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【内容简介】
本书从实用角度出发,通过大量实例,详细、深入地讲解了UG在数控加工领域的热门应用。具体内容包括UG数控加工的基础知识,点位加工,面铣削,平面铣,型腔铣削加工,固定轴曲面铣削,多轴铣削加工,后处理等相关知识,后通过咖啡勺加工、餐盘加工、叶轮加工、鞋跟凸模加工、塑料凳后模加工等实例讲解UG在数控加工领域的综合应用。
【作者简介】
何耿煌,厦门金鹭特种合金有限公司与哈尔滨理工大学联合培养的博士后,工程师。主要从事高效切削及先进刀具技术的研究工作。先后参与国家863、国家科技重大专项和国家自然科学基金等课题十多项;发表学术论文十余篇,其中SCI-3篇;EI-10篇。2013年入职厦门金鹭特种合金有限公司,申报发明专利4项、实用新型专利3项,发表论文9篇。
张守全,材料学博士,高级工程师,现任厦门金鹭特种合金有限公司合金事业二部总经理。长期从事硬质合金材料及精密工具的技术攻关和产品开发工作。先后组织或参与了国家、省市级重大课题13项,个人获得了包括国家科技进步二等奖、福建省优秀新产品一等奖、福建省青年科技奖、厦门市拔尖人才、福建省科技进步三等奖、厦门市科技进步二等奖在内的9项重大科技奖励和荣誉。<\br><\br>李东进,工程师,厦门金鹭特种合金有限公司刀具试验及应用中心经理。主要从事可转位数控刀具的设计开发、工艺制造、切削应用以及行业加工方案的制定等工作,先后参与了国家重大技术攻关课题3项,个人荣获“厦门市优秀新产品二等奖”1项。
【目录】

