鼠標(biāo)上蓋的設(shè)與仿真加工

1、. . . . I / 45畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文系（部）系（部）機(jī)電工程系機(jī)電工程系專專 業(yè)業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造模具設(shè)計(jì)與制造 班班 級級 0909 模具一班模具一班 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師東福東福姓姓 名名 家頌家頌 學(xué)號學(xué)號00010001鼠標(biāo)上蓋的設(shè)計(jì)與仿真加工. . . . II / 45摘摘 要要鼠標(biāo)上蓋是流線形結(jié)構(gòu),使用二維繪圖難以描述，本課題采用 Pro/E 軟件對鼠標(biāo)上蓋制品與模具進(jìn)行了三維造型，結(jié)合生成凸凹模的結(jié)構(gòu)等因素，生成刀具軌跡；在仿真加工結(jié)果無誤后，使用后置處理程序選取相應(yīng)的配置文件，將刀具軌跡轉(zhuǎn)化為數(shù)控機(jī)床可以識別的NC 程序，為更加高速、快捷的造型、生產(chǎn)提供了一種切實(shí)可行的辦

2、法。生成的 NC 程序可以利用 DNC 方式傳輸給數(shù)控機(jī)床進(jìn)行三維加工。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:鼠標(biāo)上蓋 Pro/E 數(shù)控加工 后處理目目 錄錄. . . . III / 45第一章引言 11.1 Pro/E 軟件的特點(diǎn)與主要功能 11.2 課題容與實(shí)施步驟 11.3 研究背景和研究意義 11.4 論文結(jié)構(gòu) 1第二章鼠標(biāo)上蓋的三維造型 22.1 創(chuàng)建新零件 22.2 創(chuàng)建雙向拉伸曲面 22.3 創(chuàng)建落下曲線的參照草繪曲線 32.4 創(chuàng)建落下曲線 32.5 創(chuàng)建鼠標(biāo)頂面的輪廓曲線 42.6 創(chuàng)建兩條自由曲線 42.7 將自由曲線混合成自由曲面 5第三章鼠標(biāo)上蓋分模 63.1 創(chuàng)建模具 63.2 模具布局

3、73.3 設(shè)置收縮率和創(chuàng)建工件 103.4 創(chuàng)建工件 113.5 創(chuàng)建分型面 123.6 分割模具體積塊 153.7 創(chuàng)建體積塊零件 16第四章鼠標(biāo)上蓋模具的數(shù)控加工工藝分析 174.1 圖形分析 174.2 加工工藝分析 174.3 加工工藝卡 18. . . . IV / 45第五章鼠標(biāo)上蓋的數(shù)控模擬加工 195.1 創(chuàng)建工藝文件 195.2 制造設(shè)置 205.3 進(jìn)行退刀設(shè)置 215.4 創(chuàng)建銑削加工窗口 215.5 鼠標(biāo)上蓋凸模數(shù)控加工與模擬加工 215.6 鼠標(biāo)上蓋凹模數(shù)控加工與模擬加工 32第六章結(jié)論 386.1 工作小結(jié) 386.2 工作展望 38參考文獻(xiàn):39. . . . 1

4、 / 45第一章第一章 引言引言1.1 Pro/E 軟件的特點(diǎn)與主要功能Pro/Engineering 是美國 PTC 公司開發(fā)的軟件，該軟件能夠完整的展現(xiàn)某一產(chǎn)品從設(shè)計(jì)，加工到生產(chǎn)樣品的全部工作流程，讓所有的用戶同時(shí)進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作。它是一款全方位的 3D 產(chǎn)品開發(fā)軟件，集合了眾多的功能。因此，自 1988 年問世以來，即引起 CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))/CAE(計(jì)算機(jī)輔助教育)/CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)界的極大震動(dòng)。Pro/e 目前共有 70 多個(gè)專用模塊，是一個(gè)參數(shù)化、基于特征的尸體造型系統(tǒng)，并具有單一的尸體造型系統(tǒng)，并且具有單一的數(shù)據(jù)庫功能。由于其強(qiáng)大的功能，Pro/e 很快得到了

5、業(yè)人士的普遍歡迎，并迅速的成為當(dāng)今世界最為流行的 CAD/CAM/CAE 軟件之一，同時(shí)也有效縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期提供了條件。1.2 課題容與實(shí)施步驟本設(shè)計(jì)的課題是基于 Pro/E 鼠標(biāo)上蓋的設(shè)計(jì)與數(shù)控加工，具體講就是先進(jìn)行鼠標(biāo)上蓋原型的設(shè)計(jì)，再通過 Pro/E 對鼠標(biāo)原型進(jìn)行模具的型心和型腔的生成以與數(shù)控加工后處理程序的編制，最后根據(jù)生成的程序進(jìn)行數(shù)控加工仿真。1.3 研究背景和研究意義隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，社會(huì)對產(chǎn)品多樣化的要求日益強(qiáng)烈，產(chǎn)品更新越來越快，多品種小批量生產(chǎn)的比重明顯增加；同時(shí)，隨著航空工業(yè)、汽車工業(yè)和輕工消費(fèi)品生產(chǎn)的高速增長，復(fù)雜形狀的零件越來越多，精度要求也越來越高；此外

6、，激烈的市場激烈競爭要求產(chǎn)品研制生產(chǎn)周期越來越短，傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法已難以適應(yīng)這種多樣化、柔性化與復(fù)雜形狀的高效、高質(zhì)量加工要求。因此，近幾十年來，能有效解決復(fù)雜、精密、小批多變零件加工問題的數(shù)控(NC)加工技術(shù)得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使制造技術(shù)發(fā)生了根本性的變化。努力發(fā)展數(shù)控加工技術(shù)，并向更高層次的自動(dòng)化、柔性化、敏捷化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化制造技術(shù)推進(jìn)，是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的方向。數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)。應(yīng)用數(shù)控加工可大大提高生產(chǎn)率、穩(wěn)定加工質(zhì)量、縮短加工周期、增加生產(chǎn)柔性、實(shí)現(xiàn)對各種復(fù)雜精密零件的自動(dòng)此加工，易于在工廠或車間實(shí)行計(jì)算機(jī)管理，還使車間設(shè)備總數(shù)減少，節(jié)

