1、南京工程學院自動化學院畢業設計（論文）PAGE PAGE 92南京工程學院 本科科畢業設設計（論論文）題目：基于于UG奧奧迪汽車車車身的的曲面設設計與加加工專 業： 自動化化（數控控技術） 班 級： K數控0051 學學 號： 240005110155 學生姓名： 李強 指導教師： 實實驗師 起迄日期： 20009.420009.6 設計地點： 工程實實踐中心心 Graduuatiion Dessignn (TThessis)Desiggn aand NC mannufaactuurinng ffor thee cuurveed ffacee of thhe AAodii Caar BBase

2、ed oon UUGByChen JinnSuperrvissed byLab AAssiistaant.Zhaoo JiianffenggSchoool oof AAutoomattionnNanjiing Insstittutee off TeechnnoloogyJune, 20009摘 要要本次課題是是基于UGG NXX軟件對對奧迪汽汽車車身身模型的的曲面進進行設計計和加工工。在整整個設計計過程中中，以目目前國際際上最流流行的三三維造型型和加工工軟件之之一的UUG NNX 66.0為為平臺，設設計出奧奧迪汽車車車身的的曲面造造型和實實體模型型，并在在此基礎礎上進行行虛擬制制造和數數控加

3、工工。隨著計算機機技術的的發展，UG作為一體化的CAD/CAE/CAM（計算機輔助設計/計算機輔助分析/計算機輔助制造）軟件在各個領域得到了廣泛地應用。該軟件以工作站和微機為平臺，UG CAD與UG CAM功能之間緊密相連，確保了CAM模型與CAD設計的同步性。它是工業界中最好且最具代表性的數控軟件之一，利用它可以針對任何加工任務生成優化和可用的數控加工路徑。本次設計，以以目前市市場中知知名高檔檔汽車之之一的奧奧迪汽車車模型為為參考，首先用UG軟件的CAD模塊繪制出車身曲面并進行實體建模；然后用UG軟件中的分析功能對模型進行曲面分析與優化；再運用UG軟件的CAM模塊對汽車車身模型進行虛擬制造，

4、最后通過計算機與RS232通信接口，進行數控機床的DNC加工，最終生成產品模型。關鍵字：UUG；奧奧迪汽車車；實體體建模；虛擬制制造；數數控加工工 ABSTRRACTTThis papper preesennts UG-bassed Commputter-Aidded Dessignn annd MManuufatturiing of thee cuurveed ffacee of thee Aoodi Carr moodell. IIn tthe whoole dessignn prroceess, thhe ddesiign andd maanuffactturiing sofftwaar

5、e is UG NX66.0. Andd usse UUG ssofttwarre tto pprodducee thhe mmoulld, andd thhen anaalysses suurfaace andd diimennatiion of thee moouldd byy annalyysinng ffuncctioon oof UUG ssofttwarre.Alongg wiith callcullatoor ttechhniccal devveloopmeent, thhe UUG tthatt ass thhe CCAD/CAMM sooftwwaree tuurn to g

6、ett att eaach reaalm brooadlly aapplliedd. TThiss sooftwwaree taakess thhe wworkk sttatiion andd thhe ccompputeer aas tterrracee, tthe funnctiion of thee UGG CAAD aand UG CAMM iss cllosee too coonneect witth eeachh ottherr, iinsuurinng tthe synnchrroniizattionn off thhe CCAM moddel andd CAAD ddesiig

7、n. Itt iss onne oof tthe besst aand thee moost reppressenttatiive NC ssofttwarres in thee inndusstryy, mmakiing usee off itt caan pprodducee exxcelllennt aand avaailaablee NCC prroceess patth aaim at anyy prroceess misssioon.The mmainn prroceess is: Seelecct thee poopullar Aoddi CCar in currrennt mm

8、arkket. Firrst usees UGG sooftwwaree too seet uup tthe mouuld, annd tthenn annalyyse surrfacce aand dimmenaatioon oof tthe mouuld by anaalyssingg fuuncttionn off UGG sooftwwaree. AAfteer tthatt, commpleetess thhe vvirttuall maanuffactturiing of thee moouldd byy CAAM ffuncctioon oof UUG. Finnallly,tr

9、aansfferss NCC coode to NC Macchinne TTooll wiith RS2232 andd thhen mannufaactuurs thee prroduuct. Suuch a ffiniisheed pprodductt iss maade.Key wwordds: UGG；Aoodi Carr；Subbstaantiialiity mouuld；virrtuaal mmanuufaccturringg；NCC maanuffactturiing目 錄第一章 緒緒論1 11.1 引言1 11.2 選選題背景景及意義義1 11.3 研研究現狀狀2 11.4

10、設計步步驟及內內容3 11.5 本文的的結構3第二章 UUG軟件件的介紹紹42.1 UUG NX 6軟件件概述42.2 UUG NNX 66軟件的的常用模塊塊4 2.2.11 建模模4 2.2.22 外觀觀造型設設計4 2.2.33 繪圖圖4 2.2.44 裝配配4 2.2.55 加工工42.3 UUG NNX 66中的CCAD技術52.3.11 草圖設設計52.3.22 曲線52.3.33 基礎建建模52.3.44 曲面設設計52.3.55 零件裝裝配62.3.66 工程圖圖設計62.4 UUG NNX 66中的CCAM技技術62.4.11 主要要加工方方式62.4.22 仿真真功能82.4

11、.33 后置置處理和和車間工工藝文檔檔8第三章 奧奧迪汽車車車身的的建模93.1 建建模分析析93.1.11 設計計方法分分析93.1.22 汽車車車身曲曲面構造造分析93.2 具具體設計計步驟93.2.11 創建建車頂曲曲面93.2.22 創建建車頭曲曲面123.2.33 創建建車身側側曲面143.2.44 創建建車燈曲曲面153.2.55 創建建車尾曲曲面163.2.66 創建建車頭過過渡曲面面173.2.77 創建建車輪過過渡曲面面173.2.88 創建建車門過過渡曲面面183.2.99 創建建汽車其其他過渡渡曲面183.3 建建模總結結19第四章 奧奧迪汽車車車身模模型的虛虛擬制造造2

