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1、 南京工程學(xué)院 工業(yè)中心 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 基于CAD/CAM的電動(dòng)剃須刀 工藝造型與數(shù)控加工 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： D數(shù)103 學(xué) 號(hào)： 231100316 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 起迄日期： 設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 摘 要 UG NX是當(dāng)前先進(jìn)的面向制造業(yè)的CAD/CAM/CAE高端軟件之一。它集設(shè)計(jì)、分析和制造等功能于一體，為工程技術(shù)人員提供了豐富的三維圖形資源庫，可以用于機(jī)械制造領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助分析（CAE）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）等方面。本文主要論述了電動(dòng)剃須刀零件的三維設(shè)計(jì)與數(shù)控仿真加工，利用UG NX的modeling模塊實(shí)現(xiàn)了零件
2、的三維設(shè)計(jì)，利用manufacturing模塊實(shí)現(xiàn)了零件的數(shù)控仿真并生成了NC仿真程序，很好地利用了UG NX軟件CAD/CAM功能實(shí)現(xiàn)集成的特點(diǎn)，在對(duì)零件實(shí)際加工前進(jìn)行仿真，提前發(fā)生干涉和過切問題及時(shí)調(diào)整，提高了效率，降低了次品率。此外，本文還介紹了數(shù)控車床和加工中心的使用方法以及在加工過程中的注意事項(xiàng)等，分析了如何根據(jù)零件的幾何形狀特點(diǎn)設(shè)計(jì)加工工藝和操作步驟，以及操作過程中的相關(guān)參數(shù)選擇。實(shí)踐證明，在數(shù)控加工中，根據(jù)零件的不同部位的技術(shù)要求，合理安排不同的加工工藝，設(shè)置合理的加工參數(shù)，選擇合理的加工刀具，不僅可以提高加工效率，保證質(zhì)量，而且還減少工具損耗。關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；電動(dòng)剃須刀
3、；數(shù)控加工；數(shù)控代碼ABSTRACT The UG NX is current advanced one of face to a manufacturing industry of the CAD/CAM/CAE high level software. It integrated the design, analysis and manufacturing function as a whole, and provided abundant 3D sketch resources database for the engineering technical personnel. Can u
4、sed for machine manufacturing realm about computer aided design, computer aided analyze, computer aided manufacturing and so on.This text mainly introduces 3D design and NC imitate machining of the Electric shaver, the 3D modeling of the part is completed in the modeling function of UG NX, the NC im
5、itate machining and simulation of the part is performed in the manufacturing function of UG. By use of the specialty of CAD/CAM integrated of UG NX, the course of machining can be simulated before the part is machining actually, some problem can be found and rectified in time, the efficiency is enha
6、nced and the rate of waster is reduced.In addition, this text still emphatically introduced the operation method on the numerical control lathe and machining center, and regulation during the period of process and so on, analyze how according to spare parts of several shape the characteristics desig
7、ns process the craft and the operation step, and operate the related parameter choice in the process. Practice a certificate, in the number control process, according to the technique request of different part of the spare parts, the reasonable arrangement processes a craft differently, establishing
8、 reasonable of process parameter, choose reasonable of process knife to have, not only can raise to process an efficiency, promise quality, and still reduce tool to exhaust.Key words: computer aided design; Electric shaver; numerical control manufacturing; numerical control code目 錄第一章 緒論1 1.1 引言1 1.
