产品特色
编辑推荐
适读人群 :UG工程技术人员 机械类学生 内容全面,本书包含了数控工程师必备的UGNX10.0知识以及数控加工与编程所有知识和技能;书中融入了UG一线数控高手多年的经验和技巧,因而本书具有很强的实用性。
前呼后应,浑然一体。书中后面章节大部分产品的数控编程范例,都在前面的零件设计、曲面设计等章节中详细讲述了这些产品的三维建模方法和过程,这样的安排有利于提升数控工程师产品的三维建模能力,使其具有更强的职业竞争力。
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内容简介
本书是UGNX10.0数控加工完全学习手册,全书分为3篇,首篇为数控工程师必备的数控基本知识,包括数控加工技术介绍、数控编程与加工工艺;第二篇为数控工程师必备的UGNX知识,包括UGNX安装方法、使用前的准备与配置、二维草图、零件设计、曲面设计、装配、工程图等;第三篇为UGNX数控加工与编程,包括UGNX数控加工与编程快速入门、平面铣、轮廓铣、多轴加工、孔加工、车削加工、线切割、后置处理、UGNX其他数控加工与编程功能和UGNX数控加工与编程实际综合应用等。本书是根据北京兆迪科技有限公司给国内外众多知名公司的培训教案整理而成的,具有很强的实用性和广泛的适用性。本书附2张多媒体DVD学习光盘,制作了322个数控加工与编程和具有针对性范例的教学视频并进行了详细的语音讲解,长达14个小时(840分钟),光盘还包含本书所有的教案文件、范例文件及练习素材文件(2张DVD光盘教学文件容量共计6.7GB);另外,为方便UG低版本用户和读者的学习,光盘中特提供了UGNX10.0版本的素材源文件。读者在系统学习本书后,能够迅速地运用UG软件来完成复杂产品的数控加工与编程工作。本书可作为机械数控加工与编程人员的UGNX9.0自学教程和参考书籍,也可供大专院校师生教学参考。
内页插图
目录
前言
本书导读
第1章 UG NX 10.0概述和安装方法 1
1.1 UG NX 10.0软件的特点 1
1.2 UG NX 10.0的安装 2
1.2.1 安装要求 2
1.2.2 UG NX 10.0安装前的准备 3
1.2.3 UG NX 10.0安装的一般过程 4
第2章 UG NX 10.0 界面与基本操作 6
2.1 创建用户工作文件目录 6
2.2 启动UG NX 10.0 软件 6
2.3 UG NX 10.0 工作界面 6
2.3.1 设置界面主题 6
2.3.2 用户界面简介 8
2.3.3 工具条及菜单的定制 11
2.3.4 角色设置 13
2.4 UG NX 10.0鼠标操作 15
第3章 二维草图设计 16
3.1 进入与退出UG NX 10.0草图环境 16
3.2 UG NX 10.0坐标系的介绍 18
3.3 草图环境的设置 19
3.4 草图的绘制 21
3.4.1 草图绘制概述 21
3.4.2 绘制直线 22
3.4.3 绘制圆弧 23
3.4.4 绘制圆 24
3.4.5 绘制圆角 24
3.4.6 绘制矩形 25
3.4.7 绘制轮廓线 26
3.4.8 绘制派生直线 27
3.4.9 绘制样条曲线 28
3.4.10 将草图对象转化成参考线 29
3.4.11 点的创建 29
3.5 草图的编辑 31
3.5.1 直线的操纵 31
3.5.2 圆的操纵 32
3.5.3 圆弧的操纵 32
3.5.4 样条曲线的操纵 33
3.5.5 制作拐角 34
3.5.6 删除对象 34
3.5.7 复制/粘贴对象 34
3.5.8 快速修剪 35
3.5.9 快速延伸 35
3.5.10 镜像 35
3.5.11 偏置曲线 37
3.5.12 编辑定义截面 38
3.5.13 相交曲线 39
3.5.14 投影曲线 40
3.6 草图的约束 41
3.6.1 草图约束概述 41
3.6.2 添加几何约束 44