12、04.1 設設計流程程與加工工方案204.1.11 生成成刀軌的的編程步步驟204.1.22 加工工方案204.2 虛虛擬加工工具體步步驟214.2.11 進入加加工模塊塊214.2.22 創建建刀具214.2.33 創建建幾何體體224.2.44 設置加加工方法法244.2.55 型腔粗粗加工244.2.66 精加工工284.2.77 后置處處理324.3 虛虛擬制造造總結33第五章 奧奧迪汽車車車身模模型的數數控加工工345.1 數數控銑床床簡介345.1.11 數控銑銑床的主主要功能能345.1.22 數控銑銑床的主主要加工工對象355.2 數數控加工工具體步步驟355.3 數數控加工工

13、總結38第六章 結結論396.1 論論文總結結396.2 感感想39致謝400參考文獻41附錄A：英英文資料料42附錄B：英英文資料料翻譯51附錄C：粗粗加工程程序58附錄D：精精加工程程序59附錄：畢業業設計光光盤資料料第一章 緒 論1.1 引言CAD/CCAM技技術是先先進制造造技術的的重要組組成部分分，是計計算機技技術在工工程設計計、制造造等領域域中具有有重要影影響的高高新技術術。CAAD/CCAM技技術的推推廣應用用有助于于利用電電子信息息技術改改造傳統統產業，提提高企業業的活力力、競爭爭能力、市市場應變變能力和和技術創創新能力力。CAAD/CCAM軟軟件作為為企業信信息化基基礎應用用

14、軟件，其其發展過過程和趨趨勢是從從單項技技術的發發展和應應用到各各種技術術的集成成化應用用，從單單個企業業向集團團聯盟化化發展，這這不僅是是 CADD/CAAM技術術和產品品的趨勢勢，同時時也反映映了制造造業信息息化技術術的應用用趨勢。CCAD/CAMM技術和和系統的的發展和和應用使使傳統的的產品設設計方法法與生產產模式發發生了深深刻變化化，產生生了巨大大的經濟濟和社會會效益。UG NXX是由美美國UGGS公司司推出的的面向制制造行業業的CAAD/CCAE/CAMM的高端端軟件，是是當今世世界上最最先進、最最流行的的工業設設計軟件件之一。它它集設計計、分析析和制造造等功能能于一體體, 為為工程

15、技技術人員員提供了了豐富的的三維圖圖形資源源庫,可可以用于于機械制制造領域域的計算算機輔助助設計、計計算機輔輔助分析析、計算算機輔助助制造等等方面。更更為可貴貴的是UUG NNX 實現現了上面面三種功功能的有有機集成成, 可可以實現現虛擬產產品開發發、精確確裝配、加加工仿真真、運動動仿真等等過程。從從而實現現機械設設計和制制造集成成化, 大大縮縮短了產產品的開開發設計計周期, 節省省了大量量的材料料、資金金和人力力, 給給機械設設計和加加工帶來來了革命命性的變變革。【11】 1.2 選題背背景及意意義隨著我國改改革開放放步伐的的進一步步加快，中中國正逐逐步成為為全球制制造業的的基地，特特別是加

16、加入WTTO后，作作為制造造業基礎礎的模具具行業近近年來得得到了迅迅速發展展。模具具生產水水平的高高低，己己成為衡衡量一個個國家產產品制造造水平高高低的重重要標志志，在很很大程度度上決定定著產品品的質量量、效益益和新產產品的開開發能力力。而CCAD/CAMM軟件加加工及快快速成型型等先進進制造技技術的不不斷發展展，以及及這些技技術在模模具行業業中的普普及應用用，使得得模具設設計與制制造領域域正發生生著一場場深刻的的技術革革命，傳傳統的二二維設計計及模擬擬量加工工方式正正逐步被被基于產產品三維維數字化化定義的的數字化化制造方方式所取取代。在在這場技技術革命命中，逐逐步掌握握三維CCAD/CAMM

17、軟件的的使用，并并用于模模具的數數字化設設計與制制造中是是其中的的關鍵。隨著人們生生活水平平的逐漸漸提高，汽汽車走進進了越來來越多的的家庭。奧奧迪汽車車作為高高檔汽車車中的領領跑者在在眾多汽汽車品牌牌中脫穎穎而出，不僅因為為其有著著高技術術、高性性能、經經濟性及及環保性性的完美結結合，優優美的車車身外型型也起到到了至關關重要的的作用。UG NX軟件則作為目前功能最為強大的CAD/CAM/CAE集成軟件之一，在汽車、航天、機械制造等行業應用十分普遍，并且發展勢頭迅猛。本次課題則則基于UUG NNX軟件件對奧迪迪汽車車車身模型型的曲面面進行設設計和加加工，由由此可見見本次畢畢業設計計有著重重大的意

18、意義。通通過本次次畢業設設計，可可以熟練練地掌握握UG NX軟軟件的各各種強大大的功能能以及這這些功能能在汽車車車身的的曲面設設計和加加工中的的應用。通通過對奧奧迪汽車車車身模模型的造造型設計計，培養養了獨立立思考和和自主設設計的能能力，并并使得自自學和綜綜合分析析能力有有所提高高。最后后對設計計出的汽汽車車身身模型在在加工中中心上進進行數控控加工，更更是做到到了將基基礎與專專業、理理論與實實踐相結結合，在在掌握數數控加工工中心操操作方法法的同時時使自己己的動手手能力有有了進一一步的提提高。1.3 研究現現狀我國制造業業正面臨臨著市場場全球化化、經濟濟一體化化，處于于競爭戰戰略不斷斷升級，相相

