機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 玩具飛機模型設(shè)計與加工

1、第7章 玩具飛機模型設(shè)計與加工11飛機頭部的造型1打開cimatron8.0，新建零件文件，單擊“草圖”（）選項，先擇默認平面，進入草圖狀態(tài)。.利用軟件提供的草繪工具（直線、圓弧、尺寸）繪制如下圖（1-1-1）圖（1-1-2） 1-1-1 1-1-2點擊（），退出草圖狀態(tài)。在工具欄中選擇 “實體新建旋轉(zhuǎn)”（）， 依次拾取畫好的輪廓及旋轉(zhuǎn)軸，設(shè)置相關(guān)參數(shù)（增量，單向，增量角度=180）如下圖（1-1-3）圖（1-1-4） 1-1-3 1-1-4單擊“草圖”（）選項，先擇平面，進入草圖狀態(tài)。用草繪工具繪制如下圖（1-1-5） 1-1-5點擊（），退出草圖狀態(tài)。在工具欄中選擇 “實體新建拉伸”（），

2、拾取輪廓，設(shè)置相關(guān)參數(shù)（增量，兩邊，增量與反增量=2mm）如下圖（1-1-6）圖（1-1-7） 1-1-6 1-1-7單擊（），選擇上圖中兩條圓弧，設(shè)置全局值=2mm。如下圖（1-1-8）圖（1-1-9） 1-1-8 1-1-9單擊（），選擇兩個實體，然后確定。單擊（），依次選擇合并后的實體、拾取開面，設(shè)置參數(shù)（通用厚度=1，內(nèi)側(cè)）。如下圖（1-2-0）圖（1-2-1） 1-2-0 1-2-112機身部分的造型 單擊“草圖”（）選項，先擇平面，進入草圖狀態(tài)。選中所畫的一半后單擊（），再選擇中心線，即可得到另一部分草圖。繪制圖形（含部分尺寸）。如圖（1-2-2）圖（1-2-3）圖（1-2-4）圖

3、（1-2-5） 1-2-2 1-2-3 1-2-4 1-2-5在工具欄中選擇 “實體新建拉伸”（），拾取輪廓，設(shè)置相關(guān)參數(shù)（增量，單向，增量與反增量=2mm）如下圖（1-2-6） 1-2-6單擊，全選機身，將機身向x軸移動3mm設(shè)置參數(shù)如圖（1-2-7） 1-2-713繪制機尾部分1.（草圖選擇機身上表面）繪制草圖，(圖1-2-8) 2. “實體新建拉伸”（）, 拾取輪廓，設(shè)置參數(shù)（增量，單向，增量=2mm）圖（1-2-9） 1-2-8 1-2-93.（1）繪制草圖，選擇機尾塊為平面，畫一直線（圖1-3-0），退出草圖。 （2）選擇“曲面掃掠面”（），設(shè)置參數(shù)，形成一張平面（圖1-3-1） （

4、3）選擇“實體切除”（）設(shè)置參數(shù)，將機尾部分切除（圖1-3-2） 1-3-0 1-3-1 1-3-214繪制引擎部分（1）（草圖選擇機身上表面）繪制草圖，(圖1-4-1)（2）“實體新建拉伸”（）, 設(shè)置參數(shù)（增量，單向，增量=2mm）（圖1-4-2）（3）繪制草圖，選擇機尾塊為平面，畫一直線（圖1-4-3），退出草圖。（圖）（4）選擇“曲面掃掠面”（），設(shè)置參數(shù)，形成一張平面（圖1-4-4）（5）選擇“實體切除”（）設(shè)置參數(shù)，將機尾部分切除（圖1-4-5） 1-4-1 1-4-2 1-4-3 1-4-4 1-4-515對引擎和機尾做圓角處理1. 單擊（），選擇上圖中藍色圈起來的線，設(shè)置全局值

5、=1mm。如下列圖（1-5-1）圖（1-5-2） 1-5-1 1-5-2最終得到的圖（1-5-3） 1-5-3 單擊“編輯復(fù)制幾何體鏡像陣列”()，設(shè)置相關(guān)參如圖(1-5-4) 1-5-4最終得到的圖（1-5-5） 1-5-516機身部分進行融合及抽殼 （1）在工具欄中依次單擊“實體融合”（）選擇機尾及引擎實體與機身，確定 （圖1-6-1） （2）在工具欄中依次單擊“實體抽殼”（ ），選取上步中合并的實體，選取開面（機身底面），通用厚度=1mm，方向為內(nèi)側(cè)(1-6-2)。 1-6-1 1-6-217對機頭與機身融合與切除的造型繪制組合曲線（1）繪制直線，單擊“直線”（），選擇（圖1-7-1）中