7、省人力，改善勞動(dòng)條件，有利于加快產(chǎn)品的開發(fā)和更新?lián)Q代，提高企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和綜合經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用，使機(jī)械加工的大量前期限備工作與機(jī)械加工過程連為一體，使零件的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃(CAPP)和計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)的一體化成為現(xiàn)實(shí)，使機(jī)械加工的柔性自動(dòng)化水平不斷提高。1.4 論文結(jié)構(gòu)論文主要研究 Pro/E 的設(shè)計(jì)與制造過程，第二章與第三章主要研究的是鼠標(biāo)的創(chuàng)建以與通過以創(chuàng)建的鼠標(biāo)為參照生成東模與定模的過程。對于四、五兩個(gè)章節(jié)則是主要從模擬加工方面來進(jìn)行研究的。. . . . 2 / 45第二章第二章 鼠標(biāo)上蓋的三維造型鼠標(biāo)上蓋的三維造型2.1 創(chuàng)建新

8、零件1.在 Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 系統(tǒng)中選擇主菜單欄文件 新建命令2.在圖 2-1 所示的新建對話框中，選擇文件的類型為零件、子類型為實(shí)體，改變系統(tǒng)默認(rèn)的文件名為 mouse，不選中使用缺省模板復(fù)選框。圖 2-1 建立新文件3.單擊對話框中的確定按鈕。進(jìn)入新文件選項(xiàng)對話框，選擇模板類型為mmns_part_solid，并單擊確定按鈕。2.2 創(chuàng)建雙向拉伸曲面1.在繪圖區(qū)或模型樹中選取基準(zhǔn)平面 FRONT 為草繪平面，系統(tǒng)已自動(dòng)選擇基準(zhǔn)平面RIGHT 為右側(cè)參照平面，如圖 2-2 所示。單擊進(jìn)入草繪模式。圖 2-2 草繪對話框2.繪制的截面如圖 2-3 所示。. .

9、 . . 3 / 45圖 2-3 草繪尺寸繪制3.繪制完成后，在操控板中選擇特征創(chuàng)建的方式為，在數(shù)值文本框中輸入 60.0 為雙向拉伸的長度。4.單擊圖標(biāo)完成拉伸曲面的創(chuàng)建。2.3 創(chuàng)建落下曲線的參照草繪曲線單擊建模工具欄的造型圖標(biāo)，進(jìn)入系統(tǒng)的造型模塊。繪制的如圖 9 所示的線條。圖 2-4 繪制參照草繪曲線2.4 創(chuàng)建落下曲線1.在造型工具欄中單擊圖標(biāo)，利用前一步驟創(chuàng)建的草繪曲線在拉伸曲面上創(chuàng)建落下曲線。. . . . 4 / 452.在繪圖區(qū)中按住鍵，選取如圖 2-5 所示的草繪曲線為參照曲線，單擊確定按鈕。系統(tǒng)將要求選取投影方向參照平面，在繪圖區(qū)或模型樹中選取基準(zhǔn)平面 TOP 為方向參照

10、平面。圖 2-5 創(chuàng)建下落曲線2.5 創(chuàng)建鼠標(biāo)頂面的輪廓曲線1.在右側(cè)造型工具欄中單擊圖標(biāo)。2.在繪圖區(qū)中按住鍵，分別捕捉如圖 2-55 所示的落下曲線兩個(gè)端點(diǎn)。3.在平面曲線上的任意位置右擊。在出現(xiàn)的快捷菜單欄中選擇添加點(diǎn)命令，在所選位置添加一個(gè)插值點(diǎn)，如圖 16 所示。4.通過調(diào)整曲線部的三個(gè)插值點(diǎn)和切線向量來改變平面曲線的外形，使之符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)的意圖，并點(diǎn)擊完成按鈕。2.6 創(chuàng)建兩條自由曲線1.在右側(cè)造型工具欄中單擊圖標(biāo)。2.在操控板中選擇曲線的類型為自由。在繪圖區(qū)中按住鍵，捕捉平面曲線和COS 曲線為自由曲線首尾端點(diǎn)的參照曲線3.單擊圖標(biāo)完成自由曲線的創(chuàng)建，自由曲線處于選中狀態(tài)。單擊圖

11、標(biāo)4. 在繪圖區(qū)中單擊自由曲線的端點(diǎn)以顯示切線向量，右擊從快捷菜單欄中選擇法向命令，選擇基準(zhǔn)平面 FRONT 為法向約束的參照平面。調(diào)整后的自由曲線，如圖 2-6 所示。圖 2-6 創(chuàng)建自由曲線5.單擊圖標(biāo)完成自由曲線的編輯。用同樣的方法完成另外一條自由曲線的創(chuàng)建和編輯. . . . 5 / 452.7 將自由曲線混合成自由曲面1.在右側(cè)造型工具欄中單擊圖標(biāo)，在下面的步驟中將選取 4 條邊界曲線和兩條部曲線以構(gòu)成自由曲面。2.單擊編輯工具欄中的鏡像圖標(biāo)繪制另一半。3.繪制完成成的鼠標(biāo)上蓋如圖 2-7 所示圖 2-7 鼠標(biāo)上蓋. . . . 6 / 45第三章第三章 鼠標(biāo)上蓋分模鼠標(biāo)上蓋分模3.

