UG軟件 的模具CAD/ CAM 設(shè)計
1 引言傳統(tǒng)設(shè)計方法設(shè)計制造周期長、 信息共享程度底、 復(fù)雜的空間曲面形狀難以表達(dá), 并且設(shè)計質(zhì)量和結(jié)果難以預(yù)測。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷提高和計算機(jī)性能的不斷完善, 計算機(jī)在制造業(yè)中所承擔(dān)的任務(wù)越來越多且越來越復(fù)雜和精細(xì)?，F(xiàn)借助基于 UG的 CAD/CAM系統(tǒng), 由客戶提供的基于 CAD/CAM系統(tǒng)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型源文件以及技術(shù)要求明細(xì)表, 整個的設(shè)計工作便可以展開, 通過模具CAD/CAM類軟件強(qiáng)大的三維造型功能和特殊的制作方法, 將模具逐步設(shè)計出, 再通過加工模塊生成走刀路徑, 最后應(yīng)用 POST功能進(jìn)行后處理, 自動生成精工加工 G代碼, 傳進(jìn)精工設(shè)備。由于整個設(shè)計過程是依據(jù)數(shù)模源文件進(jìn)行的, 數(shù)字化文件又便于保存和管理, 從而可以顯著提高生產(chǎn)效率和制造精度、 減少誤差。2 整體設(shè)計思路及制作方法通過參數(shù)化方法建模, 首先依據(jù)汽車座椅加強(qiáng)梁原件的尺寸及拉延模明細(xì)表要求, 使用 UG軟件分別制作出凸模、 凹模、 壓邊圈以及各個組裝件的實(shí)體造型, 進(jìn)而展開設(shè)計出完整的上模、 下模、 及壓邊圈, 再將它們逐一裝配起來, 并輸出內(nèi)容詳實(shí)的二維圖紙, 接下來利用 UG加工模塊進(jìn)行精工加工仿真, 并進(jìn)一步利用POST功能輸出精工加工走刀程序 G代碼。整個設(shè)計過程可由流程圖 1 來表示。加工中心請選擇 海天精工3 參數(shù)化建模從產(chǎn)品設(shè)計到制造的整個過程中, 尤其在產(chǎn)品設(shè)計的初步階段, 產(chǎn)品的幾何形狀和尺寸不可避免的要反復(fù)修改、 協(xié)調(diào)和優(yōu)化。如果利用 CAD軟件進(jìn)行非參數(shù)化建模, 那么哪怕要改變圖形的一個尺寸和結(jié)構(gòu), 也需要修改原模型, 甚至重新建模。如果用數(shù)值驅(qū)動零件和部件的特征尺寸, 在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計時, 只添加多組數(shù)據(jù), 若要重新設(shè)計, 只需改變部分?jǐn)?shù)據(jù)即可, 參數(shù)化設(shè)計的思想即是如此。3.1 基于特征的參數(shù)化設(shè)計基于特征建模的參數(shù)化設(shè)計是參數(shù)化設(shè)計的一種最基本和最重要的方法。特征即是有特定意義的幾何形狀。特征的編輯是參數(shù)化設(shè)計的必要手段, 通過對特征參數(shù)(幾何參數(shù)、 定位參數(shù))的編輯可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品模型的隨動。基于特征的參數(shù)化設(shè)計將基于特征的設(shè)計與參數(shù)化設(shè)計有機(jī)的結(jié)合起來, 使用較完整的帶有語義的特征描述方式, 并使特征本身就包含參數(shù)化變動所需的成員變量和成員函數(shù), 將面向?qū)ο蟮募夹g(shù)應(yīng)用于特征的描述, 在造型中也使用參數(shù)化, 隨時可調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu), 尺寸, 并因此帶動特征自身的變動, 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的基于特征的參數(shù)化設(shè)計。3.2 基于草圖的參數(shù)化設(shè)計草圖是指帶有約束關(guān)系的二維圖形, 利用草圖可以創(chuàng)建參數(shù)化的截面, 通過對截面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、 拉深或掃掠操作即可得到相應(yīng)的參數(shù)化模型。此方法對于截面復(fù)雜的零件較為實(shí)用, 但工作量較大。在實(shí)際應(yīng)用中, 一般將不易或不能運(yùn)用特征描述的部分使用草圖功能, 其余部分仍使用特征建模。草圖創(chuàng)建后, 需要對其進(jìn)行定位和約束。