基于ug的玩具汽車外殼三維設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文）</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目：基于UG的玩具汽車外殼的</p><p>　　三維設(shè)計(jì)與數(shù)控加工 </p><p>　　系 部 名 稱： 機(jī)電工程系 </p><p>　　專 業(yè)： 數(shù)控技術(shù) </

2、p><p>　　班 級(jí)： 11422 </p><p>　　二O一四 年 五 月</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本課題是基于UG的玩具汽車的三維設(shè)計(jì)與數(shù)控加工。本文首先解釋了為什么會(huì)選用UG來(lái)進(jìn)行零件的造型設(shè)計(jì)，在眾多三維設(shè)計(jì)軟件中，UG軟件有

3、什么優(yōu)勢(shì)。然后對(duì)玩具汽車進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)，列出設(shè)計(jì)過(guò)程中的注意事項(xiàng)和遇到的問(wèn)題。</p><p>　　由于本模型是塑料模型，設(shè)計(jì)模具時(shí)選用注塑模具。模具設(shè)計(jì)的基本步驟為加載部件、初始設(shè)置、分型前的準(zhǔn)備、創(chuàng)建分型線、創(chuàng)建分型面、抽取型芯型腔區(qū)域、創(chuàng)建型芯和型腔。整個(gè)過(guò)程有兩種方法。一種是手動(dòng)分型，利用建模環(huán)境自帶的命令完成分型。另一種是自動(dòng)分型，用開(kāi)始命令里的注塑模向?qū)?lái)按照提供的步驟來(lái)分型。隨后是對(duì)型芯和型腔的加

4、工。利用UG軟件對(duì)零件的加工，生成刀軌，并導(dǎo)出程序在宇龍數(shù)控仿真上模仿真實(shí)加工。加工工藝編制需要對(duì)零件的材料，加工內(nèi)容等特性進(jìn)行分析。對(duì)在數(shù)銑加工的部分編寫(xiě)加工工藝卡片，和工序卡片。對(duì)不能數(shù)銑加工的部分，設(shè)計(jì)電極，采用電火花成型加工。</p><p>　　關(guān)鍵詞：UG、三維建模、分型、工藝、電極設(shè)計(jì)、刀路設(shè)計(jì)、宇龍仿真</p><p>　　Abstract This topic

5、is the 3D design and NC machining of the toy car based on UG. Design this paper explains why UG was selected in many parts, 3D design software, UG software has what advantage. Then the three-dimensional modeling design f

6、or toy cars, and the problem encountered</p><p>　　in the design process of the considerations listed. Because the model is a plastic model selection of injection mold, mold design. The basic process of d

7、ie design for load components, initial setting, type of preparation, create parting line, create parting surfaces, extraction of core and cavity area, to create the core and cavity. The whole process has two kinds of met

8、hods. A manual type, using the modeling environment with the command finished typing. Another is the automatic classificati</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要2</b></p&

9、gt;<p><b>　　第一章 概論5</b></p><p><b>　　1.1 簡(jiǎn)介5</b></p><p>　　1.2對(duì)汽車加工的基本要素5</p><p>　　1.3 汽車材料及性能6</p><p>　　1.4課題的任務(wù)及技術(shù)8</p><

10、p>　　1.5課題的目的及意義9</p><p>　　第二章 玩具汽車外殼的三維設(shè)計(jì)10</p><p>　　2.1 UG軟件的介紹10</p><p>　　2.2 零件的測(cè)繪10</p><p>　　2.4 完成主要零件的公母模設(shè)計(jì)15</p><p>　　第三章 玩具汽車主要零件的制造工藝設(shè)計(jì)

11、19</p><p>　　3.1、型芯的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.2、型腔的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)26</p><p>　　3.3、主要零件的公母模零件的電極設(shè)計(jì)28</p><p>　　第四章 主要零件的銑加工仿真29</p><p>　　4.1 仿真加工的目的和分類30</p>

12、<p>　　4.2加工程序30</p><p>　　4.3宇龍仿真軟件31</p><p>　　第五章 繪制產(chǎn)品與相應(yīng)的工程圖35</p><p>　　5.1、繪制工程圖的主要步驟35</p><p>　　第六章 結(jié)論與探究38</p><p><b>　　主要參考文獻(xiàn)39</

13、b></p><p><b>　　概論</b></p><p><b>　　1.1 簡(jiǎn)介</b></p><p>　　中國(guó)的電動(dòng)玩具車在經(jīng)過(guò)多年的市場(chǎng)培育和宣傳后，同時(shí)現(xiàn)在隨著技術(shù)的不斷的發(fā)展，新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，電動(dòng)玩具車已成為男孩子們玩具中最主力的玩具。其中主要的原因如下： </p>&l

14、t;p>　　首先是家庭轎車的普及帶動(dòng)玩具模型車市場(chǎng)，現(xiàn)在我國(guó)轎車家庭普及率在城市只有10%左右。隨著家庭轎車的普及，車的概念不斷深入孩子們的腦海中，因此會(huì)帶來(lái)比較大的需求，同時(shí)也是由于家庭轎車的普及，也將會(huì)帶動(dòng)相關(guān)玩具模型車市場(chǎng)的擴(kuò)大，而現(xiàn)在按比例生產(chǎn)的電動(dòng)玩具車已經(jīng)成為車模發(fā)燒友的收藏。 </p><p>　　其次是文化創(chuàng)意將推動(dòng)玩具車市場(chǎng)進(jìn)一步擴(kuò)大。玩具是形象創(chuàng)意重要的衍生品。由動(dòng)畫(huà)片帶動(dòng)相關(guān)

15、的玩具的熱銷仍然是屢試不爽的市場(chǎng)手段。在電動(dòng)玩具車行業(yè)中動(dòng)畫(huà)片《汽車總動(dòng)員》的播出，曾經(jīng)極大地帶動(dòng)電動(dòng)玩具車和模型車等相關(guān)玩具的銷售。</p><p>　　最后一個(gè)原因是兒童玩具市場(chǎng)需求是彈性的，兒童玩具商品有它的自己的特性，與其他的商品有著一定的區(qū)別，兒童玩具的市場(chǎng)需求是彈性的、同時(shí)又有著極大的拓展空間，并不是就像人們常說(shuō)的市場(chǎng)蛋糕，一方吃多了另一方就減少。2009年，中華人民共和國(guó)迎來(lái)六十華誕。中國(guó)已從一個(gè)落

16、后的農(nóng)業(yè)國(guó)發(fā)展國(guó)家成為工業(yè)化中期國(guó)家，而中國(guó)的玩具行業(yè)也從傳統(tǒng)老廠發(fā)展為世界玩具制造工廠，又從世界制造玩具工廠向創(chuàng)造工廠積極邁進(jìn)。而玩具行業(yè)的不斷轉(zhuǎn)型也預(yù)示著中國(guó)模具行業(yè)的明天將更加燦爛輝煌。 </p><p>　　玩具電車注射模具已成為當(dāng)今注射模制造行業(yè)最為復(fù)雜的模具之一，是玩具電車結(jié)構(gòu)件制造的難點(diǎn)，引起了相關(guān)尖端工程技術(shù)人員的高度重視 。保證整體外觀的前提下，產(chǎn)品設(shè)計(jì)一定要充分考慮生產(chǎn)的加

17、工工藝性。首先，厚度要保證均勻，外形要簡(jiǎn)潔，結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單，這樣才有利于注射成型時(shí)熔體的流動(dòng)和塑件的收縮。其次，盡量不要設(shè)計(jì)孔一類的形狀結(jié)構(gòu)，不能避免此類結(jié)構(gòu)時(shí)，孔一定要</p><p>　　倒圓角。此外，表面的裝飾設(shè)計(jì)要考慮注塑的缺陷和二次加工，可以用巧妙的裝飾來(lái)掩蓋產(chǎn)品的一些制造缺陷。玩具電車外殼注射模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)在于澆道、澆口的形式、位臵選擇，排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的推出方式、模具的強(qiáng)度以及加工制造中的拋光工藝

