UG三维数控加工仿真四篇

UG三维数控加工仿真 篇1

采用虚拟样机技术对机械手进行运动学仿真,可以形象地观察到机械手的运动轨迹,进而对机械手的性能进行分析,在现代机械结构设计中,不再局限于简单的静态的平面设计,而是越来越重视三维实体设计和动态分析[1]。利用虚拟样机技术,在概念设计阶段,可对产品进行虚拟性能测试,达到提高设计性能、降低设计成本、减少产品开发时间的目的。

本文利用UG软件强大的建模功能对所设计的LG-6R型六自由度机械手进行三维实体建模,然后通过UG和ADAMS良好的数据接口将模型数据直接导入ADAMS,根据实际设计要求添加相关约束,在此基础上进行运动仿真,研究机械手各机构关节的运动,测量各个关节的角位移、角速度和角加速度的变化情况,通过观察各机构的运动轨迹以及相关曲线的变化趋势确定设计中存在的问题,对设计阶段的产品进行虚拟性能测试。

1 六自由度机械手的三维实体建模

1.1 利用UG建立三维实体模型

所设计的复杂机械手不同零部件间存在几何约束和物理约束,建模之前首先分析零部件,确定主要的设计参数、设计基准和设计约束;进而依据所设计的机械手各零部件的二维图纸,利用UG提供的实体建模、草图模块以及拉伸、旋转、扫描等特征实现机械手各零部件的三维实体设计,最后将设计的各零部件模型进行装配。

本文所研究的LG-6R型六自由度机械手由Part2～Part8七部分零件构成,Part1为大地。将绘制完成的零件采用从下向上的装配顺序进行装配,其装配效果图如图1所示。

1.2 三维模型的导入

将UG环境下的机械手模型以ADAMS能较好识别的Parasolid格式导出。三维模型导入ADAMS的具体步骤如下:

(1)在UG中选择下拉菜单[文件]-[导出]命令,选择Parasolid格式,点击后出现导出对话框,然后选择整个要输出的图形,点击确定另存为*.xmt_txt的文件格式。

(2)启动ADAMS软件,新建一个模型,名为arm,点击确定,进入工作窗口。执行[File]-[Import],在出现的导入窗口中,FileType为默认选项,在File To Read中选择上步中UG导出的文件,点击OK,即将刚才从UG中输出的模型成功导入ADAMS中。ADAMS环境下机械手的仿真模型见图2。

2 ADAMS运动仿真

机械手在运动过程中要尽量平滑、平稳,否则会使机械部件的磨损加剧,并导致机器手的振动和冲击,因此在仿真过程中要测量各个关节的角位移、角速度和角加速度的变化情况。本文针对目前实验室设计的机械手的设计要求和工作要求进行产品虚拟性能测试,以便及时发现问题并进行改正。

将模型各零部件导入ADAMS软件中后,各构件之间还没有任何约束,因此须添加约束和驱动,将零部件“装配”成整体。ADAMS/View提供了3种类型的约束:运动副约束、基本约束和运动约束。

本机械手两两相邻的构件构成的6个关节都是转动关节,均定义为旋转副,底座与大地之间定义为固定副,如图3所示。然后再为每个旋转副分别定义驱动(Motion),如图4所示。

使用Math Function中的step函数可实现运动的分段控制,step函数的表达式为:STEP(x,x0,h0,x1,h1)。其中,x为自变量,可以是时间或自定义的变量;x0为自变量的初始值;h0为对应x0的变量值,变量值如果是角度,在值的后面加d表示单位度;x1为自变量的终值;h1为对应x1的变量值。

各旋转副相对应的运动方程如下:

(1)MOTION1:

STEP(time,0,0d,1,60d)+STEP(time,4,d,5,-60d);

(2)MOTION2:

STEP(time,1,0d,2,-15d)+STEP(time,3,0d,4,15d)+STEP(time,5,0d,6,-15d);

(3)MOTION3:

STEP(time,1,0d,2,45d)+STEP(time,3,0d,4,-45d)+STEP(time,5,0d,6,45d);

(4)MOTION4:

STEP(time,1,0d,2,40d)+STEP(time,3,0d,4,-40d)+STEP(time,5,0d,6,40d);