12、1 創(chuàng)建模具1.調(diào)入分模參照零件，新建模具文件 mouse_top_mold 在，系統(tǒng)彈出的菜單欄中依次點(diǎn)擊文件新建選項(xiàng)，系統(tǒng)彈出如圖 3-1 所示的新建對話框圖 3-1 “新建”對話框2.在對話框類型中選擇制造模塊，在子類型中選擇模具型腔選項(xiàng)，然后再名稱欄輸入模具文件名“mouse_top_mold” ，然后取消使用缺省模板前勾選項(xiàng)。統(tǒng)彈出如圖 3-2 所示的新文件選項(xiàng)對話框，選擇“mmns_part_solid”選項(xiàng)，然后單擊確定。圖 3-2 “新文件選項(xiàng)”對話框. . . . 7 / 453.2 模具布局1.打開模具文件。單擊確定后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入模具模塊設(shè)計(jì)環(huán)境，單擊右側(cè)模具制造工具條中

13、選取零件按鈕，系統(tǒng)彈出打開對話框和布局對話框，選擇“mouse_top_mold.prt”文件，單擊打開對話框下端的打開按鈕，如圖 3-3 所示。圖 3-3 “布局”對話框2.創(chuàng)建參照模型。接著系統(tǒng)彈出創(chuàng)建參照模型對話框，如圖 3-4 我 所示，接受系統(tǒng)默認(rèn)選項(xiàng)按參照合并，單擊確定按鈕。圖 3-4 “創(chuàng)建參照模型”對話框3.定義參照模型坐標(biāo)。在布局對話框中單擊參照模型起點(diǎn)與定向下按鈕，如圖 3-5 示，系統(tǒng)自動(dòng)彈出參照模型對話框，如圖 3-6 所示，同時(shí)出現(xiàn)坐標(biāo)系類型菜單和選取，如圖 3-7所示，選擇標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)。. . . . 8 / 45圖 3-5 “布局”對話框 圖 3-6 “參照模型”對話

14、框圖 3-7 新元件窗口和“坐標(biāo)系類型”菜單4.系統(tǒng)彈出參照模型方向?qū)υ捒颍瑔螕舸_定按鈕，調(diào)整后結(jié)果如圖 3-8 所示。. . . . 9 / 45圖 3-8 參照模型方向5.生成參照模型。單擊確定按鈕退出參照模型方向?qū)υ捒?，保持布局欄中單一選項(xiàng)不變，接著單擊布局對話框中的預(yù)覽按鈕，在工作區(qū)預(yù)覽調(diào)入的參照模型，然后單擊確定按鈕退出布局對話框，并在型腔布置菜單中單擊完成/返回按鈕，結(jié)束布局。結(jié)果如圖 3-9 所示。圖 3-9 完成布局6.屏蔽不必要的曲線和曲面。在特征模型樹中單擊顯示按鈕，在彈出的菜單欄中選擇層數(shù)選項(xiàng)進(jìn)入層數(shù)，然后單擊上端的三角按鈕，從下拉列表中選擇“MOUSE_TOP_MOLD

15、_REF.PRT” ，然后按住 Ctrl 鍵選擇“01_PRT_ALL_DTM_PLA” ，“01_PRT_DEF_DTM_PLN”和“04_PRT_ALL_DTM_PNT”三個(gè)層，并單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的菜單中選擇隱藏選項(xiàng)，將這三個(gè)層遮蔽掉，如圖 3-10 所示. . . . 10 / 45圖 3-10 遮蔽層3.3 設(shè)置收縮率和創(chuàng)建工件1.設(shè)置收縮率在模具制造工具條中單擊按鈕，在彈出的下拉快捷方式中選擇按尺寸指定零件收縮2.在系統(tǒng)彈出的按尺寸收縮對話框，選擇公式，在收縮欄中比率選項(xiàng)中輸入“0.005” ，如圖 3-11 所示單擊按鈕，完成收縮率設(shè)置。圖 3-11 設(shè)置收縮率. . . .

16、11 / 453.4 創(chuàng)建工件1.在右側(cè)的模具制造工具條中單擊創(chuàng)建工件按鈕，系統(tǒng)彈出自動(dòng)工作對話框，選擇“MOLD_DEF_CSYS”坐標(biāo)系，并按照圖 3-12 所示，設(shè)置自動(dòng)工件參數(shù)。. . . . 12 / 453-12“自動(dòng)工件”對話框. . . . 13 / 452.設(shè)置好后，單擊對話框下端確定按鈕，生成的工件如圖 3-13 所示。圖 3-13 生成自動(dòng)工件特征3.5 創(chuàng)建分型面1.顯示特征。在模型樹區(qū)單擊設(shè)置按鈕，在下拉菜單中選擇樹型過濾器選項(xiàng)，接著系統(tǒng)彈出模型樹項(xiàng)目對話框，在顯示欄中勾選特征選項(xiàng)，單擊確定，模型樹顯示為如圖 所示的特征。2.這筆工作特征。單擊系統(tǒng)工作區(qū)上方的工具欄中

17、遮蔽按鈕，系統(tǒng)彈出遮蔽取消遮蔽對話框，在過濾欄中選擇元件選項(xiàng)，在可見元件欄中選擇 MOUSE_TOP_MOLD.wrk 選項(xiàng)，然后單擊對話框下端的遮蔽按鈕，然后單擊關(guān)閉，則工作區(qū)中不顯示模具特征如圖 3-14 所示。圖 3-14 顯示創(chuàng)建特征3.啟動(dòng)分型面命令。單擊操控板中分型面按鈕，啟動(dòng)分型面命令，自動(dòng)將進(jìn)入分型面創(chuàng)建環(huán)境，建立新的分型面“PART_SURF_1”4.復(fù)制曲面，選中工件一個(gè)曲面，然后單擊工具欄中復(fù)制按鈕，再單擊粘貼按鈕。系統(tǒng)彈出操控板，然后依次選擇如圖 3-15 所示的曲面。選擇完成后，單擊操控板選項(xiàng)按鈕，在彈出的下拉列表中選擇排除曲面并填充孔選項(xiàng)如圖 3-16 所示。然后把

18、鼠標(biāo)移到工件上，選擇如圖 3-17 所示曲面。然后單擊操控板中確定按鈕，結(jié)果如圖 3-18 所示。. . . . 14 / 45圖 3-15 復(fù)制曲面 圖 3-16 “復(fù)制”操控板圖 3-17 選擇填充面 圖 3-18 完成曲面復(fù)制5.邊界混合。依次單擊工具欄中插入邊界混合選項(xiàng)，系統(tǒng)彈出邊界混合操控板。把鼠標(biāo)移到工件上，選擇如圖 3-19 所示四條邊。圖 3-19 選取第一方向6.選擇完成后，單擊操控板確定按鈕，結(jié)果如圖 3-20 所示。圖 3-20 邊界混合效果圖7.合并曲面單擊特征工具欄合并按鈕，系統(tǒng)彈出操控板，選擇剛建立的兩個(gè)曲面特征，. . . . 15 / 45并使“面組 F7”為主