18、，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理不僅關(guān)系到外殼的性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、外觀等質(zhì)量問(wèn)題，還對(duì)塑件所用塑料的利用率、成型生產(chǎn)效率有直接影響，是其模具設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。 </p><p>　　1.2對(duì)汽車加工的基本要素</p><p>　　玩具汽車外殼的工藝特點(diǎn)是：對(duì)尺寸精度、形狀精度、位置精度要求不高，對(duì)表面粗糙度和外表造型的美觀，合理性有較高要求 。玩具汽車外殼表面由大量曲面構(gòu)成，因此建模過(guò)程中對(duì)曲面命令中

19、有較高要求。而為了降低模型分型的難度，和加工的方便，在建模過(guò)程中應(yīng)當(dāng)尤其考慮到結(jié)構(gòu)合理性，保證曲面質(zhì)量。加工時(shí)結(jié)合實(shí)際加工時(shí)的批量、生產(chǎn)條件、零件工藝要求，適當(dāng)選擇加工工序和加工方式。</p><p>　　加工順序的安排應(yīng)遵循以下原則:</p><p>　　1、先粗后精原則。先安排粗加工，再安排半精加工，最后安排精加工；</p><p>　　先主后次原則。次要表面加

20、工工作量小，又常與主要表面有位置精度要求，所以一般安排在主要表面的半精加工后，精加工之前進(jìn)行。如鍵槽、緊固用的光孔、和螺紋孔等表面的加工；</p><p>　　先面后孔原則。先加工用作定位的平面和孔的端面，然后加工孔；</p><p>　　基面先行原則。用作精加工的表面，要先加工出來(lái)。</p><p>　　1.3 汽車材料及性能</p><p&g

21、t;<b>　?。?）、材料的選用</b></p><p>　　玩具汽車外殼的材料是塑料。塑料是指在玻璃態(tài)下使用的高分子材料，是工程中應(yīng)用最廣泛的高分子材料。</p><p>　　塑料按應(yīng)用范圍分為通用塑料和工程材料。通用塑料是指產(chǎn)量大、價(jià)格低、用途廣的常用塑料，多用作生活用品、包裝材料、或性能要求不高的工程制品；工程塑料是指具有較高的強(qiáng)度、剛度、韌性和耐熱性，并主要

22、用作機(jī)械零件和工程構(gòu)件的材料。</p><p>　　塑料按照行為分為熱塑性和熱固性塑料。熱塑性塑料屬線性結(jié)構(gòu)，可重復(fù)加熱塑制成形，其制品強(qiáng)度、剛度、耐熱性較差，但韌性較高；熱固性塑料屬體形結(jié)構(gòu)，不能加熱塑制成形，其制品強(qiáng)度、剛度、耐熱性較高，但脆性較大。</p><p>　　本玩具汽車外殼使用熱塑性性工程材料。常用熱塑性塑料的名稱、特性和用途如表1-1所示</p><p

23、>　　表1-1常用熱塑性塑料的名稱、特性和用途</p><p>　　根據(jù)表中所列各種材料的性能，本玩具汽車選用ABS塑料。</p><p><b>　　ABS的成型工藝：</b></p><p>　　1、ABS在成型加工前，大都要作干燥處理：用烘箱以80～85℃烘2～4小時(shí)或用干燥料斗以80℃烘1～2小時(shí)；</p><

24、p>　　2、注射溫度在160～220°C之間；</p><p>　　3、對(duì)于薄壁、長(zhǎng)流程、小澆口制品，注射壓力可達(dá)130～150Mpa，而厚壁、大澆口制品只需70～100Mpa即可；</p><p>　　4、為了獲得內(nèi)應(yīng)力較小的制品，保壓壓力不宜過(guò)高，以60～70Mpa為宜；</p><p>　　5、注射速度以中、低為宜；</p>&l

25、t;p>　　6、模具溫度在60°C左右；</p><p>　　、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量分析</p><p>　　本產(chǎn)品是供玩耍的玩具，該制品要求有高的耐氣候性和優(yōu)良的集合穩(wěn)定性，要求材料有良好的塑性和韌性，材料均勻。</p><p>　　該產(chǎn)品用于玩具汽車的外殼，所以要求外表光順，兼具美觀，沒(méi)有缺陷、毛刺、斑點(diǎn)、及熔接痕。</p><p

26、>　　塑料產(chǎn)品公差等級(jí)選用與產(chǎn)品的用途有關(guān)，塑料精度等級(jí)選用應(yīng)該合理，應(yīng)在滿足要求的前提下盡量選低等級(jí)。</p><p>　　1、尺寸精度：我們?cè)O(shè)計(jì)的玩具電車外殼所選塑件材料為ABS，參考資料三P25表2-5常用材料模塑件公等級(jí)和選用，選定塑件的等級(jí)為：IT5。 </p><p>　　塑件的表面質(zhì)量是指塑件的表面缺陷、表面光澤性和表面粗糙度。其中決定塑件的表面粗糙度的主要因

27、素是模具成型零件的表面粗糙度。這里將塑件的外表面粗糙度定為：Ra：1.6。</p><p>　　2、壁厚：塑件制品的壁厚是重要的結(jié)構(gòu)要素，熱塑性塑料制品的壁厚一般在1mm～4mm，制品的最小壁厚與塑料材料的流動(dòng)性有關(guān)。塑件的壁厚應(yīng)根據(jù)塑件的使用要求來(lái)確定。市場(chǎng)上玩具電車外殼一般在1mm～2mm之間，在此選擇壁厚為2mm。 </p><p>　　3、脫模斜度：根據(jù)所選材料ABS與玩

28、具電車外殼的尺寸特點(diǎn)，選擇的脫模斜度為1°</p><p>　　4、加強(qiáng)肋：加強(qiáng)肋應(yīng)設(shè)計(jì)的矮一些，多一些，深而狹窄的溝槽會(huì)給模具加工帶來(lái)困難，高而厚會(huì)使加強(qiáng)肋所在處的壁厚不均，易形成縮孔和表面缺陷。</p><p>　　5、圓角：制品的各連接處均應(yīng)有半徑不小于0.5～1mm的圓角。在不影響塑件使用的前提下應(yīng)盡量取大些。一般外圓弧半徑應(yīng)是壁厚的1.5倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的0.5倍

29、，這里將外圓弧半徑定為2.25mm，內(nèi)圓角半徑為0.75mm。</p><p>　　1.4課題的任務(wù)及技術(shù)</p><p><b>　?。?）、課題的任務(wù)</b></p><p>　　1、完成零件的測(cè)繪與三維造型設(shè)計(jì)；</p><p>　　2、完成產(chǎn)品的主要零件的公、母模設(shè)計(jì)；</p><p>　

30、　3、完成產(chǎn)品的主要零件的公、母模零件的數(shù)控加工工藝分析，只定相應(yīng)的工藝規(guī)程；</p><p>　　4、完成產(chǎn)品的主要零件的公、母模零件的相應(yīng)的電極設(shè)計(jì)；</p><p>　　5、完成產(chǎn)品的主要零件的公、模模零件的刀路設(shè)計(jì)和生產(chǎn)相應(yīng)的數(shù)控加工程序；</p><p>　　6、繪制產(chǎn)品與相應(yīng)零件的工程圖；</p><p>　　7、撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