(5)MOTION5:

STEP(time,1,0d,2,40d)+STEP(time,3,0d,4,-45d)+STEP(time,5,0d,6,45d);

(6)MOTION6:

STEP(time,0,0d,1,20d)+STEP(time,2,0d,3,-20d)+STEP(time,6,0d,7,20d);

至此建立起了六自由度机械手在ADAMS环境下的完整仿真模型,然后进行15 s、800步的仿真,如图5所示。

在此我们提取了各个关节的角位移变化规律、角速度变化规律和角加速度变化规律,分别如图6、图7和图8所示。

将机械手各部件在ADAMS软件中的仿真结果输出,通过观察各运动曲线,可知机械手运行轨迹光滑,速度和加速度平稳。

3 结论

本文针对所设计的LG-6R型六自由度机械手,利用UG和ADAMS软件的联合优势,对六自由度机械手的三维实体模型进行了运动仿真。通过仿真动画可直观地观察到机械手的运动轨迹,为进一步研究机械手的动、静态特性提供了条件。通过观察各个关节的角位移、角速度和角加速度变化规律,验证了所设计的LG-6R型六自由度机械手正确、合理。

参考文献

[1]刘丽凤.基于UG和ADAMS的六自由度机械手三维实体动画仿真[J].机电技术,2010(1):45-47.

[2]田凤霞,司景萍,万方军,等.基于UG、ANSYS和ADAMS的联合仿真研究[J].公路与汽运,2010(1):4-6.

[3]蔡自兴.机器人学[M].北京:清华大学出版社,2000.

UG三维数控加工仿真 篇2

由于复杂曲面零件形状的多变性, 实际加工很难保证一次完成, 因此, 在实际加工之前, 通过虚拟仿真, 对程序进行验证及优化是非常有必要的。充分利用UG和Vericut软件的优势, 完成实际加工前的模拟仿真。UG软件首先完成复杂曲面的建模, 然后, 进行刀位数据模拟。鉴于UG软件不能进行NC程序的数控模拟, 因此, 借助Vericut进行NC的加工仿真, 能够检验和优化数控程序。

本文以一个复杂的曲面为加工对象, 利用UG和Vericut的有效结合, 完成零件的建模、加工和虚拟仿真的全过程。

1 复杂曲面的建模方法

1.1 生成UG能够识别的曲面截面上的型值点

曲面是根据截面上的型值点来拟和的, 所以必须把原始数据文件处理成UG所能识别的格式, 为后续建模提供合法的数据源文件。

UG对数据源文件的要求是:数据源文件的格式必须为dat格式。曲面原始数据提供的是设计图纸上的理论数据, 需要按照UG对数据源文件的格式要求人工输入截面上的型值点。

1.2 曲面的生成

1) 导入建好的.dat文件, 生成样条曲线

打开UG软件, 并进入到建模环境下, 单击菜单栏中的【插入】—【曲线】—【样条】—通过点, 导入建好的文件, 系统会自动生成封闭的样条曲线。如图1所示。

2) 通过曲线组生成曲面实体

单击工具栏中的“通过曲线组”按钮, 依次选取已经创建好的样条曲线, 保证矢量方向相同, 否则会使生成的曲面发生扭曲, 如图2所示。

3) 曲线质量分析

单击【菜单】—【分析】—【曲率梳】, 可以对所生成的曲线进行分析。图1曲面的模型建立在截面曲线基础上, 每条曲线的质量直接关系到生成曲面实体的质量。利用UG中的曲线分析工具, 可以对每条曲线进行曲率分析, 从中找出曲线中的坏点 (导致曲线交叉, 重叠或使曲率发生突变的点) 进行修改调整, 直至整条曲线光滑, 曲率过渡平缓。

4) 曲面的质量分析

单击【菜单】—【分析】—【形状】, 可以对生成的曲面进行分析。在曲线调整好的情况下, 再通过曲线生成实体, 观察实体是否出现凹凸、褶皱, 并找出相应的曲线及曲线上的点, 进行调整。若在上一步曲线分析较好的情况下, 实体上会出现较少的凹凸、褶皱。同样地, 反复观察调整, 直至整个曲面实体的表面较为光滑。图3表示的是调整之前的实体的曲面反射分析, 图4表示的是调整之后的实体的曲面反射分析。

