烟草移栽机链箱的计算机设计与制造

朱晓东，夏建平

（紫琅职业技术学院，江苏 南通 226002）

1 烟草移栽机链箱软件设计流程

烟草移栽机链箱主要采用UG NX7.0软件进行实体三维建模设计，UG NX7.0软件是由西门子UGS PLM软件开发，集CAD/CAE/CAM于一体的产品生命周期管理软件．UGS NX支持产品开发的整个过程，从概念（CAID），到设计（CAD），到分析（CAE），到制造（CAM）的完整流程[1]．

采用UG NX7.0软件CAD功能的草图绘制、拉伸功能、倒角、倒圆及布尔操作功能创建实体如图1所示．

图1 UG软件链箱实体造型图

在设计过程中，需要注意以下事项：1）草图绘制过程中不能出现重复线段，并且草图必须完全封闭，否则将造成后续拉抻失败；2）对于复杂实体，需要简化成简单小实体的迭加组合，将复杂轮廓进行分解，逐步由微小模块替代；3）在拉伸过程中同时进行布尔操作，有时容易造成实体生成失败，可将此步骤分开进行，即先拉伸，等实体生成成功之后再进行布尔操作以提高成功概率；4）设计过程中需要及时存盘，避免操作错误导致死机或软件自动退出现象．

实体设计成功后启动 UG NX7.0的制图模块，将三维模型转化成二维工程图，图纸采用计算机自动生成，确保准确无误，如图2所示．

单击“文件”菜单，点击“导出”下拉菜单中的“2D Exchange”，将生成的链箱二维工程图转换成 AutoCAD 2004格式，如图3所示，然后用AutoCAD 2004软件打开进行相关尺寸标注及后续编辑，在工程图纸转换过程中，需确认电脑已经安装 AutoCAD 2004软件，否则转换失败．因为AutoCAD软件在处理二维工程图中具有处理速度快，易操作等特点，故将繁琐的尺寸标注及图纸线型编辑放在此部分进行，以提高设计效率．图纸编辑完成如图4所示[2]．

图2 链箱二维工程图

图3 2D Exchange转换界面

图4 链箱Auto CAD 2004二维工程图

2 链箱加工过程分析

利用UG NX7.0软件的CAM功能，设定刀具及加工参数，对安装在台虎钳上的链箱上表面采用 Φ80mm 面铣刀进行精铣，对左右孔采用Φ10mm钨钢刀进行粗铣，然过采用镗孔刀具进行精镗以达到指定精度要求，所需程序均采用 UG NX7.0软件自动生成[3]，铣削轨迹如图5所示，后处理程序如图6所示．

链箱按指定的要求进行铸造成型，将链箱毛坯安装在数控机床工作台的机用台虎钳上．为了保证定位精度，将台虎钳钳口按图纸要求预先设计加工好4个定位卡口，将毛坯零件安装在台虎钳上，并用百分表进行水平位置找正，将生成的程序在计算机上进行模拟仿真，调试无误后传输至数控加工中心机床，工件装夹、调试及加工如图7所示．

在加工过程中，对于左右两圆孔内侧卡环槽，采用成型铣刀进行加工，在加工过程中，因为轮廓较为简单，程序可采用手动编程，调试过程中通过机床倍率开关，严格控制铣削进给速度，尤其是在进刀过程中，切削速度尤其要调慢，避免刀齿损坏．对上表面已经钻好的八个通孔，采用丝锥进行手动攻丝，因为上方八个螺纹孔较小，如果采用数控机床自动攻丝，容易产生断锥，宜采用手动攻丝，可以很好的掌控攻丝力度，攻丝成攻率较高，且满足图纸要求．

图5 链箱铣削轨迹

图6 链箱后处理程序

图7 工件装夹、调试及加工

3 结 论

1）采用现代化的设计及制造软件，对产品的成型及加工起到良好的促进作用，大大缩减了图纸生成时间，保证图纸的生成质量，生成的程序代码准确无误，加工过程清晰，尺寸控制精确．

2）在生产加工的过程中，需要系统地掌握多种辅助软件．在运用的过程中，灵活搭配，如本例在造型及二维出图时采用UG软件，在后续尺寸编辑过程中采用简单易用的 AutoCAD软件进行图纸尺寸标注，提高出图效率．

3）在加工的过程中，不能完全依赖计算机辅助加工，需要与手动编程组合使用．如本例中在加工左右两内侧卡环槽时，由于采用的是成型刀具，计算机UG软件刀库中没有该刀具，完全采用计算机生成加工程序较为困难，且容易出错，对于一个简单轮廓，可以有效采用手工编程，既简单又实用．在上表面攻丝时，也采用手工攻丝，单纯的数控机床攻丝，由于孔小丝锥较细，丝锥固定的旋转及进给运动速度，容易产生断锥，采用手动攻丝，攻丝速度可调，攻丝力度手易感控，当丝攻较紧时，可采用先退丝，将里面的铁屑清除，然后再加入煤油，继续攻丝，成功率较高．

[1] 唐家鹏，岳彩锐．UG NX7.0中文版造型设计专家范例详解[M]．北京：科学出版社，2011：62-128．

[2] 李永涛．AutoCAD 2004中文版基础教程[M]．北京：人民邮电出版社，2004：92-126．

[3] 展迪优．UG NX7.0数控加工教程[M]．北京：机械工业出版社，2011：72-142．