19、面組，如圖 3-21 所示，然后單擊確定按鈕，完成曲面復(fù)制。圖 3-21 “合并”操控板8.特征著色。依次單擊視圖可見性著色，所示然后單擊繼續(xù)模具體積塊菜單中的完成/返回按鈕命令。9.取消依次特征。單擊工具欄遮蔽按鈕，系統(tǒng)彈出如圖 3-22 遮蔽取消遮蔽對話框，單擊對話框上面的取消遮蔽選項(xiàng)，在遮蔽的元件中選擇“MOUSE_TOP_MOLD_WRK”元件，然后單擊下面的取消遮蔽選項(xiàng)按鈕，并單擊確定按鈕。圖 3-22 “遮蔽取消遮蔽”對話框10.拓邊線。單擊特征工具欄中確定按鈕離開分型面的創(chuàng)建。把鼠標(biāo)移到工件上，選擇底部另一邊，然后依次單擊編輯延伸，系統(tǒng)彈出延伸控制面板，單擊面板上的將曲面延伸到參

20、照平面選項(xiàng)按鈕，然后單擊參照選項(xiàng)，在彈出的下拉列表中單擊邊界選項(xiàng)，然后依次選擇鼠標(biāo)底部面，如圖 3-23 所示。. . . . 16 / 45圖 3-23 選擇邊線11.選擇完成后，單擊參照平面選項(xiàng)，再用鼠標(biāo)選擇底面作為參照平面，接收系統(tǒng)默認(rèn)的參照方向，單擊確定按鈕完成。3.6 分割模具體積塊1.選取分型面。在模具制造工具條中單擊分割模具體積塊命令圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出分割體積塊菜單，選擇來那個(gè)體積塊/所有工件選項(xiàng)，如圖 3-24 所示。圖 3-24 選擇分型面2.生成體積塊 MOLD_CORE。單擊對話框中確定按鈕，系統(tǒng)彈出體積塊名稱對話框，在框中輸入名稱“MOLD_CORE” ，接著單擊著色按鈕，

21、顯示的型芯如圖 3-25 所示。圖 3-25 生成體積塊3.生成體積塊 MOLD_CAVITY。單擊確定，接著彈出體積塊名稱對話框，在框中輸入名. . . . 17 / 45稱“MOLD_CAVITY”,接著單擊著色按鈕，顯示的型心如圖 3-26 所示。圖 3-26 生成模具體積塊 14.完成體積塊分割。單擊確定按鈕，完成模具體積塊分割。3.7 創(chuàng)建體積塊零件從創(chuàng)建的體積塊抽取零件，如圖 3-27 所示。圖 3-27 創(chuàng)建的零件. . . . 18 / 45第四章第四章 鼠標(biāo)上蓋模具的數(shù)控加工工藝分析鼠標(biāo)上蓋模具的數(shù)控加工工藝分析4.1 圖形分析圖 4-1 鼠標(biāo)型芯與型腔先要對加工方案進(jìn)行整體

22、規(guī)劃，依次采用什么樣的加工步驟才能更高效地加工出整個(gè)型腔。如圖 3-1 所示為鼠標(biāo)上蓋的型芯與型腔零件體積塊零件。對于凸模的數(shù)控加工，其結(jié)構(gòu)相對凹模簡單，因此加工也比較簡單。由于在分型面存在厚度較小的臺階面以與角，因此在加工中以粗加工為主，然后再通過其他方法進(jìn)一步加工；其他部分進(jìn)行精加工。鼠標(biāo)凹模相對復(fù)雜， ，不僅有復(fù)雜的臺階面和角，還有寬度較小的槽，加工時(shí)應(yīng)有配套的電極加工。凹模加工還是主要以粗加工為主，分型面等精加工到位。4.2 加工工藝分析4.2.1 加工路線通過分析電腦鼠標(biāo)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用如下的工藝方案：（1）鼠標(biāo)凸模的工藝方案本次加工使用由線切割割制而成的不規(guī)則柱體，預(yù)留壁余量為

23、 0.3mm；鼠標(biāo)凸模頂部為凸面，因此采用12R1 圓角銑刀和4R0.5 圓角刀分別進(jìn)行曲面的粗加工和半精加工，即快速切除大量材料又為精加工做好準(zhǔn)備。粗加工和半精加工所留余量分別為 1mm 和 0.3mm；采用2 的平銑刀進(jìn)行曲面外形輪廓精銑削操作，將第一步留下的零件周邊 0.3mm 余量去除，保證電腦鼠標(biāo)零件周邊尺寸精度和表面粗糙度；對于零件的圓角部位，由于其高度不一，為了保證表面加工質(zhì)量，采用2 球銑刀進(jìn)行曲面環(huán)繞等距精加工。曲面環(huán)繞等距精加工的時(shí)間較長，如果加工該零件有時(shí)間要求，可以考慮使用其他方加工法代替；最后采用4 的平銑刀進(jìn)行外形輪廓精銑削操作，將第一步留下的零件周邊 0.3mm

24、余量去除，保證電腦鼠標(biāo)零件周邊尺寸精度和表面粗糙度。（2）鼠標(biāo)凹模的加工工藝方案凹模的開粗用大直徑圓鼻刀，快速去除材料，預(yù)留加工余量為 0.4mm，加工方法為粗加工；采用小直徑的圓鼻刀二次開粗，去除材料，預(yù)留加工余量五 0.4mm，保證加工尺寸，. . . . 19 / 45采用重新粗加工的方法加工；采用圓鼻刀對側(cè)壁，分型面中的曲面部分光刀，加工余量為 0，采用精加工的加工方法。4.3 加工工藝卡表 4-1 凸模加工工序卡序號加工容工藝類型使用刀具主軸轉(zhuǎn)速/Rmin-1進(jìn)給速度/mmmin-11圓鼻刀開粗體積塊加工12R1 圓角銑刀150010002圓鼻刀二次開粗體積塊加工4R05 圓角銑刀1