最终要加工的曲面如图5所示。

2 数控加工

加工曲面前的毛坯如图6所示。利用UG软件, 以一侧曲面的粗加工为例, 进行加工仿真。UG刀轨生成流程如图7所示。

2.1 进入加工环境。

单击【开始】—【加工】, 进入UG加工环境, 弹出加工环境对话框, 选择类型为mill_contour, 工序子类型选择固定轴轮廓铣削FIXED_CONTOUR, 弹出固定轴轮廓铣削对话框, 如图8所示。

2.2 创建各个节点

对图7中父节点组中的几何体、刀具、程序、方法等节点进行设置。即对图8中几何体、驱动方法、刀具、刀轨设置等进行设置。驱动方法采用曲面驱动, 可以设置切削方向和曲面百分比, 如图9所示。其他设置在此不再详述。

2.3 生成曲面刀路

因为曲面径向长度较长, 所以采用分层加工。如图10所示。

3 利用VERICUT进行加工仿真

VERICUT软件是美国CGTECH公司开发的基于Windows及UNIX平台的模拟数控机床加工仿真软件, 它能够真实地模拟在加工过程中刀具的切削、加工零件、夹具、工作台及机床各轴的运动情况, 该软件不仅能够对NC程序进行仿真、验证、分析及优化, 而且能够对机床进行仿真。通过该软件模拟机床加工的过程, 能真实反映加工过程中遇到的各种问题, 包括加工编程的刀具运动轨迹、工件过切情况和刀、夹具运动干涉等错误, 甚或可以直接代替实际加工中试切的工作, 并且提供了对刀位轨迹和加工工艺优化处理的功能, 可以大大提高零件的加工效率和机床的利用率。

3.1 创建新工程

单击File—New Project—Millimeter即可创建一个新工程, 如图11所示。图中的control和machine可以先进行设置。控制系统选择sin840d控制系统, 曲面的粗加工选择三轴铣床即可。

3.2 加载毛坯和设计曲面

1) UG中输出STL文件

在UG中打开:文件—导出—STL…打开快速成型对话框, 进行参数设置, 公差一般应在0.01之内。

2) vericut中导入毛坯和曲面

双击图11中的stock (0, 0, 0) , 弹出对话框, 点击Browse选择步骤 (1) 中导出的毛坯STL文件, 依次点击Add—Apply—OK, 完成毛坯的添加。

同样, 双击图11中的Design (0, 0, 0) , 重复上述操作完成设计曲面的添加。

3) 创建刀具

双击图11中的双Tooling, 弹出Tool Manager对话框, 可以进行刀具设置。选择直径为10mm, 圆角为1的立铣刀完成曲面一侧的粗加工。注意vericut中选择的刀具应和UG中使用的刀具相同。

4) 创建坐标系

导入毛坯和设计曲面后经过调整, 使得Vericut中的坐标系和UG中的加工坐标系完全重合。若用G代码仿真, 需要在Vericut中需要创建机床坐标系。即要知道机床原点在UG加工坐标系XM-YM-ZM (也是编程坐标系) 中的各个方向的偏置量。

5) 程序的加载

用UG算好刀轨后, 直接输出CLS文件, 仿真可以选择用CLS文件仿真或者将CLS文件经过后置处理转为G代码文件再仿真。

双击图11中NC Programs按钮, 弹出Nc Program对话框。Nc Program Type主要有G-Code Data和UG CLS等。Tool Change By选择刀具可以用刀具ID号 (Tool Number) , 右边的Use Selected Files、Initial Tool、Tool Override全部打钩, 后面选上仿真要用的刀具ID号。

点击Add添加程序, 并选择坐标系和刀具, 然后Apply——>OK。完成程序的添加。

6) 仿真加工

通过该软件模拟机床加工的过程, 能真实反映加工过程中遇到的各种问题, 包括加工编程的刀具运动轨迹、工件过切情况和刀具、夹具运动干涉等错误, 甚至可以直接代替实际加工中试切的工作, 并且提供了对刀位轨迹和加工工艺优化处理的功能, 可以大大提高零件的加工效率和机床的利用率。仿真加工如图12所示。

