手機電池蓋凸凹模畢業(yè)設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計說明書</b></p><p>　　二○一五 年 六 月 十五 日</p><p>　設計題目</p><p>　手機電池蓋凸凹模的工藝分析與仿真加工</p><p>　　河源職業(yè)技術學院機電工程學院畢業(yè)設計</p><p>　　手機電池蓋凸凹模的工藝分析與仿

2、真加工 </p><p>　　指 導 教 師 ： </p><p>　　專 業(yè) 名 稱 ： 數(shù)控技術 </p><p>　　論文提交日期： 2015年06月20日 </p><p>　　論文答辯日期

3、： 2015年06月23日 </p><p>　　論文評閱人 ： </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　數(shù)控技術是用數(shù)字化信息對機械設備（機床）的運動及其加工過程進行控制的一種方法，簡稱CNC。</p>&l

4、t;p>　　數(shù)控銑床已經廣泛的應用于模具型芯型腔的銑削加工中，此次的設計任務是手機電池蓋模具數(shù)控加工，本課題應用UG、CAD/CAM等軟件設計產品二維圖、三維造型和產品凸模，合理選擇刀具、切削參數(shù)等，利用UG-CAM軟件中的CAD模塊對產品進行三維曲面造型，設計出手機電池蓋凸模，然后根據(jù)手機電池蓋凸模的曲面特點，選擇最佳的加工方案，擬定數(shù)控加工工藝，輸入加工參數(shù)，利用UG-CAM對其進行數(shù)控加工編程，自動生成數(shù)控加工程序后，進行數(shù)

5、控仿真加工；再利用UG軟件中的CAD模塊對設計出產品的二維圖，根據(jù)二維圖進行三維曲面造型，設計出手機電池蓋凸模，然后根據(jù)手機電池蓋凸模的曲面特點，選擇最佳的加工方案，擬定數(shù)控加工工藝，輸入加工參數(shù)，利用UG的加工模塊編寫加工程序并輸入相應的加工參數(shù)利用UG自動生成程序的功能，生成NC數(shù)控程式，進行數(shù)控仿真加工。</p><p>　　關鍵詞：三維造型；工藝分析；UG、CAD/CAM；加工程序；編程仿真。</p

6、><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　CNC technology with digital information on the movement of machinery and equipment (machine) and a method of controlling the machining process, referred

7、to CNC.CNC milling machine has been widely used in mold core cavity milling, the design task is to mold CNC machining cell phone battery cover, the subject of the application UG, CAD / CAM software to design products an

8、d other two-dimensional map, 3D modeling and product punch, a reasonable choice tools, cutting parameters, the use of UG CAD so</p><p>　　Keywords: three-dimensional modelling, Process analysis, UG, CAD/CAM,

9、Processing procedure, Programming simulation.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要3</b></p><p>　　ABSTRACT4</p><p><b>　　第一章 緒論6</b>&

10、lt;/p><p>　　第二章 手機電池蓋凸模設計7</p><p>　　2.1繪制手機電池蓋二維零件圖7</p><p>　　2.2設計手機電池蓋三維造型圖9</p><p>　　2.3設計手機電池蓋凸模10</p><p>　　第三章 手機電池蓋數(shù)控加工工藝12</p><p>　　3

11、.1確定工件毛坯12</p><p>　　3.2確定加工方案12</p><p>　　3.3基準分析與裝夾方案的確定13</p><p>　　3.4機床及刀具的選用13</p><p>　　3.5加工參數(shù)的確定13</p><p>　　第四章 手機電池蓋凸模仿真加工15</p><p&g

12、t;　　4.1外形銑削14</p><p>　　4.2手機電池蓋凸模二次開粗加工16</p><p>　　4.3手機電池蓋曲面平行銑削半精加工18</p><p>　　4.4手機電池蓋側壁等高外型精加工20</p><p>　　4.5銑削精加工21</p><p>　　4.6手機電池蓋曲面放射狀精加工21&

13、lt;/p><p>　　4.7數(shù)控加工程序22</p><p>　　第五章 手機電池蓋凸模的數(shù)控編程與仿真25</p><p>　　5.1加工準備25</p><p>　　5.2創(chuàng)建加工操作28</p><p>　　第六章 手機電池蓋凹模設計34</p><p>　　6.1手機電池蓋凹模的

