吸塵器設(shè)計(jì)說(shuō)明書

..v目錄TOC\o"1-3"\h\u2098摘要III29209AbstractIV19998第一章前言13361.1設(shè)計(jì)的目的和意義152881.2CAD/CAM技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)430151.2.1CAD/CAM技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)5110431.2.2我國(guó)CAD/CAM技術(shù)發(fā)展概況8139121.3制造仿真技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用11129381.4設(shè)計(jì)中需要解決的主要問(wèn)題及難點(diǎn)1160051.5設(shè)計(jì)的流程12866第二章制造平臺(tái)的構(gòu)建13148452.1設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)1319782.1.1計(jì)算機(jī)13265672.1.2軟件的選用13209972.2加工平臺(tái)133962.3信息傳送平臺(tái)1416353第三章材料的選用1559103.1吸塵器外殼的材料選用15123013.2模具鋼的材料選用 1518902第四章CAD設(shè)計(jì)部分16197404.1CAD建模1654664.1.1目標(biāo)零件分析16150104.1.2建模16133634.2裝配2484344.3分模設(shè)計(jì)25197894.3.1抽殼25132234.3.2壓凹分模27135114.3.3裝配3129066第五章CAM設(shè)計(jì)部分3394215.1CAM軟件的選取3342425.2目標(biāo)零件加工工藝分析（數(shù)控工藝）33138285.2.1加工中心工藝分析35243465.2.2零件結(jié)構(gòu)工藝性分析35236825.2.3零件的定位與裝夾35275155.3虛擬加工流程3654885.3.1數(shù)控編程簡(jiǎn)述3634915.4數(shù)控加工工藝分析3748025.5吸塵器外殼凹模的模擬加工過(guò)程3726745.6程序生成4523977第六章程序471756第七章實(shí)際加工5028081結(jié)論5428950致謝5624998附錄57摘要針對(duì)現(xiàn)在階段我國(guó)機(jī)械行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，系統(tǒng)地分析我國(guó)機(jī)械行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)（CAD/CAM）的要求，對(duì)國(guó)內(nèi)外各種CAD/CAM設(shè)計(jì)軟件的特點(diǎn)及其應(yīng)用進(jìn)行了分析和使用，指出了CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)用在生產(chǎn)中的重要性。闡述了數(shù)字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用對(duì)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的意義所在。數(shù)字化設(shè)計(jì)制造打破了傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，步入無(wú)圖紙化的設(shè)計(jì)生產(chǎn)模式的新時(shí)代。在模具設(shè)計(jì)方面，很多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具只有在設(shè)計(jì)制造一體化的系統(tǒng)中才能高效率、高質(zhì)量地生產(chǎn)，在大批量生產(chǎn)中降低了成本。關(guān)鍵詞：機(jī)械行業(yè)，數(shù)字化，無(wú)圖化，新時(shí)代AbstractInviewofthesituationofstagemachineryindustrydevelopmentinourcountrynow,systematicallyanalyzesthemachineryindustrydevelopmenttrendandputer-aidedtechnology(CAD/CAM),requirements,bothathomeandabroadofvariousCAD/CAMdesignsoftwareanditsapplicationareanalyzedandthecharacteristicsofuse,pointsouttheimportanceofCAD/CAMsystemsusedinproduction.ExpoundedthedevelopmentandapplicationofCAD/CAMtechnologytothemeaningofmachinerymanufacturingindustryinourcountry.Digitaldesignandmanufacturinghasbrokenthetraditionalmodeofproduction,intonodrawingsofthedesignmodeofproductionofthenewage.Intermsofmolddesign,manyplexmouldonlyindesignandmanufactureofintegratedsystemsfortheirhighefficiency,highqualityproduction,reducethecostinmassproduction.Keywords:mechanicalindustry,digital,noPIC,anewera..v第一章前言1.1設(shè)計(jì)的目的和意義設(shè)計(jì)是產(chǎn)品生命周期中的第一個(gè)環(huán)節(jié)，也是最重要的環(huán)節(jié)。工程研究與實(shí)踐表明：整個(gè)產(chǎn)品生命周期約80％的費(fèi)用是由產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段(從產(chǎn)定義到制造之前)的工作所決定的，而這一階段本身所需費(fèi)用則占不到總費(fèi)用的3％。人類的創(chuàng)造性活動(dòng)在整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中最為活躍，其工作對(duì)后續(xù)工作具有決定性影響。設(shè)計(jì)方法學(xué)是在深入研究設(shè)計(jì)過(guò)程本質(zhì)的基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)。三維設(shè)計(jì)soildworks的優(yōu)點(diǎn)有:1．三維設(shè)計(jì)對(duì)于初學(xué)設(shè)計(jì)的人員具有上手快，立體感強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。而二維設(shè)計(jì)需要很強(qiáng)的立體想象能力，這種能力對(duì)于初學(xué)者比較困難，容易出錯(cuò)。2．三維設(shè)計(jì)可以采用參數(shù)化設(shè)計(jì)，相對(duì)二維設(shè)計(jì)修改方便、快速、簡(jiǎn)單。3．三維設(shè)計(jì)一般采用模塊化設(shè)計(jì)，同時(shí)利用裝配將整個(gè)模具通過(guò)對(duì)應(yīng)關(guān)系組合在一起更加直觀清楚。

4．利用干涉檢查功能可以避免復(fù)雜模具設(shè)計(jì)是經(jīng)?；爻霈F(xiàn)的“干涉”問(wèn)題。避免存在結(jié)構(gòu)性錯(cuò)誤。模具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。這個(gè)功能是二維設(shè)計(jì)不能具備的。5．在具有三維實(shí)體的環(huán)境下出二維工程圖保證平面圖、斷面圖、局部圖等準(zhǔn)確可靠。

