典型零件的数控加工工艺与编程.doc

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1、目 录前言.1第一章 绪论.3第二章数控机械加工基础.72.1 机械加工工艺概述.72.2 数控加工工艺设计.102.3 数控工艺编程.11 第三章 软件介绍.14 3.1 SolidWorks软件介绍特点及使用.14 3.2 UG软件介绍特点及使用.18第四章数控车削零件加工工艺.214.1车削零件造型及工程图.214.1.1零件图结构分析.224.1.2确定毛坯.224.1.3划分工序.224.1.4确定加工顺工序.224.1.5确定进给路线.224.1.6确定装夹方案.234.1.7选择刀具.244.1.8 切削用量选择.244.2车件的数控加工程序.26第五章 数控铣件加工工艺.295

2、.1零件图件.295.2 铣削零件数控加工工艺.305.2.1 数控加工工艺分析.305.2.2 刀具的选择.315.2.3 量具的选择.325.2.4 切削用量的选择.325.2.5 数控加工工艺的确定.335.2.6加工的路线.345.3数控加工程序（FANUC 0i).35毕业设计心得.38参考文献.41前 言 当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，以提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为各发达国家加速经济发展，提高综合国力的重要途径。数控技术也是关系我国制造业发展和综合国力提高的关键技术，尽快加速培养掌握数控技术的应用型

3、人才已成为当务之急。大学三年数控的学习生活很快就要过去了，不免要回头看看，在这三年中，收获很多，在学习上：我们系统地学习了有关数控方面的知识，在老师的知道下完成了两次课程设计和这次毕业设计。并曾去两家机械加工厂参观实习了车床和铣床的操作，在大三下学期还在校工厂实习了数控车床与铣床的操作，这对于总是在学理论毫无实操经验的大学生来说是非常有必要的，让我们真的学到很多。并且参加了很多活动，取得了一定的成绩，很好的锻炼了自己，知道了自己的某些优势和兴趣；在生活上：结识了很多同学朋友，我们在一个人成长的最重要时段中一起经历了很多值得回忆的时光，开心的、辛酸的、激动的、感动的、甚至是愤怒的这些将是我们一辈

4、子都很闪光和珍贵的回忆；在工作中：我尽力负责地完成好各项工作，同时明白了时间观念和自律的重要性，锻炼了自己的交际和协调能力，改善了自己的很多做事和与人相处的方式，并很好的开阔了的思维；在思想和个人认知上：逐渐形成属于自己的价值观和一些对人和事的分析理解能力，有自己的视角去感悟生活。并且善于反省，并逐步在各方面完善自己，也知道了自己喜欢什么，需要什么，抗拒什么，需要去努力做什么从而为自己的理想去奋斗。毕业设计是学生完成该专业教学计划的最后的一个极为重要的实践性教学环节,是学生综合运用所学过的基本理论,基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的有关技术

5、工作和未来事业的开拓都具有一定意义。在机械设计制造厂中所生产的每一种产品，编制机械加工工艺规程和设计，制造相应的工艺装备是最重要的生产技术准备工作。由于工艺和工装指导并服务于产品零部件的加工与装配，因此，该项设计工作是工厂的基础工作之一，是企业实现优质、高产、低成本的基本手段和有效途径，必须给予足够的重视。这次毕业设计是让我们设计出两个典型零件（一个典型车零件和一个铣零件）的全部加工过程。需要我们对软件制图、编程、数控加工工艺等方面有很好的掌握。我觉得这对我们来说是一个很好的实践机会，是对我们所学理论课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的很好的锻炼机会，也让我们对大学三年的数控学

6、习生涯进行一次总结、补充和沉淀。在这次的毕设制作工程中，我锻炼了自己独立分析问题、思考问题、解决问题的能力，以及零件的工艺过程卡片的制作过程。为将来的工作打下牢固的基础。这本毕业设计论文说明书，共有六个章节，是以机械加工工艺制作过程为主线和重点，包括了详细的数控工艺和普通工艺分析，刀具选择，完整的数控编程及说明等内容。几乎涵盖了整个数控专业所涉及的基础知识。论文中还介绍了CAXA软件和SOLIDWORKS软件，并结合实例详细阐述了用这两款软件制图和自动编程的使用方法。同时，也介绍了数控的发展、加工中心的程序编辑方法、参数输入方法、刀具补偿方法等有关数控机床操作方面的知识。在最后还写了一些自己的