3.6.3 添加尺寸约束 46
3.7 修改草图约束 49
3.7.1 显示/移除约束 49
3.7.2 尺寸的移动 51
3.7.3 编辑尺寸值 51
3.8 草图范例1 52
3.9 草图范例2 54
3.10 草图范例3 56
第4章 零件设计 59
4.1 UG NX 10.0 文件的操作 59
4.1.1 新建文件 59
4.1.2 打开文件 59
4.1.3 保存文件 60
4.1.4 关闭部件和退出UG NX 10.0 61
4.2 创建体素 62
4.3 三维建模的布尔操作 66
4.3.1 布尔操作概述 66
4.3.2 布尔求和操作 66
4.3.3 布尔求差操作 67
4.3.4 布尔求交操作 68
4.3.5 布尔出错消息 68
4.4 拉伸特征 69
4.4.1 拉伸特征概述 69
4.4.2 创建基础特征——拉伸 69
4.4.3 添加其他特征 74
4.5 旋转特征 76
4.5.1 旋转特征概述 76
4.5.2 关于“矢量”对话框 77
4.5.3 旋转特征创建的一般过程 79
4.6 倒斜角 79
4.7 边倒圆 80
4.8 UG NX 10.0的部件导航器 83
4.8.1 部件导航器概述 83
4.8.2 部件导航器界面简介 83
4.8.3 部件导航器的作用与操作 85
4.9 对象操作 87
4.9.1 控制对象模型的显示 87
4.9.2 删除对象 89
4.9.3 隐藏与显示对象 89
4.9.4 编辑对象的显示 90
4.10 基准特征 91
4.10.1 基准平面 91
4.10.2 基准轴 95
4.10.3 基准点 97
4.10.4 基准坐标系 98
4.11 孔特征 101
4.12 螺纹特征 104
4.13 拔模特征 106
4.14 抽壳特征 109
4.15 特征的编辑 111
4.15.1 编辑参数 111
4.15.2 特征重排序 112
4.15.3 特征的抑制与取消抑制 113
4.16 扫掠特征 114
4.17 凸台特征 115
4.18 垫块 117
4.19 键槽 117
4.20 槽 118
4.21 缩放体 120
4.22 模型的关联复制 121
4.22.1 抽取几何特征 122
4.22.2 阵列特征 125
4.22.3 镜像特征 127
4.22.4 阵列几何特征 128
4.23 UG机械零件设计实际应用1——支撑座 129
4.24 UG机械零件设计实际应用2——圆形箱体 135
4.25 UG机械零件设计实际应用3——连接轴 141
4.26 UG机械零件设计实际应用4——定位盘 148
4.27 UG机械零件设计实际应用5——壳体 150
第5章 曲面造型设计 154
5.1 曲线线框设计 154
5.1.1 基本空间曲线 154
5.1.2 高级空间曲线 156
5.1.3 派生曲线 159
5.1.4 来自体的曲线 163
5.2 创建简单曲面 166
5.2.1 曲面网格显示 166
5.2.2 创建拉伸和旋转曲面 167
5.2.3 创建有界平面 168
5.2.4 曲面的偏置 169
5.2.5 曲面的抽取 170
5.3 曲面分析 172
5.3.1 曲面连续性分析 172
5.3.2 反射分析 173
5.4 曲面的编辑 175
5.4.1 曲面的修剪 175
5.4.2 曲面的缝合与实体化 179
5.5 曲面倒圆 181
5.5.1 边倒圆 182
5.5.2 面倒圆 183
5.6 UG曲面零件设计实际应用1——导流轮 183
5.7 UG曲面零件设计实际应用2——泵轮 189
5.8 UG曲面零件设计实际应用3——底板 191
第6章 装配设计 194
6.1 装配设计概述 194
6.2 装配导航器 195
6.2.1 装配导航器功能概述 195
6.2.2 预览面板和相关性面板 196
6.3 装配约束 197
6.3.1 “装配约束”对话框 197
