论文（林建城）学号109202030021,本3

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

摘要

现今，国内数控车削加工多采用手动编程，而手动输入程序具有工作效率低，程序复杂等缺点。在待机械加工产品精度高、改型频繁的要求下，可采用UG软件中仿形加工，自动编程，大大的减少了产品加工时间，而且，提高了产品的精确度和工作效率，降低生产成本。因此，本文提出基于UG软件的法兰盘的数控加工课题研究。

本设计以法兰盘车削为例，首先，对法兰盘的数控工艺进行详细的分析，主要是对零件图纸认真分析和工艺过程设计；再者，利用UG软件中的CAD模块按照图纸的要求画出法兰盘的实体造型，并且完成法兰盘零件的工程图转换；然后，利用UG软件中的CAM模块创建加工程序，选择需要的刀具和操作方法，，并模拟出刀路轨迹，同时提出改进和优化不足之处；最后，利用零件后处理加工程序在机床上进行实际加工。

关键词： UG；仿形加工；自动编程；实体三维造型；刀具轨迹；后处理；

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

Abstract

Today, CNC Turning the use of manual programming, however, manually enter the program has low efficiency and complicated procedures. Be machining high precision, frequent modification request can be used UG software profiling, automatic programming, greatly reducing the processing time and to improve the accuracy and efficiency of the products, reduce production costs. Therefore, this paper proposes based on the UG software flange CNC machining research.

The design flange turning, for example, first of all, a detailed analysis of the flange CNC process, a careful analysis of the part drawing and process design; Furthermore UG CAD software module in accordance with the requirements of the drawings, draw the physical shape of the flange, and the completion of the flange parts drawing conversion; Then, using UG CAM software module to create a machining program, select the desired tool and method of operation, and simulate the tool path, at the same time suggestions for improvement and optimization of inadequate; Finally, the use of parts processing actual processing program on the machine.

Key words: UG; profiling; automatic programming; physical three-dimensional modeling; tool path; after treatment;

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

目 录

摘要 .................................................................................................................................................. 1 Abstract ............................................................................................................................................. 1 目 录 ................................................................................................................................................ 1 第一章 绪论 ................................................................................................................................... 1

1.1 课题研究背景 ................................................................................................................. 1 1.2 课题研究的目的及意义 ................................................................................................. 1 1.3 课题研究内容及其方法 ................................................................................................. 1 第二章 法兰盘的数控工艺 ........................................................................................................... 3

2.1 零件的图样分析 ............................................................................................................. 3 2.2 选择毛坯 ......................................................................................................................... 4 2.3 工艺过程设计 ................................................................................................................. 4 第三章 法兰盘的CAD设计 ........................................................................................................ 8

3.1 法兰盘零件三维造型设计 ............................................................................................ 8 3.2 法兰盘零件的工程图转换 ........................................................................................... 10 第四章 法兰盘零件CAM设计模块 .......................................................................................... 12 4.1 创建加工程序 ............................................................................................................... 12

4.2 创建刀具 ....................................................................................................................... 12 4.3 创建加工几何体 ........................................................................................................... 14 4.4 创建加工操作 ............................................................................................................... 16 4.5 程序后处理 ................................................................................................................... 35 第五章 法兰盘零件的车床加工 ................................................................................................... 35

5.1 法兰盘零件NC加工程序单 ......................................................................................... 36 5.2 法兰盘零件加工（SIEMENS 802D 数控车床） ......................................................... 37 结束语 ............................................................................................................................................ 39 致 谢 .............................................................................................................................................. 40 参考文献......................................................................................................................................... 41

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

目前，待机械加工产品日趋复杂精密，且改型频繁。国内普通机床加工这些产品效率低，强度大，有些甚至难以加工。随着科学技术的发展，数控机床的诞生，使得机械加工的技术发生了飞跃，它综合运用电子技术，精密测量、自动化控制技术和机床结构等方面的新技术。