31、（或說(shuō)明書(shū)）。</p><p><b>　　、技術(shù)</b></p><p>　　通過(guò)此類畢業(yè)設(shè)計(jì)，是學(xué)生掌握較復(fù)雜機(jī)械零件的三維設(shè)計(jì)與制造方法，要達(dá)到以下目的：</p><p>　　綜合運(yùn)用三年來(lái)的所學(xué)完成零件的測(cè)繪與三維造型設(shè)計(jì)，培養(yǎng)查閱文獻(xiàn)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力；</p><p>　　利用三維設(shè)計(jì)軟件中的模具設(shè)計(jì)模塊與

32、電極模塊分別完成產(chǎn)品的主要零件的公、母模設(shè)計(jì)與拆分相應(yīng)的電極，培養(yǎng)其產(chǎn)品的模具設(shè)計(jì)能力與電極設(shè)計(jì)能力；</p><p>　　利用三維設(shè)計(jì)軟件中的計(jì)算機(jī)輔助制造模塊完成產(chǎn)品的主要零件的公、母模零件的刀路設(shè)計(jì)和生產(chǎn)相應(yīng)的數(shù)控加工程序，培養(yǎng)其數(shù)控編程能力；</p><p>　　通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文（或說(shuō)明書(shū)）的撰寫(xiě)，培養(yǎng)科技論文撰寫(xiě)能力。</p><p>　　1.5課題的目的

33、及意義</p><p>　　對(duì)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)研究現(xiàn)狀表明，制造技術(shù)是各國(guó)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的重要支柱之一，經(jīng)濟(jì)的成功在很大程度上得益于先進(jìn)的制造技術(shù)，中國(guó)更是制造大國(guó)。而歐美國(guó)家于2012年重返制造業(yè)的舉動(dòng)使中國(guó)在內(nèi)的亞洲國(guó)家的制造業(yè)受到了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，亞洲漸漸失去廉價(jià)勞動(dòng)力等優(yōu)勢(shì)。而面對(duì)歐美的先進(jìn)的制造技術(shù)的，處于弱勢(shì)的我國(guó)需迎難而上，積極發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，培養(yǎng)高科技技術(shù)人才。而上升的勞動(dòng)力成本和政治壓力并非是改變平衡的因素，真正的

34、破壞將來(lái)自于一系列以指數(shù)化速度發(fā)展的技術(shù)，這些技術(shù)包括自動(dòng)化技術(shù)，3D打印和納米技術(shù)，可以預(yù)見(jiàn)，與下一代機(jī)器人相比，中國(guó)正在從事的制造、組裝業(yè)將變得極其的效率地下，機(jī)器人將會(huì)比人工更廉價(jià)，而數(shù)控技術(shù)行業(yè)作為一種先進(jìn)自動(dòng)化制造手段，應(yīng)該受到足夠的重視和發(fā)展。中國(guó)的數(shù)控技術(shù)和一些歐美國(guó)家相比仍處于落后階段，它的發(fā)展直接影響到中國(guó)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。數(shù)控技術(shù)也數(shù)控裝備也是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。這個(gè)基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)

35、力，關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的地位。所以我們有必要對(duì)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行迫切的發(fā)展。要讓數(shù)控技術(shù)成為第一生產(chǎn)力，關(guān)鍵是讓設(shè)計(jì)人員都會(huì)會(huì)用數(shù)控系統(tǒng)。</p><p>　　第二章 玩具汽車外殼的三維設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 UG軟件的介紹</p><p>　　Unigraphics（簡(jiǎn)稱UG）。UG NX 6是集CAD/CAM/CAE于一體的3D參數(shù)化軟件，是當(dāng)今世界最先進(jìn)的計(jì)

36、算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造軟件之一，它涵蓋了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程和制造中的全套開(kāi)發(fā)流程，為客戶提供了全面的產(chǎn)品全生命周期解決方案，是當(dāng)今最先進(jìn)的產(chǎn)品全生命周期管理軟件之一。 </p><p>　　UG NX 6作為一款CAD/CAM/CAE集成系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的功能，具體介紹如下。</p><p>　?。?）、產(chǎn)品設(shè)計(jì)：利用零件建模模塊、產(chǎn)品裝配模塊和工程圖模塊，可以建立各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的三維

37、參數(shù)化實(shí)體裝配體模型和部件詳細(xì)模型，并自動(dòng)地生成工作圖紙；設(shè)計(jì)人員之間可以進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)；可應(yīng)用于各種類型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，并支持產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品的虛擬裝配和各種分析，省去了制造樣機(jī)的過(guò)程。</p><p>　　(2)、產(chǎn)品分析：利用有限元方法，對(duì)產(chǎn)品模型進(jìn)行受力、受熱和模態(tài)分析，從云圖顏色上直觀地表示受力或者變形等情況。利用結(jié)構(gòu)分析，可以分析產(chǎn)品的</p><p>　　實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況和干涉狀

38、態(tài)，并可以分析產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)的速度。 </p><p>　　、產(chǎn)品加工利用加工模塊，可以根據(jù)產(chǎn)品模型或者裝配體模型模擬產(chǎn)生刀具路徑，自動(dòng)產(chǎn)生數(shù)控機(jī)床能接受的數(shù)控加工指令代碼。 </p><p>　　、產(chǎn)品宣傳利用NX的可視化渲染可以產(chǎn)生逼真的藝術(shù)照片、動(dòng)畫(huà)等，可以直接在上發(fā)布產(chǎn)品模型，以便于企業(yè)宣傳。</p><p>　　2.2 零件的測(cè)繪</

39、p><p>　　根據(jù)實(shí)物，利用游標(biāo)卡尺、尺子、圓規(guī)等，外加目測(cè)等完成零件的測(cè)繪，并繪</p><p>　?。?圖2-1 草圖）</p><p>　　制出零件草圖，如圖2-1所示</p><p>　　2.3三維設(shè)計(jì)過(guò)程及常用的命令解析</p><p>　　本課題的重心和基礎(chǔ)是模型的三維設(shè)計(jì)，產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)的好壞直接影響到后續(xù)分

40、型、加工、仿真。就是說(shuō)這個(gè)在三維設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅要設(shè)計(jì)出產(chǎn)品，還必須保證產(chǎn)品的質(zhì)量過(guò)關(guān)、結(jié)構(gòu)合理。而建模的質(zhì)量和UG命令使用的熟練程度密切相關(guān)。在UG中，為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)操作，往往可以使用多種不同的命令，但最快捷的方式往往只有一種。所以在UG設(shè)計(jì)中我們要在熟能生巧的基礎(chǔ)上靈活運(yùn)用，舉一反三。UG軟件中有大量的命令，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要多嘗試使用。UG擁有強(qiáng)大、完善的功能的同時(shí)，還提供了人機(jī)對(duì)話的功能，這在很大程度上減少了操作的難度。 </p&

41、gt;<p>　　對(duì)該產(chǎn)品的形體分析，在設(shè)計(jì)中初步采用點(diǎn)—線—面—實(shí)體的方法建模。</p><p>　　首先打開(kāi)UG，新建建模環(huán)境，更改名稱和文件保存路徑，名稱保存的文件夾應(yīng)以字母命名，然后單擊確定如圖2-2。</p><p>　?。▓D2-2 新建建模） （圖2-3 創(chuàng)建草圖對(duì)話框）</p><p>　　進(jìn)入

42、到建模環(huán)境后，單擊草圖進(jìn)入到草圖環(huán)境，在彈出的創(chuàng)建草圖對(duì)話框選取草圖的基本平面，單擊確定按鈕或鼠標(biāo)中鍵。如圖2-3</p><p>　　在畫(huà)草圖前分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為嚴(yán)格的中間對(duì)稱結(jié)構(gòu)，于是設(shè)計(jì)過(guò)程中只需設(shè)計(jì)</p><p>　　產(chǎn)品的一半，然后使用鏡像命令即可。</p><p>　　在開(kāi)始設(shè)計(jì)前，需要熟悉</p><p>　?。▓D2-4 圖層管理