9、2 國(guó)內(nèi)外CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1 1.2.1 CAD/CAM技術(shù)的歷史與發(fā)展趨勢(shì)1 1.2.2 中國(guó)CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展2 1.3 選題背景與主要研究?jī)?nèi)容2 1.3.1 選題背景、目的及意義2 1.3.2 本課題的主要工作3 1.4 本文結(jié)構(gòu)3第二章 Unigraphics軟件介紹4 2.1 UG軟件的特點(diǎn)4 2.2 UG各功能模塊簡(jiǎn)介5 2.3 UG的功能和技術(shù)特性6 2.3.1 UG的功能6 2.3.2 UG的技術(shù)特性6第三章 基于UG的電動(dòng)剃須刀造型設(shè)計(jì)83.1 CAD技術(shù)的概述83.2 課題數(shù)據(jù)來源83.3 UG軟件建模83.4 UG建模分析163.5 UG建模經(jīng)驗(yàn)總結(jié)16
10、第四章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)184.1 數(shù)控加工工藝特點(diǎn)18 4.2 數(shù)控加工工藝分析184.3 數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)184.4 數(shù)控加工工序的設(shè)計(jì)194.5 電動(dòng)剃須刀的數(shù)控加工工藝194.5.1 數(shù)控車床工藝分析194.5.2 加工中心工藝分析21第五章 基于UG的電動(dòng)剃須刀虛擬加工235.1 CAM 技術(shù)的概述235.2 平面銑和固定軸曲面輪廓銑加工技術(shù)245.2.1 平面銑的概述24 5.2.2 平面銑的特點(diǎn)24 5.2.3 固定軸曲面輪廓銑的概述245.2.4 固定軸曲面輪廓銑的特點(diǎn)245.2.5 電動(dòng)剃須刀刻字虛擬加工245.2.6 電動(dòng)剃須刀圓周刻花虛擬加工24第六章 數(shù)控機(jī)床加工3
11、16.1 數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介316.1.1 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展31 6.1.2 數(shù)控機(jī)床的控制結(jié)構(gòu)32 6.2 數(shù)控加工的基本原理326.3 電動(dòng)剃須刀外形的數(shù)控程序編制33 6.3.1 數(shù)控編程技術(shù)及其發(fā)展336.3.2 數(shù)控編程的基本概念336.3.3 數(shù)控編程的方法336.4 電動(dòng)剃須刀外形的數(shù)控車床加工356.5 電動(dòng)剃須刀底面刻字加工386.6 電動(dòng)剃須刀圓周面刻花加工41第七章 結(jié)論42 7.1 總結(jié)42 7.2 感想43致謝44參考文獻(xiàn)45附錄A：英文資料46附錄B：英文資料翻譯53附錄C：電動(dòng)剃須刀的工程圖58附錄D：電動(dòng)剃須刀底面刻字加工程序59附錄E：電動(dòng)剃須刀周面刻花加工程序91附
12、錄F：畢業(yè)論文光盤資料170第一章緒論1.1引言我國(guó)制造業(yè)正面臨著市場(chǎng)全球化、經(jīng)濟(jì)一體化，處于競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略不斷升級(jí)，相應(yīng)的制造理念和制造模式不斷創(chuàng)新的時(shí)期，先后出現(xiàn)了柔性制造、集成制造、敏捷制造、智能制造以及其他各種先進(jìn)制造理念和模式。企業(yè)不得不面向低成本化、高品質(zhì)化、交貨期縮短化、直接成型化的挑戰(zhàn)。另一方面，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的發(fā)展，PC機(jī)的性能已完全趕上甚至超過早期工作站的性能，促進(jìn)了CAD/CAM技術(shù)的晉級(jí)。同時(shí)，數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)控加工、模具加工的現(xiàn)場(chǎng)很多都引入了計(jì)算機(jī)，從過去的勞動(dòng)密集型向技術(shù)、信息密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。而數(shù)控加工、CAD/CAM是支撐現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)1.2國(guó)
