垫板凸模加工及三数控机床视化仿真的研究

一、题目       垫板凸模加工及三数控机床视化仿真的研究

二、研究主要内容

本课题来源于《飞机结构件高效数控加工系统研究》项目，研究内容和研究方法上的要求是针对垫板凸模加工的特点，进行刀路规划，合理地划分加工区域、选择适合的加工方法。制成以提高加工精度兼顾效率的NC加工专用程序。

三、主要技术指标

1．完成指定翻译文献；

2．完成垫板凸模粗加工程编；

3．完成垫板凸模精加工的程编；

4. 完成垫板凸模加工虚拟仿真加工及生成NC指令；

四、进度和要求

要求学生毕业设计从第6周开始至第18周（17周）结束；主要的工作量及进度要求如下：

第一阶段：（共计5周）

1．第一周及第二周，翻译并完成教师指定的英文文献翻译；

2．第三周，熟悉垫板凸模加工工艺及工艺模型处理；

3. 第四周，去工厂现场参观调研；

4．第五周，熟悉及掌握CAD\CAM软件相关的垫板凸模加工方法；

第二阶段：（共计5周）

1．第六周及第七周，完成垫板凸模加工工艺模型建立和处理；

2. 第八周，完成垫板凸模的粗加工编程；

3. 第九周，完成垫板凸模精加工编程；

3.第十周，完成仿真加工及数控加工代码生成；

第三阶段：（共计5周）

1 .第十一周，检测垫板凸模加工程序的通用性；

2．第十二周，检测垫板凸模加工刀路工艺规划的合理性；

3．第十三周，进行刀路优化、过切检查;

4. 第十四及第十五周，生成通用的数控指令(G代码和M代码)；

5. 第十六周及第十七周，撰写论文及评阅;

垫板凸模加工及三数控机床视化仿真的研究

摘要

随着世界工业化发展的需要，制造业的竞争日益激烈，先进的制造技术不断出现，尤其是数控技术，在先进数控技术的引领下，工业产品的加工质量不断完善，生产周期不断缩短，数控技术已成为制造业的核心技术。

在计算机技术迅猛发展的同时，数控技术也迎来了革命性的变化，计算机仿真、模拟技术已成为实际加工的前提，它省去了大量的工作量，提高了生产效率，最重要的是模拟、仿真技术将实际加工中的材料损失降到了最低，大大节约了加工成本。作者在查阅和搜索了大量与本毕业设计相关资料的基础上，对数控技术，特别是其中的模拟仿真技术进行深刻的认识和研究，并在指导老师的耐心指导下，首先熟悉了CATIA V5 R20 软件，设计出此次两个零件的垫板凸模任务是根据模型设计出他它们的加工方法，利用轮廓铣对复杂曲面进行粗加工和精加工，最后，结合CATIA中设计好了的模型实例展现了VERICUT环境下数控加工仿真的全过程。

关键字：数控，仿真，垫板凸模

垫板凸模加工及三数控机床视化仿真的研究

ABSTRACT

With the development of world industrialization, the manufacturing industry competition is intense, advanced manufacturing technology appears unceasingly, especially in advanced numerical control technology, numerical control technology, the machining quality of industrial products continue to improve, production cycles continue to shorten, numerical control technology has become the core technology for manufacturing industry.

With the rapid development of computer technology, numerical control technology also ushered in a revolutionary change, computer simulation, simulation technology has become the premise of the actual processing, it saves a lot of workload, improves the production efficiency, the most important is simulated, simulation technology will be the actual processing of material loss was reduced to the minimum, greatly saving the processing cost.Author search on the search and a lot of graduation design and the related data, the numerical control technology, especially the understanding and study of deep simulation techniques, and in guiding the teacher under the guidance of the patient, the first familiar with CATIA V5 R20 software, design plate punch task this time two parts according to the model design the processing method, the contour milling of complex curved surface is rough and fine processing, finally, combined with the model instance in CATIA to design the present NC simulation under VERICUT all over.

KEYWORD:NC ，Simulation ，Plate punch

垫板凸模加工及三数控机床视化仿真的研究

目录

第一章绪论6

1.1课题研究的意义6

1.2论文章节的安排7

第二章   CATIA软件简介8

2.1CATIA常用模块9

2.2 CATIA V5软件的特点9

2.2.1重新构造的新一代体系结构9

2.2.2支持不同应用层次的可扩充性9

2.2.3与NT和UNIX硬件平台的独立性9

2.2.4专用知识的捕捉和重复使用9

2.2.5给现存客户平稳升级10

2.3 CATIA 软件的竞争优势10

第三章  数控编程的工艺处理11

第四章  垫板凸模加工方法的研究14

4.1引入零件及进入加工模块15

4.2零件定义操作16

4.2.1机床的设置18

4.2.2定义坐标系19

4.2.3定义加工目标零件19

4.2.4定义毛坯零件20

4.2.5定义安全平面21

4.3零件区域粗加工（Roughing）21

4.3.1几何参数定义22

4.3.2刀具参数定义23

4.3.3刀具路径定义24

4.3.4仿真25

4.4外形切削（Profile Contouring）25

4.4.1几何参数的定义26

4.4.2刀具参数的定义27

4.4.3刀具路径的定义28

4.4.4仿真29

4.5孔钻（Drilling）30

4.5.1几何参数的定义30

4.5.2刀具参数的定义31

4.5.3刀具路径的定义32

4.5.4仿真33

4.6面加工（Facing）33

4.6.1几何参数的定义33

4.6.2刀具参数的定义34

4.6.3刀具路径的定义34

4.6.4仿真35

4.7等高加工（ZLevel）和（Pocketing）36

4.7.1几何参数定义36

4.7.2刀具参数定义37

4.7.3刀具路径定义37

4.7.4仿真39

4.8扫描粗加工（Sweep roughing）40

4.8.1几何参数的定义40

4.8.2刀具参数的定义40

4.8.3刀具路径的定义41

4.8.4仿真42

4.9扫描加工（Sweeping ）42

4.9.1几何参数的定义43

4.9.2刀具参数的定义43

4.9.3刀具路径的定义44

4.9.4仿真45

4.10点到点加工（Point to Point）46

4.10.1刀具参数的定义46

4.10.2刀具路径的定义47

4.10.3仿真47

4.11外形切削 （Profile Contouring）48

4.11.1几何参数的定义49

4.11.2刀具参数的定义49

4.11.3刀具路径的定义50

4.11.4仿真50

4.12仿真51

第五章VERICUT仿真加工过程52

5.1VERICUT仿真技术的概述52

5.2VERICUT模块54

5.3 数控加工仿真技术的操作步骤57

5.3.1 建立机床模型：57

5.3.2 选择机床控制系统：57

5.3.3 添加毛坯实体：57

5.3.4 建立加工坐标系：58

5.3.5导入已在CATIA 上导出的NC代码59

5.4 加工仿真的验证：62

第六章   总结与展望66

6.1论文总结66

6.2后续展望67

致谢72

参考文献73

毕业设计小结74