随着电子技术在制造业的应用及推广，使得传统机械加工逐步被先进的CAD/CAM所取代。CAD/CAM软件在机械加工中得以应用，为我们开辟一条新的加工途径，使机械加工能力上了一个新的台阶。在制造业中，数控加工具有产品精度高、生产效率高，自动化程度高及生产成本低等特点，且数控加工在所有

生产技术中占有相当重要地位。尤其在汽车、航空产业零部件，其产品外形复杂且精度要求高，更突数控加工技术的优点。

近年来，随着计算机技术的迅速发展，数控技术的发展也相当迅速。数控技术的水平和普及程度，已成为衡量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志。

1.2 课题研究的目的及意义

为了能说明数控加工的具体过程，使得工件能按照零件的技术要求加工出来，就得制定复杂的数控加工工艺规程来作为生产的指导性技术文件，学习研究制定数控加工工艺规程的作用及意义就是本课题研究目的。

通过本次毕业设计，培养我们独立识图能力，增强我们对零件图的认识和了解,通过对零件图的绘制,能增强我们的绘图能力和运用UG软件的能力。综合四年来所学专业知识，熟练熟练的运用机械制造工艺学和数控技术的基本理论知识，正确的解决软件设计过程中出现的问题，培养分析问题和解决为题的能力，加深对理论知识的理解。设计过程是理论联系实际的过程，学会使用手册、查询相关资料等，为以后工作奠定坚实的基础。

1.3 课题研究内容及其方法

本课题主要是利用UG软件中CAM模块对法兰盘进行粗精加工，首先分析设计题目，做工艺分析，其次确定机床参数，刀具等。具体内容如下： (1)认真分析图纸，完成Y60122法兰盘零件加工工艺安排。 (2)根据工艺安排，选择加工刀具和切削用量。

1

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

(3)根据加工方案完成相关数值处理。。 (4)编写数控加工技术文件。 (5)阐述零件数控加工工艺过程。

(6)根据图纸，利用UG/CAD模块设计出法兰盘三维造型。 (7)利用UG/CAM模块创建数控加工法兰盘程序。 (8)利用UG/CAM模块创建数控加工刀具及其参数。 (9)利用UG/CAM模块创建数控加工几何体。 (10)利用UG/CAM模块数控加工创建操作。 (11)利用UG/CAM模块生成数控加工刀轨。 (12)利用UG/CAM模块对刀轨做后处理。 (13)根据加工方案及其参数画图毛胚图。 (14)画出零件加工刀具轨迹图。

2

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

第二章 法兰盘的数控工艺

2.1 零件的图样分析

（1）从零件的图样上看，法兰盘的左端面对公共轴线的圆跳动公差为 0.03mm，具体图纸参看图2.1。

（2）法兰盘的右端面对公共轴线的圆跳动公差为0.004。 （3）法兰盘的右端面的平面度公差为0.025。

?0.04?0.03 (4)?600mm与?640mm同轴度公差为?0.03mm。

(5)未注倒角为C0.5。 (6)材料：45号圆钢。

图2.1 法兰盘零件图

3

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

2.2 选择毛坯

法兰盘是最常见的连接件，要求要有一定的强度。该零件的材料为45号钢，轮廓尺寸不大，形状也不复杂，故可以选用圆形棒料，尺寸如下图2.2。毛坯尺寸通过确定加工余量后给定。

图2.2 零件毛坯图

2.3 工艺过程设计 2.3.1 定位基准的选择

本法兰盘是带孔的盘类零件，孔是其设计基准。为了避免基准不重合产生的误差，应选孔为定位基准，即“基准重合”的原则。选?55及一端面作为精基准。由于本法兰盘零件的全部表面都需要加工，而孔作为精基准应先进行加工，因此应选外圆和一端面做为粗基准。

2.3.2 零件表面加工方法的选择

本零件的加工面有内孔、外圆、端面、槽；材料为45号钢。参考李益民编《机械制造工艺设计简明手册》中有关资料，其加工方法如下：

（1）?1280公差等级为IT9，表面粗糙度为Ra6.3mm,需粗车、半?0.1mm外圆表面：精车即可。（表1.4-6）。

（2）?780?0.046mm外圆面：公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra6.3mm，需粗车、半精车（表1.4-6）。