6、的兩個點，設(shè)置參數(shù)按兩點方式畫線（圖1-7-2） 1-7-1 1-7-2（）單擊工具欄中“曲線組合曲線”（），選擇上一步中的直線及圖中的圓弧，設(shè)置參數(shù)圖（1-7-3），單擊確定，即圖（1-7-4）中兩條棕色的線1-7-3 1-7-4 2.通過刪除拉伸把機頭的部分實體刪除（1）單擊“草圖”（）選項，選機身內(nèi)的平面，進入草圖。用草繪工具繪制如圖1-7-5，（）依次單擊工具欄中的“實體刪除拉伸”（），拾取圖中的輪廓，設(shè)置參數(shù)，單向，增量5mm，選擇機頭作為刪除拉伸的對象，如圖1-7-6.最終得到圖形為圖1-7-7 1-7-5 1-7-61-7-7通過刪除旋轉(zhuǎn)把機頭與機身相交的部分實體刪除（）在工具欄

7、中依次單擊“實體融合”（），設(shè)置參數(shù)（圖1-7-8），拾取機頭與機身為融合對象，然后確定 （圖1-7-9）1-7-8 1-7-9（）在工具欄中選擇 “實體刪除旋轉(zhuǎn)”（）， 依次拾取圖（1-8-0）中的組合曲線及旋轉(zhuǎn)軸，設(shè)置相關(guān)參數(shù)（增量，單向，增量角度=360）（圖1-8-0），拾取整個實體，單擊確定, 確定后的效果（圖1-8-1） 1-8-0 1-8-118定位鍵的造型（） 單擊“草圖”（）選項，先擇平面，進入草圖狀態(tài)。（）點擊（），退出草圖。在工具欄中選擇 “實體新建拉伸”（），拾取輪廓，設(shè)置參數(shù)（“到參考”）選擇機頭內(nèi)曲面（1-8-2）得到的實體如圖1-8-3所示 1-8-2 1-8-3

8、 （）單擊“草圖”（）選項，先擇平面，進入草圖狀態(tài)，繪制圖（1-8-4），圖（1-8-5），圖（1-8-6）（）點擊（），退出草圖。在工具欄中選擇 “實體新建拉伸”（），將直徑為的圓向軸的負方向拉伸0.5mm，直徑為2.5的圓向軸的正方向拉伸1mm（）依次單擊工具欄中的“實體刪除拉伸”（），拾取圖中.5mm的輪廓，設(shè)置參數(shù)，單向，增量1mm，選擇上一步驟中拉伸所得的實體作為刪除拉伸的對象。如圖（1-8-7） 1-8-4 1-8-5 1-8-6 1-8-7 （）單擊()，全選上一步驟中所做出來的定位鍵，設(shè)置參數(shù)圖（1-8-9） （）同上一步驟，這里不在贅述。如圖（1-9-0） 1-8-9 1-9

9、-0（）在工具欄中依次單擊“實體融合”（），設(shè)置參數(shù)（圖1-9-1），拾取圖中所有對象，然后確定 1-9-1二：飛機模型的分模21快速斷開（） 打開cimatron e8.0 軟件，單擊“分模設(shè)置”（），選擇完成的（一）中完成的圖形文件，設(shè)置參數(shù)如圖（1-1-1）與圖（1-1-2），然后確定。 1-1-1 1-1-2（） 單擊“快速斷開”如圖（1-1-3），設(shè)置參數(shù)（兩個方向，垂直面不包括，使用分析）圖（1-1-4），選擇中中間白色的面及飛機尾部的棕色的面，在“split01飛機模型”上右擊，選擇“附加”，最后單擊退出（） 1-1-3 1-1-4（）設(shè)置拔模角，單擊“拔模角分析”（），設(shè)定拔模