6．三維模具在設(shè)計(jì)階段就可以計(jì)算出模具的重量，準(zhǔn)確控制成本。7．利用三維實(shí)體加工制作保麗龍，有效地提高了實(shí)型制作效率。并且保證機(jī)械加工余量均勻、可控，是“無(wú)人化”數(shù)控加工生產(chǎn)的前提。8．三維實(shí)體模具可以使C的一次、二次加工面編編程加工。減少機(jī)械加工出錯(cuò)的節(jié)點(diǎn)，徹底實(shí)現(xiàn)“無(wú)圖化”生產(chǎn)。9．在鉗工裝配極端，因?yàn)槿S實(shí)體的直觀的特點(diǎn)，可以大大減少工人識(shí)圖的時(shí)間，縮短了生產(chǎn)周期。10．利用三維設(shè)計(jì)，在最初階段就能夠?qū)崿F(xiàn)上游部門和下游部門數(shù)據(jù)共享，這樣有利于下游工序產(chǎn)生問(wèn)題意識(shí)或提出技巧，并將其反映給設(shè)計(jì)部門。11．三維實(shí)體設(shè)計(jì)是一種可以嘗試前所未有的、全新的構(gòu)思的工具。因?yàn)樗梢匀我庠囼?yàn)在實(shí)物上不允許的失敗，使設(shè)計(jì)人員不怕失敗，勇于創(chuàng)新。所以，soildworks等三維設(shè)計(jì)在工業(yè)上已經(jīng)普遍使用，在工業(yè)領(lǐng)域?qū)⒌玫揭粋€(gè)相當(dāng)重之地位。CAD整體解決方案系列產(chǎn)品由以中望為龍頭發(fā)起的“國(guó)產(chǎn)CAD軟件聯(lián)盟”推出，其盡最大限度優(yōu)化整合優(yōu)秀的國(guó)產(chǎn)軟件資源，通過(guò)各廠商之間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，集一流智慧，為企業(yè)打造出擁有極高性價(jià)比的一體化方案，徹底解決了企業(yè)低成本應(yīng)用CAD軟件的難題。中望與各聯(lián)盟成員的最新產(chǎn)品研發(fā)計(jì)劃正在緊鑼密鼓的推進(jìn)之中。相信不久的將來(lái)，聯(lián)盟將為制造企業(yè)帶來(lái)越來(lái)越多的創(chuàng)新成果，為實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造業(yè)走向世界的目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。本次峰會(huì)是e-works自2005年以來(lái)第四次成功舉辦的PLM領(lǐng)域高峰論壇。這一覆蓋了軍工、汽車、機(jī)械、電子電器等相關(guān)領(lǐng)域的年度專業(yè)盛筵，吸引了包括華為、TCL、三一重工、上汽集團(tuán)、中興通信等國(guó)內(nèi)數(shù)百家著名制造企業(yè)參加。未來(lái)，以中望為首的國(guó)產(chǎn)CAD軟件廠商將把更先進(jìn)的CAD技術(shù)深入應(yīng)用到制造業(yè)各領(lǐng)域，幫助國(guó)內(nèi)企業(yè)解決產(chǎn)品研發(fā)中的實(shí)際問(wèn)題，以一流的技術(shù)和服務(wù)助力企業(yè)調(diào)整和改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)品技術(shù)含量，讓“中國(guó)創(chuàng)造”遍布世界的每一個(gè)角落。而EdgeCAM等軟件將作為設(shè)計(jì)的后盾，在機(jī)械行業(yè)引導(dǎo)向前進(jìn)。如今，CATIA是法國(guó)DassaultSystem公司的CAD/CAE/CAM一體化軟件，居世界CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。廣泛應(yīng)用于航空航天、\t".vsharing./k/others/2007-11/_blank"汽車制造、造船、\t".vsharing./k/others/2007-11/_blank"機(jī)械制造、電子\電器、消費(fèi)品行業(yè)，它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，其特有的DMU電子樣機(jī)模塊功能及混合建模技術(shù)更是推動(dòng)著企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和生產(chǎn)力的提高。CATIA提供方便的解決方案，迎合所有工業(yè)領(lǐng)域的大、中、小型企業(yè)需要。包括:從大型的波音747飛機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)到化妝品的包裝盒，幾乎涵蓋了所有的\t".vsharing./k/others/2007-11/_blank"制造業(yè)產(chǎn)品。在世界上有超過(guò)13,000的用戶選擇了CATIA。CATIA源于航空航天業(yè)，但其強(qiáng)大的功能以得到各行業(yè)的認(rèn)可，在歐洲汽車業(yè)，已成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。CATIA的著名用戶包括波音、克萊斯勒、寶馬、奔馳等一大批知名企業(yè)。其用戶群體在世界制造業(yè)中具有舉足輕重的地位。波音飛機(jī)公司使用CATIA完成了整個(gè)波音777的電子裝配，創(chuàng)造了業(yè)界的一個(gè)奇跡，從而也確定了CATIA在CAD/CAE/CAM行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位CATIA是法國(guó)DassaultSystem公司的CAD/CAE/CAM一體化軟件，居世界CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，廣泛應(yīng)用于航空航天、\t".vsharing./k/others/2007-11/_blank"汽車制造、造船、\t".vsharing./k/others/2007-11/_blank"機(jī)械制造、電子\電器、消費(fèi)品行業(yè)，它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，其特有的DMU電子樣機(jī)模塊功能及混合建模技術(shù)更是推動(dòng)著企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和生產(chǎn)力的提高。CATIA提供方便的解決方案，迎合所有工業(yè)領(lǐng)域的大、中、小型企業(yè)需要。包括:從大型的波音747飛機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)到化妝品的包裝盒，幾乎涵蓋了所有的\t".vsharing./k/others/2007-11/_blank"制造業(yè)產(chǎn)品。在世界上有超過(guò)13,000的用戶選擇了CATIA。CATIA源于航空航天業(yè)，但其強(qiáng)大的功能以得到各行業(yè)的認(rèn)可，在歐洲汽車業(yè)，已成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。CATIA的著名用戶包括波音、克萊斯勒、寶馬、奔馳等一大批知名企業(yè)。其用戶群體在世界制造業(yè)中具有舉足輕重的地位。波音飛機(jī)公司使用CATIA完成了整個(gè)波音777的電子裝配，創(chuàng)造了業(yè)界的一個(gè)奇跡，從而也確定了CATIA在CAD/CAE/CAM行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位所以，在將來(lái)的機(jī)械行業(yè)，數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造永遠(yuǎn)不被淘汰，更會(huì)帶著我們的社會(huì)一步步發(fā)展。此次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：1、實(shí)現(xiàn)無(wú)圖紙化的數(shù)字化設(shè)計(jì)制造的平臺(tái)。2、使用soildworks軟件插入圖片來(lái)構(gòu)建吸塵器三維模型，是一個(gè)設(shè)計(jì)難點(diǎn)。3、根據(jù)模具的特點(diǎn)進(jìn)行分模，做模具裝配動(dòng)畫。4、確定模具，選擇加工工藝、夾具及其刀具。用EdgeCAM模擬加工，自動(dòng)生成G代碼，并做模具仿真動(dòng)畫。5、將G代碼傳送到加工中心，加工模具。