19、應的制制造理念念和制造造模式不不斷創新新的時期期，先后后出現了了柔性制制造、集集成制造造、敏捷捷制造、智智能制造造以及其其他各種種先進制制造理念念和模式式。企業業不得不不面對低低成本化化、高品品質化、交交貨期縮縮短化、直直接成型型化的挑挑戰。另一方面，由由于計算算機技術術日新月月異的發發展，PPC機的的性能已已完全趕趕上甚至至超過早早期工作作站的性性能，促促進了CCAD/CAMM技術的的普及。同同時，數數控技術術、計算算機技術術的發展展，在數數控加工工、模具具加工現現場很多多都引入入了計算算機，從從過去的的勞動密密集型向向技術、信信息密集集型產業業轉化。而而數控加加工、CCAD/CAMM是支撐

20、撐現代制制造業的的基礎。目目前，國國內外常常用的CCAD/CAMM軟件主主要有以以下幾種種：1Sollidwworkks：它它是一套套智能型型的高級級3D實體體繪圖設設計軟件件，擁有有直覺式式的設計計空間，是是三維實實體造型型CADD軟件中中用的最最普通的的一種軟軟件。它它使用最最新的物物體導向向軟件技技術，采采用特征征管理員員的參數數式3DD設計方方式及高高效率的的實體模模型核心心，并且且有高度度的文件件兼容性性。2UG NX：它是UUGS公司司的軟件件，功能能多、性性能好。機機械產品品設計從從上而下下，從裝裝配的約約束關系系開始，改改變裝配配圖中任任一零件件尺寸，所所有關聯聯尺寸會會自動作

21、作相應的的修改，大大大減少少了修改改中的失失誤，思思路更清清晰，更更符合機機械產品品的設計計方法和和習慣。3PROO/E：它是美美國參數數科技公公司開發發出的CCAD/CAEE/CAAM軟件件，采用用面向對對象的單單一數據據庫和基基于特征征的參數數化造型型技術，為為三維實實體造型型提供了了一個優優良的平平臺。零零件的參參數化設設計，修修改很方方便，零零件都設設計完后后，能進進行虛擬擬組裝，組組裝后的的模型可可以進行行動力學學分析，驗驗證零件件之間是是否有干干涉。當今信息革革命的浪浪潮正在在沖擊著著世界的的每一個個角落，世世界同一一市場正正在形成成，全球球經濟一一體化正正以超乎乎尋常的的速度發發

22、展。因因此，制制造業所所面臨的的環境比比以往任任何時候候都要復復雜多變變，競爭爭之激烈烈在時空空上超越越了國家家、地區區的界限限，而延延伸至全全球的每每個角落落。制造造業要有有能力對對其外部部環境的的瞬間變變化作出出快捷反反應，必必須采用用先進的的制造技技術、戰戰略理念念，以求求得長期期的生存存和發展展。而CCAD/CAMM技術作作為最先先進的制制造技術術之一，在在高速寬寬帶網絡絡技術和和快速無無圖紙設設計/制制造技術術兩方面面應有更更多的投投入和發發展。1.4 設計步步驟及內內容本次課題所所研究的的內容是是基于UUG NNX軟件件對奧迪迪汽車車車身模型型的曲面面設計和和加工，主要分為以下幾個

23、步驟： 1奧迪迪汽車車車身模型型的三維維建模。 根據奧奧迪汽車車車身模模型的光光柵圖，用用UG軟軟件的CCAD模模塊繪制制出車身身曲面并并進行實實體建模模；然后后用UGG軟件中中的分析析功能對對模型進進行曲面面分析與與優化。 2奧迪迪汽車車車身模型型的虛擬擬制造。 利利用UGG NXX里的CAAM功能能，通過過生成刀刀具路徑徑工具產產生加工工過程中中刀具的的運動軌軌跡，并并且在計計算機中中進行虛虛擬制造造，對刀刀具運動動軌跡的的合理性性進行驗驗證。 3奧迪迪汽車車車身模型型的數控控加工。 利用UGG NXX軟件將將仿真后后得到的的數控加加工程序序通過數數據線傳傳送到加加工中心心系統，并并在加工

24、工中心上上實現奧奧迪汽車車車身模模型的數數控加工工。1.5 本本文的結構本文以奧迪迪汽車車車身模型型的設計計與數控控加工為為應用背背景，對對UG中中的CAAD/CCAM技技術進行行了研究究。全文文共分為為六章，各各章的主主要內容容如下：第一章介紹紹了UGG的特點點與相關關研究背背景以及及該設計計的研究究方向；第二章對UUG軟件件的主要要模塊和和技術特特點做了了介紹；第三章詳細細介紹了了利用UUG CCAD功功能模塊塊進行汽汽車車身身建模的的過程；第四章介紹紹對已經經建好的的汽車模型型進行虛虛擬加工工的步驟驟；第五章主要要講了汽汽車模型型的實際際數控加加工過程程；第六章總結結了全文文的研究究工作

25、，給給出了存存在的問問題和進進一步研研究的方方向。 第二章 UUG NX 6軟件件的介紹紹2.1 UG NX 6軟件件概述UG NXX 6是是UGSS公司目目前推出出的最新新版本的的高端CCAD/CAEE/CAAM軟件件，為制制造業提提供了全全過程的的解決方方案，被被廣泛應應用于航航母、汽汽車、機機械和電電子等行行業。UUG NNX 66由多個個模塊組組成，通通過這些些模塊可可以實現現概念設設計、詳詳細設計計、裝配配、繪圖圖、分析析和數控控和加工工的一體體化。UG NXX 6系系統提供供了一個個基于過過程的產產品設計計環境，該該軟件以以Parrasoolidd為實體體建模核核心，并并且具有有良