6.3.2 “对齐”约束 199
6.3.3 “角度”约束 199
6.3.4 “平行”约束 199
6.3.5 “垂直”约束 200
6.3.6 “自动判断中心/轴”约束 200
6.3.7 “距离”约束 200
6.4 装配的一般过程 201
6.4.1 概述 201
6.4.2 添加第一个部件 201
6.4.3 添加第二个部件 203
6.5 编辑装配体中的部件 204
第7章 UG NX 10.0数控加工与编程快速入门 205
7.1 UG NX 10.0数控加工与编程的工作流程 205
7.2 进入UG NX 10.0加工与编程模块 205
7.3 新建加工程序 207
7.4 创建几何体 207
7.4.1 创建机床坐标系 207
7.4.2 创建安全平面 210
7.4.3 创建工件几何体 211
7.4.4 创建切削区域几何体 213
7.5 创建加工刀具 214
7.6 创建加工方法 215
7.7 创建工序 217
7.8 生成刀路轨迹并确认 222
7.9 生成车间文档 225
7.10 输出CLSF文件 226
7.11 后处理 226
7.12 CAM加工工具 227
7.12.1 加工装夹图 227
7.12.2 加工工单 228
7.13 工序导航器 230
7.13.1 程序顺序视图 230
7.13.2 几何视图 231
7.13.3 机床视图 232
7.13.4 加工方法视图 232
第8章 平面铣加工 233
8.1 概述 233
8.2 平面铣类型 233
8.3 底壁加工 234
8.3.1 一般底壁加工 234
8.3.2 底壁加工IPW 250
8.4 面铣加工 254
8.5 手工面铣削加工 263
8.6 平面铣加工 270
8.7 平面轮廓铣加工 276
8.8 清角铣加工 283
8.9 精铣侧壁加工 286
8.10 精铣底面 289
8.11 孔铣削加工 291
8.12 铣螺纹加工 299
第9章 轮廓铣削加工 304
9.1 概述 304
9.1.1 轮廓铣削简介 304
9.1.2 轮廓铣削的子类型 304
9.2 型腔粗加工 305
9.2.1 型腔铣 306
9.2.2 拐角粗加工 312
9.2.3 剩余铣加工 316
9.3 插铣 318
9.4 深度加工铣 323
9.4.1 深度加工轮廓铣 323
9.4.2 深度加工拐角铣 328
9.5 固定轴轮廓铣 331
9.5.1 边界驱动 331
9.5.2 区域驱动 335
9.5.3 流线驱动 337
9.6 清根切削 340
9.6.1 单刀路清根 340
9.6.2 多刀路清根 343
9.6.3 清根参考刀具 344
9.7 3D轮廓加工 346
9.8 刻字 350
第10章 多轴加工 354
10.1 概述 354
10.2 多轴加工的子类型 354
10.3 可变轴轮廓铣 355
10.4 可变轴流线铣 360
10.5 外形轮廓铣 368
第11章 孔加工 373
11.1 概述 373
11.1.1 孔加工简介 373
11.1.2 孔加工的子类型 373
11.2 钻孔加工 374
11.2.1 定心钻孔 374
11.2.2 标准钻孔 385
11.2.3 啄钻深孔 388
11.3 铰孔加工 392
11.4 埋头孔加工 396
11.5 螺纹孔加工 399
11.6 UG NX 10.0钻孔加工实际综合应用 403
第12章 车削加工 418
12.1 车削概述 418
12.1.1 车削加工简介 418
12.1.2 车削加工的子类型 418
12.2 粗车外形加工 419
12.2.1 外径粗车 420
12.2.2 退刀粗车 429
12.3 沟槽车削加工 432
12.4 内孔车削加工 436
12.5 螺纹车削加工 441
12.6 示教模式 444
12.7 车削加工综合应用 450
第13章 线切割加工 468