1.2CAD/CAM技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD、CAM）技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代后期發(fā)達(dá)國(guó)家航空和軍事的工業(yè)中，隨著計(jì)算機(jī)信息的發(fā)展，CAD、CAM技術(shù)在全球迅速普及開來(lái)，帶來(lái)了一個(gè)新時(shí)代。CAD/CAM對(duì)于制造業(yè)來(lái)說(shuō)，它不僅給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了簡(jiǎn)便，也提高了設(shè)計(jì)品質(zhì)和制造品質(zhì)，縮短了設(shè)計(jì)的開發(fā)周期，降低了設(shè)計(jì)成本和開發(fā)的強(qiáng)有力手段。為制造商贏得市場(chǎng)的制勝法寶。因此，研究我國(guó)機(jī)械行業(yè)，利用CAD、CAM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，探討其發(fā)展前景，對(duì)加快我國(guó)機(jī)械行業(yè)CAD、CAM技術(shù)推廣應(yīng)用步伐，提高我國(guó)機(jī)械制造業(yè)在國(guó)際的競(jìng)爭(zhēng)力有深遠(yuǎn)的意義。CAD技術(shù)是當(dāng)今世界發(fā)展最快的技術(shù)之一。它不僅促使了生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變，同時(shí)也促進(jìn)了市場(chǎng)的發(fā)展。如今，CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)在許多領(lǐng)域中得到應(yīng)用，這里只討論在制造業(yè)中的應(yīng)用，設(shè)計(jì)知識(shí)、產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃、零件圖、裝配圖、產(chǎn)品功能需求。根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃和對(duì)產(chǎn)品功能的要求，不再僅僅是依靠設(shè)計(jì)者個(gè)人的知識(shí)和能力去設(shè)計(jì)，而是運(yùn)用包括設(shè)計(jì)者本人和存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的多種知識(shí)，在CAD系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下進(jìn)行工作。這種工作方式設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品大大優(yōu)于單個(gè)設(shè)計(jì)師憑個(gè)人腦力和能力設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品。另外，CAD輸出的結(jié)果也不僅僅是裝配圖和零件圖，還包括設(shè)計(jì)、制造過(guò)程中應(yīng)用計(jì)算機(jī)所需的各種信息。CAM技術(shù)概念。CAM技術(shù)主要是圍繞著q=%E6%95%B0%E6%8E%A7%E7%BC%96%E7%A8%8B%E6%8A%80%E6%9C%AF&ie=utf-8&src=wenda_link"\t"wenda.haosou./q/_blank"數(shù)控編程技術(shù)開始發(fā)展的。數(shù)控加工是CAD/CAM發(fā)揮效益最直接最明顯的環(huán)節(jié)之一。加工對(duì)象的形狀越復(fù)雜，加工精度越高，設(shè)計(jì)更改越頻繁，數(shù)控加工的優(yōu)越性越容易得到發(fā)揮。因此數(shù)控編程技術(shù)受到高度重視。然而從制造的全過(guò)程看，應(yīng)用計(jì)算機(jī)作為輔助手段的不僅僅是數(shù)控編程，還有許多技術(shù)和方法歸類于CAM的X疇，如計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（CAPP）、計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理（CAPM）、生產(chǎn)活動(dòng)控制（PAC）和模具的設(shè)計(jì)及其G代碼的生成等。其中有些內(nèi)容已經(jīng)超出了制造過(guò)程和間接制造過(guò)程；狹義CAM則是指制造過(guò)程中某個(gè)環(huán)節(jié)上應(yīng)用計(jì)算機(jī)。是對(duì)狹義CAM的一種概念性解釋，其中在制造全過(guò)程的數(shù)控編程環(huán)節(jié)上應(yīng)用了計(jì)算機(jī)。加工設(shè)備、工藝路線文件、工序、數(shù)控加工程序、內(nèi)容文件、零件信息、CAM數(shù)控檢測(cè)程序、數(shù)據(jù)庫(kù)和CAM系統(tǒng)CAD/CAM技術(shù)概念實(shí)際應(yīng)用中，CAD/CAM是以系統(tǒng)方式出現(xiàn)的，包括商品化CAD/CAM系統(tǒng)和企業(yè)根據(jù)應(yīng)用目標(biāo)構(gòu)件的CAD/CAM系統(tǒng)。系統(tǒng)中包括設(shè)計(jì)與制造過(guò)程的三個(gè)主要環(huán)節(jié)，即CAD、CAPP（puterAidedProcessPlanning）和NCP(NumericalControlProgramming)。其中CAPP和NCP屬于CAMX疇。完善的CAD/CAM系統(tǒng)一般包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程分析、工藝過(guò)程規(guī)劃、數(shù)控編程、工程數(shù)據(jù)庫(kù)以及系統(tǒng)接口幾個(gè)部分。這些部分以不同的形式組合集成就構(gòu)成各種類型的系統(tǒng)。1.產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)包括產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它們均在計(jì)算機(jī)的輔助下完成。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以應(yīng)用當(dāng)前較成熟的曲面造型技術(shù)、q=%E5%AE%9E%E4%BD%93%E9%80%A0%E5%9E%8B&ie=utf-8&src=wenda_link"\t"wenda.haosou./q/_blank"實(shí)體造型技術(shù)和特征造型技術(shù)。另外，在設(shè)計(jì)階段就要考慮零件的幾何特征和制造工藝特征，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)能在其他環(huán)節(jié)中使用。2.產(chǎn)品分析產(chǎn)品分析包括對(duì)產(chǎn)品的性能，材料的選擇等。3.工藝過(guò)程規(guī)劃工藝過(guò)程規(guī)劃是將產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的幾何特性和制造工藝特性等數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為各種加工和制造管理信息。零件加工過(guò)程的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)包括完成工藝路線與工序設(shè)計(jì)、產(chǎn)生工序圖和工藝文件、向CAM提供數(shù)控編程所需的工藝信息。CAPP一般采用樣件法和創(chuàng)成法原理。特征造型技術(shù)完整地描述了零件的幾何與工藝特征信息。CAPP首先要建立一個(gè)工藝路線設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)規(guī)劃、工藝決策方法等知識(shí)建立知識(shí)庫(kù)。工藝數(shù)據(jù)庫(kù)包括機(jī)床、刀具、夾具和切削參數(shù)等。4.數(shù)控編程加工零件需要來(lái)自CAD方面的幾何信息和來(lái)自CAPP方面的工藝信息。利用這些信息完成零件的q=%E6%95%B0%E6%8E%A7%E5%8A%A0%E5%B7%A5%E7%BC%96%E7%A8%8B&ie=utf-8&src=wenda_link"\t"wenda.haosou./q/_blank"數(shù)控加工編程及仿真，并提供數(shù)控加工指令文件和加工時(shí)間信息。