26、好的的用戶界界面。當當進行命命令操作作時，具具有自動動推理功功能和相相應的提提示信息息，易于于學習和和掌握。 2.2 UG NX 6軟件件的常用模塊塊2.2.11 建模本模塊是基基于約束束的特征征建模方方式，可可以通過過草圖和和成型特特征等方方式建立立實體模模型，也也可以方方便地修修改模型型各個特特征的尺尺寸大小小及位置置。2.2.22 外觀造造型設計計本模塊用于于建立復復雜的曲曲面模型型，提供供了掃描描、橋接接、網格格曲面和和藝術曲曲面等功功能，利利用這些些工具可可以建立立有復雜雜曲面的的工業產產品。2.2.33 繪圖本模塊用于于從三維維實體或或曲面直直接生成成二維工工程圖，包包括直接接添加

27、旋旋轉剖和和階梯剖剖等視圖圖，能根根據用戶戶定義標標準標注注尺寸、形形位公差差、明細細表及技技術要求求等，并并且保持持了與實實體模型型的關聯聯性，大大大提高高了制圖圖效率。2.2.44 裝配本模塊用于于零件的的虛擬裝裝配，利利用裝配配約束關關系將零零件或者者組件裝裝配成一一個完整整的產品品。在裝裝配過程程中，可可以自上上而下或或者自下下而上裝裝配零件件，還可可以對零零件進行行設計和和更改，使使各個零零件之間間存在關關聯性，盡盡可能避避免設計計失誤，從而提提高設計計效率。2.2.55 加工本模塊用于于數控加加工模擬擬及加工工自動編編程,可進行行一般的的二軸、二二軸半銑銑削,也可以以進行三三軸到五

28、五軸的加加工;可完成成數控車車削加工工的全過過程;支持線線切割等等加工操操作;可根據據加工機機床控制制器的不不同自行行定制后后處理程程序,從而使使生成的的指令文文件可直直接用于于用戶特特定的數數控機床床,不在需需要修改改指令即即可加工工。【22】2.3 UG NX 6中的的CADD技術2.3.11 草圖圖設計草圖屬于一一個特征征，并且且草圖與與其相關關的特征征存在父父子關系系，可以以通過對對草圖的的幾何約約束和尺尺寸約束束進行修修改，從從而快速速更新模模型。草圖在默認認情況下下是一個個二維圖圖形，可可以作為為其他功功能命令令的截面面圖形，在在創建了了草圖特特征后，可可以在資資源條中中的“部件導

29、導航器”窗口中中找到相相應的草草圖特征征。當需要繪制制特定的的形狀截截面時，就就可以通通過草圖圖來實現現。在草草圖中可可以對圖圖形進行行參數化化驅動，快快速修改改草圖的的幾何約約束和尺尺寸約束束，實現現自己的的設計意意圖。通過使用草草圖，也也可以實實現模型型的高度度參數化化與關聯聯性，并并且最終終的設計計易于修修改。只只需要用用鼠標雙雙擊草圖圖，系統統便自動動進入編編輯的草草圖空間間，修改改相關的的參數即即可，草草圖是UUG NNX 66中使用用的最頻頻繁的功功能命令令。2.3.22 曲線在創建掃掠掠和旋轉轉等特征征時，都都需要選選擇相關關的曲線線或者邊邊緣線。通通過使用用UG NX 6中的的

30、曲線功功能，可可以直接接在模型型空間中中創建相相應的曲曲線，并并且可以以設置曲曲線是否否關聯，從從而將參參數與非非參數建建模有效效結合在在一起，快快速對相相關的模模型進行行創建和和編輯。UG NXX 6中中的曲線線主要包包括直線線、圓弧弧/圓、螺螺旋線、規規律曲線線、樣條條曲線和和文本曲曲線等。在創建曲線后，還可以通過曲線操作的相關命令直接對曲線進行操作，包括修剪曲線、分割、編輯曲線長度和光順等，使曲線編輯達到設計意圖。2.3.33 基礎建建模UG NXX 6有有著強大大的實體體基礎建建模功能能，可以以交互式式地創建建與修改改特征，也也可以使使用簡單單的基礎礎建模命命令創建建出復雜雜的實體體模

31、型，并并保持各各個特征征之間的的關聯性性，相關關參數可可以引用用到其他他模塊中中。UG NXX 6的的同一個個模型中中允許存存在多個個實體，并并且支持持多個實實體之間間的布爾爾運算（求求和、求求差和求求交），使使建模方方式靈活活多變。所所有的零零件都是是基于特特征進行行建模的的，并且且由多個個簡單的的特征構構成。2.3.44 曲面面設計設計曲面時時，既可可以直接接創建曲曲面，也也可以將將曲面轉轉換成實實體。UUG NNX 66中的曲曲面設計計與實體體設計是是緊密相相關的，部部分的曲曲面命令令與實體體命令合合并在一一起，如如拉伸、旋旋轉和鏡鏡像體等等。UG NXX 6中中的曲面面設計功功能強大大

32、，使用用方便，可可以直接接預覽生生成的曲曲面。絕絕大多數數的曲面面命令都都是基于于線生成成的，因因此在構構建產品品的曲面面外形時時，首先先需要建建立構建建曲面的的邊界曲曲線，然然后使用用曲面命命令通過過邊界曲曲線生成成相應的的曲面。一一般情況況，簡單單的曲面面可以一一次完成成，而實實際產品品往往比比較復雜雜，此時時就應該該采用先先構建主主要的/大面積積的曲面面，然后后處理連連接過度度部分，最最終完成成整個產產品造型型。2.3.55 零件件裝配UG NXX 6中中零部件件的裝配配過程，實實際就是是通過定定義零件件模型之之間的裝裝配約束束過程，從從而達到到模擬現現實環境境的裝配配關系。與與草繪中中