13.1 概述 468
13.2 两轴线切割加工 469
13.3 四轴线切割加工 480
第14章 UG NX 10.0后置处理 485
14.1 概述 485
14.2 创建后处理器文件 486
14.2.1 进入NX后处理构造器工作环境 486
14.2.2 新建一个后处理器文件 486
14.2.3 机床的参数设置值 488
14.2.4 程序和刀轨参数的设置 489
14.2.5 NC数据定义 494
14.2.6 输出设置 496
14.2.7 虚拟N/C控制器 498
14.3 定制后处理器综合范例 499
第15章 UG NX 10.0其他数控加工与编程功能 515
15.1 NC助理 515
15.2 刀轨并行生成 518
15.3 刀轨过切检查 521
15.4 报告最短刀具 523
15.5 刀轨批量处理 525
15.6 刀轨变换 526
15.6.1 平移 527
15.6.2 缩放 528
15.6.3 绕点旋转 529
15.6.4 绕直线旋转 530
15.6.5 通过一直线镜像 532
15.6.6 通过一平面镜像 533
15.6.7 圆形阵列 534
15.6.8 矩形阵列 536
15.6.9 CSYS到CSYS 537
第16章 UG NX 10.0数控加工与编程实际综合应用 539
16.1 应用1——含多组叶片的泵轮加工与编程 539
16.1.1 应用概述 539
16.1.2 工艺分析及制定 539
16.1.3 加工准备 539
16.1.4 创建工序参数 540
16.1.5 创建粗加工刀路 544
16.1.6 创建半精加工刀路 549
16.1.7 创建精加工刀路 556
16.2 应用2——含复杂曲面的导流轮加工与编程 565
16.2.1 概述 565
16.2.2 工艺分析及制定 565
16.2.3 加工准备 566
16.2.4 创建工序参数 569
16.2.5 创建粗加工刀路 571
16.2.6 创建半精加工刀路(一) 575
16.2.7 创建半精加工刀路(二) 580
16.2.8 创建精加工刀路(一) 583
16.2.9 创建精加工刀路(二) 591
16.3 应用3——含多孔与凹腔的底板加工与编程 596
16.3.1 应用概述 596
16.3.2 工艺分析及制定 596
16.3.3 加工准备 597
16.3.4 创建工序参数 598
16.3.5 创建型腔粗加工刀路 601
16.3.6 创建孔粗加工刀路 608
16.4 应用4——某造型复杂的玩具模具加工与编程 619
16.4.1 概述 619
16.4.2 工艺分析及制定 620
前言/序言
《UG NX 10.0 数控加工完全学习手册》 是一本旨在为读者提供UG NX 10.0环境下数控加工深度知识与实操技能的综合性指南。本书内容详实,涵盖了从基础概念到高级应用的广泛领域,力求让读者在数控加工领域实现从入门到精通的蜕变。 第一部分:UG NX 10.0 基础与建模 在 UG NX 10.0 的数控加工世界里,扎实的基础建模能力是后续一切操作的基石。本部分将带领读者全面掌握 UG NX 10.0 的用户界面、基本操作,并深入讲解各类建模方法。 用户界面与基础操作:首先,我们将详细介绍 UG NX 10.0 的工作空间布局,包括菜单栏、工具栏、图形窗口、导航器等核心组成部分。读者将学习如何进行对象的选择、创建、编辑、删除,以及如何有效地管理图层和视图。熟练掌握这些基本操作,将为后续的学习打下坚实基础。 草图绘制与约束:草图是创建三维模型的起点。本部分将深入讲解 UG NX 10.0 中强大的二维草图绘制工具。读者将学习如何绘制直线、圆、弧、椭圆、样条曲线等基本几何元素,并掌握如何利用尺寸约束、几何约束(如重合、平行、垂直、相等、对称等)来精确控制草图的形状和尺寸。通过大量的实例,读者将理解约束的强大之处,以及如何构建稳定、易于修改的草图。 