14、設計思路34</p><p>　　第七章 手機電池蓋凹模的數(shù)控編程與仿真35</p><p>　　7.1加工準備35</p><p>　　7.2創(chuàng)建加工操作36</p><p><b>　　結束語41</b></p><p><b>　　參考文獻42</b><

15、;/p><p><b>　　致謝43</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　數(shù)控（英文名字：Numerical Control 簡稱:NC）技術是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實現(xiàn)一臺或多臺機械設備動作控制的技術。數(shù)控一般是采用通用或專用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制，因此數(shù)控也稱為計算

16、機數(shù)控(Computer Numerical Control )，簡稱CNC，國外一般都稱為CNC，很少再用NC這個概念了?，F(xiàn)在，數(shù)控技術也叫計算機數(shù)控技術（CNC，Compute Numerical Control），目前它是采用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術。這種技術用計算機按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設備的運動軌跡和外設的操作時序邏輯控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入操作指令的存貯、處理、運算、邏輯

17、判斷等各種控制機能的實現(xiàn)，均可通過計算機軟件來完成，處理生成的微觀指令傳送給伺服驅動裝置驅動電機或液壓執(zhí)行元件帶動設備運行。1952年，第一臺數(shù)控機床問世，成為世界機械工業(yè)史上一件劃時代的事件，推動了自動化的發(fā)展。</p><p>　　數(shù)控技術是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術為代表的新技術對傳統(tǒng)制造產業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機電一體化產品，即所謂的數(shù)字化裝備，如數(shù)控機床等。&

18、lt;/p><p>　　數(shù)控技術及裝備是發(fā)展新興高新技術產業(yè)和尖端工業(yè)的使能技術和最基本的裝備。世界各國信息產業(yè)、生物產業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)廣泛采用數(shù)控技術，以提高制造能力和水平，提高對市場的適應能力和競爭能力。工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技術及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅大力發(fā)展自己的數(shù)控技術及其產業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。因此大力發(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進制造技術已成為世

19、界各發(fā)達國家加速經濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。</p><p>　　數(shù)控技術的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展和應用領域的擴大，對國計民生的一些重要行業(yè)國防、汽車等的發(fā)展起著越來越重要的作用，這些行業(yè)裝備數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。</p><p>　　數(shù)控技術的發(fā)展離不開CAD和CAM，CAM與CAD密不可分，甚至

20、比CAD應用得更為廣泛。幾乎每一個現(xiàn)代制造企業(yè)都離不開大量的數(shù)控設備。隨著對產品質量要求的不斷提高，要高效地制造高精度的產品，CAM技術不可或缺。設計系統(tǒng)只有配合數(shù)控加工才能充分顯示其巨大的優(yōu)越性。另一方面，數(shù)控技術只有依靠設計系統(tǒng)產生的模型才能發(fā)揮其效率。所以，在實際應用中，二者很自然地緊密結合起來，形成CAD/CAM系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中設計和制造的各個階段可利用公共數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，即通過公共數(shù)據(jù)庫將設計和制造過程緊密地聯(lián)系為一個整體。

21、數(shù)控自動編程系統(tǒng)利用設計的結果和產生的模型，形成數(shù)控加工機床所需的信息。CAD/CAM大大縮短了產品的制造周期，顯著地提高產品質量，產生了巨大的經濟效益。</p><p>　　第二章 手機電池蓋凸模設計</p><p>　　2.1繪制手機電池蓋凸模二維零件圖</p><p>　　根據(jù)機手電池蓋凸模產品實體模型，用UG-CAM打開生成結構圖（如圖2-1所示），為了方便

22、標注，利用AutoCAD繪制手機電池蓋凸模二維平面圖（如圖2-2所示）,此工件材料采用45號鋼制造，工件的厚度為55mm, 精度要求：表面粗糙度為1.6µm，公差等級為IT7。 </p><p>　　圖2-1 手機電池蓋結構圖</p><p>　　圖2-2 手機電池蓋凸模二維平面圖</p><p>　　2.2設計手機電池蓋三維造型圖</p>