7) 分析功能

可以利用vericut的分析功能分析过切和欠切, 并可以观察下刀抬刀、横越位置, 分析可能存在的问题。

4 结论

本文利用UG软件完成复杂曲面的建模和自动加工过程, 并生成刀轨和后处理程序。利用Vericut软件完成了三轴机床的虚拟仿真过程。经与实际加工结果相比, 验证了Vericut系统的正确性。Vericut不仅能够进行加工的模拟, 还能够优化程序、缩短工时, 改进加工质量, 检查过切、防止机床碰撞和超程等功能。因此, 实际加工前, 进行Vericut虚拟仿真是非常有必要的。

参考文献

[1]阮跷光, 王寅晨, 张党飞.基于UG与VERICUT的数控交加工仿真[J].煤矿机械, 2012 (3) :126-127.

[2]郑金兴, 程慧群.基于UG/CAM和VERICUT的复杂零件数控加工仿真[J].模具制造, 2006 (11) :9-14.

[3]燕杰春.基于UG和Vericut软件平台的多轴数控加工编程与仿真加工研究[J].制造业自动化, 2012 (2) :41:43.

[4]陈波.赵福令.基于VERICUT的数控加工过程仿真技术[J], 机械设计与制造, 2006 (6) :58-60.

UG三维数控加工仿真 篇3

【关键字】UG；五轴数控加工；加工仿真

现阶段，使用的五轴数控仿真系统通常只有二维动画仿真，且整个仿真系统的几何功能有所限制，加工零件和机床模型必须借助其他CAD软件才能建模，整个模型的仿真精度不高。基于UG软件创建五軸数控机床仿真模型，能够准确读出数控代码，并为机床的各个部件实施三维仿真，同时对零件加工环节机床各部件之间的干涉进行检查，为合理修改刀具轨迹提供可靠依据，避免因文件格式转化导致仿真精度降低的情况。

创建三维仿真系统的步骤

（一）仿真系统工作流程

三维仿真环境是基于计算机虚拟系统中，以不消耗能源和资源真实加工系统的映射，虚拟环境的操作应于实际加工系统所具备的功能相互一致。五坐标数控机床建立的仿真系统具体流程如图1.五坐标联动机床进行加工的零件极为管饭干，可以综合考虑工件、道具等物品的外形、参数的变化，通过装配的形式把制作的CAD模型加入仿真系统内，从而提升仿真系统的灵活性。用户依照实际加工操作基于UG环境下创建刀具、工件等模型，进一步方便对这些模型的尺寸进行修改，在仿真系统的操作直视下，用户只要挑选最佳的部件和位置，

就能把工件、夹具等模型装配至仿真系统的模板文件内。

Y

N

N

Y

N

图1 仿真系统程序具体流程图

初始化仿真环境

建立合理的仿真模型之后，应对UG环境展开初始化操作，随之进入运动分析模块。为了方便在仿真系统内合理控制机床的各个运动部件，在开展仿真操作前要对机床模型中的几何体实施遍历，随后获得相关几何体的指针。

解释NC代码语义

基于NC代码对整个机床加工环节进行仿真操作，必须准确解释机床NC代表的意义，把代码指令进行转化，从而得到机床不同轴的联动运动。机床NC代码是由大量繁乱的机床运动指令组成，每次读取的代码都必须进行语义解释，从而把NC代码内有用的控制命令和数据转换为机床各个轴的位移。

基于三维造型仿真加工过程

使用三维实体造型的办法，能在仿真环境内更改不同的视角并无需重新进行计算，准确表示刀具与工件之间的几何关系和位置。把NC代码予以转化成各个轴的位移，并对其运动情况实施仿真操作。在三维造型中把动画一帧帧的展示出来，并保存到UG后台数据库内。经过存储的仿真动画能够反复回放，可以根据各行的NC代码依次显示，实际显示时可以进行放大、缩小及变换视角等操作。基于三维造型对整个加工环节进行仿真操作，能够准确展现出空间内实体之间的位置关系，三维效果非常好。