三维实体建模:基于绘制好的二维草图,我们将深入探讨 UG NX 10.0 的三维实体建模技术。读者将系统学习以下关键的建模命令: 拉伸(Extrude):将二维草图沿垂直方向或指定方向延伸,形成实体。我们将讲解对称拉伸、拔模角度、抽壳等高级选项的应用。 旋转(Revolve):以一条轴线为中心,将二维草图旋转生成实体。读者将学习如何创建具有回转特征的零件,如轴类、盘类零件。 扫掠(Sweep):沿着一条路径,将一个截面图形扫掠生成实体。本书将区分曲线扫掠和实体扫掠,并讲解如何创建复杂曲面构成的实体。 混合(Blend):将两个或多个不同形状的截面,沿着一条路径平滑地连接起来,形成过渡实体。 特征建模:本书将详细介绍 UG NX 10.0 中丰富的实体特征,包括孔(Hole)、圆角(Fillet)、倒角(Chamfer)、肋(Rib)、筋板(Web)、抽壳(Shell)等。读者将学习如何高效地利用这些特征快速构建复杂的实体模型,并掌握修改和编辑特征的技巧。 曲面建模与修复:在数控加工中,许多零件的表面精度要求极高,这就需要强大的曲面建模能力。本部分将侧重于 UG NX 10.0 的曲面建模技术,包括: 创建曲面:学习创建各类曲面的方法,如拉伸曲面、旋转曲面、扫掠曲面、边界混合曲面(BND)、补片曲面(Fill)等。 曲面编辑与修剪:掌握曲面的延伸、修剪、缝合、阵列等编辑操作,以及如何处理曲面之间的缝隙和不连续性。 曲面质量分析:介绍曲面分析工具,如曲率分析、斑马纹分析、面法向分析等,帮助读者评估和优化曲面质量,确保加工精度。 曲面到实体的转换:学习如何将创建好的曲面模型转换为实体模型,以便进行后续的加工操作。 第二部分:UG NX 10.0 数控编程核心 掌握了扎实的建模基础后,本部分将聚焦于 UG NX 10.0 的数控编程核心功能,带领读者逐步学习如何将三维模型转化为可执行的数控加工指令。 数控加工环境入门:首先,我们将介绍 UG NX 10.0 中数控加工模块的基本界面和操作流程。读者将了解如何创建加工部件、设置工件坐标系、选择刀具、定义加工区域等。 刀具库与刀具路径生成: 刀具库管理:本书将详细介绍 UG NX 10.0 的刀具库功能,包括如何创建、编辑和管理各种类型的刀具,如立铣刀、球头铣刀、圆角铣刀、钻头、镗刀等,以及如何设置刀具的参数。 面铣(Face Milling):学习如何使用面铣操作来加工零件的平面,包括单向铣削、双向铣削、螺旋铣削等,并理解切削参数的设置对加工效率和表面质量的影响。 型腔铣(Cavity Milling):深入讲解型腔铣操作,用于加工零件的内部型腔。我们将重点介绍区域铣削、区域切削、清角铣削等策略,以及如何设置进刀、退刀、切削层高等参数,以实现高效的型腔加工。 区域轮廓铣(Boundary Profile):学习如何进行零件的轮廓加工,包括外形铣削和内形铣削。读者将掌握如何定义轮廓路径、设置进刀点、选择刀具半径补偿方式等,以确保加工精度。 钻孔与镗孔(Drilling and Boring):介绍 UG NX 10.0 中用于加工孔系的指令,包括钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、镗孔等,并讲解如何设置刀具路径和孔的类型。 三轴加工策略详解:本部分将重点讲解 UG NX 10.0 在三轴加工中的常用策略,并结合实际案例进行分析: 等高铣削(IHS):学习如何利用等高铣削来加工带有斜度的曲面。我们将分析等高步距、进退刀方式等参数对加工效果的影响。 流线铣削(Flow Line):掌握流线铣削在曲面加工中的应用,如何根据曲面的流线方向生成平滑的刀具路径,以获得优良的表面光洁度。 倒角加工(Chamfering):学习如何使用专门的倒角指令来创建零件的倒角,并理解如何设置倒角大小和刀具半径。 切削参数的优化与设置:数控加工的效率和精度很大程度上取决于切削参数的合理设置。