第1章 数控技术基础知识 1

1.1 数控加工概述 1

1.2 数控机床 4

1.2.1 数控机床的特点、组成及工作原理 4

1.2.2 数控机床的轨迹控制与辅助功能 7

1.2.3 数控机床的分类 8

1.2.4 数控机床的选择 11

1.3 数控刀具 12

1.3.1 数控刀具的特点 12

1.3.2 数控刀具的分类 12

1.3.3 数控刀具的材料 12

1.3.4 数控刀具的选择 13

1.4 数控编程基础 13

1.4.1 数控编程概述 13

1.4.2 数控程序的结构和格式 15

1.4.3 常用的数控编程指令 16

1.5 数控加工工艺概述 20

1.6 基于CAD/CAM软件的交互式图形编程 22

1.6.1 交互式图形编程技术的特点 22

1.6.2 交互式图形编程的基本步骤 23

1.6.3 常用CAD/CAM软件简介 24

第2章 UG NX 10.0应用基础 28

2.1 UG NX 10.0概述 28

2.1.1 UG NX 10.0新增功能 29

2.1.2 UG NX 10.0的硬件要求 29

2.2 常用辅助工具 30

2.2.1 基准平面 30

2.2.2 基准轴 30

2.2.3 基准CSYS 30

2.2.4 基准点 30

2.2.5 矢量构造器 31

2.2.6 测量工具 31

2.3 UG NX 10.0的环境配置 33

2.4 UG NX 10.0的帮助功能 34

2.5 UG NX 10.0的项设置 35

第3章 UG NX10.0数控加工入门 38

3.1 UG NX 10.0 CAM技术应用 38

3.1.1 UG CAM概述 38

3.1.2 UG CAM中相关工具及加工类型 39

3.1.3 UG CAM的数控加工流程 41

3.2 UG NX 10.0 CAM环境介绍 43

3.2.1 UG NX 10.0 CAM初始化设置 43

3.2.2 UG NX 10.0 CAM加工界面 44

3.3 UG NX 10.0 CAM基本功能 44

3.3.1 操作导航器及操作管理 44

3.3.2 UG NX 10.0的编程步骤 46

3.3.3 创建父节点组 47

3.3.4 创建工序 48

3.3.5 刀具路径仿真及检验 49

3.4 边界的特性与创建 50

3.4.1 加工区域 50

3.4.2 临时边界和永久边界 51

3.4.3 边界的分类 51

3.4.4 边界的创建 52

3.5 典型应用 55

3.5.1 加工环境配置 55

3.5.2 创建父组对象 56

3.5.3 创建铣削操作 57

第4章 点位加工 61

4.1 点位加工概述 61

4.2 点位加工类型 63

4.3 点位加工几何体设置 66

4.3.1 指定孔 66

4.3.2 指定顶面 71

4.3.3 指定底面 72

4.4 循环类型 73

4.4.1 循环类型选择方法 73

4.4.2 循环类型—无循环和啄钻 73

4.4.3 循环类型—断屑、标准文本、标准钻 74

4.4.4 循环类型—标准钻:埋头孔、深孔、断屑、标准攻丝 75

4.4.5 循环类型—标准镗、快退、横向偏置后快退、标准背镗、手工退刀 76

4.4.6 循环类型参数设置 78

4.4.7 实例——简单孔的加工 81

4.5 点位加工的循环参数 86

4.5.1 小安全距离 86

4.5.2 深度偏置 86

4.6 孔的附加、省略、反向、显示点、圆弧轴控制 87

4.7 典型应用 87

4.7.1 Z型折板孔位加工 87

4.7.2 法兰类零件加工 103

4.7.3 模具加工 117

本章小结 136

第5章 面铣削 137

5.1 面铣削概述 137

5.1.1 面铣削的特点 137

5.1.2 面铣削的操作步骤 137

5.2 公用选项参数设置 139

5.2.1 几何体的选择 139

5.2.2 刀具和刀轴的设置 140

5.2.3 刀轨的设置 141

5.2.4 机床控制 148

5.2.5 刀路的产生和模拟 149

5.3 典型应用 151

5.3.1 底面和壁面铣削加工 151

5.3.2 使用IPW底面和壁铣削 157

5.3.3 表面手工铣 164

本章小结 168

第6章 平面铣 169

6.1 平面铣概述 169

6.1.1 平面铣的特点 169

6.1.2 平面铣的操作步骤 170

6.1.3 平面铣的子类型 171

6.2 平面铣的组设置 174

6.2.1 定义程序组及加工方法 175

6.2.2 坐标系的设置 175

6.2.3 刀具和刀轴 177

6.2.4 编辑组设置 181

6.2.5 实例——平面铣组设置 181

6.3 平面铣加工几何体的选择 183