?0.03（3）?640mm内孔：公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra0.8mm，毛坯孔已钻出，

根据表1.4-7，加工方法可用粗镗、半精镗、之后用精镗。

?0.03（4）?550mm内孔：公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra6.3mm。毛坯孔已钻出，

根据表1.4-7，加工方法可用粗镗、半精镗、精镗。

?0.06（5）?600mm内孔：公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra6.3mm，毛皮已钻出，

4

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

只需粗镗即可（表1.4-7）。

?0.03?0.03（6）?640mm至?580mm之间的圆锥面，表面粗糙度为Ra1.6mm 。需用800镗

刀粗镗、半精镗（表1.4-7）。

?0.04?0.04（7）?600mm至?680mm之间的圆锥面，面粗糙度为Ra1.6mm 。需用800镗

刀粗镗、半精镗（表1.4-7）。

（8）端面：法兰盘的端面为回转体端面，尺寸要求在IT9-IT10，表面粗糙度有Ra6.3mm和Ra1.6mm 两种要求。要求Ra1.6mm的端面经粗车和半精车即可，Ra6.3mm的端面经粗车即可（表1.4-8）。

（9）槽：槽宽和槽深未注公差等级，取IT13，表面粗糙度 Ra6.3mm ，需采用宽面切刀加工即可。

2.3.3 制定工艺路线

法兰盘的加工工艺一般先加工基准面，即“先粗后精”的原则，可按下述路线进行：

工序I：下料圆形棒料?130mm ?32mm。 工序II：夹右端面，车?128mm ?12mm夹持位。

工序III：调头夹已加工外圆?128mm ? 12mm处，车端面，钻通孔?50mm。

工序IV：粗镗?55mm、?64mm、?58mm处内孔，精镗?55mm、?64mm、?58mm处 内孔（800镗刀），用宽3mm切刀切内孔槽。

工序V：用900外圆刀粗车，精车?78外圆，用宽3mm切刀切端面槽。 工序VI：调头加工另一端，用900外圆刀车端面，取总长（?78mm处），用800镗刀粗镗、精镗?64、?60、?68处内孔，用宽3mm切刀切端面槽。 工序VII：钳工去毛刺。 工序VIII：终检。

2.3.4 工序设计 2.3.4.1 选择机床

工序II、III、V是粗车和半精车，且零件是回转的，各工序的工步不多也不复杂，故选用卧式数控车床即可满足。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求不是很高，故选用最常用的CK6132型卧式车床即可。

工序IV、VI需要精镗孔，由于加工零件是回转体，外廓尺寸不大，故在车床上镗孔即可。镗孔可以在CK6140型卧式车床上。

5

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

2.3.4.2 选择夹具

本法兰盘零件属回转类零件，所有工序都是车床上进行，为了方便定位，故选用三爪自定心卡盘即可。

2.3.4.3 选择刀具

在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀和镗刀。加工钢质零件可采用YT类硬质合金，粗加工用YT5，半精加工用YT15，精加工用YT30。为了提高经济性和生产效率，可选用可转位车刀（GB5343.1-85，GB5343.2-85）。切槽刀选用高速钢，具体刀具如下表2.1。

2.3.4.4 选择量具

本零件属成批生产，一般采用通用量具，考虑到零件的公差要求和表面粗糙度，外圆采用千分尺，内径采用千分表。由于内孔精度高，加工时每个工件都需要测量，故宜采用极限量规。参考李益民编《机械制造工艺设计简明手册》中有关资料，可选紧锁式圆柱塞规（GB6322-86）。