13、內(nèi)外CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1.2.1CAD/CAM技術(shù)的歷史與發(fā)展趨勢(shì)CAD/CAM技術(shù)是近40年來迅速發(fā)展起來的一門新興的綜合計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù),經(jīng)歷了形成、發(fā)展、提高和集成化四個(gè)階段。二十世紀(jì)五十年代初，卓有遠(yuǎn)見的工程師們就覺察到計(jì)算機(jī)的巨大潛力，開始試驗(yàn)用計(jì)算機(jī)來幫助人們做設(shè)計(jì)工作。早期的計(jì)算機(jī)只是用來作工程計(jì)算的數(shù)值分析。隨著字符顯示器的出現(xiàn)，1952年在MIT誕生了第一臺(tái)計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)采用的是電子管計(jì)算機(jī)，用機(jī)器語言編程，配置的圖形設(shè)備僅是自動(dòng)繪圖機(jī)，CAD技術(shù)僅是一種被動(dòng)的輔助設(shè)計(jì)技術(shù)。1963年，美國(guó)MIT的林肯實(shí)驗(yàn)室首先提出了“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”、“人機(jī)通信”、“交互式
14、計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)”的思想。汽車、航空等部門用計(jì)算機(jī)輔助幾何造型技術(shù)，又使CAD/CAM技術(shù)得到了縱深發(fā)展。70年代初，美國(guó)Applincon公司開發(fā)了第一個(gè)完整的CAD系統(tǒng)。70年代后期光柵顯示器、手動(dòng)游標(biāo)、圖形輸入板等圖形輸入設(shè)備的出現(xiàn)，使得CAD技術(shù)進(jìn)入了實(shí)用階段。從80年代開始，超大規(guī)模集成電路技術(shù)獲得了極大發(fā)展，微處理器及存儲(chǔ)器件得到了改進(jìn)。工程工作站的問世，使CAD技術(shù)取得了迅猛發(fā)展，并且80年代中期以后，CAD技術(shù)向標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化方向發(fā)展。產(chǎn)品數(shù)據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化成為CAD/CAM技術(shù)的主要發(fā)展方向。90年代可以稱其為第三代CAD/CAM技術(shù)。就其特點(diǎn)來說，主要有：基于征參數(shù)化建模
15、技術(shù)、日趨完善的數(shù)據(jù)交換規(guī)范、先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、CAX相關(guān)性的高度集成、先進(jìn)實(shí)用的三維設(shè)計(jì)等。目前，就國(guó)外CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來說，主要是建立在開放式、分布式工作站網(wǎng)絡(luò)上的CAD/CAM集成化系統(tǒng)。在國(guó)際市場(chǎng)上仍然是美國(guó)的幾家著名的大公司占據(jù)著CAD技術(shù)的主要市場(chǎng)，如IBM、ComputerVision、EDS/Unigraphics、Autodesk、PTC/Proengineer等。1.2.2中國(guó)CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展中國(guó)CAD技術(shù)起步于60年代末期,當(dāng)時(shí)只有少數(shù)幾個(gè)產(chǎn)業(yè)部門(如機(jī)械、航空、船舶等)和幾所高等院校開始研究CAD技術(shù)。經(jīng)過20多年的努力，特別是“七.五”和“八.五
16、”期間的攻關(guān)，中國(guó)CAD技術(shù)在硬件生產(chǎn)，支撐軟件的開發(fā)、應(yīng)用軟件的開發(fā)和應(yīng)用、基地建設(shè)和人才培訓(xùn)方面，都取得了較大的進(jìn)展，總體上經(jīng)過了70年代初期的成形、80年代CAD/CAM技術(shù)的推廣應(yīng)用和90年代追趕世界潮流幾個(gè)階段。但是我們與世界先進(jìn)水平仍然有相當(dāng)?shù)牟罹唷＞湍壳暗那闆r來看，我國(guó)尚未形成能與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的CAD/CAM系統(tǒng)?？梢哉f我國(guó)的CAD/CAM軟件系統(tǒng)的研制與發(fā)展仍然處于較低的水平，因此，當(dāng)務(wù)之急是應(yīng)該迅速提高我國(guó)的CAD/CAM技術(shù)水平，做好專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)工作，研制開發(fā)擁有自主版權(quán)的，適合我國(guó)國(guó)情的CAD/CAM系統(tǒng)，使之在國(guó)民生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。1.3選題背景與主要研究?jī)?nèi)容1.3