7、大学三年的一些感悟和做毕业设计时的体会，词真意切。当然最主要和重要部分是两个典型零件（一个典型车零件和一个铣零件）的全部加工设计过程。感谢数控教研室各位老师的耐心指导；感谢朋友们在毕设过程中给予的大力帮助；感谢在华航这三年中所有帮助过和影响过我的老师和同学。 当然，说明书中错误和不当之处在所难免，恳请老师和同学批评指正。第一章 绪论20世纪40年代末，美国开始研究数控机床，1952年，美国麻省理工学院成功研制出第一台数控铣床，并于1957年投入使用。这标志着制造领域中数控加工时代的开始。数控加工是现代制造技术的基础，这一发明对于制造行业而言，具有划时代的意义和深远的影响。世界上主要工业发达国家

8、都十分重视数控加工技术的研究和发展。我国于1958年开始研制数控机床，成功试制成功。随着微电子、计算机、自动化元件等技术的迅速发展，现代数控系统已普遍采用微处理器及大规模或超大规模集成电路。它由最初的硬件数控发展到以小型或微型计算机的结构系统作为核心装置的数字控制系统，它的大部分或全部数控功能可以通过软件给予实现，进入了计算机数控阶段。数控机床发展到今天其品种规格很多，分类方法也各不相同。一般可根据功能和结构，按下面 4 种原则进行分类：1.1按加工方式和工艺用途分类 1、普通数控机床 普通数控机床一般指在加工工艺过程中的一个工序上实现数字控制的自动化机床，如数控铣床、数控车床、数控钻床、数控

9、磨床与数控齿轮加工机床等。普通数控机床在自动化程度上还不够完善，刀具的更换与零件的装夹仍需人工来完成。2、加工中心 加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床，它将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能组合在一起，零件在一次装夹后，可以将其大部分加工面进行铣、镗、钻、扩、铰及攻螺纹等多工序加工。由于加工中心能有效地避免由于多次安装造成的定位误差，所以它适用于产品更换频繁、零件形状复杂、精度要求高、生产批量不大而生产周期短的产品。1.2按运动方式分类1、点位控制数控机床点位控制是指数控系统只控制刀具或工作台从一点移至另一点的准确定位，然后进行定点加工，而点与点之间不需控制。采用这类控制的有数控钻床、

10、数控镗床和数控坐标镗床等。2、点位直线控制数控机床点位直线控制是指数控系统除控制直线轨迹的起点和终点的准确定位外，还要控制在这两点之间以指定的进给速度进行直线切削。这类控制的有数控铣床、数控车床和数控磨床等。3、轮廓控制数控机床亦称连续轨迹控制，能够连续控制两个或两个以上坐标方向的联合运动。为了使刀具按规定的轨迹加工工件的曲线轮廓，数控装置具有插补运算的功能，使刀具的运动轨迹以最小的误差逼近规定的轮廓曲线，并协调各坐标方向的运动速度，以便在切削过程中始终保持规定的进给速度。采用这类控制的有数控铣床、数控车床、数控磨床和加工中心等。1.3按控制方式分类1、开环控制系统开环控制系统是指不带反馈装置

11、的控制系统，由步进电机驱动线路和步进电机组成。数控装置经过控制运算发出脉冲信号，每一脉冲信号使步进电机转动一定的角度，通过滚珠丝杠推动工作台移动一定的距离。 这种伺服机构比较简单，工作稳定，容易掌握使用，但精度和速度的提高受到限制。2、半闭环控制系统半闭环控制系统是在开环控制系统的伺服机构中装有角位移检测装置，通过检测伺服机构的滚珠丝杠转角间接检测移动部件的位移，然后反馈到数控装置的比较器中，与输入原指令位移值进行比较，用比较后的差值进行控制，使移动部件补充位移，直到差值消除为止的控制系统。3、闭环控制系统闭环控制系统是在机床移动部件位置上直接装有直线位置检测装置，将检测到的实际位移反馈到数控