2.3.4.5切削用量的选择 （1）背吃刀量的选择

轮廓车削环时选ap=2mm左右，精车ap=0.25mm; (2)主轴转速的选择

车直线时，查表选择切削速度为：vc粗=100mmin，vc精=120mmin。利用公式n?1000vc?D计算主轴转速n,确定主轴转速n粗?240rmin，

n精?300rmin。

(3)进给速度的选择

粗车时选择0.1mmr;精车时选择0.05mmr。

（4）加工余量的确定

粗加工外圆、长度轮廓留下加工余量为0.25-0.5mm之间。

6

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

表2.1加工刀具、切削用量选择

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

方法 LATHE_ROUGH LATHE_ROUGH LATHE_FINISH LATHE_GROOVE 操作方式 手动 ROUGH_BORE_ID FINISH_BORE_ID GROOVE_ID 程序名 刀具名称 手动 FL_NC FL_NC FL_NC 90度外圆刀 80度镗刀 80度镗刀 余量 0 0.3 0 0 主轴进给切深 转速 F 300 240 300 300 240 300 300 300 240 300 300 150 150 120 30 200 150 30 150 150 120 30 1 1 0.25 / 1 0.25 / / 1 0.25 / 宽3切刀 LATHE_ROUGH ROUGH_TURN_OD LATHE_FINISH LATHE_DROOVE LATHE_FINISH LATHE_ROUGH LATHE_FINISH LATHE_GROOVE FINISH_TURN_OD GROOVE_FACE 调头车端面，手动 FL_NC 90度外圆刀 0.5 FL_NC 90度外圆刀 FL_NC 0 0 0 0.3 0 0 宽3切刀 90度外圆刀 80度镗刀 80度镗刀 / ROUGH_BORE_ID FL_NC1 FINISH_BORE_ID GROOVE_FACE FL_NC1 FL_NC1 宽3切刀

7

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

第三章 法兰盘的CAD设计

3.1 法兰盘零件三维造型设计

(1)首先在分析完零件图纸后，打开UG NX6.0软件，进入初始界面，如图3.1。在工具条中单击【新建】按钮，创建Y60122.prt零件文件,进入三维建模环境，如图3.2。 图3.1 初始界面 图3.2 创建文件名