10、角角度（圖-1-5），單擊退出（）1-1-522設(shè)置分模線與分模面（） 單擊“分模線預(yù)覽”（）如圖（1-1-6）中藍色的線即為分模線。（） 單擊工具欄中“曲線組合曲線”（），選拾取分模線為組合曲線的對象，設(shè)置參數(shù)如圖（1-1-7）1-1-6 1-1-7（） 單擊“外分模面”（），拾取上一步中組合的曲線，設(shè)定寬度=100mm，如圖（1-1-8） 1-1-823創(chuàng)建新毛坯，形成型芯與型腔（1）單擊“草圖”（）選項，先擇分模面，進入草圖狀態(tài)，繪制圖（1-1-9）（）點擊（），退出草圖。在工具欄中選擇 “實體新建拉伸”（），拾取圖（1-1-9）中的輪廓，設(shè)置參數(shù)（增量，兩邊，增量反向增量20mm）圖（

11、1-1-10） 1-1-9 1-1-10（）在工具欄中選擇“分模工具新毛坯”（），選擇上一步驟中的輪廓（圖1-1-11）24輸出模具部件選擇“分模輸出模具部件”（），兩次單擊確定，彈出如圖信息框，單擊確定即可。25處理型腔及型芯模具部件選取菜單“激活工具縫合分模面”，再選取菜單“激活工具切除”，選取毛坯為要被切除的實體，單擊鼠標中鍵退出，選取分模曲面，作為用來切除的體，切換刪除方向箭頭為向下，在“特征向?qū)А睂υ捒蛑袉螕簟按_定”。最后刪除分模曲面。以下兩圖所示為分模結(jié)果。（兩張圖中的4個突起與凹陷是為了防止型芯與型腔之間發(fā)生相對移動）三：工藝規(guī)劃31工件分析零件的結(jié)構(gòu)一般，模具要求的精度一般，采

12、用硬度適中的號鋼（45號鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼）加工后的精度要求高，在數(shù)控銑床中加工。毛坯為六方塊，六面已光整處理。32確定工件的裝夾方法把底面固定在機床上，夾具為平口鉗。加工的坐標系定在毛坯上表面的上表面中心位置，使與軟件中定的坐標系相一致。33選擇合適的刀具選擇合適的刀具是數(shù)控加工中重要的工藝內(nèi)容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且直接影響到加工質(zhì)量。編程時，選擇刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。34刀具切削用量的選擇切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、層降步距和側(cè)向步長、進給速度（進給量）等。切削用量的大小對刀具磨損、加工質(zhì)量均有顯著影響。對工件的不同區(qū)域，要選擇不同的

13、切削用量，并應(yīng)編入程序單內(nèi)。加工時的機床轉(zhuǎn)速及進給是通過附錄中的公式、結(jié)合實際加工中的經(jīng)驗及金屬切削手冊綜合得來的。由于刀具與金屬發(fā)生切削時會產(chǎn)生大量的熱這里的刀具采用硬質(zhì)合金刀片。合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也考慮加工成本；精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)金屬切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗而定。四：模型分析及加工（型芯部分）40使用cimatron e8.0對未進入加式模式時參數(shù)的設(shè)定（）打開欲加工的型芯文件（）在工具欄中依次打開“基準坐標系幾何中心”（），全選模型，單擊中鍵退出后，拾取坐標系的的原始點即工件上表面的中心點，

14、然后確定。依次打開“基準坐標系激活坐標”（），選擇上一步中建立的坐標系后確定。如下圖（）利用模式下能過“組合曲線”、“投影”、“草圖工具”、“邊界曲面”等創(chuàng)建輔助線及輔助面以提高數(shù)控加工效率和優(yōu)化加工方法41進入加工環(huán)境建立刀路軌跡（）在工具欄中依次打開“文件輸出加工”（），要求選擇加工坐標系，單擊“選擇”坐標系，選取上一步驟中的新建的坐標系，單擊確定即可。（）工具欄中依次打開“程序創(chuàng)建刀路軌跡”（）如圖（4-1-1）選擇安全平面高度=50mm4-1-142進入加工環(huán)境創(chuàng)建毛坯（）在工具欄中依次打開“程序創(chuàng)建毛坯”（），使用默認參數(shù)。如圖（4-2-1） 4-2-143創(chuàng)建加工程序（粗銑上表面）