17、.1選題背景、目的及意義快速、高質(zhì)量的產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)是快速制造的基礎(chǔ)。這里所說的設(shè)計(jì)不是傳統(tǒng)意義上的設(shè)計(jì)，是貫穿整個(gè)過程的三維及二維數(shù)字傳遞。在局域網(wǎng)上，由設(shè)計(jì)人員用計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維設(shè)計(jì)、分析、輔助制造，進(jìn)行直接的數(shù)字傳遞，最終傳送的數(shù)控機(jī)床，如加工中心、數(shù)控車、精密數(shù)控線切割機(jī)，這樣既避免了數(shù)據(jù)交換的錯(cuò)誤，又減少了重復(fù)勞動(dòng)和技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間。UGNX就是這樣一個(gè)大型的CAD/CAE/CAM集成化軟件，其功能強(qiáng)大，內(nèi)容豐富，具有設(shè)計(jì)、分析、加工等功能，在航空、航天、汽車、模具、家電等領(lǐng)域十分廣泛。在本課題的設(shè)計(jì)研究中，采用的主要支撐軟件就是美國(guó)UGS公司的3D軟件UnigraphicsSol
18、utions（簡(jiǎn)稱UG）。由于全部設(shè)計(jì)工作都是在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的，故本課題定名為“基于CAD/CAM的煙灰缸工藝造型與數(shù)控加工”。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)UG軟件的三維實(shí)體造型在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，介紹了煙灰缸從零件的造型設(shè)計(jì)到加工制造的過程和步驟、介紹了如何根據(jù)零件幾何形狀設(shè)計(jì)加工工藝，以及加工過程中各參數(shù)的選擇。其研究意義如下：1、通過對(duì)電動(dòng)剃須刀在設(shè)計(jì)過程中充分應(yīng)用UG軟件進(jìn)行三維實(shí)體建模，掌握了如何利用UG軟件在建模模塊中實(shí)現(xiàn)零件的三維設(shè)計(jì)以及如何利用加工模塊實(shí)現(xiàn)零件的數(shù)控仿真加工并生成仿真程序。2、通過對(duì)電動(dòng)剃須刀的設(shè)計(jì)與制造，不僅掌握了數(shù)控編程技術(shù)、數(shù)控機(jī)床的使用方法和操作步驟，以及
19、在加工過程中機(jī)床參數(shù)的設(shè)置等，同時(shí)也培養(yǎng)了我們的動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力。3、通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，還可以綜合我們所學(xué)的知識(shí)去分析，解決一個(gè)問題，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的過程中，使所學(xué)知識(shí)得到梳理和運(yùn)用，它既是一次檢閱，又是一次鍛煉，使我們的動(dòng)手能力，動(dòng)筆能力也得到了充分的鍛煉，增強(qiáng)了我們即將跨入社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)和去創(chuàng)造的自信心。1.3.2本課題的主要工作1、熟悉UG軟件；2、用UG軟件繪制出煙灰缸模型；3、電動(dòng)剃須刀技術(shù)工藝分析；4、用Mastecam軟件完成煙灰缸模型的虛擬制造；5、在數(shù)控車床、加工中心上實(shí)現(xiàn)電動(dòng)剃須刀模型的數(shù)控加工。1.4本文結(jié)構(gòu)本文以電動(dòng)剃須刀的工藝造型和數(shù)控加工為研究背景，對(duì)UG和Mast
20、ercam軟件的CAD/CAM功能進(jìn)行研究與分析。全文共分七章，各章的具體內(nèi)容如下：第一章簡(jiǎn)單介紹了CAD/CAM的發(fā)展趨勢(shì)和本課題的研究背景第二章簡(jiǎn)單介紹了UG軟件的功能和特點(diǎn)。第三章以電動(dòng)剃須刀的造型設(shè)計(jì)為例，詳細(xì)地介紹了UG軟件的CAD功能，講解了建模的一般步驟和操作方法。第四章詳細(xì)介紹了數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，講解了數(shù)控車床和加工中心的加工工藝。第五章以電動(dòng)剃須刀的虛擬加工為例，詳細(xì)地介紹了mastercam軟件的CAM功能，講解了刀具的創(chuàng)建、幾何體和加工區(qū)域的創(chuàng)建等知識(shí)。第六章電動(dòng)剃須刀模型的數(shù)控加工。第七章總結(jié)了全文的研究工作，給出了存在的問題和進(jìn)一步的研究方向。第二章Unig
