畢業(yè)設(shè)計（論文）基于ProE碗的造型設(shè)計及數(shù)控仿真加工

1、河北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）河北科技職業(yè)學(xué)院 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：基于pro/e碗的造型設(shè)計及數(shù)控仿真加工作 者： 學(xué) 號： 系 別：機電工程系 專 業(yè)：數(shù)控技術(shù) 年 級：09級數(shù)控二班 指導(dǎo)教師： 完成日期：2009 年 12 月 23日11目 錄摘要ii關(guān)鍵詞ii1pro/e的設(shè)計11.1新建零件文件11.2創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)實體特征21.3創(chuàng)建倒圓角特征21.4保存副本生成igs形式文件32數(shù)控加工刀路編制62.1加工工藝32.2加工前準(zhǔn)備52.3mastercam實體驗證52.4 在線加工5總結(jié)9參考文獻10致謝11摘 要現(xiàn)代制造業(yè)所面對的是具有復(fù)雜型腔的高精度模具以及具有復(fù)雜型面產(chǎn)品的加

2、工，它們都以三維型面為結(jié)構(gòu)主體，整體結(jié)構(gòu)主體緊湊，精度要求高，加工難度極大，用手工編程已經(jīng)不能滿足數(shù)控加工的需要，必須采用高效的cad/cam軟件，進行有效的數(shù)控銑削編程。mastercamx2集繪圖、三維實體、曲面設(shè)計、浮雕、數(shù)控編程、模擬加工等功能于一身的軟件。mastercamx2具有基于pc平臺，支持中文環(huán)境，操作簡便以及經(jīng)濟高效等特點，是中小企業(yè)的理想選擇，在全球已得到廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵詞：曲面設(shè)計；模擬加工；cad/cam；mastercam1 pro/e的設(shè)計1.1 新建零件文件 打開pro/e如圖1-1-1，并在下選設(shè)置好建模時常用來放文件的工作目錄，這樣方便于工作和文件存放。在工

3、具箱上單擊新建按鈕，打開【新建】對話框，在【類型】分組框中選取【零件】選項，【在子類型】分組框中選取【實體】選項，在【名稱】文本框中輸入零件名稱“wan-pro”，取消使用缺省模板，單擊確定。然后在【新文件選項】對話框中，選取其中的【mmns-part-solid】表示是建實體單位是毫米-牛-秒。圖1-1-11.2 創(chuàng)建實體特征1.2.1 創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)特征單擊右工具箱上的旋轉(zhuǎn)按鈕，打開旋轉(zhuǎn)設(shè)計圖版，在圖標(biāo)板上單擊【放置】按鈕，打開參照面板，單擊其中的【定義】按鈕，打開【草繪】對話框，選擇基準(zhǔn)面top面作為草繪面，接受系統(tǒng)的默認參照設(shè)置后，單擊【草繪】按鈕，進入二維草繪模式。在草繪平面內(nèi)繪制如圖1-

4、2-1所示的旋轉(zhuǎn)半剖面圖， 圖1-2-1 圖1-2-2完成后在右工具箱上單擊確定按鈕，退出二維草繪模式在旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)板上輸入旋轉(zhuǎn)角度360，最后創(chuàng)建的旋轉(zhuǎn)實體特征如圖1-2-2所示。1.2.2 去除材料再次單擊右工具箱上的旋轉(zhuǎn)實體特征按鈕，在圖標(biāo)板上單擊【放置】按鈕，打開參照面板，單擊其中的【定義】按鈕，打開【草繪】對話框，在草繪平面面板上，點擊使用先前的，進入二維草繪模式。在右工具欄中選擇【通過偏移一條邊來創(chuàng)建圖元】按鈕，然后單擊要偏移的邊，在圖標(biāo)板山輸入要偏移的距離，最后單擊確定按鈕。選擇【創(chuàng)建兩點線】按鈕繪制所需要的圖形，再選擇【動態(tài)修剪剖面圖元】按鈕，修剪圖形，完成后選取垂直中心線作為旋轉(zhuǎn)

5、軸，單擊確定按鈕，在圖標(biāo)板上輸入旋轉(zhuǎn)角度360，單擊去除材料按鈕，再單擊確定按鈕。1.3 創(chuàng)建倒圓角特征將旋轉(zhuǎn)好的實體進行倒圓角，單擊右邊工具欄里的【倒圓角】按鈕，在圖標(biāo)板上輸入要倒角的值，然后按著【ctrl】鍵選取要倒角大的棱，單擊圖標(biāo)板上右邊的【預(yù)覽】按鈕進行預(yù)覽，看是不是合適，單擊確定。如圖1-3-1 圖 1-4-1圖 1-3-11.4 保存副本生成igs文件單擊【文件】按鈕，選取【保存副本】選項，彈出保存副本對話框，在查找范圍內(nèi)找到已設(shè)置好的工作目錄，文件類型選【iges】，然后單擊確定按鈕。輸出iges對話框，在【輸出】選項里，選線框邊、曲面兩個按鈕，其它選項默認，單擊確定。如圖1-