43、對(duì)話框）</p><p>　　圖層管理其的應(yīng)用。合理的使用圖層可以很大程度上提高效率，和操作的條理性。</p><p>　　一般來(lái)說(shuō)，1~20 層實(shí)體（Solid Bodies）， 21~40 草圖（Sketchs），41~60 曲線（Curves） ，61~80 參考對(duì)象（Reference Geometri

44、es） ，81~100 片體（Sheet Bodies），101~120 工程圖對(duì)象（Drafting Objects）。</p><p>　　點(diǎn)擊圖層設(shè)置命令即可進(jìn)入到圖層設(shè)置對(duì)話框，如圖2-4。工作圖層一欄可以選擇，也可以輸入新圖層。帶有work標(biāo)志的圖層就表示當(dāng)前工作圖層。則當(dāng)前所有操作都將保存在該圖層。如（圖2-4），紅勾的表示該圖層內(nèi)容可見(jiàn)，若要設(shè)置為不

45、可見(jiàn)則單擊鼠標(biāo)左鍵取消該圖層勾選。</p><p>　　在草圖環(huán)境中使用配置文件、直線、圓弧等命令構(gòu)建基本曲線，并添加尺寸、形狀約束。如圖2-5 。 （ 圖2-5 配置文件命令）</p><p>　　在草圖環(huán)境中，所有操作只能在選定的平面上進(jìn)行。若要繪制空間交叉曲面，則應(yīng)另建草圖，另選平面。</p><

46、p>　　本產(chǎn)品僅僅依靠平面上執(zhí)行的命令是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還會(huì)用到大量的空間曲線命令。而曲線的基礎(chǔ)是點(diǎn) 。在草圖環(huán)境下，或者單擊完成草圖進(jìn)入到建模環(huán)境下單擊點(diǎn)命令，進(jìn)入到點(diǎn)對(duì)話框。如圖2-6類型一欄可以選擇捕捉的點(diǎn)的方式。坐標(biāo)一欄選擇“相對(duì)WCS”則輸入的坐標(biāo)值是相對(duì)于當(dāng)前坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)；選擇“絕對(duì)”則輸入的坐標(biāo)是相對(duì)絕對(duì)坐標(biāo)ACS的坐標(biāo)值。相對(duì)坐標(biāo)可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)等操作，而絕對(duì)坐標(biāo)是固定不變的。 （圖2

47、-6 點(diǎn)對(duì)話框）</p><p>　　創(chuàng)建曲線的方法有很多種，以數(shù)學(xué)形式定義的曲線主要包括直線和二次曲線（圓弧、圓、橢圓、雙曲線、拋物線等）。由其他幾何體計(jì)算而定義的曲線主要包括抽取曲線、交線、投射曲線、偏置曲線、橋接曲線、曲線纏繞/曲線展開(kāi)、簡(jiǎn)化曲線、以及曲線連接等。構(gòu)造曲線主要包括樣條曲線、螺旋線、以及規(guī)律線等。</p><p>　　因?yàn)樵摦a(chǎn)品多是光滑過(guò)渡的曲面，因此要求曲線的連接要光

48、</p><p>　?。▓D2-7 曲線框架）</p><p>　　順，所以設(shè)計(jì)中多采用樣條曲線結(jié)合橋接曲線的方法產(chǎn)生相切連續(xù)的曲線。</p><p>　　當(dāng)產(chǎn)品主要面的曲線創(chuàng)建完畢后，如圖2-7，就可以開(kāi)始創(chuàng)建曲面。曲面創(chuàng)建也是至關(guān)重要的一步，使用正確的命令和技巧會(huì)影響到整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量。在創(chuàng)建前應(yīng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分析。原則是先創(chuàng)建主要大面，一些次要面可以通過(guò)倒圓、橋接等方

49、式創(chuàng)建。本產(chǎn)品應(yīng)用到面的命令主要有以下幾個(gè)：</p><p>　　1、通過(guò)曲線網(wǎng)格。點(diǎn)擊“通過(guò)曲線網(wǎng)格”命令進(jìn)入到通過(guò)曲線對(duì)話框，如圖2-8.主曲線一欄選擇任意相對(duì)的兩條邊，交叉曲線選擇另外兩條相對(duì)的邊，注意箭頭方向保持一致。主曲線也可以用點(diǎn)來(lái)代替。在“列表”里面可 以查看曲線選擇情況，也可以添加或刪除曲線。如果線與線、線與點(diǎn)之間有間隙，無(wú)法創(chuàng)建網(wǎng)格曲面，可以通過(guò)調(diào)整“設(shè)置”一欄“交點(diǎn)公差”來(lái)解決，最后單擊應(yīng)用或

50、確定?！巴ㄟ^(guò)曲線網(wǎng)格”命令使用條件和特點(diǎn)是，要有四個(gè)對(duì)象，即兩個(gè)主曲線，兩個(gè)交叉曲線。四個(gè)對(duì)象之間不必完全首尾相接，但在公差內(nèi)要相交。</p><p>　?。▓D2-8通過(guò)曲線網(wǎng)格對(duì)話框） （圖2-9掃掠對(duì)話框）</p><p>　　2、掃掠。單擊“掃掠”命令進(jìn)入到掃掠對(duì)話框，如圖2-9。在“截面”一欄中一條或多條曲線，“引導(dǎo)線”一欄選一條或多條（不超過(guò)三條）曲線

51、，保持箭頭方向一致。在“列表”一欄可以查看曲線選擇情況，也可以添加或刪除曲線?！霸O(shè)置”一欄“交點(diǎn)公差”可以解決線與線之間存在縫隙不相交的情況。掃掠的本質(zhì)就是截面曲線沿著引導(dǎo)曲線的走向而形成的曲面。</p><p>　　N邊曲面。單擊N邊曲面命令，進(jìn)入到N邊曲面對(duì)話框，如圖2-10。依</p><p>　?。▓D2-10 N邊曲面對(duì)話框） （圖2-11 鏡像體對(duì)話框）

52、 </p><p>　　次選擇曲面的幾條邊。在“設(shè)置”一欄勾選則生成的曲面是邊界形狀的曲面，如果去掉勾選就是沒(méi)有邊界的曲面。同樣在這一欄里可以設(shè)置公差?！癗邊曲面”的使用條件是曲線必須嚴(yán)格的首尾相連，優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有邊界條數(shù)限制。</p><p>　　以上是創(chuàng)建曲面過(guò)程中所用到的最基本的曲面命令，其他還有“修剪和延伸”、“偏置曲面”“拉伸”等。</p><p>　　

53、曲面建立完畢后，將曲面縫合成一個(gè)整體。單擊“縫合”命令，進(jìn)入縫合對(duì)話框，如圖2-11。依次選取目標(biāo)片體和刀具片體。在“設(shè)置”一欄可以調(diào)整公差，以解決曲面之間有縫隙而不能縫合的情況，最后單擊確定。在縫合過(guò)程中，一般先縫合小面，再縫合大面。</p><p>　?。▓D2-12 縫合對(duì)話框）</p><p>　　之后對(duì)縫合好的面進(jìn)行鏡像，選取縫合面為體，ZY面為鏡像平面，如圖2-12.單擊確定。將