12、装置的比较器中，与输入的原指令位移值进行比较，用比较后的差值控制移动部件作补充位移，直到差值消除时才停止移动，达到精确定位的控制系统。 1.4按联动轴数分类 数控系统控制几个坐标轴按需要的函数关系同时协调运动，称为坐标联动，按照联动轴数可以分为： 1、两轴联动 数控机床能同时控制两个坐标轴联动，适于数控车床加工旋转曲面或数控铣床铣削平面轮廓。 2、两轴半联动 在两轴的基础上增加了Z轴的移动，当机床坐标系的X、Y轴固定时，Z轴可以作周期性进给。两轴半联动加工可以实现分层加工。 3、三轴联动 数控机床能同时控制三个坐标轴的联动，用于一般曲面的加工，一般的型腔模具均可以用三轴加工完成。 4、多坐标联

13、动 数控机床能同时控制四个以上坐标轴的联动。多坐标数控机床的结构复杂，精度要求高、程序编制复杂，适于加工形状复杂的零件，如叶轮叶片类零件。 通常三轴机床可以实现二轴、二轴半、三轴加工；五轴机床也可以只用到三轴联动加工，而其他两轴不联动。与普通机床相比，数控机床有如下的特点：1、 自动化程度高2、 具有加工复杂形状零件的能力3、 生产准备周期短4、 加工精度高，质量稳定5、 生产效率高6、 易于建立计算机通信网络 近年来，由于引进国外的数控系统与伺服系统的制造技术使我国数控机床在品种，数量和质量方面得到了迅速的发展，缩短了与国外厂家的差距；但是欧美、日本等发达国家，数控设备在普及率、品种、质量各

14、方面都有较大优势。 美国的数控普及率很高。在八十年代中期每年伺服单元的用量已达约十万套。数控技术已渗透到工业的各个方面。各种数控机床、机器人、机械手是工厂的主力设备。 德国的工厂里已很少见到工人手摇拖板完成刀具进给，工厂里的机加工设备几乎全部数控化。 我国的数控产业已经走过了四十年的漫长道路，取得了较大的进展，但与国外发达国家相比仍有较大差距，远远不能满足国民经济发展的需要。 我国相当多的工厂急需数控设备。就连一些国内500家大型企业，其机床的数控普及率不到3%。借鉴和引进国外先进技术及发展方式是必要的。但中国的国情决定发展数控技术有我们自己的方式和特点。目前，我国所面临的实际情况是，传统的机

15、电工业在我国国民经济中依然占据相当大的比例，大部分企业资金短缺。鉴于这种情况，大量推广采用中、高档数控机床是不切实际的。而经济型计算机数控系统由于其价格较低，环境适应能力强，软、硬件资源比较丰富等特点，在我国具有很好的发展前景。同时，对大量正在使用的普通机床进行数控改造，也有着深远的意义。事实上，工业发达的西方国家也都很重视经济型计算机数控系统的开发和应用。第二章 数控机械加工基础2.1 机械加工工艺概述机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法的工艺文件。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来实现。因此，机械加工工艺规程设计

16、是一项重要和严肃的工作。它要求设计者具备丰富的生产实践经验和广博的机械制造工艺基础理论知识。 2.1.1机械加工工艺规程的作用 1、工艺规程是生产准备工作的基础在新产品投入生产以前，必须根据工艺规程进行有关的技术准备和生产准备工作。例如，原材料及毛坯的供给工艺装备（刀具、夹具、量具）的设、制造及采购机床负荷的调整作业计划的安排，劳动力的分配等。 2、工艺规程是组织生产的指导性文件生产的计划和调度、工人的操作、质量的检查等都是以工艺规程为依据。按照它进行生产，有利于稳定性生产秩序，保证产品质量，获得较高的生产率和较好的经济性。 3、工艺规程是新建和扩建工厂（或车间）时的原材料根据生产纲领和工艺规