21、raphics軟件介紹 UG（Unigraphics）是UnigraphicsSolutions（簡(jiǎn)稱UGS）公司推出的集CAD/CAE/CAM為一體的三維機(jī)械設(shè)計(jì)平臺(tái)，也是當(dāng)今世界最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造軟件之一，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、造船等領(lǐng)域。UG是一個(gè)交互式的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）系統(tǒng)。它具備了當(dāng)今機(jī)械加工領(lǐng)域所需的大多數(shù)工程設(shè)計(jì)和制圖功能。UG是一個(gè)全三維、雙精度的造型系統(tǒng)，使用戶能夠比較精確地描述任何幾何形體，通過對(duì)這些形體的組合，就可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析和制圖。2.1UG軟件的特點(diǎn)UG軟件是以Parasolid
22、為核心的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件包,包括一個(gè)靈活的復(fù)合建模模塊以及功能強(qiáng)大的逼真照相的渲染、動(dòng)畫和快速的原型工具,復(fù)合建模讓用戶在下例建模方法中選擇:實(shí)體建模（solid）、曲面建模(surface)、線框建模(wireframe)和基于特征的參數(shù)建模.其特點(diǎn)是: l、具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，真正實(shí)現(xiàn)了CAD/CAE/CAM等各模塊之間的無數(shù)據(jù)交換的自由切換，可實(shí)施并行工程。2、采用復(fù)合建模技術(shù)，可將實(shí)體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模與參數(shù)化建模融為一體。3、用基于特征（如孔、凸臺(tái)、型膠、槽溝、倒角等）的建模和編輯方法作為實(shí)體造型基礎(chǔ)，形象直觀，類似于工程師傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)辦法，并能用參數(shù)驅(qū)動(dòng)。4、曲面設(shè)計(jì)采
23、用非均勻有理B樣條作基礎(chǔ)，可用多種方法生成復(fù)雜的曲面，特別適合于汽車外形設(shè)計(jì)、汽輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)等復(fù)雜曲面造型。5、出圖功能強(qiáng)，可十分方便地從三維實(shí)體模型直接生成二維工程圖。能按ISO標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)標(biāo)注尺寸、形位公差和漢字說明等。并能直接對(duì)實(shí)體做旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖等各種剖視圖，增強(qiáng)了繪制工程圖的實(shí)用性。6、以Parasolid為實(shí)體建模核心，實(shí)體造型功能處于領(lǐng)先地位。目前著名CAD/CAE/CAM軟件均以此作為實(shí)體造型基礎(chǔ)。7、提供了界面良好的二次開發(fā)工具GRIP（GRAPHICALINTERACTIVEPROGRAMING）和UFUNC（USERFUNCTION），并能通過高級(jí)語言接口，使UG的圖形功能
24、與高級(jí)語言的計(jì)算功能緊密結(jié)合起來。8、具有良好的用戶介面，絕大多數(shù)功能都可通過圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)；進(jìn)行對(duì)象操作時(shí)，具有自動(dòng)推理功能；同時(shí)，在每個(gè)操作步驟中，都有相應(yīng)的提示信息，便于用戶做出正確的選擇。2.2UG各功能模塊簡(jiǎn)介UG軟件作為一個(gè)軟件包,包含了許多功能模塊,而UGS公司實(shí)行的是完整的可升級(jí)的產(chǎn)品路線,為各層次用戶優(yōu)化產(chǎn)品路線,因而,一個(gè)公司可以在需要時(shí)以最合適的價(jià)格購置或租用僅僅是它需要的那些模塊,而不需要投入過多的資金在一些不必要的模塊上。以下是其部分主要的功能模塊：1、基本環(huán)境這是所有其他應(yīng)用模塊的公共運(yùn)行平臺(tái),是啟動(dòng)UG后自動(dòng)運(yùn)行的第一個(gè)模塊。在該模塊下可以打開已經(jīng)存在的部件文件，可以新