(2)在三维界面中，以YZ为工作平面，创建草图工作平面，如图3.3。

图3.1.3创建草图工作平面

图3.3 创建草图工作平面

8

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

(3)在二维草图界面中，绘制草图，并约束和定位草图，如图3.4。

图 3.4 约束和定位草图

草图，完成Y60122法兰盘零件三维造型，如图3.5。 (4)保存Y60122三维造型文件，如图3.6。

(3)单击【完成草图】按钮，返回三维建模界面，单击【回转】，选择刚才绘制

图3.5 零件三维模型 图3.6 保存三维模型

9

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

3.2 法兰盘零件的工程图转换

（1）从【开始】菜单中进入【制图】环境，如图3.7。

（2）选择图纸，采用第三角投影，如图3.8。

图3.7 进入制图环境

图3.8 选择图纸

（3）设置基本视图生成三视图，如图3.9。

图3.9 设置三视图

10

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

（4）工程图导出，2D图转换，生成Y60122.dwg文件，如图3.10。 （5）在AutoCAD2007里打开Y60122.dwg文件，如图3.11。

图3.10 工程图导出，2D图转换

图3.11打开dwg文件

（6）按照工程图规范标注尺寸，添加图框，标题栏，如图3.12。

图3.12 法兰盘零件图

11

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

第四章 法兰盘零件CAM设计模块

4.1 创建加工程序

(1)打开UG6.0软件，进入建模环境，单击【文件】按钮，调入法兰盘零件 Y60122.prt模型。

(2)在【开始】按钮选项中，进入加工环境，CAM设置为turning,初始化，如 图4.1。

(3)在菜单栏中单击【插入】按钮，选择【程序】，创建程序FL_NC,如图4.2。

图 4.1 设置加工环境 图4.2 创建程序

4.2创建刀具

（1）创建800镗刀ID_80_L,如图4.3。

图4.3 创建刀具ID_80_L

12

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

（2）创建900外圆车刀OD_80_L,如图4.4。

图4.4 创建外圆车刀OD_80_L

（3）创建宽3mm内孔切槽刀ID_GROOVE_L,如图4.5。

图4.5 创建内孔刀具ID_GROOVE_L

13

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

（4）创建宽3mm端面切槽刀FACE_GROOVE_L,如图4.6。

图4.6 创建面切刀FACE_GROOVE_L

4.3 创建加工几何体

（1）创建加工坐标系MCS_CHE,图4.7。

图4.7 创建工作坐标系 MCS_CHE

14

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

（2）创建几何体Che_w,如图4.8。

图4.8 创建加工几何体

（3）指定部件边界、毛坯边界、安装位置，图4.9。

图4.9 确定毛坯边界、安装位置

15

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

4.4 创建加工操作

4.4.1粗镗法兰盘零件内孔轮廓

（1）创建粗加工操作ROUGH_BORE_ID,采用前面创建好的镗刀ID_80_L,如图4.10。

（2）确定加工切削区域，如图4.11。

图4.10 创建粗镗加工操作 图4.11 确定加工切削区域

（3）设置切削策略，在“切削策略”列表中选择“轮廓往复切削”选项，在“刀轨”列表中的“步距”选项，设置“切削深度”模式为恒定，深度为1mm，如图4.12。

（4）确定加工余量，如图4.13。

图4.12 确定切削深度 图4.13 确定加工余量

16

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

（5）定义加工轮廓选项参数，如图4.14。 （6）设置切削安全距离，如图4.15。

图4.14 定义轮廓参数 图4.15 设置切削安全距离

（7）确定进刀、退刀参数，如图4.16。

图4.16 确定进刀、退刀参数

17

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

（8）设置逼近点、离开点，如图4.17。

（9）设置主轴转速、进给率，在“进给率和速度”中选择RPM模式，选中“主轴转速”设置转速为240，在“切削”设置进给率为0.3，单位mmpr,其他保持默认设置，如图4.18。