1.2.1CAD/CAM技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)如今，CAD/CAM的代表軟件有很多，在機(jī)械行業(yè)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）主要用AutoCAD，而計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM)主要有MasterCAM、EdgeCAM等。它們的發(fā)展?fàn)顩r直接影響機(jī)械行業(yè)的效率和制造質(zhì)量。CAD/CAM技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，先后走過(guò)大型機(jī)、小型機(jī)、工作站、微機(jī)時(shí)代，每個(gè)時(shí)代都有當(dāng)時(shí)流行的CAD/CAM軟件?，F(xiàn)在，工作站和微機(jī)平臺(tái)CAD/CAM軟件已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位，并且出現(xiàn)了一批比較優(yōu)秀、比較流行的商品化軟件。這類軟件的特點(diǎn)是優(yōu)越的參數(shù)化設(shè)計(jì)、變量化設(shè)計(jì)及特征造型技術(shù)與傳統(tǒng)的實(shí)體和曲面造型功能結(jié)合在一起，加工方式完備，計(jì)算準(zhǔn)確，實(shí)用性強(qiáng)，深受設(shè)計(jì)者好贊，愛不釋手。21世紀(jì)模具制造行業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化,追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率,縮短設(shè)計(jì)周期及制造周期,降低生產(chǎn)成本,最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力,滿足用戶需求。具體表現(xiàn)出以下幾個(gè)特征。

（1)標(biāo)準(zhǔn)化CAD/CAM系統(tǒng)可建立標(biāo)準(zhǔn)零件數(shù)據(jù)庫(kù),非標(biāo)準(zhǔn)零件數(shù)據(jù)庫(kù)和模具參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)中的零件在CAD設(shè)計(jì)中可以隨時(shí)調(diào)用,并采用GT(成組技術(shù))生產(chǎn)。非標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)中存放的零件,雖然與設(shè)計(jì)所需結(jié)構(gòu)不盡相同,但利用系統(tǒng)自身的建模技術(shù)可以方便地進(jìn)行修改,從而加快設(shè)計(jì)過(guò)程,典型模具結(jié)構(gòu)庫(kù)是在參數(shù)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的,按用戶要求對(duì)相似模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改,即可生成所需要的結(jié)構(gòu)。

（2)集成化技術(shù)現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)不僅應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的集成,更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)技術(shù)、人和管理的集成。在開發(fā)模具制造系統(tǒng)時(shí)強(qiáng)調(diào)“多集成”的概念,即信息集成、智能集成、串并行工作機(jī)制集成及人員集成,這更適合未來(lái)制造系統(tǒng)的需求。

（3)智能化技術(shù)應(yīng)用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期(包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用)各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程(包括組織、管理、計(jì)劃、調(diào)度、控制等)各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化,以及模具設(shè)備的智能化,也要實(shí)現(xiàn)人與系統(tǒng)的融合及人在其中智能的充分發(fā)揮。

（4)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括硬件與軟件的集成實(shí)現(xiàn),各種通訊協(xié)議及制造自動(dòng)化協(xié)議,信息通訊接口,系統(tǒng)操作控制策略等,是實(shí)現(xiàn)各種制造系統(tǒng)自動(dòng)化的基礎(chǔ)。目前早已出現(xiàn)了通過(guò)Internet實(shí)現(xiàn)跨國(guó)界模具設(shè)計(jì)的成功例子。

（5)多學(xué)科多功能綜合產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)未來(lái)產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)不僅用到機(jī)械科學(xué)的理論與知識(shí),而且還用到電磁學(xué)、光學(xué)、控制理論等知識(shí)。產(chǎn)品的開發(fā)要進(jìn)行多目標(biāo)全性能的優(yōu)化設(shè)計(jì),以追求模具產(chǎn)品動(dòng)靜態(tài)特性、效率、精度、使用壽命、制造成本與制造周期的最佳組合。

（6)逆向工程技術(shù)的應(yīng)用在許多情況下,一些產(chǎn)品并非來(lái)自設(shè)計(jì)概念,而是起源于另外一些產(chǎn)品或?qū)嵨?要在只有產(chǎn)品原型或?qū)嵨锬Ｐ?而沒有產(chǎn)品圖樣的條件下進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)和制造以便制造出產(chǎn)品。此時(shí)需要通過(guò)實(shí)物的測(cè)量,然后利用測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)物的CAD幾何模型的重新構(gòu)造,這種過(guò)程就是逆向工程RE(ReverseEngineering)。逆向工程能夠縮短從設(shè)計(jì)到制造的周期,是幫助設(shè)計(jì)者實(shí)現(xiàn)并行工程等現(xiàn)代設(shè)計(jì)概念的一種強(qiáng)有力的工具,目前在工程上正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

（7)快速成形技術(shù)快速成形制造技RPM(RapidPrototyping&Manufacturing)是基于層制造原理,迅速制造出產(chǎn)品原型,而與零件的幾何復(fù)雜程度絲毫無(wú)關(guān),尤其在具有復(fù)雜曲面形狀的產(chǎn)品制造中更能顯示其優(yōu)越性。它不僅能夠迅速制造出原型供設(shè)計(jì)評(píng)估、裝配校驗(yàn)、功能試驗(yàn),而且還可以通過(guò)形狀復(fù)制快速經(jīng)濟(jì)地制造出產(chǎn)品模具(如制造電極用于EDM加工、作為模芯消失鑄造出模具等),從而避免了傳統(tǒng)模具制造的費(fèi)時(shí)、高成本的NC加工,因而RPM技術(shù)在模具制造中日益發(fā)揮著重要的作用。經(jīng)過(guò)這幾十年的發(fā)展,我國(guó)模具CAD/CAM有了長(zhǎng)足的發(fā)展,模具CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于我國(guó)企業(yè)。我國(guó)研制模具CAD/CAM軟件的開發(fā)水平也逐漸接近國(guó)外先進(jìn)水平。在政府的大力支持下先后出現(xiàn)了一批先進(jìn)的模具CAD/CAM示X企業(yè),高校和企業(yè)也培養(yǎng)了一大批模具CAD/CAM軟件開發(fā)及應(yīng)用人才。