【毕业设计】飞机执行系统液压壳体类零件实体加工与仿真毕业设计说明书

简介技术经过几十年的发展，先后走过大型机小型机工作站微机时代，每个时代都有当时流行的软件。

现在，工作站和微机平台软件已经占据主导地位，并且出现了批比较优秀比较流行的商品化软件，其中以德国西门子的简称软件最具代表性，目前软件已经在汽车航空航天机械制造等领域得到越来越广泛的应用。

是公司出品的个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。

针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。

这是个交互式计算机辅助设计与计算机辅助制造系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。

的开发始于年月，它是基于语言开发实现的，目前已经成为模具行业三维设计的个主流应用。

具有三个设计层次，即结构设计子系统设计和组件设计。

主要客户包括，通用汽车，通用电气，福特，波音麦道，洛克希德，劳斯莱斯，普惠发动机，日产，克莱斯勒，以及美国军方。

几乎所有飞机发动机和大部分汽车发动机都采用进行设计，充分体现在高端工程领域，特别是军工领域的强大实力。

提供了特征建模模块特征操作模块和特征编辑模块，具有强大的实体建模功能，并且在原有版本基础上进行了定的改进，提高了用户设计意图表达的能力。

是造型操作更简便更直观更实用。

在建模和编辑的过程中能够获得更大的更自由的创作空间，而且花费的精力和时间相比之下更少了。

的特点系统提供了个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。

面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术在面向过程驱动技术的环境中，用户的全部产品以及精确的数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关，从而有效地实现了并行工程。

该软件不仅具有强大的实体造型曲面造型虚拟装配和产生工程图等设计功能而且，在设计过程中可进行有限元分析机构运动分析动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性同时，可用建立的三维模型直接生成数控代码，用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型数控机床。

另外它所提供的二次开发语简单易学，实现功能多，便于用户开发专用系统。

具体来说，该软件具有以下特点具有统的数据库，真正实现了等各模块之间的无数据交换的自由切换，可实施并行工程。

采用复合建模技术，可将实体建模曲面建模线框建模显示几何建模与参数化建模融为体。

用基于特征如孔凸台型胶槽沟倒角等的建模和编辑方法作为实体造型基础，形象直观，类似于工程师传统的设计办法，并能用参数驱动。

曲面设计采用非均匀有理样条作基础，可用多种方法生成复杂的曲面，特别适合于汽车外形设计汽轮机叶片设计等复杂曲面造型。

出图功能强，可十分方便地从三维实体模型直接生成二维工程图。

能按标准和国标标注尺寸形位公差和汉字说明等。

并能直接对实体做旋转剖阶梯剖和轴测图挖切生成各种剖视图，增强了绘制工程图的实用性。

具有良好的用户介面，绝大多数功能都可通过图标实现进行对象操作时，具有自动推理功能同时，在每个操作步骤中，都有相应的提示信息，便于用户做出正确的选择。

第二章零件的三维建模分析零件由图纸分析可知，该零件主要由圆柱体和长方体组成。

零件长宽高。

主视图发现有三个直径通孔，两个直径通孔两个直径盲孔，个长为直径为通孔，在以上四处直径为的孔添加螺纹。

图零件图纸零件的建模打开，创建建模文件毕业设计零件，点击确定进入操作页面。

如图所示。

图创建建模文件单击工具栏上的草图指令，进入草图界面并绘制如图图形，如图所示，完成草图后单击拉伸指令，弹出拉伸对话框，选中草图并在拉伸对话框的距离文本框中输入英寸，如图所示。