图4.17 设置逼近点、离开点 图4.18 设置主轴速度、进给率

（8）生成刀具路径，3D仿真加工，如图4.19。

图4.19 生成刀具路径，3D仿真加工

18

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

4.4.2 精镗法兰盘零件内孔轮廓

(1)创建精镗加工操作FINISH_BORE_ID,其他设置跟粗车一样，如图4.20。 (2)确定切削区域，如图4.21。

图4.20 创建精镗加工操作 图4.21 确定切削区域

(3)确定加工余量，如图4.22。

(4)定义进刀点（X60，Z35）和离开点（X50，Z40）如图4.23。

图4.22 确定加工余量 图4.23 定义进刀点、离开点

19

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

（5）确定进刀、退刀参数，如图4.24。

图4.24 确定进刀、退刀参数

(5)定义主轴转速、进给速率，如图4.25。 (6)生成刀具路径，3D仿真路径生成，如图4.26。

图4.25 定义主轴速度、进给速率 图4.26 生成刀具轨迹，3D仿真

20

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

4.4.3 切内孔槽操作

（1）创建切内孔槽操作GROOVE_ID,用宽3mm切刀，如图4.27。 （2）指定切削部件边界 ，设置切削区域，如图4.28。

图5.4.3.1 创建切内孔槽操作 图5.4.3.2 设置切削区域

图4.27 创建切内槽程序 图4.28 设置切削区域

（3）定义进刀、退刀参数，如图4.29。 （4）设置切削步距，如图4.30。

（5） （6） （7） （8） （9） （10） （11）

图4.29 定义进刀，退刀参数 图4.30 设置切削步距

21

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

（5）设置逼近点（X50，Z40）,离开点（X50，Z50），如图4.31。 （6）确定切削安全距离，如图4.32。

图4.31 设置逼近点，离开点 图4.32 确定切削安全距离

（7）指定主轴速度、进给速率，如图4.33。 （8）生成刀具路径，3D仿真加工，如图4.34。

图4.33 指定主轴速度、进给速率 图4.34 生成刀具路径，3D仿真

22

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

4.4.4 外圆轮廓粗加工

(1)创建粗加工外圆操作ROUGH_TURN_OD,选用90度外圆车刀，如图4.35。 (2)定义切削区域，如图4.36。

图4.35 创建粗加工操作 图4.36 定义切削区域

(3)确定切削深度，如图4.37。 (4)确定进刀、退刀参数，如图4.38。

图4.37 确定切削深度 图4.38 确定进刀，退刀参数

23

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

(5)确定切削安全距离，如图4.39。 (6)设置逼近点、离开点，如图4.40。

图4.39 确定切削安全距离 图4.40 设置逼近点、离开点

(7)确定粗加工余量，如图4.41。 (8)确定主轴速度、进给率，如图4.42。

图4.41 确定粗加工余量 图4.42 确定进给和速度

24

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

(9)生成刀具轨迹，3D仿真加工，如图4.43。

图4.43 生成刀具轨迹，3D仿真

4.4.5 外圆轮廓精加工

（1）创建粗加工外圆操作FINISH_TURN_OD,选用90度外圆车刀，如图4.44。 （2）定义加工区域，如图4.45。

图4.44 创建加工程序 图4.45 定义加工区域

25

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

（3）确定进刀、退刀参数，如图4.46。 （4）设置逼近点、离开点，如图4.47。

（5）确定加工余量，如图4.48。

（6）确定主轴速度、进给率，如图4.49。

图4.48 确定加工余量 图4.49 确定主轴速度和进给率

图4.46 确定进刀、退刀参数 图4.47 设置逼近点、离开

26

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

（7）生成刀具轨迹，3D仿真加工，如图4.50。

图4.50 生成刀具轨迹，3D仿真加工

4.4.6 端面切槽加工

（1）创建端面切槽操作，GROOVE_FACE,采用宽3mm切刀，如图4.51。 （2）确定切削区域，如图4.52。

图4.51创建面切削操作 图4.52 确定切削区域

27

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

（3）确定进刀、退刀参数，如图4.53。 （4）设置逼近点（X120，Z20）、离开点（X120，Z20）,如图4.54。

图4.53 确定进刀、退刀 参数 图4.54 设置逼近点，离开点

（5）确定进给速度，如图4.55。

（6）生成刀具轨迹，3D仿真加工，如图4.56。

（7）复制端面切槽操作GROOVE_FACE，按照步骤（1）至（6）加工端面上另外一个槽，并设置离开点（X120，Z60），生成刀具路径，3D仿真加工。

图4.55确定进给速度 图4.56 生成刀具轨迹 3D仿真加工

28

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

取下零件，调头加工另外一端，取总长，偏端面（夹?78mm处）。 变换加工坐标，获得调头数模，创建程序FL_NC1，创建几何体，建立工作部件，选择毛坯。

4.4.7 粗镗内孔轮廓

（1）创建粗加工操作ROUGH_BORE_ID,采用前面创建好的镗刀ID_80_L,如图4.57。

（2）确定加工切削区域，如图4.58。

图4.57 创建粗加工操作 图4.58 确定加工区域

（3）设置切削策略，在“切削策略”列表中选择“轮廓往复切削”选项，在“刀轨”列表中的“步距”选项，设置“切削深度”模式为恒定，深度为1mm，如图4.59。

（4）确定加工余量，如图4.60。

图4.59设置切削深度 图4.60 确定加工余量

29

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

（5）确定进刀、退刀参数，如图4.61。 （6）设置切削安全距离，如图4.62。

图4.61 确定进刀、退刀的参数 图4.62 设置切削安全距离 （7）设置出发点、离开点，如图4.63。

（8）设置主轴转速、进给率，在“进给率和速度”中选择RPM模式，选中“主轴转速”设置转速为240，在“切削”设置进给率为0.3，单位mmpr,其他保持默认设置，如图4.64