17、程可以确定生产所需的机床和其他设备的种类、规格和数量、车间面积、生产工人的工种、等级及数量、投资预算及辅助部门的安排等。 4、便于积累、交流和推广行之有效的生产经验 5、已有的工艺规程可供以后制定类似零件的工艺规程时做参考，以减少制定工艺规程的时间和工作量，也有利于提高工艺技术水平。2.1.2加工工艺主要包括以下内容 1、选择适合在数控机床上加工的零件，确定数控机床加工内容。 2、对零件图样进行数控加工工艺分析，明确加工内容以及技术要求。 3、具体设计数控加工工序，如：工步的划分工件定位与夹具的选择刀具的选择切削用量的确定等。 4、处理特殊的工艺问题，如：对刀点换刀点的选择，加工路线的确定，刀

18、具补偿等。 5、编程误差及其控制。 6、处理数控机床上部分工艺指令，编制工艺文件。2.1.3数控加工工艺分析数控加工工艺分析涉及的内容很多，在此仅从数控加工的必要性可能性与方便性加以分析。1. 零件加工工艺分析决定于零件进行数控加工的内容1) 优先选择通用机床无法加工的内容进行数控加工2) 重点选用通用机床难以加工或指令难以保证的内容进行数控加工3) 采用通用机床加工效率较底,劳动强度较大的内容,在数控机床尚存在富裕能力的基础上选择数控加工2. 零件的结构工艺分析1) 零件的内腔和外型尽可能的采用统一的几何类型和尺寸。这样可以减少刀具的规格和换刀的次数，有利于编程和提高生产效率。2）内槽圆角的

19、大小决定了刀具直径的大小，因此内槽圆角不应过小。3）铣削零件的低平面时，槽底圆角半径r不应过大4）保证基准的统一。2.1.4机械加工工艺规程的制定次序 1、 机械加工工艺规程的设计原则(1)、确保加工质量，可靠的达到产品图样所提出的全部技术条件；(2)、提高生产率，保证按期完成不利正超额完成生产任务；(3)、减少人力和物力的消耗，降低生产成本；(4)、尽量降低工人的劳动强度，使操作工人有良好的工作条件。2、机械加工工艺规程的制订步骤和内容:(1)、分析研究产品的装配图和零件图 熟悉产品的性能、用途、工作条件 明确各零件的相互装配位置及其作用，了解及研究各项技术条件制定的依据，找出其主要技术要求

20、和关键技术问题等。 对装配图和零件图进行工艺审查 所谓零件的结构工艺性就是在满足使用的前提下制造该零件的可行性和经济性。功能相同的零件，其结构工艺性可以有很大差别。所谓结构工艺性好，是指在现有的工艺条件下即能方便制造，又有较低的生产成本。主要包括以下3个方面：1）审查图样的完整性和正确性 审查是否有足够的视图，尺寸、公差和技术要求是否标注齐全等。如有遗漏，应提出修改意见。2）审查零件的技术要求的合理性 审查加工表面的尺寸精度、几何形状精度、各加工表面之间的相互位置精度、表面粗糙度、热处理等是否合理，在现有的生产条件下是否能达到，需要采取何种工艺措施，过高的精度、郭小的表面粗糙度要求和其他过严的

21、技术要求会使工艺过程复杂、加工困难。3）审查零件的结构工艺性 审查零件的架构工艺性是否合理(2)、选择毛坯 主要依据是零件在生产中的作用和生产纲领以及零件本身的结构(3)、制定工艺路线工艺路线的拟定是制订工艺规程的总体布局，包括：选择定为基准，制订加工方法，划分加工阶段，决定工序的集中与分散，加工顺序的安排，以及安排热处理、检验及其他辅助工序（去毛刺、倒角等）。它不但影响加工的质量和效率，而且影响到工人的劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等。 因此，拟定工艺路线是制订工艺规程的关键一步，必须在充分调查研究的基础上，提出工艺方案，并加以分析比较，最终确定一个最经济合理的方案。(4)、确定各工