23、<p>　　繪制三維圖可利用UG或ugCAM，盡管手機殼曲面較多， 但UG-CAM完全可以完成造型設計，在這里我選用UG-CAM，根據(jù)手機殼形狀分析可知道，繪制手機殼的外部曲線，然后通過網格掃略可獲得手機殼正面外形。在用加厚命令將手機殼正面實體化，然后一手機殼正面底面為基準面繪制草圖，繪制出手機殼背面，在通過拉伸命令獲得手機可外形。最終結果如圖2-3、圖2-4所示。</p><p>　　圖2-3 手機電

24、池蓋三維造型軸測圖</p><p>　　圖2-4 手機電池蓋三維造型底部軸測圖</p><p>　　2.3設計手機電池蓋凸模</p><p>　　設計手機電池蓋的凸模有兩種方法：</p><p>　　利用產品實體模型復制其內表面生成手機電池蓋凸模</p><p><b>　　利用布林運算得到。</b&g

25、t;</p><p>　　我采用第一種方法設計，首先，根據(jù)凸面選上進行偏執(zhí)區(qū)域15mm，如圖2-5所示；</p><p>　　圖2-5 三維凸模設計</p><p>　　然后用創(chuàng)建方塊的方法得到，如圖2-6所示；</p><p><b>　　圖2-5 創(chuàng)建方塊</b></p><p>　　再采用布

26、林運算命令，通過渲染以后，結果如圖2-7所示。</p><p>　　圖2-7 手機電池蓋凸模</p><p>　　第三章 手機電池蓋凸模加工工藝</p><p><b>　　3.1確定工件毛坯</b></p><p>　　通過分析手機電池蓋的零件圖可知，手機電池蓋零件長為150mm，寬度為74mm，高度為10.2mm，所

27、以手機電池蓋凸模的毛坯我選用尺寸為290mm×215mm×55mm的長方體45號鋼精料毛胚。</p><p><b>　　3.2確定加工方案</b></p><p>　　合理的加工方案，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領（生產綱領的大小對生產組織和零件加工工藝過程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化

28、和自動化的程度，決定了所應選用的工藝方法和工藝裝備。）加工的過程中盡量減少換刀的次數(shù)，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便盡量降低生產成本。</p><p><b>　?。?）兩種工藝方案</b></p><p><b>　　工藝方案一</b></p><p><b>　　工序一 外型

29、銑削</b></p><p>　　工序二 手機電池蓋凸臺等高外型粗加工</p><p>　　工序三 手機電池蓋曲面平行銑削半精加工</p><p>　　工序四 手機電池蓋側壁等高外型精加工</p><p>　　工序五 外型銑削精加工</p><p>　　工序六 手機電池蓋曲面放射狀精加工</p>

30、<p><b>　　工藝方案二</b></p><p>　　工序一 對手機電池蓋進行挖槽式粗加工</p><p>　　工序二 手機電池蓋等高外型半精加工</p><p>　　工序三 手機電池蓋曲面平行銑削半精加工</p><p>　　工序四 手機電池蓋側壁等高外型精加工</p><p&g

31、t;　　工序五 手機電池蓋上表面放射狀精加工</p><p>　?。?）工藝方案的比較與分析</p><p>　　上述兩種方案中，雖然第二種方案的工序少一步，第一步是給手機電池蓋整體開粗，但仿真實踐可知，效率較低，加工的時間長，工藝方案一將開粗分為兩步，但時間上卻少了很多，效率高，并且可以用同一把刀完成，有利于加工精度，工藝方案二的換刀頻率也高于方案一，因此，決定將工藝方案作一作為加工方案

32、。</p><p>　　3.3基準分析與裝夾方案的確定</p><p>　　基準面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會出問題，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。定位基準的選擇對保證加工面的位置精度，確定零件加工順序具有決定性影響，同時也影響到工序數(shù)量、夾具結構等問題，因此，必須根據(jù)基準選擇原則進行

33、選擇。</p><p>　　3.3.1粗基準的選擇</p><p>　　對于一般的零件而言，按照有關粗基準的選擇原則,當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干個不加工面時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準。現(xiàn)選取毛坯的底面為粗基準，用工藝板為夾具。</p><p>　　3.3.2精基準的選擇</p>&l

