數(shù)控加工自動編程--UG NX詳解

Unigraphics(簡稱UG)是美國Unigraphics Solutions公司(簡稱UGS)的主導產(chǎn)品，是全球應用最普遍、最富競爭力的一流計算機輔助設(shè)計、輔助制造、輔助工程(CAD/CAM /CAE)一體化的三維參數(shù)化軟件系統(tǒng)之一，在全球擁有大量的用戶，廣泛應用于機械、航空、航天、汽車、造船、消費產(chǎn)品、醫(yī)療儀器、工具和電子等工業(yè)領(lǐng)域。

Unigraphics CAD/CAM/CAE系統(tǒng)提供了一個基于過程的產(chǎn)品設(shè)計環(huán)境，使產(chǎn)品開發(fā)從設(shè)計到加工真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計與制造。UG不僅具有強大的實體造型、曲面造型、虛擬裝配和產(chǎn)生工程圖等設(shè)計功能，而且可用建立的三維模型直接生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工，其后處理程序支持多種類型數(shù)控機床。UG自1990年進入中國市場以來發(fā)展迅速，已經(jīng)成為中國航空航天、汽車、機械、計算機，以及外設(shè)、家用電器的首選軟件。中國已成為其遠東區(qū)業(yè)務增長最快的國家。UG NX 4.0軟件在我國珠三角和長三角地區(qū)使用十分廣泛，特別在模具行業(yè)有很高的市場占有率。熟練掌握UG NX 4.0編程的工程師深受企業(yè)歡迎，并可以獲得高薪。

在配套光盤中附有實例文件和形象生動的演示動畫，以方便讀者理解和掌握相關(guān)知識。本書內(nèi)容包括:

(1)數(shù)控加工概述。

(2)UG NX 4.0概述。

(3)UG NX 4.0曲線和草圖。

(4)UG NX 4.0實體建模。

(5)UG NX 4.0曲面造型。

(6)UG NX 4.0三維造型綜合實例。

(7)CAM數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ)。

(8)UG NX 4.0數(shù)控加工概述與平面加工。

(9)UG NX 4.0 3D數(shù)控加工刀路和NC程序。

(10)UG NX 4.0數(shù)控加工綜合實例。

(11)常見數(shù)控銑床和加工中心的操作。

第1章 數(shù)控加工概述 1

1.1 數(shù)控加工在機械制造業(yè)中的地位和作用 1

1.2 數(shù)控加工的特點 2

1.3 數(shù)控機床的分類 3

1.3.1 數(shù)控機床的基本概念 3

1.3.2 數(shù)控機床的構(gòu)成及基本工作原理 3

1.3.3 數(shù)控機床的分類 4

1.3.4 數(shù)控銑床 5

1.3.5 加工中心 9

1.4 數(shù)控加工編程目的和方法 15

1.4.1 編程的目的 15

1.4.2 編程的方法 15

習題 16

第2章 UG NX 4.0概述 17

2.1 UG NX 4.0系統(tǒng)概述 17

2.1.1 UG NX 4.0的特點 17

2.1.2 UG NX 4.0的發(fā)展歷史 18

2.1.3 UG軟件的應用領(lǐng)域 19

2.1.4 UG NX 4.0軟件的安裝 19

2.2 UG NX 4.0的工作環(huán)境 23

2.2.1 進入UG NX 4.0軟件界面 23

2.2.2 UG NX 4.0軟件界面 23

2.2.3 文件管理 26

2.2.4 工具欄的定制和常用對話框 30

2.2.5 視圖管理、布局和層的管理 34

2.2.6 信息查詢和分析 37

2.2.7 平面、矢量構(gòu)造器和工作坐標系 40

2.3 UG NX 4.0對象的基本操作 46

2.3.1 對象的選擇和顯示模式 46

2.3.2 對象的旋轉(zhuǎn)和縮放顯示 52

2.3.3 對象的隱藏與刪除 54

2.3.4 對象的變換 55

習題 57

第3章 UG NX 4.0曲線和草圖 58

3.1 繪制曲線 58

3.1.1 基本曲線(Basic Curve) 58

3.1.2 點或點集(Point and Point Sets) 64

3.1.3 曲線倒角(Curves Chamfer)、矩形(Rectangle)和

多邊形(Polygon) 68

3.1.4 樣條曲線(Spline) 69

3.1.5 二次曲線(Conic Curve) 74

3.1.6 規(guī)律曲線(Law Curve)和螺旋線(Helix) 77

3.2 曲線編輯 80

3.2.1 編輯曲線參數(shù)(Edit Curve Parameters) 80

3.2.2 裁剪曲線(Trim Curve)和裁剪角(Trim Corner) 85

3.2.3 分割曲線(Divide Curve)和編輯圓角(Edit Fillet) 87

3.2.4 拉伸曲線(Stretch Curve)和編輯弧長(Edit Curve Length) 89

3.3 曲線操作 90

3.3.1 偏置曲線(Offset Curve)和橋接曲線(Bridge Curve) 90

3.3.2 簡化曲線(Simplify Curve)和合并(Join) 93

3.3.3 投影(Project)和組合投影(Combined Projection) 94

3.3.4 鏡像曲線(Mirror Curve)和相交曲線(Intersection Curve) 97

3.3.5 剖面曲線(Section Curve)和抽取曲線(Extract Curve) 98

3.3.6 在面上偏置(Offset in Face)、纏繞與展開(Wrap/Unwarp) 100

3.4 草圖 101

3.4.1 草圖概述 101

3.4.2 草圖的預設(shè)置 102

3.4.3 草圖的創(chuàng)建及定位 103

3.4.4 草圖約束 108

3.4.5 草圖操作 113

3.5 曲線和草圖綜合實例 115

3.5.1 曲線綜合實例--撥臂 115

3.5.2 草圖綜合實例--掛輪架 119

習題 124

第4章 UG NX 4.0實體建模 127

4.1 UG NX 4.0實體建模概述 127

4.1.1 UG NX 4.0實體建模功能模塊簡介 127

4.1.2 基準特征 128

4.2 基本實體特征 131

4.2.1 拉伸、旋轉(zhuǎn)、沿導動線掃描和軟管 131

4.2.2 長方體、圓柱體、圓錐和球體 135

4.2.3 孔、圓臺、腔體和凸墊 139

4.2.4 鍵槽和溝槽 146

4.3 實體特征操作 148

4.3.1 細節(jié)特征 148

4.3.2 偏置/比例 153

4.3.3 關(guān)聯(lián)復制 156

4.3.4 聯(lián)合體 158

4.3.5 其他實體特征 161

4.4 實體特征的編輯 165

4.4.1 編輯特征參數(shù)和編輯定位尺寸 165

4.4.2 移動特征和特征重排序 167

4.4.3 抑制特征、取消抑制特征、移除參數(shù)和特征回放 168

