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摘 要

UG 技术是实现产品设计和制造自动化的关键技术，在产品开发中，引入该技术进行产品设计及数控加工，能大大提高产品的生产效率和质量。曲面在机械产品和模具设计中应用广泛，而且由于曲面的特点，决定了只有用UG技术才能缩短产品设计、制造周期、提高产品的质量。本课题就是基于UG软件围绕着这一应用主题展开。

鼠标模型是一个比较典型的曲面模型，本课题就是用UG软件进行鼠标的三维曲面建模，仿真加工零件，生成加工程序并在数控机床上加工出其模型。首先根据图形实物，确定各部分之间的比例关系并参照自己的设计建出鼠标的三维模型。创建后的实体模型可以在CAM中生成精确的刀具路径。生成的刀具路径，可以通过后置处理产生用于数控机床的加工代码。生成的加工代码传输到指定的数控机床上来完成鼠标的数控加工。

关键词 :UG；鼠标；建模；数控加工

abstract

UG technology is a key technology in product design and manufacturing automation, in product development, product design and NC machining is introduced into the technology, can greatly improve the production efficiency and product quality. Surfaces used widely in mechanical products and mold design, and because the surface characteristics, determined that only using UG technology can shorten the product design, manufacturing cycle, improve the quality of the products. This topic is based on the UG application software around this theme.

The mouse model is a typical surface model, 3D surface modeling is the topic of software using UG mouse, simulation of machining parts, production processing and NC machining of the model. According to the graphic object, determine the proportion between parts and their relationship with reference to design and build a three-dimensional model of mouse. After the creation of the entity model can generate accurate tool path in CAM. Tool path generation, can generate code for the processing of CNC machine tools by post processing. Machining code transmission generated to CNC machine tools specified to complete CNC machining mouse

Keywords: UG；Mouse；Modeling；NC machining

目 录

摘 要 I

abstract II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2 选题的背景及意义 1

1.3 UG技术国内外发展状况 2

1.4课题的基础了解 3

1.5本课题主要研究的内容 3

第二章 鼠标加工工艺理论 4

2.1工件分析 4

2.2工艺分析 4

2.3确定加工过程中的切削用量 5

2.4本章小结 10

第三章 UG鼠标建模 11

3.1零件设计 11

3.2零件凸模的实体造型 12

3.3建模 13

3.4本章小结 20

第四章 鼠标凸模的数控加工与仿真 21

4.1加工的初始设置 21

4.2创建刀具 22

4.3粗加工操作 23

4.4半精加工操作 25

4.5固定轮廓铣 26

4.6创建精加工操作 28

4.6.1精加工外轮廓 28

4.6.2精加工工件四周 30

4.6.3精加工工件曲面 32

4.7本章小结 33

第五章 模拟刀轨及后处理 34

5.1模拟刀轨 34

5.2后处理 34

5.3生成代码程序 36

5.4本章小结 36

总结与展望 37

参考文献 38

致 谢 40

第一章 绪论

1.1引言

随着CAD,CAM等技术不断发展和日趋完善，它们在各个领域得到了机器广泛的应用。其中UG软件是这一技术发展得非常成功的软件之一，它是从二维绘图，三维实体，数控加工编程，后处理等功能发展起来的软件。目前已广泛应用于航空，汽车，通用机械等领域，同时也被当今许多世界领先的制造商用来从事概念设计，工业设计，详细的机械设计及其工程仿真和数控加工等领域。其CAD模块尤其出色，在同类软件中处于绝对领先地位，它提供了一种交互式编程工具，可计算生成精确可靠的刀具加工轨迹，是一个功能强大的计算机辅助制造模块。

1.2 选题的背景及意义

现代制造业所面对的经常是具有复杂型腔的高精度模具制造及复杂产品的外型加工，其共同特点是以复杂三维型面为结构主体，整体结构紧凑，制造精度要求高，加工成型难度极大。通过近几年对UG软件的应用的摸索，针对上述制造过程中普遍存在的技术难点，将传统的工艺方案中适用现代数控加工的精华部分溶入UG的应用过程，总结出一套适用于各类复杂型面的数控加工编程方法。

鉴于传统模具加工的缺点，采用UG这样一套当今世界上最先进和密集集成，面向制造业的高端软件，通过对目前电子市场上的最常见的，具有典型面结构的鼠标模具进行造型和加工，实现模具的快速制造及对市场的快速响应。

本课题主要是鼠标设计与数控仿真加工，其研究意义如下：

1. 课余参加过UG软件的学习，但是只要掌握了该软件的最基本的功能，通过这次课题，可以使我更加多掌握该软件的功能。这次的鼠标造型主要是以曲面造型为主，而UG软件在自由曲面建模上有很强大的功能，做起模型来较方便。
2. UG的高端技术可使鼠标模型在CAM 中生成精确的加工路径，可以很清晰地观察到模拟加工的全过程。
3. UG的加工后置处理模块可方便地建立自己的加工的后置处理程序，该模块适用于目前世界上几乎所有的主流NC机场和加工中心。
4. 通过UG软件完成鼠标的设计，一方面可以培养我们的设计能力，掌握正确的思维方法和设计的基本技能，灵一方面可以提高独立思考，综合分析的能力，在设计过程中促使我们学习更多知识，掌控自我学习能力。

1.3 UG技术国内外发展状况

对数控加工来说，加工程序是十分重要的，它要确保加工刀具能够安全而有效地加工出合格的零件，因此，数控程序的仿真验证就成为加工过程中十分重要的环节。传统上人们采用试切的方法来解决数控程序的仿真验证问题。试切直观地反映了加工过程，因此在实际生产中基本上能满足程序验证的需要。但这种方法存在固有的缺点：如加工时间较长；加工精度不高；影响周围环境；加工参数无法验证；加工费用巨大等。为此，国内外许多研究人员一直在研究能逐步代替试切的仿真方法。随着计算机软、硬件技术的的不断发展，利用计算机模拟数控加工过程已经成为可能，本文开发的数控加工仿真系统，可以在不消耗实际材料、不需要真实机床设备的情况下，进行零件切削过程的模拟，数控程序的检验，分析零件的可加工性和工序的合理性。能够缩短产品的研制周期，降低成本，提高产品质量。

UG是集设计和制造、数控机床自动编程于一体的CAD /CAM软件,是目前世界上应用最广泛、最优秀的软件之一,也是目前在我国应用最广泛、最有代表性的CAD /CAM软件之一,完成零件几何造型、刀具路径生成、加工模拟仿真、数控加工程序生成和数据传输,最终完成零件的数控机床加工。与传统的设计方法比较,UG软件优越性体现在:强大的零件造型功能,型腔铣、轮廓铣和点位加工功能,强劲的曲面粗加工功能,灵活的曲面精加工功能,提高曲面加工效率的最优功能,简捷的加工参数管理及优化工具功能,方便的文件管理及数据交换功能。UG软件可以通过多种途径来完成零件造型,其具有全特征化造型功能和强大的图形编辑、转换处理功能。UG的制造模块可生成和管理多种类型(铣、车、线切割)的数控加工操作。

1.4课题的基础了解

本课题是在UG 软件及数控机床的基础上，完成鼠标的模型绘制，虚拟加工详细如下：

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