33、添加二二維約束束以確定定草繪曲曲線關系系的方法法類似，在在零件模模型之間間也可以以添加約約束關系系，從而而確定各各個零件件的相對對位置，完完成組件件的裝配配，也可可以檢查查零件間間的可裝裝配性和和干涉等等問題。裝配完成后后，還可可以直接接創建裝裝配的爆爆炸圖，用用于生成成表示裝裝配關系系的工程程圖。通通過UGG NXX 6中中的零部部件虛擬擬的裝配配，極大大地方便便了裝配配件及零零部件的的設計與與管理。在在裝配環環境下，還還可以將將其他零零部件中中的幾何何元素引引用到當當前零部部件中，從從而快速速實現零零部件中中的尺寸寸和位置置關聯。【3】2.3.66 工程程圖設計計設計完成零零件模型型后，大

34、大多數需需要繪制制零件的的工程圖圖，此時時就需要要用到UUG NNX 66的制圖圖模塊。在在本模塊塊中，可可以方便便地創建建所需要要的視圖圖，如剖剖視圖、局局部剖視視圖、斷斷裂視圖圖、局部部放大圖圖和半剖剖視圖等等，這些些視圖完完全可以以滿足制制圖需要要，并且且可以快快速標注注零件尺尺寸和公公差，添添加文字字說明、標標題欄和和明細表表等內容容。2.4 UG NX 6中的的CAMM技術UG NXX 6中中加工編編程環境境可以由由用戶自自己定制制，用戶戶可以根根據自己己的工作作需要來來定制編編程環境境，排除除與自己己的工作作不相關關的功能能，簡化化編程環環境，使使環境最最符合自自己的需需要，減減少

35、過于于復雜的的編程界界面帶來來的煩惱惱，有利利于提高高工作效效率。2.4.11 主要加加工方式式1車削加加工車削加工提提供為高高質量生生產車削削零件需需要的所所有能力力，UGG NXX 6/Latthe為為了自動動的更新新，在零零件幾何何體與刀刀軌間是是全相關關的，它它包括粗粗車、多多刀路精精車、車車溝槽、車車螺紋和和中心鉆鉆等子程程序；輸輸出時可可以直接接被后處處理，產產生機床床可讀的的一個源源文件。2型腔銑銑型腔銑提供供粗加工工一個或或多個型型腔和圍圍繞任意意形狀對對象移去去大量毛毛坯材料料的所有有能力，其其中最好好的功能能是能夠夠在很復復雜的形形狀上生生成軌跡跡和切削削圖樣，容容差型腔腔

36、銑允許許加工放放松公差差設計的的形狀，這這些形狀狀可以有有間隙和和重疊，當當型腔銑銑檢測到到反常時時，可以以糾正它它們或在在用戶規規定的公公差內加加工型腔腔，這個個模塊提提供對模模芯和模模腔實際際上的過過程全自自動化。3平面銑銑平面銑用于于平面輪輪廓或平平面區域域的粗精精加工，刀刀具平行行于工件件底面進進行多層層銑削。每每一切削削層均與與刀軸垂垂直，各各加工部部位的側側面與底底面垂直直。平面面銑用邊邊界定義義加工區區域，切切除的材材料是各各邊界投投射到底底面之間間的部分分，但平平面銑不不能加工工與底面面不垂直直的部位位。4固定軸軸曲面輪輪廓銑固定軸曲面面輪廓銑銑模塊為為產生33-軸運運動刀軌軌

37、提供完完全和綜綜合差工工具，它它可以非非常方便便地選取取加工的的表面和和零件部部件，包包括各種種切削方方法和切切削圖樣樣供選擇擇，包括括邊界、徑徑向切削削、螺旋旋切削和和用戶定定義。5可變軸軸曲面輪輪廓銑可變軸曲面面輪廓銑銑模塊提提供任何何UG曲曲面的固固定軸和和多軸銑銑削的功功能。規規定了335軸軸輪廓運運動、刀刀具定向向和曲面面加工質質量。通通過用曲曲面參數數把刀具具軌跡映映射到加加工面上上，并利利用任意意曲線及及點就可可以對刀刀具軌跡跡進行控控制。6順序銑銑順序銑模塊塊適用于于用戶要要求對切切削過程程中刀具具的每一一步路徑徑生成都都要進行行控制的的情況。UUG/SSequuenttial

38、l Miilliing和和幾何模模型是全全相關的的。它類類似于從從前市場場上APPT系統統處理的的軟件，但但生產率率要高得得多。用用交互式式可以逐逐段地建建立刀具具路徑，但但處理過過程的每每一步都都受總控控制的約約束。7線切割割線切割方便便地在22-軸和和4-軸軸方式中中切削零零件，線線切割支支持線框框或實體體UG模模型，在在編輯和和模型更更新中，所所有操作作是全相相關的，多多種類型型的線切切割操作作是有效效的，如如多刀路路輪廓，線線反向和和區域移移去，也也支持允允許黏結結線停止止的軌跡跡和使用用各種線線尺寸和和功率設設置，用用戶可以以使用通通用的后后置處理理器，對對于待定定的后置置開發一一個

39、加工工機床數數據文件件，UGG線切割割模塊也也支持許許多流行行的EDDM軟件件包，包包括AGGIE Chaarmiillees和許許多其他他的工具具。8螺紋銑銑對于一些因因為螺紋紋直徑太太大，不不適合用用攻絲加加工的螺螺紋都可可以利用用螺紋銑銑加工方方法加工工。螺紋紋銑利用用特別的的螺紋銑銑刀通過過銑削的的方式加加工螺紋紋。9點位加加工點位加工可可產生鉆鉆、擴、鏜鏜、鉸和和攻螺紋紋等操作作的加工工路徑，該該加工的的特點是是：用點點作為驅驅動幾何何，可根根據需要要選擇不不同的固固定循環環。2.4.22 仿真真功能UG NXX 6數數控加工工提供了了完整的的工具，用于對整套加工流程進行模擬和確認。