34、t;p>　　考慮基準重合的問題。當前零件的設計基準與工件幾何中心的交點不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，在此不再敘述。</p><p><b>　　3.3.3裝夾方案</b></p><p>　　由于該零件為大型凸模零件，宜采用磁盤進行裝夾；設工件幾何中心的交點為工件坐標系的原點。這樣便于編程和操作加工。</p><p>

35、　　3.4機床及刀具的選用</p><p>　　通過熟悉零件圖，了解零件的用途及工作條件，并根據(jù)機械加工對零件結構的要求。分析零件圖上各項技術條件，確定主要加工表面。銑削刀具和刀具材料主要根據(jù)零件材料的切削加工性、工件表面幾何形狀和尺寸大小選擇，由于零件材料為45號鋼，切削加工性能較好。根據(jù)加工表面范圍選用不同直徑的硬質合金立銑刀。首次開粗可以選用較大直徑的銑刀，保證加工效率，但也必須衡量加工精度和材料、刀具的強

36、度剛度?，F(xiàn)分述如下：由圖可知道，手機電池蓋最小的倒圓角半徑為3mm，所以選用一把6的立銑刀加工3mm的倒圓角，并用于精加工；第一步加工為工件開粗，用一把30的平底銑刀開粗，精加工曲面時選用一把6的刀，容易清角。加工過程中一共就采用四把刀。</p><p>　　根據(jù)零件的加工要求，加工機床可以選用FANUC數(shù)控銑床，完全可以滿足加工要求。</p><p>　　3.5加工參數(shù)的確定</p

37、><p>　　依據(jù)零件材料45號鋼的切削性能，硬質合金刀具材料的特性及加工精度要求確定切削用量。手機電池蓋最大厚度為10.2mm，Z軸設置最大粗切深度為0.3mm，分34層切削加工。曲面粗加工的選取加工量不超過0.2mm，切削速度和進給速度的選擇應考慮刀具的工作效率和壽命，銑削時主軸轉速范圍可以取1500r/min至3000r/min，進給速度范圍可以取 800mm/min至1200mm/min，粗加工進給慢點，精加

38、工可以快點，這樣保證尺寸精度和表面質量符合圖紙的加工要求。加工工藝卡如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 加工工藝卡</p><p>　　第四章 手機電池蓋凸模仿真加工</p><p>　　UG-CAM軟件是美國CNC Software公司開發(fā)的PC級CADPCAM系統(tǒng)，它集二維繪圖、三維建模、曲面設計、圖素拼合、刀具路徑模擬、數(shù)控仿真等功能于一體，對系統(tǒng)

39、運行環(huán)境要求低的一款軟件。在此先利用UG-CAM軟件中的CAD模塊對手機電池蓋凸模曲面進行三維造型設計，再根據(jù)工件的特點，擬定數(shù)控加工工藝，輸入加工參數(shù)，利用UG-CAM軟件中的CAM模塊自動生成數(shù)控加工程序，同時進行數(shù)控仿真加工。</p><p>　　加工前的準備：把圖形的幾何中心點移到坐標原點（加工原點），圖形最高點移到Z=0處。將毛坯的外形尺寸設計為290mm×215mm。UG-CAM軟件能夠進行

40、數(shù)控自動編程，但是數(shù)控編程之前的加工工藝分析和規(guī)劃必須由用戶自行完成。為了縮短加工時間，本零件的加工刀具路徑為第三章設定的方案一進行。</p><p><b>　　4.1外形銑削</b></p><p>　　外型銑削是指刀具按照指定工件的輪廓線進行加工，刀具中心可以在輪廓線上（不補償）、或者在輪廓線的兩側（這時需要補償）用外型銑削對工件進行開粗，可以去掉大量的毛胚量，

41、加工效率高。</p><p>　　表1為工藝和操作清單：</p><p><b>　　表1</b></p><p>　　加工參數(shù)設置:如圖4-1、圖4-2、</p><p><b>　　圖4-1 </b></p><p><b>　　圖4-2</b>&l

42、t;/p><p>　　參數(shù)設置完成后，產生的刀具路徑如圖4-3</p><p>　　圖4-3外型銑削刀具路徑</p><p>　　4.2手機電池蓋凸模二次開粗加工</p><p>　　表2為工藝和操作清單：</p><p><b>　　表2</b></p><p>　　加工參數(shù)