6、4-1。2數(shù)控加工刀路編制2.1加工工藝工廠數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品名稱零件名稱材料零件圖號工序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設(shè)備車間工步號工步內(nèi)容加工面刀具號刀具規(guī)格mm主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mm/min背吃刀量mm備注1對凸面的放射狀粗加工t0116平底刀8002003預(yù)留量0.52對凸面的等高外形精加工t0214球頭刀10001000.53對凸面的淺平面的精加工t0310球頭刀10001000.54對凹面的鉆削式粗加工t0420鉆頭8002000.5預(yù)留量0.55對凹面的等高外形粗加工t0515平底刀9002000.3預(yù)留量0.26對凹面的等高外形精加工t0612球頭刀10001000.2

7、7對凹面的淺平面的精加工t079球頭刀12001000.2編制陶俊峰審核陶俊峰批準(zhǔn)共一頁第一頁2.2 加工前準(zhǔn)備以iges的形式打開 在pro/e創(chuàng)建好的模型， 選擇適合加工的數(shù)控機床類型，設(shè)置毛坯材料。單擊左上角工具欄上的【打開】按鈕，單擊【m機床類型】按鈕選取適合加工的機床類型。然后設(shè)置相應(yīng)的毛坯尺寸，由于所加工的產(chǎn)品為圓形零件，從節(jié)省材料考慮，毛坯的形狀應(yīng)設(shè)置為圓柱體。圓柱體的軸向選z軸，并勾選上顯示方式下的適合屏幕、線架兩選項，圓柱體直徑320mm、高190mm、原點為x0，y0，z-160，如圖2-2-1。 圖2-2-1圖2-3-1-12.3 mastercam實體驗證2.3.1 r

8、放射狀加工 單擊工具欄上的【t刀具路徑】按鈕，選取【r曲面粗加工】級聯(lián)選項下的【r放射狀】按鈕，彈出【選取工件的形狀】對話框，選取【未定義】選項 ，單擊確定按鈕。彈出【刀具路徑的曲面選取】對話框，然后選取如圖所示的對話框，敲回車，其它選項可不設(shè)置，單擊確定按鈕?！厩娲旨庸し派錉睢繉υ捒颍瑔螕簟具x取刀庫】按鈕，彈出【刀具選擇】對話框，通過【f過濾設(shè)置】按鈕，找到直徑為16的平底刀，設(shè)置相應(yīng)的刀具參數(shù)。接著設(shè)置曲面參數(shù)，點選上【l安全高度】增量坐標(biāo)，設(shè)置【a參考高度】和【e進給下刀位置】增量坐標(biāo)參數(shù)。設(shè)置放射狀粗加工參數(shù)，勾選上允許沿面下降切削（-z）和允許沿面上升切削（+），單擊確定按鈕生成刀

9、具路線，如圖2-3-1-1。單擊【驗證指定】操作按鈕，進行實體驗證。2.3.2 等高外形精加工單擊工具欄上的【t刀具路徑】按鈕，選取【f曲面精加工】選項下的【c等高外形加工】，然后選取要加工的曲面，敲回車，會彈出【刀具路徑的曲面選取】對話框，其它選項默認單擊確定，會彈出【曲面精加工外形】，單擊【選取刀庫】按鈕，彈出【刀具選擇】對話框，通過【f過濾設(shè)置】按鈕，找到直徑為14的球頭刀，設(shè)置刀具相應(yīng)的參數(shù)。曲面參數(shù)設(shè)置，同上一步相同，將加工曲面的預(yù)留量設(shè)置為0。等高外形精加工參數(shù)設(shè)置，勾選上【切削順序最佳化】和【f平面區(qū)域】其它默認單擊確定，生成刀具路徑，進行實體驗證。 圖2-3-3-1 圖2-3-

10、4-1 2.3.3 淺平面精加工 從刀具路徑中選擇【f曲面精加工】下的【淺平面加工】，選取要加工的曲面（如圖），敲回車，彈出【刀具路徑的曲面的選取】，然后選取干涉曲面如圖，其它默認單擊確定，彈出【曲面精加工淺平面】，選取直徑為10的球頭刀，設(shè)置刀具的相應(yīng)參數(shù)。曲面參數(shù)同上兩步相同。淺平面精加工參數(shù)設(shè)置，整體誤差設(shè)置為0.01，從傾斜角度0度到傾斜角度90度，其它默認，單擊確定按鈕。生成刀具路徑，如圖2-3-3-1，然后單擊實體驗證。2.3.4 進行驗證 最后將以上三步全部選中進行整體驗證，結(jié)果如圖2-3-4-1 ，調(diào)轉(zhuǎn)工件加工。2.3.5鉆削式粗加工單擊工具欄上的【t刀具路徑】按鈕選擇【曲面粗