54、鏡像體和被鏡像體縫合好之后，大致形狀的玩具汽車外殼的外表面就出來(lái)了。</p><p>　　接下來(lái)是做玩具汽車外殼的內(nèi)表面。因?yàn)閮?nèi)表面是看不見(jiàn)的部分，因此精度等級(jí)應(yīng)該比外表面低。用偏置曲面命令將所有曲面向內(nèi)偏置2mm，不能偏置的曲面通過(guò)偏置線的方法，重建曲面。最后修剪片體、縫合等命令將內(nèi)表面縫合成一個(gè)整體</p><p>　　然后在XY平面建立一個(gè)方塊，包容住所有片體。用“修剪體”以方塊為目

55、</p><p>　　（圖2-13 修剪體對(duì)話框） （圖2-14 模型） </p><p>　　標(biāo)體，以外面片體為刀具修剪方塊，如圖2-13.得到汽車外形實(shí)心體。再以汽車外形實(shí)心體為目標(biāo)體，內(nèi)表面片體為工具修剪體，得到厚度為2mm的玩具汽車殼體。 最后便是細(xì)節(jié)特征處理，凸臺(tái)、圓孔、螺紋、倒圓、等，最后完成模型設(shè)計(jì)如圖2-14。</p>

56、<p>　　2.4 完成主要零件的公母模設(shè)計(jì)</p><p>　　在UG中點(diǎn)擊開(kāi)始→所有應(yīng)用模塊→注塑模向?qū)Т蜷_(kāi)注塑模工具條。選擇“產(chǎn)</p><p>　　（圖2-15 初始化項(xiàng)目） （圖2-16 模具 CSYS對(duì)話框）</p><p>　　品”為模型，在“項(xiàng)目設(shè)置里設(shè)置文件保存目錄，和文件名稱（由字母、數(shù)字、下劃線）材料點(diǎn)擊

57、下拉菜單選擇ABS，單擊確定，如圖2-15。將自動(dòng)設(shè)置材料的收縮率 </p><p>　　單擊模具CSYS命令，進(jìn)入到模具CSYS對(duì)話框，如圖2-16。更改產(chǎn)品位置位置為產(chǎn)品體中心，鎖定XYZ位置為Z位置，單擊確定。該步驟的目的在于設(shè)置模具的中心與模型的中心重合。</p><p>　　單擊工件按鈕，如圖-17。系統(tǒng)將自動(dòng)尋找工件和模型的中心生成工件在“定義工件”一欄單擊草圖按鈕進(jìn)入草圖可合

58、理設(shè)置工件四周與模型輪廓距離。在“限制”可設(shè)置工件上下面與截面</p><p>　?。▓D2-17工件對(duì)話框）</p><p>　　的距離，單擊確定按鈕。</p><p>　　在分型前應(yīng)對(duì)模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析確定脫模方向、分型線位置、大致的型芯型腔區(qū)域、應(yīng)補(bǔ)片的孔、滑塊和斜抽芯、等。</p><p>　　單擊分型按鈕，進(jìn)入分型管理器對(duì)話框，如圖2-

59、18</p><p>　　單擊“編輯分型線”，點(diǎn)擊“自動(dòng)搜索分型線”，點(diǎn)“應(yīng)用”，“確定”，得到分型線。如圖2-19。單擊“編輯分型線”按鈕，依次選擇四個(gè)角上的線段，點(diǎn)擊“確定”。</p><p>　?。▓D2-18 分型管理器） （圖2-19 分型線）</p><p>　　依次單擊創(chuàng)建/編輯分型面→創(chuàng)建分型面→拉伸→拉伸方向→確定，

60、創(chuàng)建分型面。 如圖2-20a </p><p>　　（圖2-20a 創(chuàng)建分型面對(duì)話框） （圖2-20b 分型面） </p><p>　　單擊編輯分型面，選取四角上的其中一條線段，點(diǎn)擊編輯主要邊，選取與改線段相鄰的其他兩條分型邊，單擊確定。以此類推編輯其他三個(gè)角上的分型面，完成分型面，如圖2-20b.</p><p>

61、　　單擊設(shè)計(jì)區(qū)域按鈕，點(diǎn)擊確定，在“區(qū)域”一欄中將所有分型面以上的面指派為型腔區(qū)域，分型面以下的面指派為型芯區(qū)域，單擊應(yīng)用。如圖2-21.</p><p>　?。▓D2-21 指派區(qū)域）</p><p>　　單擊抽取區(qū)域和分型線按鈕，點(diǎn)擊Cavity region，勾選創(chuàng)建區(qū)域，點(diǎn)擊應(yīng)用以創(chuàng)建型腔。點(diǎn)擊core region，勾選創(chuàng)建區(qū)域，點(diǎn)擊確定以創(chuàng)建型芯，如圖2-22。</p>

62、;<p>　?。▓D2-22 定義區(qū)域?qū)υ捒颍?（圖2-23 創(chuàng)建型芯和型腔）</p><p>　　單擊“創(chuàng)建型芯和型腔”按鈕，點(diǎn)擊All Regions，單擊確定。在查看分型結(jié)果對(duì)話框中單擊確定。分型結(jié)果如圖2-23.</p><p>　　單擊菜單中的編輯→移動(dòng)對(duì)象按鈕，選擇對(duì)象為型腔，制定矢量為+Z方向，制定距離為200mm，單擊確定。同理將

63、型芯向下移動(dòng)200mm。至此，公母模的設(shè)計(jì)就此完成,如圖2-24。</p><p>　?。▓D2-24 移動(dòng)對(duì)象對(duì)話框）</p><p>　　玩具汽車主要零件的制造工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1、型芯的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　工藝就是制造產(chǎn)品的方法。在生產(chǎn)過(guò)程中，凡是改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品或

64、半成品的過(guò)程稱為工藝過(guò)程。</p><p><b>　　零件圖工藝分析</b></p><p>　　為了提高數(shù)控機(jī)床的使用壽命，保持?jǐn)?shù)控銑床的精度、降低零件的加工成本，把零件的基準(zhǔn)面，定位面在普通機(jī)床上加工。其它部位在數(shù)控銑床上加工。 根據(jù)基面先行的原則，先在普通機(jī)床上按順序洗出出毛坯的A、B、C、D、E面。本工序是在銑床上加工出曲面外形部分。一些部分銑刀難以滿足加工

65、要求，需要在電火花成型加工機(jī)床上加工，如孔的圓錐部分，和尖角部分，如圖3-1和3-2所示。</p><p>　?。▓D3-1） （圖3-2）</p><p>　?。?）、毛坯分析、該零件圖如圖3-3所示。</p><p>　　毛坯選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素：</p><p>　　1、零件

66、的材料及機(jī)械性能；</p><p>　　2、零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸；</p><p><b>　　3、生產(chǎn)綱領(lǐng)；</b></p><p><b>　　4、生產(chǎn)條件；</b></p><p>　　5、充分考慮利用新技術(shù)。</p><p>　?。▓D3-3 型芯模型圖）

67、 </p><p>　　結(jié)合改零件的設(shè)計(jì)和運(yùn)用領(lǐng)域等方面，零件材料、性能以及現(xiàn)有的設(shè)備要求選擇材料為45鋼。根據(jù)產(chǎn)品的尺寸為235×125×56選擇尺寸為245×135×65的毛坯，毛坯如圖3-4所示</p><p>　　、定位基準(zhǔn)的選擇 選擇定位基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)符合兩點(diǎn)要求；</p>

68、;<p>　　各加工表面應(yīng)有足夠大的加工余量，非加工表面的尺寸、位置符合設(shè)計(jì)要求； （圖3-4 毛坯） </p><p>　　定位基面應(yīng)有足夠大的接觸面積和分布面積，以保證能承受大的切削力，保證定位可靠。</p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇：考慮到基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，采用型芯的底面為精基準(zhǔn)。</p><p&