43、設置：如圖4-5、圖4-6所示。</p><p>　　產生的路徑如圖4-7</p><p>　　圖4-5 等高外型曲面粗加工參數(shù)</p><p>　　圖4-6 等高外型粗加工參數(shù)</p><p>　　圖4-7 等高外型粗加工刀具路徑</p><p>　　4.3手機電池蓋曲面平行銑削半精加工</p>&l

44、t;p>　　表3為工藝和操作清單：</p><p><b>　　表3</b></p><p>　　參考高度絕對坐標為20mm；進給下刀絕對坐標為5mm；校刀長位置選擇“刀尖”；加工的曲面預留量為0.1mm，整體誤差為0.02；最大切削間距為0.1；切削方式選擇“雙向切削”；加工角度為0度,參數(shù)設置好后，產生的刀具路徑如圖4-8所示。</p><

45、;p>　　圖4-8 平行銑削半精加工刀具路徑</p><p>　　4.4手機電池蓋側壁等清角加工</p><p>　　表4為工藝和操作清單：</p><p><b>　　表4</b></p><p>　　參考高度絕對坐標為20mm；進給下刀位置絕對坐標為3.0mm；校刀長位置選擇“刀尖”；加工的曲面預留量為0mm，

46、整體誤差為0.02；Z軸最大進給量為0.2mm，封閉輪廓的方向選擇“順銑”，起始長度為0；開放式輪廓的方向選擇“單向”；兩區(qū)段間的路徑選擇“打斷”；采用螺旋式下刀，螺旋半徑為2mm，開始螺旋距離為2mm。參數(shù)設置好后產生刀具路路徑如圖4-9所示</p><p>　　圖4-13 等高外型精加工刀具路徑</p><p><b>　　4.5銑削精加工</b></p&g

47、t;<p>　　表5為工藝和操作清單：</p><p><b>　　表5</b></p><p>　　參考高度絕對坐標為20mm；進給下刀位置絕對坐標為2mm；工件表面設為-16，可以減少空刀運行，主要為加工平面；深度-20mm；補正方向選擇左；余量設為0；點選平面多次銑削，次數(shù)為4，間距為10；點選Z軸分層銑削，最大切削深度為0.5，不提刀；參數(shù)設置好

48、后，產生的刀具路徑如圖4-10所示。</p><p>　　圖4-10銑削刀具路徑</p><p>　　4.6手機電池蓋曲面放射狀精加工</p><p>　　表6為工藝和操作清單：</p><p><b>　　表6</b></p><p>　　參考高度絕對坐標為20mm；進給下刀位置絕對坐標為2mm

49、；加工預留量為0；整體誤差為0.02；切削方式選擇“雙向切削”；最大角度增量為0.4；起始角度為0；掃掠角度為360度，其余的設為默認值，參數(shù)設置好后刀具路徑如圖4-11所示。</p><p>　　圖4-11 放射狀精加工刀具路徑</p><p><b>　　4.7數(shù)控加工程序</b></p><p>　　刀具路徑生成后進行工件的仿真加工，仿真

50、加工結果如圖4-12所示。經過后處理后得到數(shù)控加工程序，后處理文件要根據(jù)機床的系統(tǒng)來選擇生成的NC程序，有的指令或符號往往與加工中心或數(shù)控機床不兼容，這就需要根據(jù)采用的系統(tǒng)進行程序修改。我們采用的是FANUC GSVM6540A系統(tǒng)，后處理后程序（截取一部份）如圖4-13。 </p><p>　　圖4-12 仿真加工效果圖</p><p><b>　　圖4-13</b>

51、;</p><p>　　對生成的程序作如下修改：</p><p>　　(1)數(shù)控機床中沒有自動換刀功能，程序中的自動換刀指令M06可刪除。機床只有三軸聯(lián)動，把程序中表示第4軸的A.刪除。還有就是手動換刀，刀具的高度補償G43也可以刪除掉；</p><p>　　(2)根據(jù)零件的實際要求和機床的實際情況，對主軸速度S、進給率F、有無切削液等參數(shù)進行適當修改；</p