但總的來(lái)說(shuō),我國(guó)目前模具CAD/CAM軟件不管是從產(chǎn)品開發(fā)水平還是從商品化、市場(chǎng)化程度都與發(fā)達(dá)國(guó)家有不小的差距。模具CAD/CAM技術(shù)水平還處于向高技術(shù)集成和向產(chǎn)業(yè)化商品化過(guò)渡的時(shí)期,研制的軟件在可靠和穩(wěn)定性方面與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的軟件尚有一些差距,還沒有針對(duì)性的軟件,使用一般都是通用性軟件。但是我們不但要看清我們的劣勢(shì),也要看到我們的優(yōu)勢(shì)。與國(guó)外軟件相比我們的優(yōu)勢(shì)是:了解本國(guó)市場(chǎng),便于提供技術(shù)支持,相對(duì)價(jià)格便宜等。另外,我們有政府的大力支持,各大高校也為CAD軟件的開發(fā)培養(yǎng)了大批的人才。在這些前提下,我國(guó)模具CAD/CAM產(chǎn)業(yè)不僅要緊跟時(shí)代潮流,跟蹤國(guó)際最新動(dòng)態(tài),遵守各種國(guó)際規(guī)X,形成自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),更要立足國(guó)內(nèi),結(jié)合國(guó)情,面向國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要,開發(fā)出有自己特色,符合中國(guó)人習(xí)慣的CAD/CAM軟件。1.2.2我國(guó)CAD/CAM技術(shù)發(fā)展概況近年來(lái)，隨著我國(guó)正式加入WTO，經(jīng)濟(jì)全球化和信息化使我國(guó)制造企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境、發(fā)展模式和活動(dòng)空間等發(fā)生了深刻變化，這些變化對(duì)我國(guó)制造企業(yè)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，如何提高自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力已成為制造企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。目前看來(lái)CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用需求的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：1．CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具有更高的開放性CAD/CAM系統(tǒng)的開放性主要體現(xiàn)在系統(tǒng)的工作平臺(tái)、用戶接口、應(yīng)用開發(fā)環(huán)境以及與其他系統(tǒng)的信息交換等方面?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的CAD/CAM產(chǎn)品一般都會(huì)為最終用戶提供二次開發(fā)環(huán)境，有些產(chǎn)品甚至?xí)峁┢鋬?nèi)核源碼。這樣就允許用戶定制自已的CAD/CAM系統(tǒng)，具有很好的開放性。CAD/CAM系統(tǒng)的開放性是決定其能否真正達(dá)到實(shí)用化、能否真正使之轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的基礎(chǔ)。CAD/CAM軟件商應(yīng)該向企業(yè)提供易學(xué)易用的二次開發(fā)工具，即開發(fā)面向行業(yè)和企業(yè)應(yīng)用的專用CAD/CAM軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，適合企業(yè)的CAD/CAM應(yīng)用系統(tǒng)將會(huì)更加友好，更受用戶歡迎。2．CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具備更好的集成性集成就是向企業(yè)提供CAD/CAM一體化的解決方案。集成的出發(fā)點(diǎn)是：企業(yè)中各個(gè)環(huán)節(jié)是不可分割的，必須統(tǒng)一考慮；企業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)質(zhì)上是信息的采集、傳遞和加工處理的過(guò)程。CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)用集成性的提高可分為以下四個(gè)步驟：（1）以“甩掉圖板”為目標(biāo)的計(jì)算機(jī)輔助繪圖與設(shè)計(jì)系統(tǒng)；（2）以資源共享、權(quán)限控制為目標(biāo)的產(chǎn)品信息管理系統(tǒng)（PDMS），由此可以甩掉紙介質(zhì)的圖紙文檔，并且在企業(yè)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)信息和管理信息的集成，逐步實(shí)現(xiàn)甩掉工藝卡；（3）以建立全局產(chǎn)品模型、無(wú)紙?jiān)O(shè)計(jì)、加工管理為目標(biāo)的計(jì)算機(jī)輔助三維設(shè)計(jì)、分析、仿真模擬以及加工集成系統(tǒng)；（4）以控制產(chǎn)品生命周期為目標(biāo)的并行工程。其基本要素是優(yōu)化設(shè)計(jì)，并且從產(chǎn)品性能設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造工藝性能設(shè)計(jì)、產(chǎn)品可檢測(cè)性能設(shè)計(jì)、產(chǎn)品可維護(hù)性能設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品依從性能設(shè)計(jì)入手進(jìn)行優(yōu)化。3．CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)用逐步深入，企業(yè)提出智能化需求設(shè)計(jì)是一個(gè)含有高度智能的人類創(chuàng)造性活動(dòng)，智能CAD/CAM是CAD/CAM發(fā)展的必然方向。從人類認(rèn)識(shí)和思維的模型來(lái)看，現(xiàn)有的人工智能技術(shù)對(duì)模擬人類的思維活動(dòng)（包括形象思維、抽象思維和創(chuàng)造性思維等多種形式）往往是束手無(wú)策的。因此，智能CAD/CAM系統(tǒng)不僅僅是簡(jiǎn)單地將現(xiàn)有的智能技術(shù)與CAD/CAM技術(shù)相結(jié)合，更要深入研究人類設(shè)計(jì)的思維模型，并用信息技術(shù)來(lái)表達(dá)和模仿。要使產(chǎn)品、工程和系統(tǒng)的質(zhì)量好、成本低、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)，就需要用最好的設(shè)計(jì)、最好的加工和最好的管理，就十分迫切需要總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)品、工程和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，融合成功的設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)完成智能設(shè)計(jì)、智能制造系統(tǒng)去指導(dǎo)新產(chǎn)品、新工程和新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造，這樣才能使我們的產(chǎn)品、工程和系統(tǒng)有創(chuàng)新性。4．CAD/CAM系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化工作是企業(yè)應(yīng)用的有力保障現(xiàn)有CAD/CAM軟件一般是集成在一個(gè)異構(gòu)的工作平臺(tái)之上，為了支持異構(gòu)跨平臺(tái)的環(huán)境，就要求它應(yīng)是一個(gè)開放的系統(tǒng)，這需要采用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)來(lái)保障異構(gòu)環(huán)境下數(shù)據(jù)的一致性和交互性。