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。隨著計算機技術(shù)的不斷提高和計算機性能的不斷完善, 計算機在制造業(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, 后應(yīng)用 post功能進(jìn)行后處理, 自動生成數(shù)控加工 g代碼, 傳進(jìn)數(shù)控設(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)容詳實的二維圖紙, 接下來利用 ug加工模塊進(jìn)行數(shù)控加工仿真, 并進(jìn)一步利用post功能輸出數(shù)控加工走刀程序 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 伯特利數(shù)控
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)計的一種基本和重要的方法。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))的編輯可以實現(xiàn)產(chǎn)品模型的隨動?；谔卣鞯膮?shù)化設(shè)計將基于特征的設(shè)計與參數(shù)化設(shè)計有機的結(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)雜的零件較為實用, 但工作量較大。在實際應(yīng)用中, 一般將不易或不能運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 *約束
鉆攻中心請選擇 伯特利數(shù)控
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 伯特利數(shù)控
4.3 二維工程出圖
利用 ug nx實體建模功能創(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體模型是*關(guān)聯(lián)的, 實體模型的尺寸、 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 伯特利數(shù)控
圖 7 模具組裝圖二維出圖
5 基于 ug的計算機輔助加工
使用 ug 對汽車坐椅加強梁的凹模部分進(jìn)行計算機輔助加這一過程與前面 cad 部分有機結(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)計和模擬加工是實際可行并具有*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)行了計算機仿真加工, 并運用 post功能自動生成數(shù)控加工 g代碼程序, 它與生產(chǎn)實踐相, 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 伯特利數(shù)控 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。/
加工中心 高速加工中心 鉆攻中心 cnc加工中心 請選擇 伯特利數(shù)控