干涉检查仿真过程

对仿真过程进行干涉和检查操作，主要是对加工操作中刀具、夹具、刀柄与工件之间进行干涉。因整个仿真过程采用三维实体造型的模式，因此干涉检查就是对机床模型运动时是否相交进行判断。采用模型的几何体指针，对加工环节内可能出现的干涉部件其位置关系展开检查计算。如果运动部件遭到干涉，创建干涉产生的实体，并通过UG系统获取干涉部位的深度、体积等相关信息，并输出形成干涉效果的NC代码，为合理修改刀具轨迹提供可靠依据。

五坐标机床仿真系统实现

文中以五坐标联动机床为研究对象，为该机床建立仿真模型，同时为三元叶轮的铣削加工环节实施仿真操作。整体式三元叶轮形状非常复杂，具有大量的约束条件，因此加工难度较大，这是五轴数控加工操作中独具代表性的零件。根据数控机床具体的传动尺寸，基于UG环境创建仿真模型，对机床各个轴的运动方向及副作性质进行设定，同时把建立的模型存储为模板文件。五坐标联动机床的运动轴是由2个转动轴，和三个移动轴组合而成。根据实际机床部件的具体尺寸，使用UG/Modeling模块为机床部件创建各自的实体模型，随后使用UG/Assemblies模块把不同部件进行装配操作，从而形成完整的实体模型。在UG/Motion运动分析模块挑选工作台等机床部件定义成连杆，移动副由机床的X、Y、Z轴定义，B、C轴表示转动副，根据设定的机床传动轴运动方向进行操作，同时设定运动副其驱动方式是Articulation。对仿真完成的机床模型进行保存，就能加载各类工件、刀具及夹具，如此采用同个机床对各类工件进行加工时，不需要反复创建仿真模型。通过UF_UI_FILENAME函数弹出的对话框，挑选应该装配的部件，同时输入待装部件的位置，采用UF_ASSEM_assembly函数对部件进行装配，并把部件实体指针设置为运动副。若装配部件有必须隐藏的地方，可通过UG中Blank命令对其进行隐藏操作。

【结束语】：总之，基于UG建立的数控加工仿真模型，可以对整个加工过程机床干涉情况进行检查，为合理修改刀位提供有效依据，提升整个数据加工的工作效率，具有优良的实用性。

【参考文献】

[1] 范蓉.整体叶轮曲面造型及数控加工仿真研究[J].中国机械，2013，（6）：102-103.

[2] 章芳芳.基于Vericut的车削中心仿真系统研究[J].科技视界，2013，（28）：180-180.

[3] 丁刚强.整体叶轮五轴数控加工技术的研究[J].制造技术与机床，2013，（4）：100-103.

[4] 杜丽，张信，赵爽宇等.S 形检测试件五轴联动数控加工方法研究[J].中国机械工程，2014，（21）：2907-2911.

UG三维数控加工仿真 篇4

三次作业练习

班 级：机 妍 15 姓 名：左 海 涛 学 号：5220150233 指导老师：曹 建 树

目 录

一、深沟球轴承自顶向下装配设计............................................................................3

1.问题描述.............................................................................................................3 2.实现过程.............................................................................................................4

2.1新建装配和组件.......................................................................................4 2.2设计轮廓图...............................................................................................6 2.3设计轴承外圈...........................................................................................6 2.4设计轴承内圈...........................................................................................9 2.5设计保持架.............................................................................................10 2.6设计滚珠.................................................................................................13 2.7设计完成.................................................................................................15

二、机构运动仿真....................................................................................................17 1.问题描述........................................................................................................17 2.实现过程...........................................................................................................17 2.1新建运动仿真.........................................................................................17 2.2新建连杆.................................................................................................18 2.3新建运动副.............................................................................................19 2.4新建传动副.............................................................................................22 2.5新建3D接触...........................................................................................23 2.6开始仿真.................................................................................................24

三、餐具加工..............................................................................................................27 1.问题描述...........................................................................................................27 2.实现过程...........................................................................................................27 2.1整体粗加工.............................................................................................27 2.2外表面精加工.........................................................................................36 2.3内表面精加工.........................................................................................42