除了CAD/CAM支撐軟件逐步實(shí)現(xiàn)ISO標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外，面向應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件（零部件庫(kù)）、標(biāo)準(zhǔn)化方法也已成為CAD/CAM系統(tǒng)中的必備內(nèi)容，且向著合理化工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用方向發(fā)展。完善的CAD/CAM標(biāo)準(zhǔn)體系是指導(dǎo)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化管理部門進(jìn)行CAD/CAM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作的科學(xué)依據(jù)，是開發(fā)制定CAD/CAM技術(shù)各相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，也是促進(jìn)CAD/CAM技術(shù)普及應(yīng)用的約束手段。因此，在CAD/CAM應(yīng)用中應(yīng)跟蹤國(guó)際的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、研究制定符合我國(guó)國(guó)情的CAD/CAM標(biāo)準(zhǔn)，并切實(shí)加以執(zhí)行。這是促進(jìn)我國(guó)CAD/CAM技術(shù)研究開發(fā)、推廣應(yīng)用不斷發(fā)展的重要證.CAD/CAM的技術(shù)進(jìn)步始終與工程實(shí)際相結(jié)合，歷史上在其發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，它在我國(guó)的應(yīng)用和發(fā)展必將對(duì)制造企業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，對(duì)提高我國(guó)制造企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力起到舉足輕重的作用。隨著國(guó)外先進(jìn)CAD/CAM技術(shù)的大量引進(jìn)及大力實(shí)施國(guó)家“863計(jì)劃”、創(chuàng)新基金、國(guó)家重大科技產(chǎn)業(yè)工程項(xiàng)目等重大科技計(jì)劃，我國(guó)綜合科學(xué)技術(shù)水平將日益提高，CAD/CAM技術(shù)在國(guó)內(nèi)制造業(yè)將日趨實(shí)用化與普及化。1.3制造仿真技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用在制造企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的過(guò)程中,計(jì)算機(jī)仿真一直是不可缺少的工具,它在減少損失、節(jié)約經(jīng)費(fèi)、縮短開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面發(fā)揮了巨大作用.制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,促使各國(guó)研究和應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù).先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,為計(jì)算機(jī)仿真的應(yīng)用提供新的舞臺(tái),提出更高的要求.從發(fā)展的歷程來(lái)看,仿真技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域空前的擴(kuò)大,已從傳統(tǒng)的制造領(lǐng)域(生產(chǎn)計(jì)劃制定、加工、裝配、測(cè)試)擴(kuò)展到產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)和銷售領(lǐng)域.而與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合所帶來(lái)的仿真的分布性、與圖形和傳感器技術(shù)相結(jié)合所帶來(lái)的仿真的交互性、以及仿真技術(shù)應(yīng)用的集成化,是仿真技術(shù)在制造業(yè)中應(yīng)用的新趨勢(shì).按照仿真技術(shù)應(yīng)用的對(duì)象不同,可將制造業(yè)中應(yīng)用的仿真分為四類:面向產(chǎn)品的仿真;面向制造工藝和裝備的仿真;面向生產(chǎn)管理的仿真;面向企業(yè)其它環(huán)節(jié)的仿真.本文將從以上四個(gè)方面,介紹計(jì)算機(jī)仿真在制造業(yè)中的具體應(yīng)用.本文最后還介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)和擬實(shí)制造的概念,作為計(jì)算機(jī)仿真在制造業(yè)中應(yīng)用的展望.現(xiàn)在，面向制造系統(tǒng)的仿真出現(xiàn)了一體化支撐軟件，實(shí)現(xiàn)了仿真建模、仿真運(yùn)行、輸出分析的集成環(huán)境，仿真監(jiān)控運(yùn)用了并發(fā)執(zhí)行機(jī)制，在數(shù)據(jù)庫(kù)管理的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了模型數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、仿真結(jié)果的統(tǒng)一管理，人工智能技術(shù)也應(yīng)用在仿真建模、仿真運(yùn)行和仿真結(jié)果的分析中。1.4設(shè)計(jì)中需要解決的主要問(wèn)題及難點(diǎn)首先，對(duì)于我們的設(shè)計(jì)研究，怎么才能工件吸塵器的模型，怎么進(jìn)行分模和加工，生成G代碼后怎么傳送到加工中心加工。這是設(shè)計(jì)中所面對(duì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)要對(duì)專業(yè)知識(shí)的鞏固和了解，設(shè)計(jì)軟件的熟悉掌握，如CAD，soildworks及EdgeCAM，對(duì)制造仿真生成G代碼的學(xué)習(xí)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，有一個(gè)好的思緒去準(zhǔn)備，為設(shè)計(jì)理一個(gè)大概的提綱，這樣在設(shè)計(jì)過(guò)程中就有條理地進(jìn)行。建模是我們的一大難點(diǎn)，以圖片建模，相當(dāng)考驗(yàn)我們對(duì)軟件的熟練程度，曲面的構(gòu)建，對(duì)命令的使用和認(rèn)識(shí)。在建模中認(rèn)識(shí)到許多不足的地方，不停的學(xué)習(xí)和練習(xí)，在知道老師和同學(xué)的幫助和指導(dǎo)下，終于還是完成了建模部分。1.5設(shè)計(jì)的流程1、第一周進(jìn)行開題報(bào)告的書寫，查閱收集相關(guān)資料。并對(duì)模型的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步地了解。2、第二周進(jìn)行模型分析，嘗試開始建立模型。3、第三周進(jìn)行模型確定和分模。4、第四周完成模具的三維模型，并附帶二維圖紙，圖紙根據(jù)要求選擇合適的模板格式。5、第五周和第六周完成模具的CAM部分加工設(shè)計(jì)及G代碼的生成。6、第七周、第八周在加工中心制造吸塵器外殼凹模的模具。7、第九周和第十周完成吸塵器外殼圖模模具的裝配仿真，分模仿真和加工仿真。8、第十一周到第十四周書寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書。第二章制造平臺(tái)的構(gòu)建2.1設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)關(guān)于對(duì)模具的設(shè)計(jì)，首先，我們必須有一臺(tái)計(jì)算機(jī)和設(shè)計(jì)軟件。