22、序所采用的设备(5)、确定各工序所采用的工艺设备(6)、确定各主要工序的技术要求及检验方法(7)、确定各工序的加工余量、工序尺寸和公差(8)、确定切削用量 正确选择切削用量，对保证加工质量、提高生产率降低刀具的损耗和工艺成本都有很大的意义。在单件、小批生产中，为了简化工艺文件及生产管理，常不规定具体的切削用量，由操作人员结合具体生产情况来确定。在大批、大量生产中，对自动机床、仿真机床、组合机床以及加工质量要求很高的工序，应科学地严格地选择切削用量，以保证生产节拍和加工质量。(9)、确定工时定额目前，工时定额主要是按生产实践统计资料来确定。对于流水线和自动线。由于有具体规定的切削用量，工时定额可

23、以部分通过计算得出。10、技术经济分析11、填写工艺文件2.2 数控加工工艺设计数控加工工艺设计和普通加工工艺设计相似。首先需要选择定位基准；在确定所有加工表面的加工方法和加工方案。然后确定所有工步的加工顺序，把相邻的工步划分为一个工序，即进行工序划分。最后在将需要的其他工序如普通加工工序辅助工序热处理工序等插入，并衔接于数控加工工序序列之中。 1. 定位基准的选择（1）精基准的选择 精基准的选择应从保证零件的加工精度，特别是加工表面的相互位置精度来考虑，同时也必须尽量使装夹方便，夹具结构简单可靠。精基准的选择应遵循如下原则：1）“基准重合”的原则 即应尽量可能选用设计基准作为精基准，这样可以

24、避免由于基准不重合而引起的误差。2）“基准统一”的原则 即在加工工件的多个表面时尽量可能使用同一组定位基准3）“互为基准”的原则 当两个加工表面相互位置精度以及他们的自身的尺寸与形状精度都要求很高时，可以采用互为基准的原则，反复多次进行加工。4）“自为基准”的原则 有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，在加工时就应尽量选择加工表面自身为精基准，而该表面与其他表面之间的位置精度则由先行工序保证。（2）粗基准的选择粗基准的选择主要影响不加工与加工表面之间的相互位置精度，以及加工表面的余量分配。粗基准的选择应遵守的原则如下：1）如果必须保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置精度要求，则应以

25、不加工表面为粗基准。2）若必须首先保证工件上某重要表面加工均匀，则应选择该表面为粗基准。3）选作粗基准的表面应尽量平整光洁，不应有飞边浇冒口等缺陷。4）粗基准唯一只使用一次。 2. 加工方法和加工方案的选择（1）加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一精度和表面粗糙度的加工方法很多，因此在实际选择时，要结合零件的结构形状尺寸大小和热处理要求等全面考虑。工件表面轮廓的不同，选择的数控机床和加工方法也不同。应根据零件的尺寸精度倾斜角的不同刀具的形状零件的装夹方法编程的难易程度等因素，选择一个较合理的加工方案。（2）加工方案的确定确定加工方案时，首先应根据表面的加工

26、精度和表面粗糙度要求，初步确定为达到这些要求所需要的最终加工方法，然后在确定其前面一系列的加工方法，即获得该表面的加工方案3.加工顺序的安排 (1) 合理进行工序组合,尽量采用工序集中,即将工件的加工集中到少数工序完成,每道工序的加工内容较多. (2) 定位基准面在工艺过程一开始就进行粗精加工,然后在加工其余表面. (3) 精度要求较高的主要表面的粗加工一般应安排在次要表面加工之前,这样有利于及时发现毛坯的内在缺陷. (4) 加工大表面时,内应力和热变形对工件影响较大,一般也需要先加工 (5) 对箱体类零件,为提高孔的位置精度,应先加工面,后加工孔. (6) 加工中容易损伤的零件,应放在加工路