一、深沟球轴承自顶向下装配设计

1.问题描述

试设计如下图所示深沟球轴承，具体尺寸如下所示，要求采用自顶向下的装配设计方法。

图1 轴承装配图

图2 轴承尺寸图 2.实现过程

2.1新建装配和组件

（1）打开NX8.5软件：开始→程序→NX8.5。

（2）新建装配：点击“新建”，出来“新建”对话框，类型为“装配”，修改新文件名里的“名称”和“文件夹”，注意更改的文件夹路径为英文目录下才有效，点击“确定”，如图3所示。

图3 新建装配

（3）点击菜单栏“装配”→组件→新建组件。

（4）在弹出的“新组件文件”对话框里，名称为“模型”，注意修改“新文件名”的名称及文件夹路径，路径应该与开始新建的“装配”一致，如图4所示。（3）按此步骤新建五个组件，分明命名为lunkuo、waiquan、neiquan、baochijia、gunzhu”，如图5所示。

图4 新建组件

图5 整体结构

2.2设计轮廓图

（1）在“装配导航器”里双击“轮廓”，如图6所示。

图6 激活轮廓

（2）创建草图：点击菜单栏“插入”→草图，弹出“创建草图”对话框，选择YZ平面，点击“确定”进入草图绘制界面。（3）绘制如图7所示的草图。

图7轮廓草图

2.3设计轴承外圈

（1）在装配导航器里，双击“装配”文件进行激活，右键点击“lunkuo”→替换引用集→整个部件。此时设计界面内会显示已设计完成的“骨架”图，如图8所示。

图8 轮廓图

（2）在装配导航器里，双击“waiquan”进行激活，点击“插入”→关联复制→WAVE几何链接器。

（3）弹出“WAVE几何链接器”，选择右侧的“矩形框”和“圆”如图9所示。

图9 关联外圈

（4）点击“回转”，弹出“回转”对话框；点击“创建草图”，弹出“创建草图”对话框，选择“YZ平面”；按照“关联复制”的矩形和圆绘制如图10所示的外圈回转草图。

图10 外圈回转草图

（5）点击“完成草图”回到“回转”对话框，选择回转轴为“Z轴”，点击“确定”完成轴承外圈的设计，如图11所示。

图11 轴承外圈

2.4设计轴承内圈

内圈的设计步骤参考外圈的设计步骤，步骤一致，只是回转草图的不同，在“关联复制”是注意选择的是左边矩形和圆。内圈的回转草图如图12所示，内圈设计完成图如图13所示。

图12 内圈回转草图

图13 轴承内圈

2.5设计保持架 由于保持架上有滚珠孔，先设计没有滚珠孔的保持架，其步骤与外圈的设计步骤一样，没有滚珠孔的保持架设计完成图如图13所示。

图13 没有滚珠孔的保持架

设计保持架上的滚珠孔，步骤如下：

（1）在装配导航器里，双击“baochijia”进行激活，点击“插入”→关联复制→WAVE几何链接器，选择“圆”。

（2）点击“回转”，弹出“回转”对话框；点击“创建草图”弹出“创建草图”对话框，选择“YZ平面”；绘制与球相同直径的圆，点击“完成草图”回到“回转”框，创建球体，与保持架求差。

图14 回转求差

图15 一个孔

（3）点击插入→关联复制→阵列特征，“选择特征”保持架上的孔，旋转轴为“Z轴”，“布局”为圆形，“角度方向”间距数量和跨距，数量 10，点击“确定”，保持架设计完成效果如图16所示。

图16 保持架

2.6设计滚珠

（1）在装配导航器里，双击“滚珠”进行激活，点击“插入”→关联复制→WAVE几何链接器，选择“圆”。点击“插入”→关联复制→WAVE几何链接器，选择“圆的中心线”。

（2）点击“回转”，弹出“回转”对话框；点击“创建草图”弹出“创建草图”对话框，选择“YZ平面”；按照关联复制所得的圆绘制滚珠草图，回转轴选择关联复制所得的圆的中心线，生成滚珠如下图所示。

图17 生成滚珠

（3）点击插入→关联复制→阵列特征，“选择特征”为滚珠，旋转轴为“Z轴”，“布局”为圆形，“角度方向”间距数量和跨距，数量 10，点击“确定”，完成滚珠的设计，如图18所示。