图4.63 设置逼近点、离开点 图4.64 设置进给和速度

30

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

（9）生成刀具路径，3D仿真加工，如图4.65。

图4.65 生成刀具轨迹，3D仿真加工

4.4.8 精镗内孔轮廓

（1）创建精镗加工操作FINISH_BORE_ID,其他设置跟粗车一样，如图4.66。 （2）确定切削区域，如图4.67。

图4.66 创建精镗加工程序 图4.67 确定切削区域

31

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

（3）确定加工余量，如图4.68。 （4）定义进刀/退刀选项，如图4.69。

图4.68 确定加工余量 图4.69 定义进刀、退刀参数

（5）定义进刀点（X60，Z35）和离开点（X50，Z40）如图4.70。 （6）定义主轴转速、进给速率，如图4.71。

图4.70 定义逼近点、离开点 图4.71 定义主轴转速，进给率

32

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

（7）生成刀具路径，3D仿真路径生成，如图4.72。

图4.72 生成刀具路径，3D仿真加工

4.4.9 端面切槽加工

（1）创建端面切槽操作，GROOVE_FACE,采用宽3mm切刀，如图4.73。 （2）确定切削区域，如图4.74。

图4.73 创建切槽操作 图4.74 确定切削区域

33

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

（3）确定进刀、退刀参数，如图4.75。

（4）设置逼近点（X120，Z20）、离开点（X120，Z20）,如图4.76。

图4.75 确定进刀、退刀参数 图4.76设置逼近点、离开点

（5）确定进给速度，如图4.77。

（6）生成刀具轨迹，3D仿真加工，如图4.78。

（7）复制端面切槽操作GROOVE_FACE，按照步骤（1）至（6）加工端面上另外一个槽，并设置离开点（X90，Z45），生成刀具路径，3D仿真加工

图4.77 确定进给速度 图4.78 生成刀具轨迹，3D仿真

34

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

4.5 程序后处理

确定刀具轨迹后，点击【后处理】，把前面的刀具路径转化成CNC的程序代

码，具体代码查看附录，G代码生成，如图4.79。

图4.79 加工程序单

35

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

第五章 法兰盘零件的车床加工

5.1 法兰盘零件NC加工程序单，如下表5.1。

表5.1 法兰盘零件NC加工程序单

工件名称 Y60122 工件材料 45

工序简图

车削

零件图号 01 程序员 调头车削 36

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

序号 程序名称 工序号 刀具名称 刀具补偿 补偿补偿号 值 余量 备注 车削加工 1 2 3 4 5 6 FL_NC FL_NC FL_NC FL_NC FL_NC FL_NC 01 02 03 04 05 06 80度镗刀 80度镗刀 宽3切刀 90度外圆刀 90度外圆刀 2 2 9 3 3 / 0.4 0.4 0.4 0.4 0.3 0 0 0.5 0 0 ROUGH_BORE_ID FINISH_BORE_ID GROOVE_ID ROUGH_TURN_OD FINISH_TURN_OD GROOVE_FACE 宽3切刀 调头车削加工 7 8 9 5.2 法兰盘零件加工（SIEMENS 802D 数控车床） 5.2.1 通电开机回参考点

（1）先接通机床电源，启动CNC操控界面。按急停键，系统启动后进入工作界面。

（2）其次按下机床控制面板上的“JOG”运行方式点动键，再按下回参考点键。 （3）最好分别按下键+X、+Y,机床的坐标轴回到参考点。

5.2.2 输入NC程序

（1）按下程序管理操作区键【PROGRAM MANAGER】，点击程序下方的软键，显示屏显示零件程序列表。

（2）按下“新程序”键，出现对话窗口，输入新程序。 （3）点击车削软键，输入待加工NC程序。

5.2.3 刀具和工件的装夹

将选好的刀具装入刀架，用自定心三爪卡盘夹紧毛坯。

FL_NC1 FL_NC1 FL_NC1 07 08 09 80度镗刀 80度镗刀 宽3切刀 2 2 / 0.4 0.4 0.3 0 0 ROUGH_BORE_ID FINISH_BORE_ID GROOVE_FACE 37

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

5.2.4自行对刀，设置刀补数值。 5.2.5自动运行NC程序

（1）点击系统控制面板上的自动键，系统进入自动运行状态。

（2）控制面板显示屏上显示自动方式窗口，屏幕显示刀具位置，主轴值，以及当前程序段。

（3）按下数控启动键，系统执行程序，观察有无异常，有问题及时处理。首件加工符合要求后，可进行量产加工。

38

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

结束语

本设计为基于UG软件的法兰盘的数控加工，通过3个多月努力，设计终于完成了。从此次设计中，我重拾了很多以前遗忘掉的知识，使我了解设计工作的基本流程和设计的方法及其理念。