27、线的后面. (7) 应尽量使工件的装夹次数工作台转动次数刀具更换次数及所有空运行的时间减至最少,提高加工精度和生产效率。（8）为了提高机床的使用效率，在保证质量的前提下，可将粗精加工合二为一成为一道工序。2.3 数控工艺编程2.3.1切削用量的确定 根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或有关资料选取切削速度与每转进给量，然后根据式1和式3计算主轴转速与进给速度，计算结果填入工序卡中。车罗纹时主轴转速由系统根据主轴转速自动确定。背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。粗加工时，在工艺系统刚性和机场功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数；精加工时，为保证零件

28、表面粗糙度要求，背吃刀量一般 取0.10.4mm较为合适。主轴转速主轴转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速度V(m/min)来确定。切削速度是切削用量中对切削加工影响最大的因素。增大切削速度，可提高切削效率，减小表面粗糙度值，但却使刀具耐用度降低。因此，要综合考虑切削条件和要求，选择适当的切削速度。通常以经济切削速度切削工件。经济切削速度是指刀具耐用度确定为60100min的切削速度。切削速度除了计算和查表选取外，还可根据实际经验确定。需要注意的是交流变频调速数控车床低速输出力矩小，因而切削速度不能太低。切削速度确定之后，用下式计算主轴转速：n=

29、1000Vc/d (1)式中，n-工件或刀具的转速，单位是r/min; Vc-切削速度，单位是m/min;D-切削刃选定点出所对应的工件或刀具的回转直径，单位是mm.车螺纹时主轴转速在切削螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺距（或导程）大小、驱动电动机的升降频特性及螺纹插补运算速度等多种因素影响，故对于不同的数控系统，推荐不同的主轴转速选择范围。如大多数普通型车床数控系统推荐车螺纹时的主轴转速如下：n1200/P-k (2)式中，n-主轴转速，单位是r/min; P-工件螺纹的螺距或导程，单位是mm; k-保险系数，一般取为80。确定进给速度Vf（mm/min）进给速度的大小直接影响表面粗糙度

30、的值和车削效率，因此进给速度的确定应在保证表一般零件的表面粗糙度、刀具及工件材料等因素，查阅切削用量手册选取每转进给量f，再按下式面质量的前提下，选择较高的进给速度。进给速度包括横向进给速度和纵向进给速度。计算进给速度：Vf=fn (3)式中，f-每转进给量，单位是mm/r. 式3中每转进给量f，粗车时一般选取为（0.30.8）mm/r，精车时常取（0.10.3）mm/r，切断时常取(0.050.2)mm/r.2.3.2数控编程的内容 （1）分析零件图样，确定工艺过程 包括确定加工方案选择合适的机床刀具以及夹，具，确定合理的走刀路线切削用量。（2）数学处理 包括建立工件的几何模型，计算加工过程

31、中刀具相对工件的运动轨迹。数学处理的最终目的是为了获得编程所需要相关的位置坐标数据。（3）编写程序单按照数控装置规定的指令和程序格式，编写零件的加工程序单。（4）制作程序介质并输入程序信息 加工程序可以存储在控制介质上，作为控制装置的输入信息。若加工程序简单，可以直接通过机床操作面板上的键盘（5）程序校验和试切削编制的加工程序必须通过空运行、图形动态模拟或试切削等方法检验程序的正确性。当发现错误时，通过分析产生错误的性质来修改程序或调整刀具补偿参数，直到加工出合格的零件。第三章 软件介绍31 SolidWorks软件介绍特点及使用Solidworks 2007 是基于windows操作系统的面

32、向对象的三维CAD软件，是国外最流行的三维机械设计软件。它提供的参数化造型技术，能使用户方便快捷地创建任何复杂形状的零件。由于其具备易学易用价格适中等特点，现在越来越多的企业和研究机构把该软件作为设计分析加工等方面的首选软件。基于特征的三维参数化软件中，工程师所设计的零件是有颜色材料硬度形状尺寸等概念的三维实体，甚至是带有相当复杂的运动关系的三维实体。如果能直接以三维概念开始设计，在现有的软件支持下，这个模型至少有可能表达出的设计构思的全部稽核参数，整个设计过程可以完全在三维模型上讨论，设计的全部流程都能使用统一的数据。这样就有可能比较容易地建立充分而完整的设计数据库，并以此为基础，进一步进行