25、50010003平刀對側(cè)壁光刀 1輪廓加工2 平刀150010004平刀對側(cè)壁光刀 2輪廓加工2 平刀150010005球刀對圓角光刀曲面銑削2 球刀30002006平刀對分型面光刀曲面銑削4 平刀3000200表 4-2 凹模加工工序卡序號加工容工藝類型使用刀具主軸轉(zhuǎn)速/Rmin-1進(jìn)給速度/mmmin-11大直徑圓鼻刀開粗粗加工14R1 圓角銑刀150010002小直徑圓鼻刀二次開粗半精加工6R05 圓角銑刀150010003圓鼻刀光刀精加工4R05 圓角球道20001000. . . . 20 / 45第五章第五章 鼠標(biāo)上蓋的數(shù)控模擬加工鼠標(biāo)上蓋的數(shù)控模擬加工5.1 創(chuàng)建工藝文件1.立新

26、 NC 文件點(diǎn)擊新建按鈕，在彈出的對話框中選取“制造” ， “NC 組件” ，文件名為 01，取消使用缺省模板選項(xiàng)，單擊確定。在出現(xiàn)的新文件選項(xiàng)對話框中，選擇 mmns_mfg_nc 模板，單擊確定按鈕，進(jìn)入 Pro/NC模塊。以裝配方式參照模型在制造菜單中依次使用制造模型裝配參照模型命令，在系統(tǒng)彈出的對話框中選擇mold_core.prt 鼠標(biāo)型芯，單擊確定。用鼠標(biāo)選取坐標(biāo)系 NC_ASM_DEF_CSYS 和 CS0 坐標(biāo)系，系統(tǒng)自動(dòng)選擇裝配約束類型為坐標(biāo)系，單擊按鈕，完成參照模型的放置。結(jié)果如圖 5-1 所示。圖 5-1 參照模型放置結(jié)果2.以草繪方式創(chuàng)建工件在制造模型中依次使用創(chuàng)建工件

27、命令，并在系統(tǒng)彈出窗口中輸入 01 為文件名。在制造模型菜單中依次使用實(shí)體加材料拉伸實(shí)體完成命令。系統(tǒng)彈出拉伸特征控制面板，如圖 5-2 所示。圖 5-2 拉伸特征控制面板在拉伸特征控制面板中使用默認(rèn)的拉伸為實(shí)體按鈕，用以生成實(shí)體特征。單擊打開特征操控面板放置選項(xiàng)卡，在其中單擊定義按鈕，系統(tǒng)出現(xiàn)草繪對話框，在工作區(qū)選擇凸模底面為草繪平面 NC_ASM_FRONT 基準(zhǔn)面為草繪視圖的底部，設(shè)置完畢后點(diǎn)擊到會(huì)按鈕，進(jìn)入草繪狀態(tài)。. . . . 21 / 45在拉伸特征操控面板中，輸入拉伸長度為 65。單擊進(jìn)行預(yù)覽，確認(rèn)無誤后單擊按鈕，完成拉伸特征即工件的創(chuàng)建，結(jié)果如圖 5-3 所示。5-3 創(chuàng)建的

28、工件5.2 制造設(shè)置1.進(jìn)行機(jī)床的設(shè)置使用制造制造設(shè)置操作菜單命令，打開操作設(shè)置對話框。在操作設(shè)置對話框中單擊圖標(biāo)，打開機(jī)床設(shè)置對話框，在其中進(jìn)行工作機(jī)床的設(shè)置輸入機(jī)床名稱 mill；選擇選擇機(jī)床類型為銑削；選擇機(jī)床聯(lián)動(dòng)的軸數(shù)為 3 軸，單擊確定完成設(shè)置，完成的機(jī)床設(shè)置對話框如圖 5-4 所示圖 5-4 加床設(shè)置對話框2.進(jìn)行工件坐標(biāo)系的設(shè)置. . . . 22 / 45在操作設(shè)置對話框一般選項(xiàng)卡參照欄中加工零點(diǎn)后單擊按鈕，系統(tǒng)彈出制造坐標(biāo)系菜單。在工作區(qū)單擊選取 NC_ASM_DEF_CSYS 坐標(biāo)系，作為工件坐標(biāo)系。5.3 進(jìn)行退刀設(shè)置在操作設(shè)置對話框一般選項(xiàng)卡退刀欄中打擊按鈕，系統(tǒng)彈出退

29、刀選取對話框。選取加工料的上表面，并在值中輸入 10，單擊確定完成設(shè)置并返回操作設(shè)置對話框，單擊確定完成制造設(shè)置。5.4 創(chuàng)建銑削加工窗口1.單擊右側(cè)創(chuàng)造右側(cè)形狀工具欄中銑削窗口按鈕，系統(tǒng)彈出如圖 所示銑削窗口操控面板。圖 5-5 銑削窗口操控面板2.單擊選取退刀面，系統(tǒng)以參照零件側(cè)面影像在退刀面上創(chuàng)建銑削窗口。3.在選項(xiàng)卡中單擊選取在窗口外圍線上選項(xiàng)，以定義刀具中心到達(dá)窗口輪廓線。4.單擊完成銑削窗口的創(chuàng)建。生成的銑削零件如圖 5-6 所示。圖 5-6 生成的銑削窗口5.5 鼠標(biāo)上蓋凸模數(shù)控加工與模擬加工1.大直徑圓鼻刀開粗生成刀具路徑在制造菜單中一次使用加工NC 序列體積塊3 軸完成菜單命