40、UG NX 6擁有一系列可擴展的模擬仿真方案，從機床刀路顯示到動態切削模擬以及完全的機床運動仿真。 11機床床刀路驗驗證作為UG NX 6的標標準功能能，我們們可以立立即重新新執行已已計算好好的機床床刀路。UG NX 6有一系列顯示選擇項，包括在毛坯上進行動態切削模擬，2機床運運動仿真真UG NXX 6數數控加工工模塊內內完整的的機床運運動仿真真可以有有UG NX 6后置置處理程程序輸出出進行驅驅動。機機床上的的三維實實體模型型以及加加工部件件、夾具具和刀具具將會按按加工代代碼和已已經設定定好的機機床移動動方式進進行移動動。3同步顯顯示使用UG NX 6可以以以全景景或放大大模式動動態地觀觀察

41、到在在完整的的機床模模擬環境境中對毛毛坯進行行動態切切削仿真真。4VCRR（錄像像機）模模式控制制UG NXX 6提提供了簡簡單的屏屏幕按鈕鈕控制模模擬顯示示，就如如同我們們所熟悉悉的錄像像回放裝裝置中的的典型控控制一樣樣。2.4.33 后置置處理和和車間工工藝文檔檔UG NXX 6擁擁有后置置處理生生成器，可可以圖形形方式創創建從225軸軸的后置置處理程程序。運運用后置置處理程程序生成成器，用用戶可以以指定NNC編碼碼所需的的參數文文本或用用于工廠廠以及用用于闡釋釋內部UUG NNX機床床刀路所所需的機機床運動動參數。車間工藝文文檔的編編制，包包括工藝藝流程圖圖、操作作順序信信息和工工具列表

42、表等，通通常需要要消耗很很多時間間并被公公認為是是最大的的流程瓶瓶頸。UUG NNX 66可以自自動生成成車間工工藝文檔檔并以各各種格式式進行輸輸出，包包括ASSCIII內部局局域網的的HTMML格式式。【4】第三章 奧奧迪汽車車車身的的建模3.1 建模分分析3.1.11 設計計方法分分析本次設計中中，重點點通過使使用自上上而下的的方法來來設計。總體設計思思路為：先將汽汽車作為為一個整整體，將將外形曲曲面構建建出來；然后再再將構建建出的外外形曲面面作為參參照，設設計各個個零部件件。根據據光柵圖圖作為原原始參照照曲線，并并使最終完完成的曲曲面盡量量逼近原原始參照照曲線。3.1.22 汽車車車身曲

43、曲面構造造分析圖3-1 汽車外外觀曲面面如圖3-11所示，汽汽車車身身外觀由由多個分分曲面構構成，包包括：車車頂曲面面、車頭頭曲面、車車身側曲曲面、車車燈曲面面、車尾尾曲面、車車頭過渡渡曲面、車車輪過渡渡曲面、車車門過渡渡曲面以以及其它它過渡曲曲面。設計時，需需要首先先確定建建模的順順序，先先創建車車頂曲面面，再依依次創建建車頭曲曲面、車車身側曲曲面、車車燈曲面面、車尾尾曲面、車車頭過渡渡曲面、車車輪過渡渡曲面、車車門過渡渡曲面，在在創建車車門曲面面時，可可以將車車身側曲面作作為一塊塊整面，再再將車門門部分移移除，最最后創建建其它過渡曲曲面。3.2 具體設設計步驟驟3.2.11 創建建車頂曲曲

44、面 11打開開UG NX 6.00軟件，導導入汽車車車身前前視圖、俯俯視圖，后后視圖以以及側視視圖的TIFF格式的的光柵圖圖。如圖圖3-22所示。圖3-2 汽車車車身光柵柵圖2調用“直線” 、“藝術樣樣條”命令，繪繪制如圖3-3所示示的直線線和藝術術樣條。XZ基準平面端點直線藝術樣條XZ基準平面端點直線藝術樣條圖3-3 藝術樣樣條3調用“投影”命令，選選取圖33-3中中藝術樣樣條的66個端點點作為要要投影的的對象，選選擇“XZ基基準平面面”作為投投影面，確確定創建建投影點點。4捕捉投投影點，創創建圖33-4中中所示的的藝術樣樣條。5調用“組合投投影”命令，選選擇圖33-5中中的“藝術樣樣條1”

45、為第一一組曲線線串，“藝術樣樣條2”為第二二組曲線線串，確確定完成成組合投投影曲線線的創建建。 6同同理，選選擇圖33-5中中的“藝術樣樣條3”和“藝術樣樣條4” 、“藝術樣樣條5”和“藝術樣樣條6”分別創創建投影影曲線。 直線直線 藝術樣條直線直線 藝術樣條圖3-4 直線和和藝術樣樣條藝術樣條2藝術樣條1藝術樣條5藝術樣條3藝術樣條6藝術樣條4 藝術樣條2藝術樣條1藝術樣條5藝術樣條3藝術樣條6藝術樣條4圖3-5 投影曲曲線7調用“通過曲曲線網格格”命令，選選擇車頂頂曲面的的邊緣線線作為主主線串和和交叉線線串，創創建出車車頂曲面面，如圖圖3-66所示。【5】車頂曲面車頂曲面圖3-6 車頂曲曲

46、面3.2.22 創建建車頭曲面藝術樣條1調用“直線” 、“藝術樣樣條”命令，繪繪制如圖圖3-77所示的的直線和和藝術樣樣條。藝術樣條直線 直線圖3-7 藝術樣樣條2調用“草圖”命令，選選擇草圖圖平面，單單擊“確定”按鈕進進入草圖圖空間，創創建如圖圖3-88所示的的“HEAADR” 、“HEAADF”、“TRAAILRR”和“TRAAILFF”草圖曲曲線。TRAILRHEADFHEADRTRAILFTRAILRHEADFHEADRTRAILF圖3-8 草圖圖曲線3調用“組合投投影”命令，分分別選擇擇草圖曲曲線“HEAADR”和“HEAADF” 、 “TRAAILRR”和“TRAAILFF”作為第

