煙草移栽機(jī)鏈箱的計算機(jī)設(shè)計與制造

朱曉東，夏建平

（紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南通 226002）

1 煙草移栽機(jī)鏈箱軟件設(shè)計流程

煙草移栽機(jī)鏈箱主要采用UG NX7.0軟件進(jìn)行實體三維建模設(shè)計，UG NX7.0軟件是由西門子UGS PLM軟件開發(fā)，集CAD/CAE/CAM于一體的產(chǎn)品生命周期管理軟件．UGS NX支持產(chǎn)品開發(fā)的整個過程，從概念（CAID），到設(shè)計（CAD），到分析（CAE），到制造（CAM）的完整流程[1]．

采用UG NX7.0軟件CAD功能的草圖繪制、拉伸功能、倒角、倒圓及布爾操作功能創(chuàng)建實體如圖1所示．

圖1 UG軟件鏈箱實體造型圖

在設(shè)計過程中，需要注意以下事項：1）草圖繪制過程中不能出現(xiàn)重復(fù)線段，并且草圖必須完全封閉，否則將造成后續(xù)拉抻失??；2）對于復(fù)雜實體，需要簡化成簡單小實體的迭加組合，將復(fù)雜輪廓進(jìn)行分解，逐步由微小模塊替代；3）在拉伸過程中同時進(jìn)行布爾操作，有時容易造成實體生成失敗，可將此步驟分開進(jìn)行，即先拉伸，等實體生成成功之后再進(jìn)行布爾操作以提高成功概率；4）設(shè)計過程中需要及時存盤，避免操作錯誤導(dǎo)致死機(jī)或軟件自動退出現(xiàn)象．

實體設(shè)計成功后啟動 UG NX7.0的制圖模塊，將三維模型轉(zhuǎn)化成二維工程圖，圖紙采用計算機(jī)自動生成，確保準(zhǔn)確無誤，如圖2所示．

單擊“文件”菜單，點擊“導(dǎo)出”下拉菜單中的“2D Exchange”，將生成的鏈箱二維工程圖轉(zhuǎn)換成 AutoCAD 2004格式，如圖3所示，然后用AutoCAD 2004軟件打開進(jìn)行相關(guān)尺寸標(biāo)注及后續(xù)編輯，在工程圖紙轉(zhuǎn)換過程中，需確認(rèn)電腦已經(jīng)安裝 AutoCAD 2004軟件，否則轉(zhuǎn)換失?。驗锳utoCAD軟件在處理二維工程圖中具有處理速度快，易操作等特點，故將繁瑣的尺寸標(biāo)注及圖紙線型編輯放在此部分進(jìn)行，以提高設(shè)計效率．圖紙編輯完成如圖4所示[2]．

圖2 鏈箱二維工程圖

圖3 2D Exchange轉(zhuǎn)換界面

圖4 鏈箱Auto CAD 2004二維工程圖

2 鏈箱加工過程分析

利用UG NX7.0軟件的CAM功能，設(shè)定刀具及加工參數(shù)，對安裝在臺虎鉗上的鏈箱上表面采用 Φ80mm 面銑刀進(jìn)行精銑，對左右孔采用Φ10mm鎢鋼刀進(jìn)行粗銑，然過采用鏜孔刀具進(jìn)行精鏜以達(dá)到指定精度要求，所需程序均采用 UG NX7.0軟件自動生成[3]，銑削軌跡如圖5所示，后處理程序如圖6所示．

鏈箱按指定的要求進(jìn)行鑄造成型，將鏈箱毛坯安裝在數(shù)控機(jī)床工作臺的機(jī)用臺虎鉗上．為了保證定位精度，將臺虎鉗鉗口按圖紙要求預(yù)先設(shè)計加工好4個定位卡口，將毛坯零件安裝在臺虎鉗上，并用百分表進(jìn)行水平位置找正，將生成的程序在計算機(jī)上進(jìn)行模擬仿真，調(diào)試無誤后傳輸至數(shù)控加工中心機(jī)床，工件裝夾、調(diào)試及加工如圖7所示．

在加工過程中，對于左右兩圓孔內(nèi)側(cè)卡環(huán)槽，采用成型銑刀進(jìn)行加工，在加工過程中，因為輪廓較為簡單，程序可采用手動編程，調(diào)試過程中通過機(jī)床倍率開關(guān)，嚴(yán)格控制銑削進(jìn)給速度，尤其是在進(jìn)刀過程中，切削速度尤其要調(diào)慢，避免刀齒損壞．對上表面已經(jīng)鉆好的八個通孔，采用絲錐進(jìn)行手動攻絲，因為上方八個螺紋孔較小，如果采用數(shù)控機(jī)床自動攻絲，容易產(chǎn)生斷錐，宜采用手動攻絲，可以很好的掌控攻絲力度，攻絲成攻率較高，且滿足圖紙要求．

圖5 鏈箱銑削軌跡

圖6 鏈箱后處理程序

圖7 工件裝夾、調(diào)試及加工

3 結(jié) 論

1）采用現(xiàn)代化的設(shè)計及制造軟件，對產(chǎn)品的成型及加工起到良好的促進(jìn)作用，大大縮減了圖紙生成時間，保證圖紙的生成質(zhì)量，生成的程序代碼準(zhǔn)確無誤，加工過程清晰，尺寸控制精確．

2）在生產(chǎn)加工的過程中，需要系統(tǒng)地掌握多種輔助軟件．在運用的過程中，靈活搭配，如本例在造型及二維出圖時采用UG軟件，在后續(xù)尺寸編輯過程中采用簡單易用的 AutoCAD軟件進(jìn)行圖紙尺寸標(biāo)注，提高出圖效率．

3）在加工的過程中，不能完全依賴計算機(jī)輔助加工，需要與手動編程組合使用．如本例中在加工左右兩內(nèi)側(cè)卡環(huán)槽時，由于采用的是成型刀具，計算機(jī)UG軟件刀庫中沒有該刀具，完全采用計算機(jī)生成加工程序較為困難，且容易出錯，對于一個簡單輪廓，可以有效采用手工編程，既簡單又實用．在上表面攻絲時，也采用手工攻絲，單純的數(shù)控機(jī)床攻絲，由于孔小絲錐較細(xì)，絲錐固定的旋轉(zhuǎn)及進(jìn)給運動速度，容易產(chǎn)生斷錐，采用手動攻絲，攻絲速度可調(diào)，攻絲力度手易感控，當(dāng)絲攻較緊時，可采用先退絲，將里面的鐵屑清除，然后再加入煤油，繼續(xù)攻絲，成功率較高．

[1] 唐家鵬，岳彩銳．UG NX7.0中文版造型設(shè)計專家范例詳解[M]．北京：科學(xué)出版社，2011：62-128．

[2] 李永濤．AutoCAD 2004中文版基礎(chǔ)教程[M]．北京：人民郵電出版社，2004：92-126．

[3] 展迪優(yōu)．UG NX7.0數(shù)控加工教程[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011：72-142．