33、应力应变分析质量属性分析空间运动分析装配干涉分析NC控制可加工性分析高正确率的二维工程图生成外观色彩和造型效果评价动画生成等。Solidwoks是当今最流行的三维CAD软件之一，它具有基于特征参数化实体造型等特点。整个设计基于装配关系进行，装配的基础要素是相关的零件，零件是若干参数化的可以基于装配关系的特征堆砌而成，特征是一些与机械设计的表达意图相关的一些简单几何形体，这些几何形体的基础是参数化的，可以基于装配关系的二维或者三维草图，草图是一些简单的类型的图线，可以用几何关系装配关系和驱动尺寸加以约束。所谓特征，是指可以利用参数驱动的实体模型。通常，特征应满足如下条件：1、必须是一个实体或零件

34、中的具体构成之一；2、能对应于某一形状；3、应该具有工程上的意义；改变与特征相关的形状与位置的定义，可以改变与模型相关的那些形位关系。对于某个特征既可以将其与某个已有零件相联结，也可以把它从某个已有的零件中删除掉，还可以与其他多个特征共同组合创建新的实体。“基于特征”这个特征术语的意思是：零件模型的构造是由各种特征来生成的，零件的设计过程就是特征积累的过程。Solidwoks零件模型中，第一个实体特征称之为基体特征，代表零件最基本的形状，零件其他特征的创建往往依赖于基体特征。 所谓“参数化”是指对零件上各种特征施加形式。各个特征的几何形状与尺寸大小用变量参数的方式来表达，这个变量参数不仅可以是

35、常数，而且可以是某种代数式。如果定义某个特征的变量参数发生了变化，则零件的这个特征的几何形状或尺寸大小将随着参数的变化而变化，软件会随之重新生成该特征及其相关的各种特征，而不需要重新绘制。一个特征的尺寸有几何形状尺寸和定位尺寸两种，与之对应，一个特征的参数也可以分为几何形状参数和定位尺寸参数。通过控制参数，即可以达到控制零件几何形状的目的。 实体模型是三维模型中表达几何体信息最完整和最准确的。实体造型包括了几何体中点线面体以及重量密度等特性，通过这些特性可以进行两个几何体的干涉检，可以进行有限元分析中的自动剖分网格，可以进行2-5轴的NC操作等一系列“虚拟设计”。 设计过程的结束，是在所有零件

36、都被确认的时候，标志是所有零件工程图机器总装配图设计说明书零件和装配工艺都已经确认。对于一个成熟的设计师来说，进入三维设计最大的障碍不是软件应用技术，而是自己对设计表达的方法。由于多年来习惯于二维工程图表达，习惯于一系列规则的使用，对于描述三维模型上各种特征的类型和相互关系，从思考方法上已经生疏。在这一方面，甚至不如一个新毕业的大学生的接受能力。 对于Solidwoks来说，其容易学会的程度是目前最好的。Solidwoks完全没有命令行交互的操作。所有的操作都是通过功能按钮菜单对话框和光表的操作进行。这种操作风格不象AutoCAD那样可以“下命令”进行，而是商量着进行。因此，学会与Solidw

37、oks商量，就是最开始必须掌握的技术，这就是软件的操作规则。按照Solidwoks的规则，选定任何条目在任何功能的执行过程中，单击右键，都可以弹出与当前操作相关的菜单。在这个菜单中，列出了可以继续执行的所有功能选项。 在发生错误的时候（重复的约束不可能的装配关系更新零件后发生的问题等），Solidwoks会发出相关提示，并引导用户一步一步地定位和解决这个问。这显然是一个十分有用的功能。一草图的相关技术 包括：创建草图平面，驱动尺寸，草图的绘制1创建草图平面（1）以基础坐标系创建草图面（2）已有特征上的平面创建草图面（3）在参考面上创建草图面（4）在装配上创建草图面2驱动尺寸使用Solidwor