30、令，系統(tǒng)打開序列設(shè)置菜單。在序列設(shè)置菜單中勾選刀具、參數(shù)、窗口后單擊完成命令以進(jìn)行詳細(xì)定義。 刀具設(shè)置在系統(tǒng)彈出的刀具設(shè)定對話框中進(jìn)行設(shè)置，輸入名稱為 D12,刀具號為 1 類型為段銑削，. . . . 23 / 45材料為 HSS，單位為毫米，其余保持系統(tǒng)默認(rèn)值。設(shè)置完成后單擊應(yīng)用按鈕，此時(shí)刀具設(shè)置對話框如圖 5-7 所示。單擊確定按鈕完成刀具的設(shè)定。圖 5-7 刀具設(shè)定對話框加工參數(shù)設(shè)置刀具定義完成后，系統(tǒng)自動(dòng)彈出制造參數(shù)菜單，以進(jìn)行加工參數(shù)的設(shè)定。在制造參數(shù)菜單單擊設(shè)置命令，打開參數(shù)樹對話框，設(shè)置具體的加工參數(shù)設(shè)置公差為 0.05，斜面角度為 3，螺旋直徑為 3；其余保持系統(tǒng)默認(rèn)。設(shè)置完

31、成后點(diǎn)擊確定完成制造參數(shù)的設(shè)定。窗口定義加工參數(shù)定義完成后，需要進(jìn)行銑削窗口的定義。生成加工程序系統(tǒng)自動(dòng)生成刀具路徑。此時(shí)模型數(shù)如圖 5-8 所示，刀具軌跡已經(jīng)生成。. . . . 24 / 45圖 5-8 模型數(shù)顯示模擬加工在 NC 序列菜單中使用演示軌跡屏幕演示菜單命令，系統(tǒng)打開如圖 5-9 所示的播放路徑對話框。圖 5-9 播放路徑對話框在播放路徑對話框中單擊播放按鈕，可以在屏幕區(qū)觀察到距軌跡。生成的刀具軌跡如圖5-10 所示。. . . . 25 / 45圖 5-10 生成的刀具軌跡2 小直徑圓鼻刀二次開粗生成刀具路徑在制造菜單中一次使用加工NC 序列體積塊3 軸完成菜單命令，系統(tǒng)打開

32、序列設(shè)置菜單。在序列設(shè)置菜單中勾選刀具、參數(shù)、窗口后單擊完成命令以進(jìn)行詳細(xì)定義。刀具設(shè)置對刀具進(jìn)行以下的設(shè)置：名稱為 D4R05，類型為外圓角銑削，刀具號為 2，材料為 HSS，凹槽編號為 4，直徑為4，長度為 50，外圓角為 0.5 其余保持默認(rèn)值。設(shè)置完成后單擊應(yīng)用按鈕。此時(shí)刀具的對話框如圖 5-11 所示。圖 5-11 刀具設(shè)定對話框加工參數(shù)設(shè)置刀具定義完成后系統(tǒng)自動(dòng)彈出制造參數(shù)對話框，進(jìn)行加工參數(shù)的定義。設(shè)置公差為 0.05，其余保持系統(tǒng)默認(rèn)。. . . . 26 / 45生產(chǎn)加工程序。在 NC 序列菜單中使用演示軌跡屏幕演示菜單命令，系統(tǒng)彈出播放路徑對話框。在播放路徑對話框中單擊播放

33、按鈕，可以在屏幕工作區(qū)觀察刀具軌跡。生成的刀具軌跡如圖 5-12 所示。圖 5-12 生成的刀具軌跡在 NC 序列菜單中使用完成序列菜單命令，完成 NC 序列的定義。3.平刀對曲面加工 1打開序列設(shè)置菜單，定義刀具、參數(shù)、曲面選項(xiàng)。單擊完成后進(jìn)行詳細(xì)定義。在系統(tǒng)彈出的刀具設(shè)定對話框中設(shè)置刀具名稱為 D2，刀具號為 3，類型為端銑削，材料為 HSS，單位為毫米，凹槽號為 4，直徑為 2， ，長度為 50，其余保持系統(tǒng)默認(rèn)值。設(shè)置加工參數(shù)，如圖 5-13 所示。. . . . 27 / 45圖 5-13 參數(shù)樹的設(shè)置曲面定義加工參數(shù)定義完成后，需要進(jìn)行曲面的定義。系統(tǒng)打開 NC 系列曲面菜單和曲面

34、拾取菜單，使用模型選型，單擊完成命令。系統(tǒng)打開如圖 5-14 所示的選取曲面圖 5-14 選取曲面菜單按住 CTRL 同時(shí)選取如圖 5-15 所示的面。圖 5-15 要選取的面選取完成后，點(diǎn)擊確定命令，然后在選取曲面菜單中單擊完成/返回命令，最后在 NC 序列曲面菜單中單擊完成/返回命令。生成加工程序演示刀具路徑如圖 5-16 所示. . . . 28 / 45圖 5-16 刀具路徑4.平刀對側(cè)壁光刀 2創(chuàng)建銑削曲面單擊窗口右側(cè)創(chuàng)建銑削曲面按鈕，進(jìn)入銑削曲面定義窗口。單擊拉伸按鈕，打開拉伸特征操作面板，系統(tǒng)默認(rèn)生成曲面。單擊防止選項(xiàng)卡，在其中單擊定義按鈕，系統(tǒng)出現(xiàn)草繪對話框選取工件頂面為草繪平

35、面，NC_ASM_FRONT 基準(zhǔn)面為草繪視圖的頂參考面，設(shè)置完畢后進(jìn)入草繪狀態(tài)。以 NC_ASM_FRONT 基準(zhǔn)面和 NC_ASM_RIGHT 基準(zhǔn)面為參照，通過圖元?jiǎng)?chuàng)建邊方式，選取邊，作為銑削曲面的界面圖形，打擊確定，進(jìn)入草繪狀態(tài)。在拉伸特征面板中，使用拉伸到指定參照的方式。完成銑削曲面的創(chuàng)建。生成刀具路徑定義參數(shù)、曲面選項(xiàng)，并且設(shè)置刀具，使用前一個(gè)序列所使用的刀具。設(shè)置加工參數(shù)在制造參數(shù)菜單中單擊先前使用的命令，系統(tǒng)打開 NC 序列列表，選取前一次使用的序列，并完成制造參數(shù)的設(shè)置。曲面定義系統(tǒng)打開 NC 序列曲面菜單惡化曲面拾取菜單，在曲面拾取菜單中單擊銑削曲面命令，然后單擊完成命令。