本书将深入剖析切削速度、进给量、切削深度、切削宽度等关键参数的含义,并指导读者如何根据刀具材料、工件材料、机床性能以及加工要求来优化参数,以达到最佳的加工效果。 刀具路径的检验与后处理: 刀具路径模拟:在生成刀具路径后,及时进行模拟是必不可少的步骤。本部分将介绍 UG NX 10.0 的丰富模拟功能,包括刀具运动模拟、碰撞检测、余量分析等,帮助读者在实际加工前发现并修正潜在的问题。 NC程序后处理:学习如何将生成的刀具路径转化为特定数控机床能够识别的 G 代码和 M 代码。我们将详细介绍后处理器的概念和使用方法,以及如何选择合适的后处理器来生成符合机床要求的 NC 程序。 第三部分:UG NX 10.0 高级数控加工技术 在掌握了基础和核心的数控加工技术后,本部分将带领读者探索 UG NX 10.0 中的高级数控加工应用,以应对更复杂的加工任务和提升加工效率。 多轴加工基础:本书将初步介绍多轴加工的概念,包括三轴联动、四轴联动和五轴联动,以及多轴加工在复杂曲面加工、一次装夹成型等方面的优势。我们将简要介绍 UG NX 10.0 中支持多轴加工的模块和基本操作。 高速切削(HSC)与高效加工(HPC):探讨高速切削和高效加工的理念,学习如何在 UG NX 10.0 中应用相应的策略来提高加工效率、降低刀具损耗,并获得优良的表面质量。包括如何选择合适的刀具、优化刀具路径、合理设置切削参数等。 变半径倒角与复杂轮廓加工:深入研究更复杂的倒角和轮廓加工技术,如变半径倒角、多段复杂轮廓的路径生成等,以满足特殊零件的加工需求。 粗加工与精加工策略的结合:学习如何根据零件的特点,制定合理的粗加工和精加工策略。包括如何选择合适的粗加工方法(如清根、区域切削)以快速去除大部分余量,以及如何选择精加工方法(如流线铣削、等高铣削)以获得高精度表面。 加工仿真与验证:进一步深化对加工仿真的理解,学习如何利用更高级的仿真工具进行更精细的碰撞检测、机床运动仿真,以及如何通过仿真结果来优化工艺和加工参数。 定制化与自动化:初步介绍 UG NX 10.0 的用户自定义功能(如宏命令、用户自定义指令)以及如何利用这些功能来提高数控编程的效率和一致性。 第四部分:UG NX 10.0 数控加工实践与案例分析 理论知识的掌握需要通过实践来巩固和提升。本部分将通过大量真实世界的案例,带领读者将所学知识付诸实践,并学习解决实际生产中可能遇到的问题。 典型零件加工案例:本书将精选不同类型、不同复杂度的典型零件,如模具零件、航空航天零件、机械零件等,从建模、数控编程到后处理,进行详细的案例分析和实操指导。 问题诊断与排除:结合案例,分析在数控加工过程中可能出现的常见问题,如刀具折断、加工尺寸超差、表面粗糙度不达标、NC程序错误等,并提供相应的诊断和排除方法。 加工工艺的优化与改进:引导读者思考如何根据实际加工情况,对原有的加工工艺进行优化和改进,以提高生产效率、降低生产成本。 数控编程经验分享:书中还将穿插一些资深工程师的数控编程经验和技巧,帮助读者少走弯路,快速成长。 本书特色 内容全面系统:从基础建模到高级数控加工,涵盖了 UG NX 10.0 的核心功能。 图文并茂,易于理解:书中包含大量高质量的图示和截图,直观地展示操作步骤和效果。 理论与实践相结合:理论讲解清晰,并通过大量实例和案例分析,帮助读者掌握实操技能。 注重细节与技巧:书中不仅讲解“怎么做”,更强调“为什么这么做”,并分享实用的技巧和经验。 面向实战:紧密结合实际生产需求,帮助读者快速将所学知识应用于实际工作中。 通过学习《UG NX 10.0 数控加工完全学习手册》,读者将能够熟练掌握 UG NX 10.0 的三维建模和数控编程技术,能够独立完成各类零件的数控加工任务,并为进一步提升数控加工技能打下坚实的基础。无论您是初学者还是有一定经验的从业者,本书都将是您学习和提升 UG NX 10.0 数控加工能力的宝贵资源。