15、選擇“體積銑環(huán)切3d”對零件進行上表面粗加工，加工余量0.3mm）選擇圖（4-3-1）中的兩黃色的曲線，全選圖中的曲面，就確定了加工范圍。）選擇一把刀具，這里選擇25r5的牛鼻刀（）設(shè)定機床參數(shù)“主軸轉(zhuǎn)數(shù)=1910r/min”“進給=916mm/min”）設(shè)置各類主要加工參數(shù)如圖（4-3-2）圖（4-3-3）圖（4-3-4）圖（4-3-5）圖（4-3-6）保存并計算 4-3-1 4-3-2 4-3-3 4-3-4 4-3-5 4-3-644創(chuàng)建加工程序（粗銑個凹陷部位）選擇“體積銑環(huán)切3d”對零件進行的個凹陷部位粗加工，加工余量0.3mm） 選擇圖（4-4-1）中的條黃色的曲線，全選圖中的曲面

16、，確定了加工范圍。圖（4-4-1） 選擇刀具，這里選擇20r4的牛鼻刀） 設(shè)定機床參數(shù)“主軸轉(zhuǎn)數(shù)=2400r/min”“進給=1000mm/min”） 設(shè)置各類加工參數(shù)如圖 4-4-1 4-4-2 4-4-3）保存并計算（）45創(chuàng)建加工程序（精加工上表面）選擇“體積銑環(huán)切3d”對零件的上表面進行精加工，余量設(shè)為0mm1）步驟同4.3.12）步驟同4.3.23）設(shè)定機床參數(shù)“主軸轉(zhuǎn)數(shù)=2400r/min”“進給=1000mm/min”4）設(shè)置零件加工余量為0（）保存并計算并計算46創(chuàng)建加工程序（精加工個凹陷部位的側(cè)壁面）待添加的隱藏文字內(nèi)容1選擇“ 曲面銑層切”對個凹陷部位的側(cè)壁面進行精加工1）

17、步驟同4-4-12）選擇刀具，這里選擇16r0.8的牛鼻刀3）設(shè)定機床參數(shù)“主軸轉(zhuǎn)數(shù)=2500r/min”“進給=2300mm/min”4）設(shè)置零件加工余量為0（），設(shè)置“z值最大值= 4.55”設(shè)置“z值最小值= 14.53”其他參數(shù)如圖（4-6-1）圖（4-6-2） 4-6-1 4-6-2）保存并計算并計算47創(chuàng)建加工程序（精加工個凹陷部位的表面）選擇“體積銑環(huán)切3d”對零件的上表面進行精加工，余量設(shè)為0mm）步驟同4.4.1）選擇刀具，這里選擇16r0.8的牛鼻刀3）步驟同4.6.34）設(shè)置“z值最大值= 14.35”，設(shè)置“z值最小值= 14.55”5）保存并計算并計算48創(chuàng)建加工程序

18、（粗加工飛機表面）選擇“體積銑環(huán)切3d”對零件的上表面進行精加工，余量設(shè)為0.3mm）選擇如圖（-8-1）中的一的組合曲線，選擇所有曲面，確定加工范圍）選擇刀具，這里選擇12r0.8的牛鼻刀）設(shè)定機床參數(shù)“主軸轉(zhuǎn)數(shù)=2600r/min”“進給=1000mm/min”）設(shè)置“z值最大值= 0”，設(shè)置“z值最小值= 4.35”，層降步距0.3mm）保存并計算并計算 4-8-149創(chuàng)建加工程序（對飛機尾部由于銑不到的區(qū)域進行清角處理）選擇“體積銑環(huán)切3d”）選擇如圖（-9-1）中的2條的組合曲線，選擇所有曲面，確定加工范圍）選擇刀具，這里選擇3r0的平底刀）設(shè)定機床參數(shù)“主軸轉(zhuǎn)數(shù)=10000r/min”“進給=2300mm/min”）設(shè)置“z值最大值= 1.52”，設(shè)置“z值最小值= 4.35”，層降步距0.2mm）保存并計算并計算 4-9-150創(chuàng)建加工程序（對飛機尾部由于銑不到的區(qū)域進行清角處理）選擇“體積銑環(huán)切3d”，余量0.3mm）選擇如圖（5-0-1）中的組合曲線，選擇所有曲面，確定加工范圍）選擇刀具，這里選擇6r0的牛鼻刀）設(shè)定機床參數(shù)“主軸轉(zhuǎn)數(shù)=2500r/min”“進給=1800mm/min”）設(shè)置“z值最大值= 1.52”，設(shè)置“z值最小