69、gt;　　粗基準(zhǔn)的選擇：考慮到合理分配各加工面的加工余量，加工面與不加工面之間的相互位置關(guān)系，選擇毛坯的A面為粗基準(zhǔn)。</p><p><b>　　加工工藝路線的擬定</b></p><p><b>　　考慮到以下因素：</b></p><p>　　型芯對(duì)應(yīng)的零件表面是內(nèi)表面，表面粗糙度要求低，Ra值定為6.3µ

70、m，經(jīng)濟(jì)精度級(jí)定位8級(jí)。加工方法為粗銑-半精銑；</p><p>　　型芯與型腔配合面Ra值定為3.2，經(jīng)濟(jì)精度級(jí)定位7級(jí)，加工方法為粗銑-半精銑-精銑；</p><p>　　加工順序的確定：由于該產(chǎn)品是玩具汽車外殼的模具，硬度要求不高，不需淬火，成型零件尺寸精度要求不是很高，所以加工過(guò)程的工序安排如下：下料—鍛造—正火—粗加工—半精加工—調(diào)質(zhì)—精加工—修整拋光—鍍硬鉻—裝配。（5）設(shè)備及

71、工藝裝備的選擇</p><p><b>　　1、機(jī)床的選擇</b></p><p>　　機(jī)床的選擇主要依據(jù)以下幾個(gè)方面：</p><p>　　、加工內(nèi)容。車床主要用來(lái)加工零件的回轉(zhuǎn)表面，如圓柱面、圓錐面、球面、螺紋，以及一些復(fù)雜的回轉(zhuǎn)面，如雙曲面等。</p><p>　　普通任意兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床只能用來(lái)加工平面曲線的

72、輪廓。對(duì)于有特殊要求的數(shù)控銑床可以加進(jìn)一個(gè)回轉(zhuǎn)的A坐標(biāo)或C坐標(biāo)來(lái)加工立體曲面零件。數(shù)控銑床比普通銑床加工精度高，精度穩(wěn)定性好，適應(yīng)性強(qiáng)，操作勞動(dòng)強(qiáng)度低，適應(yīng)于板類、盤(pán)類、殼具類、磨具類等復(fù)雜形狀的零件。</p><p>　　加工中心是之中功能較全的機(jī)床，集銑、鉆、鉸、鏜、攻螺紋于一身，自身帶有刀庫(kù)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀。</p><p>　　、機(jī)床的精度與工件精度相適應(yīng)。在滿足精度要求的前提下，

73、盡量選擇低精度機(jī)床。這樣保證了機(jī)床合理使用。</p><p>　　、選擇的機(jī)床應(yīng)與現(xiàn)有的加工條件相適應(yīng)，如設(shè)備負(fù)荷的平衡狀況等。</p><p>　　結(jié)合該產(chǎn)品選擇立式加工中心。該零件表面由多個(gè)復(fù)雜曲面構(gòu)成，需2.5軸以上多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，選擇3坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)。參考資料[6]P385表9-4確定型號(hào)為JCS-018，其主要參數(shù)如下：</p><p>　　X軸行程 900mm&l

74、t;/p><p>　　Y軸行程 375mm</p><p>　　Z軸行程 470mm</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速 22.5~2250r/min</p><p><b>　　刀庫(kù)容量 16把</b></p><p><b>　　夾具的選擇</b></p>&

75、lt;p>　　在確定裝夾方案時(shí)，值需根據(jù)已選定的加工表面和定位基準(zhǔn)確定工件的定位夾緊方式并選擇適合的夾具在選擇夾具時(shí)，能選擇通用夾具的盡量選通用夾具，這樣在經(jīng)濟(jì)上可減少開(kāi)支。數(shù)控機(jī)床上使用的夾具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好等要求。所以我根據(jù)零件的形狀和以下幾點(diǎn)選擇平口鉗。：</p><p>　?、?、夾緊力要大小適當(dāng)，要保證不能因?yàn)閵A持過(guò)松使產(chǎn)品在加工中產(chǎn)生松動(dòng)，也不能過(guò)緊使工件產(chǎn)生夾緊變形和

76、表面損傷；</p><p>　?、?、夾緊機(jī)構(gòu)不得影響進(jìn)給，加工部位要敞開(kāi)；</p><p>　?、邸⒀b卸方便輔助時(shí)間盡量短；</p><p>　　④、對(duì)小型零件或工序時(shí)間不長(zhǎng)的零件，可以考慮在工作臺(tái)上同事安裝幾個(gè)零件，以提高加工效率；</p><p>　?、?、夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單；</p><p>　?、?、夾具應(yīng)便于與機(jī)

77、床工作臺(tái)及公件定位表面間的定位元件連接。</p><p><b>　　刀具的選擇</b></p><p>　　銑刀材料的選擇考慮到經(jīng)濟(jì)性，互換性，選用硬質(zhì)合金刀片。硬質(zhì)合金的特點(diǎn)：</p><p>　　硬質(zhì)合金中高熔點(diǎn)、高硬度碳化物含量高，因此硬質(zhì)合金常溫硬度很高，熱熔性好，熱硬性可達(dá)到800～1000℃以上，切削速度比高速鋼提高4～7倍。&

78、lt;/p><p>　　硬質(zhì)合金缺點(diǎn)是脆性大，抗彎強(qiáng)度和抗沖擊韌性不強(qiáng)。</p><p>　?。?）銑刀主要參數(shù)的選擇，粗加工時(shí)選擇韌性好的刀片，需切除大量余量，要求半徑較大。為了提高加工效率選擇ø20的立銑刀，粗加工時(shí)齒數(shù)較少，這里選擇齒數(shù)為2。</p><p>　　半精加工曲面時(shí)，選擇ø16的球頭銑刀。半精加工平面時(shí)，選擇ø16的平頭立

79、銑刀。齒數(shù)為2。</p><p>　　考慮到小圓角等表面加工，選擇ø4整體結(jié)構(gòu)的球頭銑刀加工難加工部分。</p><p>　　精加工加工平面時(shí)選用ø16整體結(jié)構(gòu)的平頭立銑刀，精加工是齒數(shù)較大，這里選3。</p><p><b>　　加工尺寸的確定</b></p><p>　　（1）、加工余量是指加工過(guò)

80、程中所切去的金屬層厚度。在某加工表面切除金屬層總厚度，稱為該加工表面的總余量。一般情況，總余量并不是一次性去除，而是在各個(gè)工序中分次去除。因此每道工序所切除的金屬層厚度稱為該工序的工序余量。確定加工余量的方法有三種：</p><p><b>　　查表修正法</b></p><p><b>　　經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法</b></p><p&

81、gt;<b>　　分析計(jì)算法</b></p><p>　　本零件總余量確定如下：</p><p>　　精銑加工總余量為0.5mm；</p><p>　　半精銑加工總余量為1.5mm；</p><p>　　粗加工余量為毛坯尺寸-精加工余量-半精加工余量。</p><p>　　、工序尺寸及偏差確定&l

82、t;/p><p>　　該零件平面部分定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)重合，工序尺寸及其公差直接由各工序的加工余量和所能達(dá)到的精度確定。計(jì)算方法是由最后一道工序開(kāi)始向前推算。曲面部分尺寸不能由一般測(cè)量方法得出，因此在這里不分析。</p><p>　　各道工序的基本余量為：</p><p>　　精銑加工余量Z=0.5mm；</p><p>　　半精銑加工

83、余量Z=1.5mm；</p><p>　　粗加工余量Z=6mm。</p><p>　　查參考資料[七]P156表8-2 輪廓算術(shù)平均偏差Ra值。各尺寸公差分別為：</p><p>　　粗銑達(dá)到表面粗糙度值Ra=12.5 公差T=0.1mm</p><p>　　半精銑達(dá)到表面粗糙度值Ra=6.3 公差T=0.05mm</p>

