1 運用NX對油壓缸進行實體建模

    NX采用的是復合建模技術，該技術結合了舊版本Unigraphics和I-ideas的建模優點，其功能更強大，操作更加方便靈活，是當今先進的CAD技術。NX建模結合了傳統和參數化這2種建模方法，用戶可以自由地選擇最合適的設計方法，在創建了一個模型后，可以根據尺寸直接進行驅動，即使模型不是用參數功能創建的．也可以通過該方式進行修改．這就避免了用傳統參數化方法設計不能實現的情況。

    運用NX對油壓缸進行實體建模的步驟：

    第1步 建立草圖，使用草圖徒手畫出曲線“輪廓”，然后約束草圖，約束包括幾何約束和尺寸約束，圖1為生成的二維圖。

    圖1 二維圖

    第2步 生成實體和片體，掃掠建立的草圖（拉伸或旋轉）以生成一個實體或片體，其中拉伸和旋轉是最常用的方法，圖2為油壓缸的三維實體模型。

    圖2 三維實體建模

    第3步 生成和編輯特征，通過特征建模可以在一個模型上生成特征，如孔、槽等，也可以直接編輯特征的尺寸并通過尺寸來定位特征，圖3為零件的三維特征建模

    圖3 三維特征建模

2 油壓缸數控機械加工工藝規程的制訂

    從圖3所示的油壓缸實體模型圖可以看出，此油壓缸是一個缸體組件，由一個缸體，連接肋板和底座構成，外形結構較簡單，但內腔較復雜，同時，由于缸體組件與活塞組件構成密封的容腔，承受壓力，所以缸體組件要有足夠的強度、較高的表面精度和可靠的密封性。

    通過分析此油壓缸零件圖，明確此零件的主要工作表面，如在零件上哪些表面需要加工，并分析各加工表面的尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度等方面的技術要求，同時了解零件的結構形狀、材料、硬度等，形成零件加工技術要求．根據零件加工技術要求，零件上的各加工表面的粗糙度不同，往往需要通過粗加工、半精加工、精加工等才可以逐步地達到加工要求。表1列出油壓缸加工部分工藝路線。

    表1 油壓缸部分工藝路線

3 運用Mastercam軟件對零件進行數控加工的基本設置

    在實際加工中，加工一個完整零件要涉及多方面，比如對刀具、機床、工藝參數等選擇，設計工藝路線。利用Mastercam對零件進行數控仿真加工，也需要設置工件、刀具、材料和選擇機床設備。基本步驟如下：

    首先將箱體實體模型從NX格式轉換到Mastercam軟件上。由于UG有強大的三維建模功能。同時由于Mastercam有強大的數控仿真加工功能，因此需要把用UC建的零件模型轉換成Mastercam的文件格式。圖4為轉換成的Mastercam格式的零件模型。

    圖4 Mastercam模型

    再選擇機床設備，確定加工方式。選擇菜單欄中的“機床類型”“銑削”“默認”；接著，選擇刀具路徑管理器中的“屬性”項下的“材料設置”選項，確定工件材料形狀；然后，選擇刀具路徑管理器中的“屬性”項下的“工件設置”選項，設置刀具材料。在完成以上步驟后，根據零件的工藝過程進行設定刀具路徑，選擇菜單欄中的“刀具路徑”。根據不同的加工面選擇不同的刀具路徑，在確定刀具路徑方式后，設置刀具參數（如刀具類型和刀具參數的設置）和切削參數（如平面銑削參數、外形銑削參數、鉆孔參數的設置），最后形成刀具路徑，具體過程不再詳述。

4 運用Mastercam軟件對油壓缸進行模擬仿真

    生成刀具路徑后，需要對油壓缸進行刀具路徑的模擬和加工模擬，以便驗證刀具路徑的正確性。通過Mastercam提供的操作管理器，來完成刀具路徑模擬和加工模擬仿真，并且還可以通過它來編輯和修改刀具路徑以及生成CNC可識別的NC代碼。對油壓缸進行刀具路徑模擬和實體加工模擬基本步驟如下：

    刀具路徑模擬是通過刀具刀尖運動軌跡．工件上形象地顯示刀具的加工情況，選擇“刀具路徑模擬”按鈕，打開“刀具模擬對話框”進行刀具模擬播放：而實體加工模擬的作用是驗證所編制的刀具路徑是否正確，該功能以實體模擬工件大小進行模擬切削，通過模擬切削找出錯誤的刀具路徑，然后進行更改，從而及早發現錯誤，減少損失，在“刀具路徑”管理器中選擇“實體加工模擬”按鈕，打開驗證對話框，并且通過驗證對話框來觀察加工過程和加工結果。油壓缸上端面刀具路徑模擬和油壓缸上端面實體仿真加工圖略。

5 運用Mastercam軟件進行后置處理

    后置處理是對前置文件進行處理轉換成符合數控機床要求的指令代碼和程序格式。通常情況下，不同的機床控制系統的后處理格式不盡相同，一般需要進行定制，Mastercam提供了很多系統的后處理程序，以適應單一類型控制系統而作的通用后處理，該后處理程序提供了一種模塊化的數據模型，可以根據數控機床和數控系統的具體情況，對該數學模型進行修改和編輯。在Mastercam軟件中，NC程序是由已有的刀位原文件(*.NCI)，通過軟件提供的后置處理系統轉換而成，后處理文件的擴展名為.pst，其內容包括切削加工參數、NC程序格式、輔助指令及接口功能參數等。

    當刀具路徑生成后．經過刀具路徑模擬和實體加工模擬驗證無誤后，就可以通過后處理操作，按下操作管理器中的“后處理操作”按鈕，此外可以打開Mastercam X編輯器對產生的NC進行編輯。通過后置處理生成的部分油壓缸上端面的加工代碼略。

6 結語

    本設計通過使用CAD/CAM軟件對箱體零件進行數控加工及仿真，其中NX軟件可以方便快捷地創建零件實體模型，Mastercam軟件可方便地實現仿真加工，通過后置處理生成NC代碼。將NX及Mastercam軟件配合使用，實現了設計與制造一體化，達到了提高零件設計效率和加工質量、縮短了生產周期。