4.5 實體建模綜合實例 169

4.5.1 實體建模綜合實例一--座架 169

4.5.2 實體建模綜合實例二--托腳支架 175

4.5.3 實體建模綜合實例三--旋鈕開關(guān) 184

4.5.4 實體建模綜合實例四--遙控器外殼 189

習題 194

第5章 UG NX 4.0曲面造型 197

5.1 基本曲面 197

5.1.1 通過點、從極點和從點云 198

5.1.2 直紋曲面、已掃掠、通過曲線組和通過曲線網(wǎng)格 201

5.2 復雜曲面 207

5.2.1 截形體、橋接和N邊曲面 207

5.2.2 延伸曲面、規(guī)律延伸、條帶構(gòu)造器、偏置曲面、大致偏置和熔合 211

5.2.3 裁剪的片體、修剪與延伸和倒圓曲面 215

5.2.4 整體突變、藝術(shù)曲面和從外部導入 219

5.3 曲面的編輯和修改 222

5.3.1 移動定義點、移動極點、擴大曲面、等參數(shù)修剪和分割和

編輯片體邊界 222

5.3.2 更改階次、更改邊、法向反向、曲面變形和X-成形 228

5.4 曲面造型綜合實例 231

習題 241

第6章 UG NX 4.0三維造型綜合實例 248

6.1 綜合實例一 248

6.1.1 零件概述 248

6.1.2 零件造型步驟 249

6.2 綜合實例二 253

6.2.1 零件概述 253

6.2.2 零件造型步驟 254

6.3 綜合實例三 260

6.3.1 零件概述 260

6.3.2 零件造型步驟 260

6.4 綜合實例四 266

6.4.1 零件概述 266

6.4.2 零件1造型步驟 268

6.4.3 零件2造型步驟 273

習題 278

第7章 CAM數(shù)控編程及加工工藝基礎(chǔ) 281

7.1 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識 281

7.1.1 數(shù)控加工原理 281

7.1.2 數(shù)控機床的坐標系 284

7.2 數(shù)控編程基礎(chǔ) 287

7.2.1 數(shù)控指令 287

7.2.2 手工編程步驟 299

7.2.3 手工編程舉例 300

7.3 數(shù)控加工工藝流程 306

7.3.1 數(shù)控加工工藝的特點及內(nèi)容 306

7.3.2 工序的劃分及加工刀具的選擇 308

7.3.3 切削用量的確定和走刀路線的選擇 314

7.3.4 對刀點的選擇、高度安排與進/退刀控制方式 318

7.3.5 刀具補償、銑削方式和冷卻液的開關(guān) 321

7.3.6 拐角、輪廓控制與區(qū)域加工順序 322

7.4 數(shù)控編程的誤差控制 324

7.4.1 加工誤差的概念 324

7.4.2 刀軌計算誤差 325

7.4.3 殘余高度的控制 325

7.5 高速加工編程概述 328

7.5.1 高速加工概述 328

7.5.2 高速加工工藝 333

7.5.3 高速加工編程要點 334

7.5.4 充分利用CAM軟件的高速加工功能 336

習題 337

第8章 UG NX 4.0數(shù)控加工概述與平面加工 338

8.1 UG NX 4.0 CAM概述 338

8.1.1 CAM概述 338

8.1.2 NX 4.0 CAM加工類型 339

8.2 NX 4.0的加工環(huán)境和CAM用戶界面 340

8.2.1 NX 4.0的加工環(huán)境 340

8.2.2 NX 4.0 CAM用戶界面 343

8.3 UG NX 4.0的加工創(chuàng)建 349

8.3.1 創(chuàng)建程序 349

8.3.2 創(chuàng)建刀具 349

8.3.3 創(chuàng)建幾何體 355

8.3.4 創(chuàng)建加工方法 358

8.3.5 創(chuàng)建操作 360

8.4 NX 4.0 CAM加工過程與對象管理 363

8.4.1 加工過程 363

8.4.2 對象管理 365

8.5 NX 4.0 CAM刀具路徑管理 370

8.5.1 生成、刪除、重顯、列出刀具路徑 370

8.5.2 刀具路徑的模擬 372

8.5.3 刀具路徑的編輯和過切檢查 376

8.5.4 輸出刀具位置源文件、后置處理和車間工藝文檔 378

8.6 NX 4.0 CAM銑加工常用選項 380

8.6.l 避讓幾何、拐角控制、進給量和主軸轉(zhuǎn)速 380

8.6.2 機床控制 383

8.6.3 后置處理命令 385

8.7 UG NX 4.0 CAM點位加工 387

8.7.1 點位加工操作和幾何體 387

8.7.2 固定循環(huán) 390

8.7.3 切削參數(shù) 393

8.8 NX 4.0 CAM平面銑加工 394

8.8.1 平面銑加工步驟 394

8.8.2 加工幾何體 394

8.8.3 切削方法 400

8.8.4 切削參數(shù) 400

8.8.5 切削角度、切削步距、切削深度和控制點 404

8.8.6 進刀/退刀 407

8.8.7 2D接觸點輪廓加工 411

8.9 面銑加工 413

8.9.1 面銑加工操作和幾何體 413

8.9.2 切削方法 415

8.9.3 切削參數(shù) 419

8.10 NX 4.0 CAM平面加工綜合實例 420

8.10.1 零件工藝分析 420