图18 轴承滚珠

2.7设计完成

在装配导航器里，双击“装配”文件进行激活，依次右键点击“各个组件”→替换引用集→整个部件，把隐藏的全部显示，完成轴承的设计，设计完成效果如图19所示。

图19 深沟球轴承

二、机构运动仿真

1.问题描述

试对如下图所示机构进行进行运动仿真。

图20 整体结构图

2.实现过程

2.1新建运动仿真

依次点击“开始”-“运动仿真”，在导航器里选中仿真文件，右击“新建仿真”，如下图所示。

图21 新建仿真

2.2新建连杆

（1）选中“motion_1”右击“新建连杆”，如下图所示，依次创建连杆，其中L001为固定连杆，其他为活动连杆。

图22 新建连杆

（2）这里需要注意把大齿轮和与它相连的杆件作为一个连杆处理，如下图所示。

图23 创建连杆三

（3）总共创建了9个连杆，如下图所示。

图24 9个连杆

2.3新建运动副

（1）选中“motion_1”,右击选择“新建运动副”，选择“旋转副”，出现创建旋转副对话框，对小齿轮创建旋转副，并施加驱动。

图25 新建旋转副

图26 小齿轮的旋转副 图27 施加驱动（2）创建滑动副，如下图所示创建滑轮的滑动副，啮合连杆选择“L005”,创建后的滑动副如下图29所示。

图28 创建滑动副

图29 创建后的滑动副（3）依次创建大齿轮的旋转副，大齿轮机构与滑块的旋转副，四个小支撑的旋转副，创建后的旋转副如下图所示。

图30 创建后的运动副

2.4新建传动副

选中“motion_1”，右击选择“新建传动副”-“齿轮副”，进入新建齿轮副对话框，依次选中大小齿轮的旋转副，比率选择2/3，如图31所示，点击确定。

图31 新建齿轮副

图32 齿轮副效果图

2.5新建3D接触

选中“motion-1”，右击选择“新建连接器”-“3D接触”，进入对话框，依次选择大滑块与下侧的小转轮，如下图所示，点击应用。接着建立另一个3D接触。

图33 建立3D接触 至此所有的与运动相关的连杆，运动副，穿动副，连接器都已建完，如下图所示。

图34 运动导航器

2.6开始仿真

（1）选中“motion-1”,右击“新建解算方案”弹出解算方案对话框，时间选择10，步数100，点击确定，如下图所示。

图35 解算方案

（2）选中解算方案“solution-1”右击“求解”，点击“动画”按钮，弹出动画对话框，如图所示，即完成动画仿真。

图36 仿真运动中

三、餐具加工

1.问题描述

试加工如下图所示盘体，要求分三次加工。

图37 餐具实体图

2.实现过程

2.1整体粗加工

（1）进入加工环境：点击工具栏中的开始，在下拉菜单中选择加工。由于第一部是外轮廓加工，是型腔铣，所以类型为：mill-contour，名称可以自己定义，也可以默认。点击确定。在窗体左侧工序导航器中就会出现新的工序。

图38 创建新工序

（2）点击进入创建到具对话框，如下图所示，类型为：mill-contour，刀具子类型：，名称为了与其他区别，可以自己定义，此处定义为T1D14R1。点击确定，进入铣刀参数设置对话框，如上图所示，在工具中的尺寸中，设置直径为14，下半经为1，其它默认，点击确定。

图39 创建刀具 图40 刀具参数设置

（3）点击创建几何体，进入创建几何体对话框。类型：mill-contour，名称：MCS-1。点击确定，进入MCS创建对话框，机床坐标系：默认，安全设置，安全设置选项：平面，选择加工零件的上表面，安全距离：10，点击确定。

图41 创建几何体

图42 设置安全距离

（4）再次点选创建几何体，选择WORKPIECE，位置中的几何体选择刚才创建的坐标系MCS-1，名称：WORKPIECE_1，点击确定，进入工件参数设置对话框。

图43 创建工件

在几何体中的指定部件：点击“指定部件”，进入部件几何体对话框，在窗体中框选整个部件，如下图所示。

图44 指定部件

在几何体中的指定毛坯：点击“指定毛培”，进入毛坯几何体对话框，类型：包容快，限制：XM-6，XM+6，YM-6，YM+6，ZM-0.0，ZM+6，点击确定，返回到工件对话框。点击确定。