47、第一組曲曲線串和和第二組組曲線串串，使用用“垂直于于曲線所所在的平平面”作為投投影矢量量，“確定”創建組組合投影影曲線如如圖3-9所示示。4調用“通過曲曲線網格格”命令，如如圖3-9選擇擇主線串串和交叉叉線串，并并設定主主線串“起始”邊界與與之相接接的拉伸伸面為GG1連續續，單擊擊“確定”完成車車頭曲面面的創建建。第二交叉曲線車頭曲面第二交叉曲線車頭曲面規律延伸曲面拉伸面組合投影曲線（組合投影曲線）第二主線串第一交叉曲線第一主線串規律延伸曲面拉伸面組合投影曲線（組合投影曲線）第二主線串第一交叉曲線第一主線串圖3-9 車頭頭曲面 55調用用“規律延延伸”命令，選選擇圖33-9中中的“第二主主線串

48、”作為基基本曲線線串，選選擇“車頭曲曲面”作為參參考面，設設置之“起始角角度”為1660，“起始長長度”為6mm，“結束角角度”為1880，“結束長長度”為3mm，單單擊“確定”完成規規律延伸伸曲面的的創建。3.2.33 創建建車身側側曲面1調用“藝術樣樣條”和“直線”命令，按按照光柵柵圖繪制制車身側側面部分分的藝術術樣條和和直線。2通過“組合投投影”命令，創創建如圖圖3-110所示示的組合合投影曲曲線。第二主線串網格曲面第二主線串網格曲面SWSEC最后交叉曲線投影曲線掃掠曲面第一交叉曲線SWSEC最后交叉曲線投影曲線掃掠曲面第一交叉曲線第一主線串第一主線串圖3-100 掃掃掠曲面面和網格格曲

49、面3進入“草圖”空間，選選定草圖圖平面，繪制如圖3-10所示的“SWSEC”草圖曲線。4調用“掃掠”命令，選選擇圖33-100中的“組合投投影曲線線”作為引引導線串串，選擇擇“SWSSEC”草圖曲曲線作為為剖面線線串，單單擊“確定”創建如如圖3-10所所示的掃掃掠曲面面。5調用“通過曲曲線網格格”命令，按按圖3-10選選擇主線線串和交交叉線串串，并設設定主線線串“起始”邊界與與之相接接的曲面面為G11連續，單單擊“確定”完成曲曲線網格格曲面的的創建。【6】6調用“藝術樣樣條”命令，繪繪制如圖圖3-111所示示的藝術術樣條。藝術樣條藝術樣條圖3-111 藝藝術樣條條基準平面7調用“修剪的的片體”

50、命令，選選擇圖33-122中的“曲面”作為目目標片體體，分別別選擇圖圖3-111中的的“藝術樣樣條”和圖33-122中的“基準平平面”作為修修剪邊界界，單擊擊“確定”完成車車身側曲曲面的創創建。基準平面曲面曲面圖3-122 車車身側曲曲面3.2.44 創建建車燈曲曲面1創建如如圖3-13所所示的基基準平面面，調用用“相交曲曲線”命令，選選擇圖中中“修剪片片體”作為求求交的第第一組面面，選擇擇三個“基準平平面”作為求求交的第第二組面面，單擊擊“確定”創建出出“相交曲曲線” 。車燈曲面修剪曲面基準平面車燈曲面修剪曲面基準平面圖3-133 車車燈曲面面2通過“藝術樣樣條”命令創創建車燈燈部分的的藝術

51、樣樣條3調用“通過曲曲線網格格”命令，創創建出車車燈部分分的曲面面。3.2.55 創建建車尾曲曲面1與創建建車頭曲曲面步驟驟類似，首首先創建建車尾曲曲面的藝藝術樣條條。2調用“通過曲曲線網格格”命令，選選擇主線線串和交交叉線串串，創建建如圖33-144所示的的車尾曲曲面。車尾曲面車尾曲面圖3-144 車車尾曲面面3.2.66 創建建車頭過過渡曲面面 11調用用“橋接”命令，創創建圖33-155中的“橋接曲曲面” 。 22調用用“通過網網格曲面面”命令，創創建圖33-155中的“網格曲曲面” 。網格曲面橋接曲面網格曲面橋接曲面圖3-155 車車頭過渡渡曲面3.2.77 創建建車輪過過渡曲面面 1

52、創建建如圖33-166所示的的投影曲曲線和藝藝術樣條條。 2調用用“修剪的的片體”命令，選選擇圖33-166中的“投影曲曲線”作為修修剪邊界界，選擇擇圖中“曲面”作為目目標片體體，單擊擊“確定”完成修修剪片體體。曲面藝術樣條投影曲線曲面藝術樣條投影曲線圖3-166 車車輪過渡渡曲面3調用“通過曲曲線網格格”命令，分分別選擇擇圖3-16中的“藝術樣樣條”和“投影曲曲線”作為主主線串和和交叉線線串，完完成車輪輪過渡曲曲面的創創建。3.2.88創建車車門過渡渡曲面 1進入入草圖空空間，繪繪制如圖圖3-117所示示的草圖圖曲線“DOOOR” ，并并將DOOOR偏偏置，設設定偏置置距離為為4mm。偏置曲

53、線車門曲面DOOR偏置曲線車門曲面DOOR圖3-177 車車門過渡渡曲面2調用“修剪的的片體”和“通過曲曲線網格格”命令，創創建圖33-177所示的的車門曲曲面。3.2.99創建其余余過渡曲曲面 1與創創建車門門過渡曲曲面相似似，先進進入草圖圖空間繪繪制車頭頭標志曲曲線、車車尾車牌牌曲線和和排氣管管曲線。2調用“修建的的片體”命令，以以“草圖曲曲線”作為修修剪邊界界，修剪剪車頭曲曲面和車車尾曲面面。3調用“隱藏”命令，選選擇圖中中所有的的拉伸面面、曲線線、基準準和點作作為隱藏藏的對象象，單擊擊“確定”完成隱隱藏，得得到如圖圖3-118所示示的車身身曲面。4調用“鏡像”命令，最最終完成成如圖33