25、建部件文件，可以改變顯示部件，可以分析部件，可以啟動(dòng)在線幫助，可以輸出圖紙，可以執(zhí)行外部程序等。2、建模這是產(chǎn)品的三維造型模塊。利用該模塊，設(shè)計(jì)師可以自由地表達(dá)設(shè)計(jì)思想和創(chuàng)造性的改進(jìn)設(shè)計(jì)。UG軟件所擅長(zhǎng)的特征建模、曲線功能和曲面功能在該模塊中得到了充分體現(xiàn)，人性化的設(shè)計(jì)環(huán)境可以幫助設(shè)計(jì)師將主要精力放到產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，靈活而又易于理解的工具不僅可以提高造型速度，而且可以減少用于熟悉軟件的時(shí)間。3、工程制圖這是制作平面工程圖模塊.利用該模塊可以實(shí)現(xiàn)制作平面工程圖的所有功能,既可以從已經(jīng)建立的產(chǎn)品三維建模自動(dòng)生成平面工程圖,也可以利用其曲線功能直接繪制平面工程圖。當(dāng)然,如果用UG直接繪制產(chǎn)品的平面工程圖
26、，則失去了用UG開發(fā)產(chǎn)品的意義，并且其速度和效果與AutoCAD軟件比起來也不見得好到哪里去。4、裝配這是產(chǎn)品裝配建模模塊。利用該模塊可以進(jìn)行產(chǎn)品的虛擬裝配。該模塊支持“自頂向下”和“自底向上”的裝配方法，可以快速跨越裝配層來直接訪問任何組件或子裝配圖的設(shè)計(jì)模型；支持裝配過程中的“上下文設(shè)計(jì)”方法，從而在裝配模塊中可以改變組件的設(shè)計(jì)模型。5、加工這是產(chǎn)品加工模塊。UG/加工包括UG/CAMBase(CAM基礎(chǔ))、UG/PlannerMilling(平面銑)、UG/Lathe(車加工)、UG/CavityMilling(型腔銑)、UG/SurfaceMilling(曲面銑)、UG/Sequent
27、ialMilling(順序銑)、UG/FixtedConentourMilling(固定軸銑)、UG/WireEDM(線切割)、UG/Postprocessing(后置處理)等模塊。UG的加工模塊是現(xiàn)有各種CAD/CAM軟件中功能最強(qiáng)之一?？梢陨蓮?fù)雜的3-5軸聯(lián)動(dòng)的刀具路徑，如同所有UG模塊一樣，設(shè)計(jì)的變更將自動(dòng)地處理，以確保CAD/CAM的一致性，從而使昂貴的試切大大減少，并使一般管理費(fèi)用、產(chǎn)品設(shè)計(jì)到市場(chǎng)的周期以及質(zhì)量都大大改善。不僅如此比其它系統(tǒng)更加優(yōu)越之處在于，所有能夠造型出來的實(shí)體和曲面，實(shí)際上都能加工出來。加工參數(shù)，如進(jìn)給率、轉(zhuǎn)速可以立即存取。這些參數(shù)在用戶更改之前一直保持原來狀態(tài)
28、。在任何時(shí)候，用戶可以調(diào)用刀具路徑和圖形顯示來試驗(yàn)加工參數(shù)，可在屏幕上用圖形仿真刀具路徑，并生成文本文件，輸出刀位原文件(CLSF)2.3UG的功能和技術(shù)特性2.3.1UG的功能UG的功能非常強(qiáng)大,涉及到平面工程制圖、三維造型、結(jié)構(gòu)分析、制造、渲染和動(dòng)畫仿真、模擬加工等。CAD功能實(shí)現(xiàn)了目前制造業(yè)行業(yè)中常規(guī)的常規(guī)設(shè)計(jì)和繪圖的自動(dòng)化；CAE功能能夠進(jìn)行有限元分析、靜力學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析；CAM功能則為數(shù)控機(jī)床提供NC編程技術(shù)。同時(shí)它還提供一整套CAD/CAE/CAM業(yè)界最先進(jìn)的二次開發(fā)工具集，為不同的用戶提供相應(yīng)的開發(fā)工具，去定制UG使它滿足一個(gè)企業(yè)的具體需求。UG軟件解決方案的目標(biāo)是：1、減少
29、產(chǎn)品上市時(shí)間，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新；2、減少成本；3、獲取和在使用知識(shí)。2.3.2UG的技術(shù)特性UG是一個(gè)針對(duì)企業(yè)范圍,技術(shù)領(lǐng)先的CAD/CAE/CAM軟件解決方案。1、集成化的產(chǎn)品開發(fā)UG是一個(gè)完全集成的CAD/CAE/CAM軟件集，它致力于從概念設(shè)計(jì)到工程分析到制造的整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過程。2、相關(guān)性通過應(yīng)用主模型方法，使得從設(shè)計(jì)到制造的所有應(yīng)用保持相關(guān)性和參數(shù)化。在特征間、組件間以及各應(yīng)用間具有相關(guān)性。具體地說，在一個(gè)部件中，某一個(gè)特征的參數(shù)變化將引起相關(guān)特征的變化；在裝配中，其中一個(gè)部件的變化能夠反應(yīng)的相關(guān)部件；CAD模型中的變化能夠應(yīng)用到CAM應(yīng)用中。所謂的參數(shù)化是指模型的變量驅(qū)動(dòng)的。主模型（三維