11、加工】級聯(lián)選項下的【粗加工鉆削式加工】選項，選擇要加工的曲面，然后敲回車，彈出【刀具路徑的曲面選取】對話框，選取柵格點，然后敲擊回車，單擊確定。彈出【曲面粗加工鉆削式】，通過【選取刀庫】按鈕，過濾出所要的刀具，直徑為20的鉆頭。曲面參數(shù)設(shè)置同上面的一樣。【鉆削式粗加工參數(shù)】設(shè)置，下刀路徑選擇【雙向】復(fù)選框，其它選項默認，單擊確定。生成刀具路徑，進行實體驗證，如圖2-3-5-1。 圖2-3-5-12.3.6 等高外形粗加工單擊工具欄上的【t刀具路徑】，選擇【r曲面粗加工】下的【c等高外形】選項，選取要加工的曲面，然后敲回車，其它選項默認，單擊確定按鈕，彈出曲面粗加工等高外形對話框。同樣通過【選取

12、刀庫】按鈕找到直徑為15的球頭刀，設(shè)置刀具參數(shù)。曲面參數(shù)設(shè)置同以上一樣，只是將加工曲面的預(yù)留量改為0.3。等高外形粗加工參數(shù)設(shè)置，勾選上【切削順序最佳化】和【f平面區(qū)域】，其它選項默認，單擊確定，生成刀具路徑，進行實體驗證。2.3.7 等高外形精加工 單擊工具欄上的【t刀具路徑】選擇【曲面精加工】下的【c等高外形】選取加工曲面后，敲回車彈出刀具路徑曲面選取，選取相應(yīng)的干涉曲面單擊確定，彈出曲面精加工對話框，通過選取刀庫找到直徑為12的球頭刀。設(shè)置曲面參數(shù)，加工區(qū)面的預(yù)留量設(shè)為0，其它選項默認。精加工參數(shù)設(shè)置【t整體誤差】設(shè)為0.1，選上【切削順序最佳化】和【f平面區(qū)域】其它默認，單擊確定，生成

13、刀具路徑。2.3.8 淺平面精加工 單擊工具欄上的【t刀具路徑】，選取曲面精加工下的【s淺平面加工】，選取要加工的曲面，然后敲回車，并選取干涉曲面，單擊確定。彈出曲面精加工淺平面，通過選取刀庫選出直徑為9的球頭刀。曲面參數(shù)設(shè)置，加工曲面預(yù)留量為0，其它默認。淺平面精加工參數(shù)設(shè)置，整體誤差為0.01，從傾斜角的0度到傾斜角度90度，其它默認，單擊確定，生成刀具路徑。2.3.9 實體驗證選中全部路徑，進行實體驗證，如圖2-3-9-1。圖2-3-9-12.4 在線加工生成數(shù)控程序nc代碼，傳輸?shù)綑C床進行加工?？?結(jié)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，使用pro/e、mastercam軟件進行機械設(shè)計、仿真和數(shù)控加工成為

14、一種趨勢。本次設(shè)計是要通過對身邊現(xiàn)有的產(chǎn)品進行觀察，自己通過pro/e軟件建立三維模型，完成實體構(gòu)造，然后導(dǎo)入mastercam軟件中，利用pro/e的優(yōu)越的實體構(gòu)造環(huán)境，我們能夠在相對比較短的時間內(nèi)，設(shè)計出實體的構(gòu)造。mastercam的模擬加工，仿真性能很出色，可以模擬加工路徑，刀具設(shè)置，以及加工效果。完成模擬加工，加工刀路，最后導(dǎo)出數(shù)控機床所能接受的nc代碼進行模擬加工。通過此次設(shè)計達到熟悉基于數(shù)控加工方法和pro/e、mastercam軟件進行產(chǎn)品的設(shè)計和制造的過程。本次畢業(yè)設(shè)計是結(jié)合pro/e的零件設(shè)計和mastercam的智能化數(shù)控加工的優(yōu)點完成。致 謝本論文設(shè)計在李老師的悉心指導(dǎo)

15、和嚴(yán)格要求下已完成，從課題選擇到具體的寫作過程，論文初稿與定稿無不凝聚著李老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)設(shè)計期間，李老師為我提供了種種專業(yè)知識上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議，李老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹求實的態(tài)度使我深受感動，沒有這樣的幫助和關(guān)懷和熏陶，我不會這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計。在此向老師表示深深的感謝和崇高的敬意！在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機會向在這四年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們?nèi)陙淼男燎谠耘?。不積跬步何以至千里，各位任課老師認真負責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設(shè)計中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。同時，在論文寫作過程中，我還參考了有關(guān)的書籍和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。我還要感謝同組的各位同學(xué)以及我的各位室友，在畢業(yè)設(shè)計的這段時間里，你們給了我很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見，對于你們幫助和支持，在此我表示深深地感謝！參考文獻1張榮清