38、ks的驱动尺寸时，首先绘制一条线段，并不用关心它的长短，事后只需要使用“智能尺寸”标注该直线的长度，则该线段会自动被尺寸所驱动伸长或缩小其自身的尺寸。3草图的绘制草图绘制可以通过“工具”的下拉菜单的“草图绘制实体”或“草图绘制工具”子菜单或者“草图”工具栏实现，包括点直线矩形圆椭圆圆弧等标准图形及圆角倒角剪裁实体等距实体等。二零件造型和特征相关技术1基准面在创建零件或装配体时，如果使用默认的模板，则进入设计模式后，系统会自动建立3个默认的正交基准面：前视上视右视。在FeatureManager的设计树中，单击它们在图形区域中显示基准面。选择菜单“插入”“参考几何体”“基准面”，或点击“参考几何

39、体”工具栏上的基准面按钮，在基准面PropertyManager中设置基准面参数，从而创建基准面。 2基准轴 选择菜单“插入”“参考几何体”“基准轴”，或点击“参考几何体”工具栏上的基准轴按钮，在“基准轴”PropertyManager中设置基准轴参数，从而创建基准轴。3参考点 选择菜单“插入”“参考几何体”“点”， 或点击“参考几何体”工具栏上的参考点按钮,在“点”PropertyManager中设置参考点参数，从而创建参考点。4坐标系 选择菜单“插入”“参考几何体”“ 坐标系”， 或点击“参考几何体”工具栏上的坐标系按钮，在“点”PropertyManager中设置坐标系参数而创建坐标系。

40、三基于草图的特征1拉伸拉伸开始条件： 草图基准面 曲面/面/基准面/顶点/等距 拉伸的终止条件 拉伸方向 拉伸深度 拔模设置 薄壁特征设置 拉伸轮廓2旋转 旋转轴：选择一中心线，直线，或一边线作为旋转特征所要得轴 旋转类型 薄壁特征 旋转草图轮廓：在图形区域中可以选择部分草图轮廓或模型边线作为旋转草图轮廓进行旋转。3扫描 轮廓草图 路径草图：路径草图可以是开环或闭环，可以是草图中的一条直线曲线三维草图曲线或是特征实体的边线。 扫描选项 引导线选项 起始处/结束处相切类型 薄壁特征4放样 截面草图轮廓：决定用来生成放样的轮廓。 起始/结束约束 引导线选项：设置放样引导线，从而使轮廓截面依照引导线

41、的方向进行放样。 放样选项 中心线参数 薄壁特征：控制放样薄壁的厚度，从而生成薄壁放样特征。5倒角 倒角元素 倒角方式：角度距离距离-距离顶点 倒角参数 倒角选项 预览方式 6圆角 圆角类型 圆角半径 圆角元素 预览方式 逆转参数7抽壳 抽壳厚度 要移除的面 多厚度面8筋 厚度方式 厚度 拉伸方向 拔模 所选轮廓9设置颜色和光学效果选择菜单“编辑”“外观”“颜色”，或单击“编辑颜色”即可在“颜色和光学”PropertyManager中配置颜色和光学效果。10赋予零件材质选择菜单“编辑”“外观”“材质”就可以打开“材质编辑器”在“材质”中选择要赋予的材质，在“视象属性”中会显示该材料的视象的效果，在“物理属性”中会显示该材料的物理属性。 32 UG软件介绍特点及使用UG软件起源于美国麦道飞机公司，它是从二维绘图、数控加工编程、曲面造型等功能发展起来的软件。90年代初，美国通用汽车公司选中UG作为全公司的CAD/CAM/CIM主导系统，这进一步推动了UG的发展。 UG是 Unigraphics Solutions公司的拳头产品，该公司首次突破传统CAD/CAM模式