36、選取如圖 5-17 所示的曲面。. . . . 29 / 45圖 5-17 選取要加工的曲面在 NC 序列曲面菜單中單擊完成/返回命令。模擬加工生成的大局軌跡如圖 5-18 所示。圖 5-18 生成的刀具軌跡在 NC 序列菜單中使用完成序列菜單命令，完成 NC 序列的定義，系統(tǒng)返回到加工菜單。5.球道對曲面光刀生成刀具路徑在加工菜單中依次選取 NC 序列新序列曲面銑削3 軸完成菜單命令。系統(tǒng)打開序列設(shè)置菜單。在彈出的序列設(shè)置菜單中勾選刀具、參數(shù)、曲面、定義切割選項(xiàng)后，單擊完成命令以進(jìn)行詳細(xì)設(shè)定。刀具設(shè)定對刀具進(jìn)行以下的設(shè)置：名稱為 R2，刀具號為 4，類型為球銑削，材料為 HSS，單位為毫米，

37、凹槽編號為 4，直徑為 2，長度為 50，其余保持系統(tǒng)默認(rèn)值。單擊確定按鈕，完成刀具的定義。設(shè)置加工參數(shù)，并進(jìn)行曲面定義。在系統(tǒng)打開的 NC 序列曲面菜單和曲面拾取菜單，使用模型選項(xiàng)，單擊完成命令。. . . . 30 / 45系統(tǒng)打開如圖 5-19 所示的選取曲面菜單、曲面/環(huán)菜單和選取對話框，并提示選取參照模型上的曲面。圖 5-19 選取曲面對話框按住 CTRL 選取曲面，選取完成后單擊確定對話框，然后在選取曲面菜單中單擊完成/返回命令，最后在 NC 序列曲面菜單中單擊完成/返回命令。系統(tǒng)打開切削定義對話框，選取切削方式為自曲面等值線，此時(shí)切削定義對話框如圖5-20 所示圖 5-20 切削

38、定義對話框與加工曲面完成后單擊確定按鈕。模擬加工演示的刀具路徑如圖 5-21 所示。. . . . 31 / 45圖 5-21 模擬加工在 NC 序列菜單中使用完成序列菜單命令，完成 NC 序列的定義，系統(tǒng)返回到加工菜單。6.平刀對分型面光刀生成刀具路徑在加工菜單中依次選取 NC 序列新序列曲面銑削3 軸完成菜單命令。系統(tǒng)打開序列設(shè)置菜單。刀具設(shè)定對刀具進(jìn)行以下的設(shè)置：名稱為 D4，刀具號為 4，類型為球銑削，材料為 HSS，單位為毫米，凹槽編號為 4，直徑為 4，長度為 50，其余保持系統(tǒng)默認(rèn)值。單擊確定按鈕，完成刀具的定義。加工參數(shù)的設(shè)置刀具定義完成后，系統(tǒng)自動(dòng)打開制造參數(shù)菜單，以進(jìn)行加工

39、參數(shù)的定義。設(shè)置完成的參數(shù)樹如圖 5-22 所示。圖 5-22 參數(shù)樹對話框曲面定義. . . . 32 / 45系統(tǒng)打開 NC 序列曲面菜單和曲面拾取菜單，使用模型選項(xiàng)，單擊完成命令。系統(tǒng)打開對話框，按提示選取參照模型上的曲面。選取完成后單擊完成/返回命令，系統(tǒng)打開切削定義對話框，選取銑削方式為直線切割，此時(shí)切削定義對話框如圖 5-23 所示。圖 5-23 切削定義對話框與設(shè)置模擬加工演示刀具路徑的結(jié)果如圖 5-24 所示。圖 5-23 生成的刀具軌跡在 NC 序列菜單中使用完成序列菜單命令，完成 NC 序列的定義，系統(tǒng)返回到加工菜單。7.生成加工 NC 代碼在 NC 序列菜單，使用其中的完

40、成序列命令，系統(tǒng)返回加工菜單。. . . . 33 / 45在加工菜單中使用 CL 數(shù)據(jù)命令，系統(tǒng)打開如圖 5-24 所示的 CL 數(shù)據(jù)菜單。圖 5-24 CL 數(shù)據(jù)菜單在 Cl 數(shù)據(jù)菜單中使用輸出命令，系統(tǒng)打開輸出菜單和選取特征菜單。在選取特征菜單中使用操作命令，系統(tǒng)打開選取菜單菜單。在選取 OP010 后，系統(tǒng)打開如圖 5-25 所示的軌跡菜單。在軌跡菜單中使用文件命令，系統(tǒng)打開如圖 5-25 所示的輸出類型菜單。勾選 CL 文件、MCD 文件、交互選項(xiàng)，然后單擊完成命令。圖 5-25 軌跡菜單和輸出類型菜單進(jìn)行后處理是，系統(tǒng)彈出后置處理選項(xiàng)菜單，可以使用系統(tǒng)默認(rèn)選項(xiàng)，直接單擊完成命令。系

41、統(tǒng)彈出如圖 5-26 所示的后置處理列表菜單，選取其中一個(gè)后置處理配置文件，即可生成 NC 文件。圖 5-26 和后置處理列表菜單5.6 鼠標(biāo)上蓋凹模數(shù)控加工與模擬加工1.創(chuàng)建 NC 文件. . . . 34 / 45以草繪方式創(chuàng)建工件，創(chuàng)建的工件如圖 5-27 所示。圖 5-27 創(chuàng)建的工件2.進(jìn)行機(jī)床設(shè)置設(shè)置機(jī)床的名稱為 mill，選擇機(jī)床的類型為銑削，選擇機(jī)床的聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為 3 軸.加工坐標(biāo)系設(shè)置選取 NC_ASM_DEF_CSYS 坐標(biāo)系作為工件坐標(biāo)系。退刀面設(shè)置創(chuàng)建退刀面為平行于工件表面的平面，高度劇工件頂面 10mm。3.創(chuàng)建銑削窗口采用通過將參照零件的側(cè)面影像投影到退刀面上的方式，