图45 指定毛培

（5）点击创建方法，进入创建方法对话框，类型;mill-contour,名称：MILL_METHOD。点击确定，进入铣削方法对话框，部件余量：2，其他默认。

图46 创建方法

（6）点击创建工序，进入创建工序对话框，类型选mill-contour，程序选择刚才创建的程序PROCRAM，刀具选择刚才创建的刀具，几何体选择刚才创建的几何体，方法选择刚才创建的方法，名称：CAVITY_MILL_1。点击确定，进入型铣腔参数设置对话框，如下图所示。

图47 创建工序

（7）点击指定切削区域，进入切削区域对话框，几何体：框选整个零件，点击确定，返回到型铣腔参数设置对话框。

图48 指定切削区域

（8）刀轨设置中的，点击切削参数，进入切削参数对话框，策略中切削，切削顺序：选择深度优先。其它默认。点击确定，返回到型铣腔参数设置对话框。

图49 切削参数设定

（9）点击进给率和速度，进入进给率和速度对话框，主轴速度：1000，其它默认。点击确定，返回到型铣腔参数设置对话框。

图50 进给率和速度

（10）在操作中点击生成，操作界面会变化，点击确认。进入刀轨可视化对话框。点选2D动态，会出现加工动画。

图51 生成刀轨

图52 2D加工

2.2外表面精加工

这里不需要创建新程序。

(1)创建刀具，点击进入创建到具对话框，如下图所示，类型为：mill-planar，刀具子类型：，名称定义T2D10R1。点击确定，进入铣刀参数设置对话框，在工具中的尺寸中，设置直径为10，下半经为1，其它默认，点击确定。

图53 创建刀具

（2）创建方法，如下图所示，部件余量选择0。

图54 创建方法

（3）点击创建工序，类型选mill-planar，位置处的程序选择刚才创建的程序PROCRAM，刀具选择刚才创建的T2D10R1，几何体选择上部创建的几何体，方法选刚才创建的方法，名称：FLOOR_WALL_2，点击确定，进入到平面轮廓铣对话框。

图55 创建工序

（4）点击指定切削区底面，在弹出的对话框中选择上表面，如下图所示。

图56 指定切削区底面

（5）点击切削参数，进入切削参数对话框，设置切削方向：顺铣，切削顺序：深度优先，其它默认。

图57 切削参数设定

（6）点击进给率和速度，进入进给率和速度对话框，设置主轴速度：1000，其它默认。点击确定，返回到平面轮廓铣对话框。

图58 设定主轴速度

（8）在操作中点击生成，再点击确认，进入刀轨可视化界面，选择2D状态，点击播放，结果如下图所示。

图59 生成刀轨

图60 2D仿真加工

2.3内表面精加工

这里仍然不需要创建新程序。

（1）创建刀具，点击进入创建到具对话框，如下图所示，类型为：mill-contour，刀具选择如下所示，名称定义T3D8R0。点击确定，进入到铣刀参数对话框，在工具中的尺寸中，设置直径为8，下半经为0，其它默认，点击确定。

图61 创建刀具

（2）创建方法，如下图所示，部件余量选择0。

图62 创建方法

（3）点击创建工序，进入创建方法对话框，类型mill-contour，工序子程序为深度加工轮廓。位置处的程序：选择刚才创建的程序PROCRAM，刀具选择刚才创建的T3D8R0，几何体选择刚才第一部的几何体，方法选刚才创建的方法，名称：ZLEVEL_PROFILE_3。点击确定，进入到深度加工轮廓铣对话框。

图65 创建工序

图66 切削区域选择

（4）在刀轨设置里每刀的公共深度：残余深度。点击切削参数，进入到切削参数对话框，在策略的切削中切削方向：顺铣，切削顺序:深度优先。点击确定，返回到深度加工轮廓铣对话框。

图67 切削参数设定

（5）点击进给率和速度，进入进给率和速度对话框，主轴速度改为1000，点击确定，返回到深度加工轮廓铣对话框。

（6）在操作中点击生成，在点击确认，进入到刀轨可视化对话框，选择2D，点击播放，结果如下图所示。

图68 生成的刀轨

图69 2D仿真加工

（7）至此所有工序都完成了，导航器里会出现如下文件。