6.3.1 底壁加工几何体 184

6.3.2 平面铣削几何体 186

6.3.3 几何体边界编辑 190

6.4 平面铣参数设置 192

6.4.1 切削模式和切削步进 192

6.4.2 切削层和切削参数 198

6.4.3 其他参数设置 206

6.5 刀路的产生与模拟 216

6.6 平面文本加工 219

6.6.1 雕刻加工基础知识 219

6.6.2 创建制图文字 220

6.6.3 平面文本几何体 220

6.6.4 实例——UG NX 10.0文本加工 221

6.7 典型应用 224

6.7.1 平面铣加工 224

6.7.2 平面轮廓铣加工 234

6.7.3 螺纹铣加工 241

本章小结 246

第7章 型腔铣削加工 247

7.1 型腔铣概述 247

7.1.1 型腔铣的特点 247

7.1.2 型腔铣与平面铣的异同点 247

7.1.3 型腔铣的子类型 250

7.2 型腔铣操作 252

7.2.1 型腔铣操作的创建步骤 252

7.2.2 几何体的选择 254

7.2.3 公共选项参数设置 257

7.3 插铣 269

7.3.1 插铣的优缺点 269

7.3.2 参数设置 269

7.3.3 实例——简单凹槽加工 272

7.4 深度加工轮廓铣 275

7.4.1 概述 275

7.4.2 创建工序方法 275

7.4.3 操作参数 276

7.4.4 切削参数 277

7.4.5 实例——深度加工轮廓铣 279

7.5 典型应用 282

7.5.1 凹模加工 282

7.5.2 凸模加工 290

7.5.3 3D轮廓铣 296

本章小结 300

第8章 固定轴曲面铣削 301

8.1 固定轴曲面铣概述 301

8.1.1 固定轴曲面铣基础知识 301

8.1.2 固定轴曲面铣的特点 302

8.1.3 固定轴曲面铣的类型 303

8.2 固定轴曲面铣加工几何体 305

8.3 常用驱动方法 306

8.3.1 曲线/点驱动方式 307

8.3.2 螺旋式驱动方式 309

8.3.3 边界驱动方式 309

8.3.4 区域铣削驱动方式 312

8.3.5 曲面驱动方式 313

8.3.6 流线驱动方式 315

8.3.7 刀轨驱动方式 317

8.3.8 径向切削驱动方式 317

8.3.9 清根驱动方式 318

8.3.10 文本驱动方式 320

8.4 投影矢量 320

8.4.1 投影矢量概述 320

8.4.2 指定参数设置 320

8.5 刀轨参数设置 323

8.6 固定轴曲面铣工序 330

8.7 清根加工 330

8.7.1 清根加工类型 330

8.7.2 创建清根操作 330

8.7.3 清根驱动几何体 330

8.7.4 陡峭 331

8.7.5 驱动设置 331

8.7.6 实例——驱动铣削加工 331

8.8 典型应用 332

8.8.1 模具凸模加工 332

8.8.2 流线驱动铣削加工 337

8.8.3 旋钮加工 340

本章小结 353

第9章 多轴铣削加工 354

9.1 多轴铣削概述 354

9.1.1 多轴加工的基础知识 354

9.1.2 创建多轴曲面铣削操作 356

9.1.3 多轴曲面铣削子类型 357

9.2 刀轴控制 358

9.2.1 远离点与朝向点 358

9.2.2 远离直线、朝向直线、相对于矢量 359

9.2.3 垂直于部件、相对于部件 360

9.2.4 4轴-垂直于部件、相对于部件、双4轴-相对于部件 361

9.2.5 优化后驱动、插补矢量 362

9.2.6 垂直于驱动体、相对于驱动体、侧刃驱动体等 363

9.3 可变轴曲面轮廓铣 365

9.3.1 可变轴曲面轮廓铣简介 365

9.3.2 可变轴曲面轮廓铣创建步骤 366

9.3.3 刀轴控制方法 369

9.3.4 边界驱动可变轴曲面轮廓铣 369

9.3.5 曲面驱动可变轴曲面轮廓铣 372

9.3.6 实例——可变流线铣与可变轴曲面轮廓铣加工 378

9.4 顺序铣 383

9.4.1 顺序铣概述 383

9.4.2 顺序铣刀具的选择 385

9.4.3 创建顺序铣操作 385

9.4.4 进刀运动 389

9.4.5 点到点的运动 393

9.4.6 连续刀轨运动 394

9.4.7 退刀运动 394

9.4.8 顺序铣的循环 395

9.4.9 实例——带有倾斜角度的侧面加工 395

9.5 典型应用 402

9.5.1 可变轮廓铣加工 402

9.5.2 顺序铣加工 407

9.5.3 可变轮廓铣加工 413

本章小结 417

第10章 后处理 418

10.1 后处理概述 418