42、創(chuàng)建一個(gè)銑削窗口4.粗加工生成刀具路徑在制造菜單中依次選取 NC 序列新序列曲面銑削3 軸完成菜單命令。系統(tǒng)打開序列設(shè)置菜單。在序列中設(shè)置菜單中勾選刀具、參數(shù)、窗口后，單擊完成命令以進(jìn)行詳細(xì)定義。刀具設(shè)置設(shè)置刀具名稱為 D14R1，刀具號為 1，類型為外圓角銑削，材料為 HSS，單位為毫米，凹槽編號為 4，直徑為 14，長度為 100，外圓角為 1，其余保持系統(tǒng)默認(rèn)加工參數(shù)設(shè)置設(shè)置加工參數(shù)如圖 5-28 置完畢后，關(guān)閉參數(shù)樹，在制造參數(shù)菜單中單擊完成命令完成加工參數(shù)的定義. . . . 35 / 45圖 5-28 參數(shù)樹的設(shè)置窗口定義加工參數(shù)定義完成后，進(jìn)行銑削窗口的定義。直接在工作區(qū)，選取前

43、面創(chuàng)建的銑削窗口。模擬加工生成刀具軌跡后，系統(tǒng)自動(dòng)返回到 NC 序列菜單。在 NC 序列菜單中使用演示軌跡菜單命令，系統(tǒng)打開演示路徑菜單。生成的刀具路徑如圖 5-29 所示圖 5-29 生成的刀具軌跡在 NC 序列菜單中使用完成序列菜單命令，完成 NC 序列的定義，系統(tǒng)返回到加工菜單。5.半精加工在加工菜單中依次使用 NC 序列新序列重新粗加工3 軸完成菜單命令。系統(tǒng)打開序列設(shè)置菜單。選取此前創(chuàng)建的粗加工序列，系統(tǒng)打開序列設(shè)置菜單。選擇其中的刀具、參數(shù)后，單擊完成命令以進(jìn)行詳細(xì)定義。刀具設(shè)置對刀具進(jìn)行以下設(shè)置：設(shè)置刀具名稱為 DR05，類型為外圓角銑削，刀具號為 2，材料為HSS，單位為毫米，

44、凹槽編號為 4，直徑為 6，長度為 100，外圓角為 0.5，其余保持系統(tǒng)默. . . . 36 / 45認(rèn)值。加工參數(shù)設(shè)置刀具定義完成后，系統(tǒng)自動(dòng)彈出制造參數(shù)對話框，以進(jìn)行加工參數(shù)的定義。如圖 5-30所示圖 5-30 參數(shù)樹的設(shè)定模擬加工演示刀具路徑如圖 5-31 所示圖 5-31 生成的刀具軌跡在 NC 序列菜單中使用完成序列菜單命令，完成 NC 序列的定義，系統(tǒng)返回到加工菜單。6.精加工生成刀具加工路徑在加工菜單中依次選取 NC 序列新序列精加工3 軸完成菜單命令。系統(tǒng)打開序. . . . 37 / 45列設(shè)置菜單。在序列設(shè)置菜單中勾選刀具、參數(shù)、窗口后，單擊完成命令以進(jìn)行詳細(xì)定義。設(shè)

45、置刀具名稱為 D4R05，刀具號為 3，類型為端銑削，材料為 HSS，單位為毫米，凹槽編號為 4，直徑為 4，長度為 100，外圓角為 0.5，其余保持系統(tǒng)默認(rèn)值。加工參數(shù)設(shè)置刀具定義完成后，系統(tǒng)自動(dòng)打開制造參數(shù)菜單，以進(jìn)行加工參數(shù)的定義。在制造參數(shù)菜單中單擊設(shè)置命令，打開參數(shù)樹對話框，設(shè)置具體的加工參數(shù)，如圖 5-32 所示。圖 5-32 參數(shù)樹對話框定義銑削窗口單擊工具欄中銑削窗口按鈕，系統(tǒng)打開銑削窗口操控面板。銑削窗口操控面板中選擇草繪按鈕，系統(tǒng)默認(rèn)選擇退刀面作為草繪平面，但擊銑削窗口操控面板中定義部草繪按鈕，系統(tǒng)打開草繪對話框，并提示選取參照，選取凹模底部曲面為底部參照，單擊確定按鈕，

46、進(jìn)入草繪狀態(tài)。在選項(xiàng)選項(xiàng)卡中單擊選取在窗口外圍線上選項(xiàng)，以定義刀具中心到達(dá)窗口輪廓線。在銑削窗口操控面板中單擊預(yù)覽按鈕，袁蘭生成的銑削窗口。單擊完成按鈕，完成銑削窗口的創(chuàng)建。演示刀具路徑在 NC 序列菜單中使用演示軌跡屏幕演示菜單命令，系統(tǒng)彈出播放路徑對話框。生成的刀具路徑軌跡如圖 5-33 所示。. . . . 38 / 45圖 5-33 生成的刀具軌跡7.生成加工 NC 代碼在 NC 序列菜單，使用其中的完成序列命令，系統(tǒng)返回加工菜單。在加工菜單中使用 CL 數(shù)據(jù)命令，系統(tǒng)打開如圖 5-34 所示的 CL 數(shù)據(jù)菜單。圖 5-34 CL 數(shù)據(jù)菜單在 Cl 數(shù)據(jù)菜單中使用輸出命令，系統(tǒng)打開輸出菜單和選取特征菜單。在選取特征菜單中使用操作命令，系統(tǒng)打開選取菜單菜單。在選取 OP010 后，系統(tǒng)打開如圖 5-35 所示的軌跡菜單。在軌跡菜單中使用文件命令，系統(tǒng)打開如圖 5-35 所示的輸出類型菜單。勾選 CL 文件、MCD 文件、交互選項(xiàng)，然后單擊完成命令。. . . . 39 / 45圖 5-35 軌跡菜單和輸出類型菜單進(jìn)行后處理是，系統(tǒng)彈出后置處理選項(xiàng)菜單，可以使用系統(tǒng)默認(rèn)選項(xiàng)，直接單擊完成命令。系統(tǒng)彈出如圖 5-36 所