图草图绘制图整体的拉伸同理，根据图纸完成零件其他位置的建模，得到零件的大致模型，对其进行布尔运算求和，如图所示。

图零件的大致模型单击工具栏上的草图指令，进入草图界面并绘制如图的回转体草图，通过回转命令生成回转体，并将其与图的模型进行布尔运算求差得到模型如图回转体求差模型。

图回转体草图图回转体求差后的模型同理，得到图布尔运算后的模型。

图布尔运算后的模型单击工具栏上的边倒圆命令，根据图纸对零件的相应位置进行倒角处理，如图进行边倒圆所示。

图进行边倒圆单击工具栏上的插入设计特征螺纹命令，根据图纸对零件的相应位置添加螺纹，如图所示。

单击工具栏上的文本命令，根据图纸对零件的相应位置添加文字，图所示。

图添加螺纹图添加螺纹图添加文字零件制作完成后，把不必要的线条隐藏，按对零件进行透明化处理，便于查看零件内部情况，如图完成的零件图。

如图完成的零件图第三章零件的仿真加工简介提供了整套从钻孔线切割到轴铣削的单加工解决方案。

在加工过程中的模型加工工艺优化和指定部件选择，切削模式选择标准驱动，如图所示，点击生成，生成的刀路如图所示，进入动态，加工结果如图所示。

图创建工序图指定加工的文字图生成文字加工刀路图文字加工仿真结果同理，以相同的操作得到的加工刀路及动态仿真结果，如图图所示。

图生成文字加工刀路图文字加工仿真结果二次装夹加工去燕尾双击，建立工件坐标系，如图所示。

点击，指定毛坯为燕尾如图，指定部件为零件如图。

图建立二次加工坐标系图指定毛坯图指定部件单击工具栏上的创建操作指令，弹出创建操作对话框，设置类型为，在操作子类型中选择，选择刀具为，几何体为，方法为，如图所示。

进入型腔铣对话框后，进入切削层选择切削层为毛坯底面零件表面，如图所示。

图创建工序图选择切削层点击生成，生成的刀路如图所示。

图去燕尾刀路后处理生成程序选中中的程序，进行校验刀轨后进行动态仿真，如图所示。

图动态仿真仿真加工后，选中需要的程序，点击后处理指令，选择五轴加工，单位公制，如图所示图后处理生成的加工程序，如图所示图加工程序第四章的验证仿真的简介软件是美国公司开发的数控加工仿真系统，由程序验证模块机床运动仿真模块优化路径模块多轴模块高级机床特征模块实体比较模块和接口等模块组成，可仿真数控车床铣床加工中心线切割机床和多轴机床等多种加工设备的数控加工过程，也能进行程序优化，缩短加工时间延长刀具寿命改进表面质量，检查过切欠切，防止机床碰撞超行程等具有真实的三维实体显示效果，可以对切削模型进行尺寸测量，并能保存切削模型供检验后续工序切削加工具有接口，能实现与及等软件的嵌套运行。

软件目前已广泛应用于航空航天汽车模具制造等行业，其最大特点是可仿真各种系统，既能仿真刀位文件，又能仿真后置处理的程序，其整个仿真过程包含程序验证分析机床仿真优化和模型输出等。

亦重新设计了刀具管理器，使的程式优化模组变得更容易使用。

刀具优化库将设置在刀具管理器，这样不仅简化了使用过程，而且不同的刀具可以参考同个优化库。

新的刀具装配向导允许用户在个简单的用户介面里，通过对话方块的形式创建把新铣刀。

如果用户已经在其他刀具库建立了把刀，用户可以参考或复制整个刀具，或刀片刀柄，建立新的刀具。

模型输出功能在里得到了加强，能够输出和模型，模型输出能够在类比程式的任何过程中创建模型。

这个模型包含了各种加工特征，如孔倒角圆弧凹槽凸台，这些特征非常精确，和实际加工特征样。

加工验证过程实验条件这里采用的是型立卧加工中心进行仿真，机床主要结构参数如下工作台行程左右轴前后轴上下轴主轴转速范围，进给率快速，进给型立卧加工中心采用数控系统控制各项运动，可进行铣钻铰等多种工序加工。

工件建模因为不同的零件有不同的加工方法，刀轨的编制及生成的刀位源文件都是针对特定被加工零件的，所以首先应进行零件的建模。

运用的建模模块，然后将需要的毛坯转换为文件。

机床仿真新建用户文件在文件中新项目选择毫米，建立新的操作。

建立机床的运动学模型建立机床部件树，在模型中选择项目树，选择控制系统为，机床为，如图所示。

图选择控制系统与机床点击导入夹具，点击导入毛坯，通过移动使得夹具与毛坯相应的位置重合，对刀点与工件坐标系重合，如图。

图添加夹具与毛坯对刀点偏置添加数控程序在项目树中，点选数控程序，添加所需要的数控程序，如图所示。

图添加数控程序建立刀具库文件首先在项目树中，右键选择加工刀具，进入刀具管理器，如图所示。

在中，右键，选择添加刀具，新，铣刀进入刀具尺寸设置界面，按照中仿真加工所示用的刀具尺寸进行设置，如图所示，单击添加，确定刀具尺寸设定，单击关闭。

依照以上方法，完成所需所有刀具的定义。

图刀具管理器图刀具尺寸设置初始化并开始仿真在主窗口，右下角的几个按键，如图所示，点击第个按键重置模型，再点击第五个按键仿真到末端开始仿真。

图操作按钮加工过程展示图轮廓铣削图钻孔图型腔铣削图清根图加工结果去燕尾按照上面的六个步骤进行去燕尾的仿真，机床选用三轴机床，机床控制系统选用，如图所示。

如图控制系统与机床加工过程展示图铣平面图清根图文字加工图去燕尾结果本章小结上述仿真过程中不出现欠切与过切干涉碰撞超程等现象，证明该程序用于实际加工中是可行的。

不足之处在编程中没有编制半精加工精加工等工序，导致生产出来的零件精度可能达不到要求。

工艺是本人今后需要多加学习的方面。

第五章结论壳体类零件是机器的基础件之。

主要功用是保持各轴套以及齿轮在空间的位置关系，使其能够协调地运动，并起着连接支撑各零件的作用，因而结构般复杂。

而飞机壳体类零件对于壳体不但起连接支撑作用，而且需要满足各油路系统的功能实现。

因而结构比普通壳体的结构复杂得多。

飞机类壳体零件般由许多不规则型腔和型面组成，并存在大量的油路孔，且孔距精度要求高，壳体的壁薄厚不均，由于设计要求高，从而加工难度大，导致制造周期过长，这也是制约飞机发动机燃油附件产品研制生产的瓶颈。

数控编程是计算机仿真技术在机械制造业的重要应用领域之。

该技术对减少制造成本缩短产品制造周期和提高产品质量意义重大。

本文主要完成的工作如下根据零件图纸完成零件的建模。

对壳体零件进行加工分析。

采用软件方便地进行零件进行实体仿真，并迅速自动生成数控加工程序，缩短编程时间。

采用对生成的程序进行加工仿真，验证生成的程序是否能够用于实际的加工。

致谢行文至此，我的这篇论文已接近尾声岁月如梭，我四年的大学时光也即将敲响结束的钟声。

离别在即，站在人生的又个转折点上，心中难免思绪万千，种感恩之情油然