30、幾何體）應(yīng)該是按需要可變的，因此必須選擇正確的建模方法。3、并行協(xié)作通過使用主模型，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM，產(chǎn)品可視化PV以及運(yùn)用INTERNET技術(shù)，支持?jǐn)U展企業(yè)范圍的并行協(xié)作。4、基于知識(shí)的工程用知識(shí)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化，UG解決了這樣獲取、在使用和運(yùn)用累積在制造產(chǎn)品中的知識(shí)，包括過程知識(shí)和人的知識(shí)。5、客戶化UG提供CAD/CAE/CAM業(yè)界最先進(jìn)的編程工具集，去定制UG和裁編它以滿足一個(gè)企業(yè)的需求。第三章 基于UG 的剃須刀的造型設(shè)計(jì)3.1 CAD技術(shù)的概述 利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。簡(jiǎn)稱CAD。 在工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)可以幫助設(shè)計(jì)人員擔(dān)負(fù)計(jì)算、信息存儲(chǔ)和制圖等項(xiàng)工作。在
31、設(shè)計(jì)中通常要用計(jì)算機(jī)對(duì)不同方案進(jìn)行大量的計(jì)算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設(shè)計(jì)信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；設(shè)計(jì)人員通常用草圖開始設(shè)計(jì)，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計(jì)算機(jī)完成；利用計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。3.2 課題數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)的合理性不僅關(guān)系到剃須刀的造型也關(guān)系到美觀效果，同時(shí)也會(huì)影響到零件的加工方法和畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)度和工作，因此這是畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)核心部分。我們可以通過實(shí)體建模，借助于測(cè)量工具，如直尺、游標(biāo)卡尺等來獲得數(shù)據(jù)，但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)還不夠，為了解決普通剃須刀的單調(diào)性，我們可以在其
32、基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，例如刻字刻畫，然后通過UG軟件進(jìn)行試?yán)L制，并將這些數(shù)據(jù)記錄下來，最后通過比較，尋求最優(yōu)目標(biāo)，如下圖就我的整個(gè)煙灰缸的整個(gè)外觀圖和設(shè)計(jì)來源。3.3UG軟件建模隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，產(chǎn)品的外形藝術(shù)效果越來越受到消費(fèi)者的重視。其造型的新穎性、使用的方便性以及功能的齊備性往往是決定性的因素。設(shè)計(jì)并制造出造型美觀、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性強(qiáng)的剃須刀是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。在確定選用UG軟件作為剃須刀設(shè)計(jì)與制造的平臺(tái)后，即可按下敘步驟開始具體工作:1、創(chuàng)建草圖工作平面首先進(jìn)入U(xiǎn)G軟件環(huán)境，建立一個(gè)新文件并進(jìn)入應(yīng)用/建模模塊；接著選擇插入/草圖命令或單擊工具欄中按鈕，系統(tǒng)
33、將在視圖區(qū)的左上方彈出草圖快捷工具條，同時(shí)UG窗口變?yōu)槿鐖D3.1所示。利用該功能可在工作坐標(biāo)平面、基準(zhǔn)平面、實(shí)體表面或片體表面上建立草圖工作面。最后選擇平面后單擊草圖快捷工具條中的按鈕，系統(tǒng)將生成如圖1所示的草圖平面。此時(shí)創(chuàng)建的草圖名稱默認(rèn)為“SKETCH_000”。2、創(chuàng)建草圖對(duì)象草圖對(duì)象是指草圖中的曲線和點(diǎn)。建立草圖后，可在草圖工作平面上建立草圖對(duì)象。建立草圖對(duì)象的方法有多種，即可以在草圖中直接繪制草圖曲線或點(diǎn)，也可以添加繪圖工作區(qū)存在的曲線或點(diǎn)到草圖中，還可以從實(shí)體或片體上抽取對(duì)象到草圖中。在本次剃須刀造型設(shè)計(jì)中，主要采用在草圖中直接繪制草圖曲線或點(diǎn)。利用草圖曲線工具欄，可在草圖中直接繪制草圖曲線或點(diǎn)，包括輪廓曲線、直線、弧、圓、倒圓角、巨形、樣條曲線、點(diǎn)、偏置曲線、快速裁剪和快速延伸，其中有些功能較簡(jiǎn)單，在此只介紹其中的一部分，部分功能如下：17
基于CADCAM的電動(dòng)剃須刀工藝造型與數(shù)控加工畢業(yè)論文