這是我們必不可少的。數(shù)字化設(shè)計(jì)制造在社會(huì)工業(yè)上得到尤為迅速的發(fā)展，仿真平臺(tái)漸漸地和實(shí)際生產(chǎn)相吻合，使生產(chǎn)得到質(zhì)量上和效率上的到保障。從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)，主要需要這些過(guò)程：設(shè)計(jì)→建?！帜９に嚪治觥鶦AM加工仿真→G代碼生成→加工中心168542.1.1計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)是設(shè)計(jì)的基本核心，所有的設(shè)計(jì)都離不開它，它帶給我們方便和設(shè)計(jì)的平臺(tái)，所有需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)必須和所選用的軟件想兼容，這樣才能使設(shè)計(jì)順利完成。235942.1.2軟件的選用設(shè)計(jì)軟件我們使用soildworks和EdgeCAM三個(gè)軟件。在設(shè)計(jì)的軟件中，比如AutoCAD、UG、proe、Catia、soildEdge等這些都是比較常見的三維設(shè)計(jì)軟件，而制造仿真軟件中MasterCAM也是常見的，但是，在此次設(shè)計(jì)中，考慮很多的問(wèn)題，最后選定soildworks和EdgeCAM兩個(gè)軟件作為設(shè)計(jì)的工具和軟件研究的對(duì)象。2.2加工平臺(tái)加工中心最適合加工形狀復(fù)雜、工序較多、要求較高的零件，這類零件常需使用多種類型的通用機(jī)床、刀具和夾具，經(jīng)多次裝夾和調(diào)整才能完成加工。對(duì)于機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜的吸塵器，曲面的加工是非常復(fù)雜的，雖然不需要二次夾具，但是它在加工時(shí)候需要的步驟太多。所以，我們必須有一個(gè)加工的平臺(tái)，就是加工中心，只需要C代碼和正確的選擇夾具及其刀具。在模擬加工的過(guò)程中，讓設(shè)計(jì)更明白地展現(xiàn)在我們實(shí)現(xiàn)里，加工過(guò)程和G代碼的生成。2.3信息傳送平臺(tái)將模擬加工中生成的G代碼通過(guò)RS232瑞口用傳輸線從電腦傳到機(jī)器中，但是，機(jī)械的種類不同和系統(tǒng)選擇不一，所以傳送選擇的端口等不同。系統(tǒng)接好機(jī)器與q=%E7%94%B5%E8%84%91%E8%BF%9E%E6%8E%A5%E7%BA%BF&ie=utf-8&src=wenda_link"\t"wenda.haosou./q/_blank"電腦連接線后,在電腦里設(shè)定好傳輸參數(shù)(要與機(jī)器內(nèi)置參數(shù)一樣)如傳輸速率,停止位元,結(jié)束位元等。第三章材料的選用180513.1吸塵器外殼的材料選用吸塵器的材料選擇亞克力，我們選擇亞克力，是有一定的根據(jù)，首先，它有很多的有點(diǎn)：1.加工可塑性大，可制成各種所需要的形狀與產(chǎn)品，造型變化大，w=%E5%8A%A0%E5%B7%A5%E6%88%90%E5%9E%8B&ch=link"\t"wenwen.sogou./z/_blank"加工成型容易2.具有高透明度，透光率達(dá)92％，有"w=%E5%A1%91%E8%83%B6&ch=link"\t"wenwen.sogou./z/_blank"塑膠水晶"之美譽(yù)，做出來(lái)的產(chǎn)品視覺上美觀。3.耐候及耐酸堿性能好，不會(huì)因常年累月的日曬雨淋，而產(chǎn)生泛黃及w=%E6%B0%B4%E8%A7%A3&ch=link"\t"wenwen.sogou./z/_blank"水解的現(xiàn)象；4.抗沖擊力強(qiáng)，是w=%E6%99%AE%E9%80%9A%E7%8E%BB%E7%92%83&ch=link"\t"wenwen.sogou./z/_blank"普通玻璃的十六倍5.w=%E7%BB%9D%E7%BC%98%E6%80%A7%E8%83%BD&ch=link"\t"wenwen.sogou./z/_blank"絕緣性能優(yōu)良，適合各種電器設(shè)備；但是，它也有缺點(diǎn)：首先，它價(jià)格昂貴，不利于運(yùn)輸，對(duì)于大批量生產(chǎn)，運(yùn)輸過(guò)程很容易損壞。加工時(shí)摩擦產(chǎn)生異味，鉆孔容易滑絲。但對(duì)于我們只是選擇研究，用亞克力來(lái)代替模具鋼作為研究對(duì)象，不會(huì)因?yàn)樗恍┤秉c(diǎn)而不選擇它的優(yōu)點(diǎn)。27293.2模具鋼的材料選用 用亞克力來(lái)模擬模具鋼來(lái)做模具，代替模具鋼作為研究對(duì)象，容易加工，美觀。8640第四章CAD設(shè)計(jì)部分263234.1CAD建模開始建模，開始進(jìn)入設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。65994.1.1目標(biāo)零件分析吸塵器是很常見的，但是它的外形種類不勝枚舉。零件圖片一個(gè)很多曲面構(gòu)成的吸塵器模具。首先對(duì)模具的分析了解，這樣只有一X圖片的模型，要對(duì)它的大小尺寸的固定我們必須用圖片來(lái)建模。它是由一個(gè)個(gè)曲面構(gòu)成，而有些曲面我們根本無(wú)法去建，只能先建出與它相鄰且連接的兩個(gè)曲面，然后放樣生成。222284.1.2建模選擇建模的軟件我選擇soildworks2012.首先，選擇模具的正視圖插入到soildworks軟件中，選擇前視基準(zhǔn)面，如圖所示：零件圖片1然后選擇右視基準(zhǔn)面插入右視圖零件圖片2插入圖片完成后，構(gòu)建模具的輪廓和所需的曲面。零件圖片3如圖所示是根據(jù)插入的圖片所建出的曲面，然后經(jīng)過(guò)分割、放樣等命令構(gòu)建出。零件圖片4用兩個(gè)曲面放樣得到：零件圖片5因?yàn)槲鼔m器是個(gè)對(duì)稱模具，所以建模的時(shí)候只需要它的一半，鏡像然后實(shí)體完成建模。如圖：前視圖上視圖右視圖模具圖模具的工程圖示例圖片如下圖所示：工程圖185894.2裝配關(guān)于它的配合，這個(gè)建模的時(shí)候是一個(gè)實(shí)體的一半鏡像而成，所以在配合的時(shí)候不會(huì)出錯(cuò)，如圖：裝配圖144354.3分模設(shè)計(jì)分模設(shè)計(jì)這一塊，因?yàn)樗且粋€(gè)對(duì)稱的模具，所以在分模的時(shí)候選擇一半來(lái)做，如果用整個(gè)實(shí)體來(lái)做，復(fù)雜且不好選分型面。對(duì)于這樣一個(gè)不規(guī)則的模具做分模時(shí)，抽殼是一個(gè)很大的問(wèn)題，曲率分析，曲率太小的曲面抽殼時(shí)厚度不能大于曲率的半徑，所以要選擇一個(gè)適合的厚度來(lái)抽殼，這樣才能完成抽殼這一部分。66184.3.1抽殼將模具的一半來(lái)作為抽殼和設(shè)計(jì)的研究對(duì)象。如圖：模具目標(biāo)圖選擇切面作為抽殼的面，因?yàn)檫@個(gè)面是整個(gè)實(shí)體最大的面，便于分模。按照標(biāo)準(zhǔn)選擇抽殼的厚度。塑料料制品的最小壁厚及常用壁厚推薦值(單位mm)工程塑料最小壁厚小型制品壁厚中型制品壁厚大型制品壁厚尼龍(PA)0.450.761.502.40～3.20聚乙烯(PE)0.601.251.602.40～3.20聚苯乙烯(PS)0.751.251.603.20～5.40有機(jī)玻璃(PMMA)0.801.502.204.00～6.50聚丙烯(PP)0.851.451.752.40～3.20聚碳酸酯(PC)0.951.802.303.00～4.50聚甲醛(POM)0.451.401.602.40～3.20聚砜(PSU)0.951.802.303.00～4.50ABS0.801.502.202.40～3.20PC+ABS0.751.502.202.40～3.20表188424.3.2壓凹分模壓凹分模不用選擇分型面和分型線，壓凹的實(shí)質(zhì)就是將模具作為對(duì)象，將一個(gè)實(shí)體一份為二，得出一個(gè)凹模和一個(gè)凸模。將抽殼完成的模具用soildworks打開，以抽殼的面作為基準(zhǔn)面拉伸凸臺(tái)，凸臺(tái)的尺寸為150*150*28.57mm，不合并結(jié)果。