàn)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，不僅僅使我對(duì)專業(yè)知識(shí)有了更進(jìn)一步的理解，將理論和自己的實(shí)踐互相印證，受益匪淺，而且使我能夠?qū)⑺鶎W(xué)理論應(yīng)用于對(duì)現(xiàn)實(shí)問題的分析和解決，并在學(xué)習(xí)工作上的能力得到極大的提高。感謝我的各位同學(xué)，是他們的無私幫助讓我感受到校園的溫暖，在我的論文寫作過程當(dāng)中，許多同學(xué)為我?guī)Ыo了極大地支持，在此一并表示感謝。 在畢業(yè)之際，再次向在畢設(shè)過程中給予我?guī)椭奶锢蠋煛⒏魑煌瑢W(xué)以及培養(yǎng)我的父母

46、致以衷心的感謝和最崇高的敬意！附錄A英文文獻(xiàn)Design Of Tool Machine PropResearch significanceThe original knife machine control procedures are designed individually, not used tool management system, features a single comparison, the knife only has to find the tool knife, knife positioning the shortest path, axis tool chan

47、ge, but does not support large-scale tool. Automatic knife in the knife election, in the computer memory knife-election on the basis of using the Siemens 840 D features, and the election procedures knife more concise, and complete the space Daotao View. ATC use the knife rapid completion of STEP-7 p

48、rogramming, and have been tested in practice. In the positioning of the knife, PLC controlled modular design method, which future production of similar machines will be very beneficial, it is easy to use its other machine. Automatic tool change systems will be faster growth, reduced tool change time

49、, increase the positioning accuracy tool is an important means to help NC technology development. Tool and inventory components of modern production is an important link in the management, especially for large workshop management. The traditional way of account management, and low efficiency, high e

50、rror rate, and not sharing information and data, tools and the use of state can not track the life cycle, are unable to meet the current information management needs. With actual production, we have to establish a workshop tool for the three-dimensional tool storage system to meet the knife workshop

51、 with auxiliary storage and management needs. The system uses optimization technology, a large number of computer storage inventory information, timely, accurate, and comprehensive tool to reflect the inventory situation. The entire system uses a graphical interface, man-machine dialogue tips from t

52、he Chinese menu, select various functions can be realized and the importation of all kinds of information. Management system using online help function. Through the workshop management, network management and sharing of information. Have automated inventory management, warehousing management tool, a tool for the m