54、-1所所示的汽汽車車身身曲面。【7】圖3-188 車車身曲面面3.3 建模總總結本章詳細介介紹了汽汽車車身身曲面的的過程。該該實例設設計思路路為：先先將汽車車作為一一個整體體，將外外形曲面面構建出出來；然然后在將將構建出出的外形形曲面作作為參照照，設計計各個零零部件。通過本次設設計，掌掌握UGG NXX 6中中汽車車車身曲面面的設計計方法；創建曲曲面之前前，先分分析曲面面的構成成情況，然然后再對對曲面進進行簡單單的劃分分，確定定哪些部部分是整整面，哪哪些部分分需要先先做；并并學會在在設計過過程中，應應用UGG NXX 6中中曲線、曲曲面和圖圖層的靈靈活操作作，來達達到最終終設計的的目的和和效果

55、。第四章 奧奧迪汽車車車身模模型的虛虛擬制造造4.1 設設計流程程與加工工方案4.1.11生成刀刀軌的編編程步驟驟使用UG NX 6生成成刀位軌軌跡的流流程圖如如圖4-1所示示。獲得CAD數據模型獲得CAD數據模型選擇加工環境選擇加工環境定義和CAM設置創建幾何體生成刀位軌跡創建幾何體生成刀位軌跡創建/修改加工父組創建/修改加工父組程序加工方法幾何體刀具程序加工方法幾何體刀具創建操作創建操作刀具路徑的驗證、編輯刀具路徑的驗證、編輯后置處理后置處理圖4-1 UGG NXX 6生生成刀位位軌跡的的流程圖圖4.1.22 加工工方案具體加工方方案：1粗加工工：10的立立銑刀，分分層銑削削，每層層銑削1

56、1mm，加加工余量量0.22mm；2精加工工：8R4的球頭頭銑刀，固固定軸曲曲面輪廓廓銑，加加工余量量0mmm；具體的加工工工藝方方案如表表4-11所示。表4-1 加工工工藝方案案表序號方法程序名刀具名稱刀具直徑R角余量1粗加工CAV_RROUD1010mm00.2mmm2精加工FIXEDD_FIINR48mm40mm4.2 虛虛擬加工工具體步步驟4.2.11 進入入加工模模塊 11打開開文件 啟啟動UGG NXX 6，單單擊“打開”按鈕，選選擇創建建好的汽汽車車身身模型，確確定后打打開該文文件。 2根根據虛擬擬制造和和實際數數控加工工的可操操作性，將汽車車身模型補充修改成如圖4-2所示。圖4

57、-2 汽車車車身模模型3進入加加工模塊塊進入環境，選選擇菜單單“開始” “加工”命令，系系統彈出出如圖44-3所所示的“加工環環境”對話框框，選擇擇milll_cconttourr模板，單單擊“初始化化”按鈕，即即可進入入加工環環境。4.2.22 創建建刀具 11創建建刀具DD10(1) 單單擊“操作導導航器”工具條條中的“機床視視圖”按鈕，“操作導導航器”切換到到機床刀刀具組視視窗。 圖4-3 “加工環環境”對話框框 圖圖4-44 “創建刀刀具”對話框框(2) 單單擊“加工創創建”工具條條中的“創建刀刀具”按鈕，系系統彈出出如圖44-4所所示的“創建刀刀具”對話框框。“刀具子子類型”選擇，“

58、名稱”文本框框中輸入入D100，單擊擊“應用”按鈕，彈彈出如圖圖4-55所示的的“Milll TTooll-5 Parrameeterrs”對話框框，設置置刀具參參數。“直徑”為“10mmm” ；“底圓角角半徑”為“0” ；“刀具號號”為“1” ；“長度補補償”為“1” ； 其他選選項采用用默認值值。刀具參數設設置完后后，單擊擊“確定”按鈕，DD10立銑銑刀就創創建好了了。2按照以以上步驟驟，創建建刀具RR4。4.2.33創建幾幾何體1設置加加工坐標標系 (1) 單擊“操作導導航器”工具條條中的“幾何視視圖”按鈕，“操作導導航器”切換到到加工幾幾何組視視窗。 (2) 在“操作導導航器”窗口中中

59、選擇“MCSS_MIILL” ，單單擊右鍵鍵并選擇擇“編輯” ，系系統彈出出如圖44-6所所示的“Milll OOrieent”對話框框。單擊擊“指定MMCS”后的按鈕鈕，拖動動加工坐坐標原點點至毛坯坯上表面面的中心心處。【88】 圖4-5 “Milll TTooll-5 Parrameeterrs”對話框框 圖44-6 “Milll OOrieent”對話框框2創建幾幾何體在“操作導導航器”窗口中中選擇“MCSS_MIILL”下的“WORRKPIIECEE” ，單單擊右鍵鍵并選擇擇“編輯” ，系系統彈出出如圖44-7所所示的“Milll GGeomm”對話框框。 圖4-7 “Milll GG

60、eomm”對話框框 圖圖4-88 “部件幾幾何體”對話框框 (1) 選擇部部件幾何何體在“Milll GGeomm”對話框框中，單單擊“指定部部件”后的按鈕鈕，系統統彈出如如圖4-8所示示的“部件幾幾何體”對話框框。單擊擊“全選”按鈕，再再單擊“確定”按鈕，系系統返回回到“Milll GGeomm”對話框框。 (2) 選擇毛毛坯幾何何體在“Milll GGeomm”對話框框中，單單擊“指定毛毛坯”后的按鈕鈕，系統統彈出如如圖4-9所示示的“毛坯幾幾何體”對話框框。單擊擊“自動塊塊”按鈕，設設置向XX、Y、ZZ各個方方向延伸伸5mmm，再單單擊“確定”按鈕，系系統返回回到“Milll GGeom