是否具有約束是草圖區(qū)別于曲線的基本特征, 也是能否實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的關(guān)鍵一環(huán)。在進(jìn)行草圖約束前一定要注意對截面進(jìn)行細(xì)致的約束分析, 避免出現(xiàn)少約束或過約束的情況, 否則將無法創(chuàng)建合格的參數(shù)化模型。3.3 裝配參數(shù)化設(shè)計UG裝配過程是在裝配中建立部件之間的鏈接關(guān)系, 是通過開發(fā)研究與設(shè)計技術(shù)關(guān)聯(lián)條件在部件間建立約束關(guān)系來確定部件在產(chǎn)品中的位置。在裝配中, 部件的幾何體是被裝配引用, 而不是復(fù)制到裝配中的。不管如何編輯或在何時編輯部件, 整個裝配部件保持關(guān)聯(lián)性。4 拉延模 CAD本文在基于草圖的參數(shù)化設(shè)計的基礎(chǔ)上, 穿插進(jìn)行基于特征的參數(shù)化建模和裝配的參數(shù)化設(shè)計, 從而對于顯著提高模具 CAD設(shè)計效率有重要意義。4.1 自潤導(dǎo)板的參數(shù)化設(shè)計通過建立草圖的全約束和部件家族, 實(shí)現(xiàn)自潤導(dǎo)板 2 孔到 4孔個數(shù)和大小的轉(zhuǎn)變(圖 3)。如圖 2 所示為 2 孔自潤導(dǎo)板的全約束效果。圖 2 完全約束鉆攻中心請選擇 海天精工圖 3 參數(shù)化- 部件族的應(yīng)用4.2 模具主體的設(shè)計按照圖 1 的流程由產(chǎn)品數(shù)模源文件(圖 4)及技術(shù)要求明細(xì)表進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計。分別得到產(chǎn)品的上模、 下模以及壓邊圈(圖 5)。再將它們與標(biāo)準(zhǔn)件裝配起來, 得到最終設(shè)計效果(圖 6)。圖 4 產(chǎn)品數(shù)模圖 5 壓邊圈的草圖及參數(shù)化建模后效果圖 6 模具裝配圖CNC加工中心 請選擇 海天精工4.3 二維工程出圖利用 UG NX實(shí)體建模功能創(chuàng)建的零件和裝配模型, 可以引到工程圖模塊中, 快速的生成二維工程圖, 并且二維工程圖與維實(shí)體模型是完全關(guān)聯(lián)的, 實(shí)體模型的尺寸、 形狀和位置的改都會引起二維工程圖做出相應(yīng)變化。高速加工中心 請選擇 海天精工圖 7 模具組裝圖二維出圖5 基于 UG的計算機(jī)輔助加工使用 UG 對汽車坐椅加強(qiáng)梁的凹模部分進(jìn)行計算機(jī)輔助加這一過程與前面 CAD 部分有機(jī)結(jié)合, 是 CAD/CAM系統(tǒng)的關(guān)環(huán)節(jié)。 利用 UG進(jìn)行計算機(jī)輔助加工可以按圖 8 的流程進(jìn)行。圖 8 用凹模進(jìn)行 CAM 的流程使用 UG分別進(jìn)行了以下四道加工工序: 型芯粗加工→ 型芯面精加工→ 型芯外分型面精加工→ 固定軸曲面輪廓銑下面是其中型芯粗加工和外分型面精加工工序的走刀路徑放。型芯粗加工 型芯外分型面精加工圖 9 刀路軌跡回放隨后系統(tǒng)進(jìn)行后處理, 生成程序指定路徑文件名的程序文件, 其中型芯粗加工的 G指令如圖 10 所示。 可將其另存為機(jī)床易識別的文件類型, 詳細(xì)的 G指令由于篇幅所限不予列出。6 結(jié)束語使用 CAD/CAM類軟件進(jìn)行汽車覆蓋件拉延模的設(shè)計和模擬加工是實(shí)際可行并具有先進(jìn)性意義的, 本文設(shè)計出了產(chǎn)品的拉延上模、 拉延下模以及壓邊圈, 運(yùn)用參數(shù)化方法生成了標(biāo)準(zhǔn)化零件族, 其中部件族的運(yùn)用對于企業(yè)今后縮短整個生產(chǎn)周期有重要意義。本文完成了從三維參數(shù)化建模生成二維工程圖紙的過程, 通過對 UG加工模塊的應(yīng)用, 進(jìn)行了計算機(jī)仿真加工, 并運(yùn)用 POST功能自動生成精工加工 G代碼程序, 它與生產(chǎn)實(shí)踐相聯(lián)系, 經(jīng)過對部分 G代碼程序的進(jìn)一步優(yōu)化, 可將其應(yīng)用于生產(chǎn)。圖 10 對凹模粗加工生成的 G 代碼本文由海天精工整理發(fā)表，文章來自網(wǎng)絡(luò)僅參考學(xué)習(xí)，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任。http://www.puliou.cn/加工中心 高速加工中心 鉆攻中心 CNC加工中心 請選擇 海天精工