虽然我设计的知识个简单的盘类零件的数控加工，对于一个初学者而言，可以说是难上加难，它涉及到机械设计基础、机械制造工艺、数控技术、CAD/CAM技术，综合性比较强。在完成论文这段时间里，我学到了很多知识，也感受到很多。从一开始的无从下手，我逼迫自己独立学习和试验，查看有关数控方面的资料和书籍，让自己的论文有一丝丝的进展。通过对零件图的分析，需要对刀具。切削用量等问题具体考虑，这些知识都需要复习以前的基础知识，在对以前知识进一步系统回顾之后，对课题有了进一步了解。

此次毕业设计，给我最大的体会就是，你一旦有不懂的地方，不要一顾去依赖别人，要想方设法弄到自己懂为止。只有自己亲自去体会，才能领悟得更深刻。 在设计过程中，遇到很多困难，对UG软件里面CAM模块陌生，再到熟悉，此次论文可能存在一些不足之处，许多地方有待改进和提高，期望各位老师多多指教。

39

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

致 谢

在本设计的开题论证、课题研究、论文撰写和论文审校整个过程中，得到了导师老师的亲切关怀和精心指导，同时查阅了许多相关的书籍文献，使本设计得以顺利完成，其中无不饱含着老师的汗水和心血。指导老师曾东保老师的学术思想、严谨踏实的治学态度、渊博的学识、精益求精的工作作风、诲人不倦的育人精神，将永远铭记在我的心中，使我终生受益。他对本设计的构思、框架和理论运用给予了许多深入的指导，使得设计得以顺利完成。在此谨向尊敬的导师老师表示衷心的感谢和崇高的敬意。

通过这次毕业设计，大大的提高了我们的自主学习和认真思考的能力，对学术态度的严谨性也有了很高的认识。期间，对整个大学四年知识的归纳和概括。我相信在以后的学习和工作过程中，一定可以好好的解决问题，提高自己的能力，较快地适应社会激烈的竞争。

再次感谢所有支持和帮助过我的领导、老师、同学们！

40

江西科技学院本科生毕业论文（设计）

参考文献

[ 1 ] 展迪优. UG8.0数控加工教程[M] 北京：机械工业出版社，2012 [ 2 ] 江剑锋. CAD/CAM与数控机床加工[M] 北京：中国人事出版社，2011 [ 3 ]李道军，刘云凯. UGNX数控编程[M] 北京：中国铁道出版社，2012 [ 4 ]钟丽珠，蒋克朝. 数控加工编程与操作[M] 北京：北京理工大学出版社，2009 [ 5 ]杨良根，吴青松，何世松. 数控技术毕业设计指导[M] 北京：北京理工大学出版社，2009

[ 6 ]陈磊.机械制造工艺[M] 北京：北京理工大学出版社，2010 [ 7 ]王先逵，等 机械加工工艺手册[M] 北京：机械工业出版社，2008

[ 8 ]王庆林,李莉敏,韦纪祥,等. UG CAM应用案例集(NX版)[M].北京:清华大 学出版社, 2003.

[ 9 ]刘文，吴红兵.边看边学UG NX7.5 数控编程50例[M].北京：化学工业出版社，2012

[10]李安泰.UG软件在数控加工中的应用[J]. 电子工艺技术,2007

[11]范金桃. 盘类零件参数化CAD/CAM系统设计及研究[D]. 浙江工业大学,2010.

[12]李宝玉,王永国. 带法兰盘的轴承套圈的加工方法[J]. 哈尔滨轴承,2011. [13]汪红兵. 基于UG的注塑模三维分模及数控加工[J]. 机电产品开发与创新,2006.

[14]王进庄. 基于MasterCAM的异形法兰盘设计及数控加工[J]. 金属加工(冷加工),2011.

[15]邓维鑫. 基于UG的叶轮五轴联动数控加工[D]. : 西南交通大学,2009. [16]艾 兴，等 《切削用量手册》（第三版） 北京：机械工业出版社，2000.

41

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qlzp.html