84、<p>　　精銑達(dá)到表面粗糙度值Ra=3.2 公差T=0.025mm</p><p>　　各工序的基本尺寸計(jì)算如下：</p><p><b>　　精銑D=20mm</b></p><p>　　半精銑D=20+0.5=20.5mm</p><p>　　粗銑D=20.5+1.5=22mm</p>&

85、lt;p>　　按工藝要求分布公差，最終得到各工序尺寸及偏差為：</p><p>　　毛坯22土0.05；</p><p>　　半精銑20.5土0.025；</p><p>　　精銑20土0.0125。</p><p>　　三、確定走刀路線和工步順序</p><p>　　走刀路線就是刀具在整個(gè)加工工序中的運(yùn)動(dòng)軌跡，

86、它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。走刀路線是編寫(xiě)程序的依據(jù)之一，確定走刀路線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1、尋求最短加工路線；2、最終輪廓一次走刀完成。為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應(yīng)安排在最后一次走刀中連續(xù)加工出來(lái)。 </p><p>　　如圖a是用行切方式加工內(nèi)腔的走刀路線，這種走刀能切除內(nèi)腔中的全部余量，不留死角，不傷輪廓,而且加工路徑較短，效率較高。但行切法將在兩次走刀

87、的起點(diǎn)和終點(diǎn)間留下殘留高度，而達(dá)不到要求的表面粗糙度。圖c沿圓周路徑走刀，也是一種較好的走刀路線方式。這種方式加工出來(lái)的表面精度較高，但走到路徑最長(zhǎng)。所以我們采用b圖的走刀路線，綜合a、和b的優(yōu)勢(shì)先，用行切法，最后沿周向環(huán)切一刀，光整輪廓表面，能獲得較好的效果。</p><p>　　3、選擇切入切出方向  </p><p>　　考慮刀具的進(jìn)、退刀（切入、切出）路線時(shí)，刀

88、具的切出或切入點(diǎn)應(yīng)在沿零件輪廓的切線上，以保證工件輪廓光滑；應(yīng)避免在工件輪廓面上垂直上、下刀而劃傷工件表面；盡量減少在輪廓加工切削過(guò)程中的暫停（切削力突然變化造成彈性變形），以免留下刀痕，如右圖。                   </p&g

89、t;<p>　　4、選擇使工件在加工后變形小的路線   （切入切出方向） </p><p>　　對(duì)橫截面積小的細(xì)長(zhǎng)零件或薄板零件應(yīng)采用分幾次走刀加工到最后尺寸或?qū)ΨQ去除余量法安排走刀路線。安排工步時(shí)，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞較小的工步。</p><p>　　該零件粗銑時(shí)覆蓋整個(gè)零件表面。半精銑時(shí)先加工

90、曲面和汽車四周，然后換刀加工型芯的平面部分。精銑時(shí)先加工曲面和汽車四周，然后換刀加工型芯的平面部分。</p><p><b>　　四、切削用量的選擇</b></p><p><b>　　1、背吃刀量</b></p><p>　　背吃刀量根據(jù)加工余量來(lái)選擇</p><p>　　粗銑預(yù)留2mm的余量，背

91、吃刀量6mm；</p><p>　　半精銑留0.5mm余量，背吃刀量為1.5mm，一次加工；</p><p>　　精銑留背吃刀量為0.5mm，一次加工。</p><p>　　2、主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度v的選擇</p><p>　　確定主軸轉(zhuǎn)速時(shí)，先確定切削速度。查參考資料[4]P50表4.4由零件加工工序確定其洛氏硬度HRC值為27，查參考資料[

92、4]附表A.1轉(zhuǎn)換為布氏硬度值為263，查參考資料[5]P182表2.4—3根據(jù)布氏硬度值和含碳量為0.45確定切削速度如下：</p><p>　　粗銑時(shí)VC=15m/min 半精銑VC=25m/min 精銑VC=35m/min，=根據(jù)公式</p><p>　　VC=πdn/1000算得主軸轉(zhuǎn)速n粗=250r/min n半=950r/min n精球=28

93、00r/min</p><p>　　N精立=1850r/min</p><p>　　計(jì)算進(jìn)給速度時(shí)，先確定進(jìn)給量。</p><p>　　根據(jù)參考資料[1],通常精銑時(shí)進(jìn)給量為f=0.15；半精加工時(shí)進(jìn)給量為f=0.25；粗銑時(shí)進(jìn)給量為f=0.4。</p><p>　　根據(jù)公式Vf=nzf算得Vf粗=400mm/min Vf半=700mm/m

94、in Vf精球=1260mm/min Vf精立=830mm/min</p><p>　　加工工藝卡片擬定 見(jiàn)表3-1</p><p>　?。ū?-1） 型芯零件加工工藝卡片</p><p>　　3.2、型腔的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　（1）毛坯的選擇。型腔零件圖如下，根據(jù)產(chǎn)品的尺寸為235×125×50

95、選擇尺寸為245×135×58的毛坯。</p><p>　?。?）基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇：考慮到基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，采用型芯的底面為精基準(zhǔn)。 （型腔模型圖）</p><p>　　粗基準(zhǔn)的選擇：考慮到合理分配各加工面的加工余量；加工面與不加工面之間的相互位置關(guān)系，選擇毛坯的底面為粗基準(zhǔn)。</p&

96、gt;<p>　?。?）加工工藝路線的擬定</p><p><b>　　考慮到以下因素：</b></p><p>　　型芯對(duì)應(yīng)的零件表面是內(nèi)表面，表面粗糙度要求低，Ra值定為6.3µm，經(jīng)濟(jì)精度級(jí)定位8級(jí)。加工方法為粗銑-半精銑；</p><p>　　型芯與型腔配合面Ra值定為1.6，經(jīng)濟(jì)精度級(jí)定位7級(jí)，加工方法為粗銑-

97、半精銑-精銑；</p><p>　　（4）設(shè)備及工藝裝備的選擇</p><p><b>　　1、機(jī)床的選擇</b></p><p>　　該產(chǎn)品選擇立式加工中心。該零件表面由多個(gè)復(fù)雜曲面構(gòu)成，需2.5軸以上多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，選擇3坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)。參考資料[6]P385表9-4確定型號(hào)為JCS-018，其主要參數(shù)如下：</p><p>

98、　　X軸行程 900mm</p><p>　　Y軸行程 375mm</p><p>　　Z軸行程 470mm</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速 22.5~2250r/min</p><p><b>　　刀庫(kù)容量 16把</b></p><p><b>　　2、夾具的選擇</b&

99、gt;</p><p>　　在確定裝夾方案時(shí)，值需根據(jù)已選定的加工表面和定位基準(zhǔn)確定工件的定位夾緊方式并選擇適合的夾具在選擇夾具時(shí)，能選擇通用夾具的盡量選通用夾具，這樣在經(jīng)濟(jì)上可減少開(kāi)支。數(shù)控機(jī)床上使用的夾具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好等要求。所以我根據(jù)零件的形狀和以下幾點(diǎn)選擇平口鉗。</p><p><b>　　3、刀具的選擇</b></p&g

100、t;<p>　　粗加工時(shí)選擇韌性好的刀片，需切除大量余量，要求半徑較大。為了提高加工效率選擇ø20的立銑刀，齒數(shù)為2。</p><p>　　半精加工曲面時(shí)，選擇ø16的球頭銑刀。半精加工平面時(shí)，選擇ø16的平頭立銑刀。齒數(shù)為2。</p><p>　　考慮到小圓角等表面加工，選擇ø4整體結(jié)構(gòu)的球頭銑刀加工難加工部分。精加工加工平面時(shí)選用&