8.10.2 粗加工 421

8.10.3 精加工 428

8.10.4 鉆孔加工 432

習題 437

第9章 UG NX 4.0 3D數(shù)控加工刀路和NC程序 438

9.1 型腔銑 438

9.1.1 型腔銑加工操作步驟和幾何 438

9.1.2 切削層 440

9.1.3 切削參數(shù) 441

9.2 插銑 444

9.2.1 插銑加工操作步驟和插銑層 444

9.2.2 切削參數(shù) 446

9.3 等高輪廓銑 447

9.3.1 等高輪廓銑操作步驟和加工幾何 447

9.3.2 操作參數(shù) 448

9.4 固定軸曲面輪廓銑 450

9.4.1 固定軸輪廓銑加工操作步驟和幾何體 450

9.4.2 驅(qū)動方法 451

9.4.3 切削參數(shù) 467

9.4.4 非切削運動 471

9.4.5 投射矢量 478

9.5 UG NX 4.0 3D數(shù)控加工綜合實例 480

9.5.1 摩擦圓盤的壓鑄模腔的加工 480

9.5.2 鍛模 499

習題 521

第10章 UG NX 4.0數(shù)控加工綜合實例 522

10.1 UG NX 4.0數(shù)控加工綜合實例一 522

10.1.1 零件數(shù)控加工工藝分析 522

10.1.2 數(shù)控加工刀路和NC程序的產(chǎn)生 524

10.2 UG NX 4.0數(shù)控加工綜合實例二 541

10.2.1 零件數(shù)控加工工藝分析 541

10.2.2 數(shù)控加工刀路和NC程序的產(chǎn)生 543

10.3 UG NX 4.0數(shù)控加工綜合實例三 555

10.3.1 零件數(shù)控加工工藝分析 555

10.3.2 零件正面數(shù)控加工刀路和NC程序的產(chǎn)生 558

10.3.3 零件反面數(shù)控加工刀路和NC程序的產(chǎn)生 570

10.4 UG NX 4.0數(shù)控加工綜合實例四 581

10.4.1 零件數(shù)控加工工藝分析 581

10.4.2 零件1正面數(shù)控加工刀路和NC程序的產(chǎn)生 584

10.4.3 零件1反面數(shù)控加工刀路和NC程序的產(chǎn)生 596

10.4.4 零件2數(shù)控加工刀路和NC程序的產(chǎn)生 606

習題 618

第11章 常見數(shù)控銑床和加工中心的操作 619

11.1 FANUC 0i系統(tǒng)的數(shù)控銑床操作 619

11.1.1 FANUC 0i系統(tǒng)數(shù)控銑床操作面板 619

11.1.2 FANUC 0i系統(tǒng)數(shù)控銑床的基本操作 624

11.2 SIEMENS 802D的數(shù)控銑床操作 629

11.2.1 SIEMENS 802D系統(tǒng)數(shù)控銑床操作面板 629

11.2.2 SIEMENS 802D系統(tǒng)數(shù)控銑床的基本操作 634

11.3 SIEMENS 810D加工中心的操作 649

11.3.1 SIEMENS 810D系統(tǒng)加工中心TH5660A的功能、組成、特點和

技術(shù)參數(shù) 649

11.3.2 SIEMENS 810D系統(tǒng)加工中心的操作面板 651

11.3.3 SIEMENS 810D系統(tǒng)加工中心的基本操作 656

習題 673

參考文獻 674

全書共11章，主要介紹了3大部分內(nèi)容:①UG NX 4.0的曲線和草圖、實體特征、曲面;②UG NX 4.0的數(shù)控加工刀路、NC加工程序的產(chǎn)生;③常用數(shù)控銑床和加工中心的操作。通過大量實例將UG NX 4.0常用的基本指令和操作技巧貫穿在一起，突出了實用性和可操作性，并且每章最后附有大量的習題，另外還有技工各級考證的實操題。。

本書可作為大學、高職高專、中專、技校、職高數(shù)控技術(shù)應用專業(yè)、機械制造專業(yè)、模具設(shè)計與制造專業(yè)、計算機輔助設(shè)計與制造專業(yè)以及機電技術(shù)應用專業(yè)的教材，可作為各培訓機構(gòu)的考工培訓教材，也可作為企業(yè)技術(shù)人員、相關(guān)專業(yè)師生的參考書。

全書共11章，主要介紹了3大部分內(nèi)容:①UG NX 4.0的曲線和草圖、實體特征、曲面;②UG NX 4.0的數(shù)控加工刀路、NC加工程序的產(chǎn)生;③常用數(shù)控銑床和加工中心的操作。通過大量實例將UG NX 4.0常用的基本指令和操作技巧貫穿在一起，突出了實用性和可操作性，并且每章最后附有大量的習題，另外還有技工各級考證的實操題。

本書可作為大學、高職高專、中專、技校、職高數(shù)控技術(shù)應用專業(yè)、機械制造專業(yè)、模具設(shè)計與制造專業(yè)、計算機輔助設(shè)計與制造專業(yè)以及機電技術(shù)應用專業(yè)的教材，可作為各培訓機構(gòu)的考工培訓教材，也可作為企業(yè)技術(shù)人員、相關(guān)專業(yè)師生的參考書。

《高職高專模具設(shè)計與制造專業(yè)規(guī)劃教材:UG NX 7.5數(shù)控加工應用》內(nèi)容編排松弛有度，敘述詳實，能夠開拓讀者思路，提高讀者閱讀興趣，使其能夠提高對知識綜合運用的能力。