10.1.1 后处理简介 418

10.1.2 后处理术语 419

10.1.3 后处理步骤 419

10.2 后处理构造器 419

10.2.1 创建后处理 419

10.2.2 公共参数设置 423

10.3 车间文档 431

10.3.1 简介 431

10.3.2 实例——生成车间文档 432

10.4 典型应用 433

10.4.1 相关参数要求 433

10.4.2 新建后处理器 433

10.4.3 后处理 439

第11章 咖啡勺加工 441

11.1 案例工艺分析 441

11.2 设定父节点组 441

11.3 型腔粗加工 444

11.4 固定轴曲面轮廓铣精加工 448

11.5 清根加工 450

第12章 餐盘加工 453

12.1 工艺路线分析 453

12.2 设定父节点组 453

12.3 型腔粗铣加工 456

12.4 平面轮廓铣精加工 458

12.5 深度加工轮廓铣精加工 461

12.6 底面壁铣(一) 464

12.7 底面壁铣(二) 466

第13章 叶轮五轴加工 469

13.1 整体叶轮数控加工工艺流程规划 469

13.2 设定父节点组 471

13.3 流道开粗加工 475

13.4 叶轮精加工 477

13.5 叶片刀轨确认、后处理、车间文档 484

第14章


【前言】

UG是一套集CAD、CAM、CAE 功能于一体的三维参数化软件,是当今先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件之一,广泛用于航空、航天、汽车、轮船、通用机械和电子等工业领域。

  UG软件产生于美国麦道飞机公司,是飞机零件数控加工编程工具。它可以提供可靠、精确的刀具路径,能直接在曲面及实体上加工。完整的刀具库和加工参数库管理功能包含二轴到五轴铣削、车床铣削、线切割等。UG具有大型刀具库管理、实体模拟切削、泛用型后处理器、高速铣,以及CAM客户化模板等功能。这些优势使得它在CAM领域处于领先的地位。

  UG CAM加工模块提供链接UG所有铣削加工类型的基础框架,它为所有的加工类型提供一个相同的、界面友好的图形化窗口。用户可以在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的情况,并可对其进行图形化修改,如对刀具进行延伸、缩短或修改等。CAM同时提供通用的点位加工编程功能,该功能用于钻孔、攻丝和镗孔等加工编程。CAM模块交互式界面可按用户需求进行用户化修改和裁剪,并可定义标准化刀具库、加工工艺参数样板库,使粗加工、半精加工和精加工等操作常用参数标准化。

本书内容

  本书结构严谨、内容翔实、思路清晰、实用性和专业性强,内容安排由浅入深、从易到难。书中以UG NX 10.0为平台,详细介绍了数控加工各个方面的具体应用和设计流程。书中首先带领读者认识UG软件、了解数控技术的基础知识和UG NX 10.0 CAM加工的相关内容。接着从点位加工、面铣削、平面铣、型腔铣削、固定轴曲面铣削、多轴铣削、后处理等几个方面全面讲解各种常见的数控加工类型。后通过咖啡勺加工、叶轮五轮加工、鞋跟凸模加工、塑料凳后模加工等几个大型实例,让读者把书中所学的知识综合运用到实际设计当中。

本书特点

  书中以“加工方法分析 重点参数介绍 典型实例应用”的方式安排内容,引领读者从理论知识到软件操作,再到实际应用,逐步深入学习。

  书中对每种加工类型都是先介绍概念及讲解类型,然后介绍各种加工方法,让读者真正从理论上完全掌握其特点和方法。为了方便读者学习并彻底掌握,书中针对每种方法结合软件给出了具体的操作步骤。

  针对每种类型所涉及的软件命令和工具,有重点地精解常用的部分,让读者把精力放在重要、关键的技术和内容方面,提高学习效率。

  在讲解实例时先针对每一个实例进行概述,分析加工工艺,说明实例的特点、设计构思、操作技巧、重点掌握内容和要用到的操作命令,使读者对其有一个整体概念,学习也更有针对性;接下来通过翔实、透彻的操作步骤,图文并茂地引领读者一步一步完成实例。这种讲解方法能够使读者更快、更深入地理解UG在数控加工编程中一些抽象的概念和复杂的命令及功能。

关于光盘

  为了方便读者学习,本书附赠了大容量的DVD光盘,提供了如下内容:

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读者对象

  本书内容全面、条理清晰、实例丰富、讲解详细、图文并茂,适合在校学生及从事机械、机电、自动化等相关行业的从业人员阅读学习,也可作为大、中专院校和培训机构数控及其相关专业的教材。

  编 者

  2016年5月


【书摘与插画】

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