101、#248;16整體結(jié)構(gòu)的平頭立銑刀，齒數(shù)為3。</p><p><b>　　加工尺寸的確定</b></p><p>　　本零件總余量確定如下：</p><p>　　精銑加工總余量為0.5mm；</p><p>　　半精銑加工總余量為1.5mm；</p><p>　　粗加工余量為毛坯尺寸-精加工余量

102、-半精加工余量。</p><p><b>　　四、切削用量的選擇</b></p><p><b>　　1、背吃刀量</b></p><p>　　粗銑預(yù)留2mm的余量，背吃刀量6mm；</p><p>　　半精銑留0.5mm余量，背吃刀量為1.5mm，一次加工；</p><p>

103、;　　精銑留背吃刀量為0.5mm，一次加工。</p><p>　　2、主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度v的選擇</p><p>　　確定主軸轉(zhuǎn)速時(shí)，先確定切削速度。查參考資料[4]P50表4.4由零件加工工序確定其洛氏硬度HRC值為27，查參考資料[4]附表A.1轉(zhuǎn)換為布氏硬度值為263，查參考資料[5]P182表2.4—3根據(jù)布氏硬度值和含碳量為0.45確定切削速度如下：</p><

104、;p>　　粗銑時(shí)VC=15m/min 半精銑VC=25m/min 精銑VC=35m/min，=根據(jù)公式</p><p>　　VC=πdn/1000算得主軸轉(zhuǎn)速n粗=250r/min n半=950r/min n精球=2800r/min</p><p>　　N精立=1850r/min</p><p>　　計(jì)算進(jìn)給速度時(shí)，先確定進(jìn)

105、給量。</p><p>　　進(jìn)給量f精=0.15 f半精=0.25 f精=0.4</p><p>　　根據(jù)公式Vf=nzf算得Vf粗=400mm/min Vf半=700mm/min Vf精球=1260mm/min Vf精立=830mm/min</p><p>　　3.3、主要零件的公母模零件的電極設(shè)計(jì) </p><p>

106、;　　自放電加工在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用以來(lái)，首先獲得大量使用的就是模具制造行業(yè)。近來(lái)，隨著模具要求的提高，模具材料愈來(lái)愈多地使用超硬合金，放電加工得到了更為廣泛的應(yīng)用。其中，放電加工又分為成型加工及線切割放電加工，兩者原理完全一樣。不同的是前者刀具是與零件形狀吻合的電極，后者刀具是電極絲。本零件用到的是電火花成型加工。</p><p>　　放電加工是基于電火花腐蝕原理而工作的。如圖所示，電源提供的電流通過(guò)R給電容C充電

107、。隨著</p><p><b>　?。ǚ烹娂庸ぴ韴D）</b></p><p>　　由充電的進(jìn)行,電容上的電壓逐漸升高至一固定的電壓，我們稱該電壓其為空載電壓。同時(shí)，伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)著電極逐漸接近工件，電極與工件的電壓將在二極面”相對(duì)最靠近點(diǎn)”使電介液電離擊穿而形成火花放電，并在火花通道上瞬時(shí)產(chǎn)生大量熱能，使金屬局部熔化，甚至氣化蒸發(fā)，而將工件蝕除下來(lái)。在放電后，隨著電容

108、C上的電壓的降低，電介質(zhì)的絕緣性又會(huì)恢復(fù)，從而阻斷電流。</p><p>　　放電加工的工藝特點(diǎn)﹕ </p><p>　　放電加工時(shí)，工件材料的去除不是靠刀具的機(jī)械刀，加工時(shí)無(wú)機(jī)械切削力的作用，因此就沒(méi)有因?yàn)榍邢髁Χa(chǎn)生的一系列設(shè)備﹑工藝問(wèn)題。也不會(huì)產(chǎn)生由于切削刀而引起的彈性變形。有利于加工薄壁結(jié)構(gòu)﹑蜂窩結(jié)構(gòu)﹑小孔﹑窄槽和微細(xì)的型孔和型腔。 </p><p>

109、;　　放電加工的電流密度很高，產(chǎn)生的高溫足以熔化和氣化任何導(dǎo)電材料。即使象硬質(zhì)合金﹑熱處理后的鋼材及合金等都能加工。 </p><p>　　雖然放電加工具有很多優(yōu)點(diǎn)，但也有它的缺點(diǎn)﹕ </p><p>　　1.加工需要電極，電極的加工占整個(gè)加工過(guò)程不小的比例；</p><p>　　2.加工表面有變質(zhì)層，對(duì)后加工及使用均有不利的影響； </

110、p><p><b>　　加工效率偏低；</b></p><p>　　4.加工精度相對(duì)較低； </p><p>　　5.加工工件必須是導(dǎo)電材料。</p><p>　　在設(shè)計(jì)加工前首先要分析零件需要用到放點(diǎn)加工的部位。</p><p>　　對(duì)于型芯有以下部位：</p><p&

111、gt;　　1、形成圓孔的部位。內(nèi)外圓壁距離1mm，深19mm，普通銑刀直徑無(wú)法達(dá)到要求，因此需要放電加工。</p><p>　　創(chuàng)建電極首先分析，兩個(gè)孔對(duì)稱分布，因此可以做好一個(gè)電極，再鏡像。點(diǎn)擊開(kāi)始→所有應(yīng)用模塊→電極設(shè)計(jì)。</p><p>　?、?、設(shè)計(jì)刀具部分。點(diǎn)擊創(chuàng)建方塊命令，進(jìn)入到創(chuàng)建方塊對(duì)話框，“類型”一欄選擇方塊要包容的面。在此選擇空的內(nèi)外面和底面。將默認(rèn)間隙設(shè)為5mm，點(diǎn)擊確

112、定。編輯方塊，將底面間隙設(shè)為0mm。然后電極與零件求差，目標(biāo)體選擇方塊，工具體選擇零件，設(shè)置一欄勾選保持工具，點(diǎn)擊確定。再將多余的部分裁掉。</p><p>　　②、在電極伸出面做方塊。類型一欄選擇電極伸出面，將默認(rèn)間隙設(shè)為5mm，點(diǎn)擊確定。編輯方塊，將底面間隙設(shè)為0mm。然后與刀具求和。</p><p><b>　?、?、鏡像電極</b></p><

113、;p>　?、?、合并電極，求和。并在電極頭一處棱角打上斜角，以便于加工時(shí)判斷方位。</p><p><b>　　作出電極圖如下</b></p><p><b>　　（電極圖）</b></p><p>　　其他部位電極的做法均參照該做法。</p><p>　?。ò冀遣课唬?

114、（直角部位）</p><p>　　對(duì)于型腔有以下部位：</p><p>　　第四章 主要零件的銑加工仿真</p><p>　　4.1 仿真加工的目的和分類</p><p>　　通過(guò)建立各種模型對(duì)數(shù)控加工過(guò)程進(jìn)行仿真,期望達(dá)到以下目標(biāo)： </p><p>　　1、檢驗(yàn)數(shù)控加工程序的幾何正確性：通過(guò)數(shù)控加工仿真

115、可用幾何圖形、圖像或動(dòng)畫(huà)的，方式顯示加工過(guò)程,從而檢驗(yàn)零件的最終幾何形狀是否符合要求,加工過(guò)程中是否存在漏切過(guò)切現(xiàn)象，刀具運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是否會(huì)與夾具或機(jī)床產(chǎn)生碰撞,從而確保能加工出符合設(shè)計(jì)的零件,并避免刀具、夾具和機(jī)床的不必要損壞。 </p><p>　　2、檢驗(yàn)數(shù)控加工參數(shù)的合理性：數(shù)控加工參數(shù),如切削深度、切削速度和進(jìn)給量的選擇直接影響最終零件的表面質(zhì)量和精度,并對(duì)刀具壽命和機(jī)床變形等有直接影響,通過(guò)仿