如圖所示：壓凹打開壓凹命令，以拉伸的凸臺(tái)作為目標(biāo)實(shí)體，吸塵器模具作為工具實(shí)體，完成壓凹。如圖所示圖1壓凹完成后，生成一個(gè)完全裝配的三個(gè)實(shí)體，吸塵器模具、凹模和凸模。凹模圖凸模圖吸塵器模具4.3.3裝配吸塵器的分模裝配如圖所示：裝配圖23150第五章CAM設(shè)計(jì)部分CAM設(shè)計(jì)部分充分體現(xiàn)了實(shí)體與刀具路徑之間的關(guān)聯(lián)，實(shí)體的幾何特征(如:高度、深度、直徑)的確定，在軟件想要修改，只需將刀具路徑進(jìn)行更新即可，這就是edgecam的一個(gè)好處，他可以適時(shí)修改，不需要從頭做，改了其中一個(gè)參數(shù)，可以自動(dòng)修改相關(guān)聯(lián)的其他參數(shù)和操作而無(wú)須重新編輯。所以，在我們做模具設(shè)計(jì)，CAM是必不可少的部分。247125.1CAM軟件的選取在設(shè)計(jì)中，CAM主流軟件很多。1、MasterCAM是加工編程軟件，但是建模不在強(qiáng)項(xiàng)。2、proe側(cè)重建模，對(duì)于模擬加工和工藝選擇不夠好。3、UG兩者都能作，而且功能比較強(qiáng)大，感覺UG比較不錯(cuò)，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)南方小公司用proe比較多，一些比較大的公司用UG比較多，因?yàn)閜roe建模相對(duì)來(lái)說(shuō)方便一點(diǎn)，功能也還行，UG則比較全面建模不弱于proe甚至某些建模功能還強(qiáng)，而且加工，分析，鈑金，模具，PLM做的都很好，所以一般大公司選擇UG比較多，只是學(xué)習(xí)較難。因?yàn)榭紤]很多因素，我們選擇EdgeCAM來(lái)作為設(shè)計(jì)的CAM軟件的研究對(duì)象。120425.2目標(biāo)零件加工工藝分析（數(shù)控工藝）一個(gè)以150*150*28.57mm的毛坯，加工吸塵器的凹模。模具圖1、選定毛坯尺寸2、銑凹槽，選定下刀坐標(biāo)點(diǎn)和銑曲面。如圖：圖1181775.2.1加工中心工藝分析吸塵器凹模毛坯尺寸150*150*28.57mm，首先夾緊毛坯銑曲面，選擇刀具和系統(tǒng)。171075.2.2零件結(jié)構(gòu)工藝性分析根據(jù)吸塵器的外形可看出，它的結(jié)構(gòu)是由曲面構(gòu)成，不規(guī)則的曲面相接而成的一個(gè)吸塵器外殼，做出的凹模選擇的毛坯為150*150*28.57mm，在選材的時(shí)候，用亞克力來(lái)替代模具鋼來(lái)作為研究對(duì)象，所以在加工曲面方便得多。229545.2.3零件的定位與裝夾由于是單件小批量生產(chǎn)，所以采用的是通用夾具：精密平口鉗，該夾具已在機(jī)床上找正、找平，并固定在機(jī)床工作臺(tái)上了。每個(gè)零件裝夾后，X坐標(biāo)是固定不變的，只需要用試切法找到Z和Y的零點(diǎn)即可。138105.3虛擬加工流程本次數(shù)控機(jī)床的選擇為：機(jī)床型號(hào)：VMC850，系統(tǒng)：fanuc0i系統(tǒng)。加工流程：系統(tǒng)選擇-程序輸入-零件定位-開始粗銑曲面-粗銑清角。吸塵器外殼凹模，在加工過(guò)程中無(wú)需銑毛坯平面，直接先粗銑曲面，然后等粗清角。5.3.1數(shù)控編程簡(jiǎn)述普通機(jī)床上加工零件，一般按照?qǐng)D樣制定好零件的加工工藝規(guī)程加工，工藝規(guī)程包括零件的加工工序、切削用量、機(jī)床的規(guī)格及刀具、夾具等內(nèi)容。而數(shù)控機(jī)床則是按照事先編制好的加工程序，自動(dòng)對(duì)被加工零件進(jìn)行加工。把零件的加工工藝路線、工藝參數(shù)，位移量、刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡、切削參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、切削深度、進(jìn)給量等）以及輔助功能（換刀，切削液開、關(guān)主軸正反轉(zhuǎn)，等）按照數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫成加工程序單，輸入到數(shù)控機(jī)床的控裝置從而控制機(jī)床加工零件。加工步驟1、分析圖樣，確定加工工藝過(guò)程。2、數(shù)值計(jì)算。根據(jù)零件的幾何尺寸，確定的工藝路線及設(shè)定的坐標(biāo)系，計(jì)算零件粗、精加工各運(yùn)動(dòng)軌跡，得到刀位數(shù)據(jù)。3、編寫零件加工程序單。4、輸入/傳送程序。5、程序校驗(yàn)與首件試切。5.4數(shù)控加工工藝分析由于是單件小批量生產(chǎn)，所以采用的是通用夾具：精密平口鉗，該夾具已在機(jī)床上找正、找平，并固定在機(jī)床工作臺(tái)上。每個(gè)零件裝夾后，X坐標(biāo)是固定不變的，只需要用試切法找到Z和Y的零點(diǎn)即可。由于零件的程序零點(diǎn)設(shè)定在工件上表面的左下角處，所以，只需用標(biāo)準(zhǔn)刀（1號(hào)刀）試切工件上表面，取Z=0，在機(jī)床的offsettiing中讓機(jī)床測(cè)量該點(diǎn)，即可設(shè)置G54（或G55-G59）。刀具的選擇為：1、2號(hào)6球刀粗加2、3號(hào)4球刀等粗、清角在CAM程序中，選擇吸塵器的模具生成毛胚，在使用相對(duì)應(yīng)的刀具合理的選擇相對(duì)的加工方式加工即可。5.5吸塵器外殼凹模的模擬加工過(guò)程將完成了的凹模用EdgeCAM打開，如圖所示：圖1選擇毛胚和夾具按鈕，選用自定義生成毛胚，并選擇毛胚實(shí)體：開始定義毛坯，如圖所示：毛坯定義下圖即為定義完成的毛坯。圖2新建CPL點(diǎn)，選擇毛胚表面左下角為新的CPL點(diǎn)：下圖為新建CPL點(diǎn)的設(shè)置。圖2選取點(diǎn)：圖3這樣就完成了CPL的建立，之后就開始加工界面。進(jìn)入加工模式，根據(jù)工藝設(shè)置CPL點(diǎn)，選擇2號(hào)6球刀粗加和3號(hào)4球刀等粗、清角。如圖：2號(hào)刀粗加工完成之后等粗加工。圖4設(shè)置參數(shù)如圖所示，其他參數(shù)默認(rèn)，開始加工。圖5等粗加工完成后清角加工，設(shè)置參數(shù)。圖6其他設(shè)置參數(shù)默認(rèn)，開始加工。圖75.6程序生成等清加工完成，所有的吸塵器外殼凹模加工完成了。之后G代碼的生成，點(diǎn)擊命令生成C文件，開始生成代碼。如圖所示：圖8點(diǎn)擊確定，開始生成代碼。圖9完成C文件生成。圖10第六章程序%G21G90G40T02M06G54S1600M3G0X44.859Y88.044G43H02Z5.0G1X59.961Y78.25Z-1.0F600.0X62.144Y76.845X64.11Y75.311X64.528Y75.0G3X66.912Y73.259R65.163X68.884Y71.899R80.66X72.282Y69.722R94.034X74.601Y68.343R154.502G1X76.605Y67.227X78.038Y66.463G3X79.415Y66.814R1.057G2X80.296Y67.875R20.831G3X80.019Y68.8R0.6G2X76.439Y70.188R82.88X70.168Y72.982R141.164X67.154Y74.406R182.608G1X62.144Y76.845G2X59.53Y78.533R188.71X58.949Y79.002R5.405G3X58.835Y79.044R0.089X58.785Y78.933R0.089X58.881Y78.871R0.098G2X59.468Y78.576R6.283G3X59.712Y78.662R0.257X59.912Y79.15R0.659G1X59.842Y80.429G3X58.983Y81.721R1.532G1X57.838Y82.279X53.338Y84.436G3X47.967Y86.939R870.702X16.95Y105.501Z-7.203X16.697Y105.416Z-6.556X16.654Y105.402Z-6.423X16.503Y105.351Z-5.926X16.353Y105.301Z-5.327X16.237Y105.264Z-4.753X16.231Y105.258Z-4.712X16.144Y1