52、><p>　　(3)生成的NC程序有很多說明性的部分(在括號內的部分)，這可以增加程序的可讀性，便于操作員管理程序，在不影響加工結果的情況下也可刪去。為了縮短工步,通常把用同樣型號的刀具的銑削加工一起出程序。即縮短時間，也減少了人力。</p><p>　　第五章 手機電池蓋凸模的數(shù)控編程與仿真</p><p><b>　　5.1加工準備</b>&l

53、t;/p><p>　　5.1.1進入加工模塊</p><p>　　單擊，選擇命令。進入UG的加工模塊。</p><p>　　設置加工環(huán)境，進入加工模塊后，系統(tǒng)彈出“加工環(huán)境”對話欄。如圖5-1所示。制定CAM進程配置文件為“cam_geTeral”，CAM設置為“mill_coTtour”，單擊“初始化”按鈕，進入加工環(huán)境的初始化設置。</p><p

54、>　　“CAM會話配置”列表列出的是隨UG提供的一些加工環(huán)境，其中“cam_geTeral”加工環(huán)境是一個通用的加工環(huán)境，基本包含了所有的銑加工、車加工、已經電火花線切割功能?！癿ill_coTtour”是適用于曲面加工的加工模板。</p><p>　　圖5-1 加工環(huán)境初始化對話欄 圖5-2 UG加工環(huán)境界面</p><p>　　點擊幾何視圖，軟

55、件左邊的瀏覽器就切成“幾何視圖”如圖5-2所示。</p><p>　　5.1.2設置工件坐標系</p><p>　　雙擊加工導航器里面的，打開彈出“Mill OrieTt”對話框（圖5-3），單擊，進行設定加工坐標系。這個坐標系就是加工時在機床上對刀的工件坐標系。把加工坐標系設置成圖5-4所示的樣子。</p><p>　　設定安全平面。單擊“Mill OrieTt”

56、對話框中的間隙對話欄，設置如圖5-3所示。單擊，彈出平面對話欄。在手機電池蓋凹模上點擊上表面，然后在偏置輸入20。單擊確定。這一步是指設置安全平面為距離工件上表面20的地方，進退刀都是以這個20的距離為基礎。結果如圖5-5所示。</p><p>　　圖5-3 坐標設置對話欄 圖5-4 選擇面</p><p>　　圖5-5 安全平面為距離設置</p>

57、<p>　　5.1.3指定部件和指定毛坯</p><p>　　在操作導航器里面，單擊“MCS_MILL”前面的加號，展開MCS_MILL，雙擊，彈出“銑削幾何體”對話欄，單擊指定部件右邊的，彈出對話欄，單擊選擇手機電池蓋凸模，然后單擊確定返回“銑削幾何體”對話欄，單擊指定毛坯右邊的，彈出毛坯幾何體對話欄。在選擇選項里面選擇“自動塊”然后單擊確定。由于我們設定使用精料來加工工件的，工件的外表面不必加工。再

58、單擊確定。</p><p><b>　　5.1.4創(chuàng)建刀具</b></p><p>　　在導航工具條單擊，是操作導航器切換到“機床視圖”。單擊插入工具條上的“創(chuàng)建刀具”，彈出“創(chuàng)建刀具對話欄，如圖5-6所示。在對話欄的“刀具子類型”中，選擇，然后在名稱文本框中輸入“T1-D12”，表示第一把刀，直徑為12。然后單擊應用。系統(tǒng)彈出“銑刀-5參數(shù)”對話欄，如圖5-7所示。

59、在直徑文本框中輸入刀具的直徑，如第一把刀12。由于是平刀，所以“底圓半徑”為0。在刀具號文本框中填入1。其他參數(shù)按照默認。然后單擊確定。系統(tǒng)返回“創(chuàng)建刀具”對話框。以此為例，可以設置T2—T6的刀具。</p><p>　　在“創(chuàng)建刀具”對話欄中所創(chuàng)建的刀具都會顯示在操作導航器的機床視圖里面。雙擊即可修改。</p><p>　　圖5-6 創(chuàng)建刀具對話欄 圖5-7 刀具參數(shù)對話

60、欄</p><p><b>　　5.2創(chuàng)建加工操作</b></p><p>　　在導航器工具欄上點擊“幾何視圖”按鈕，是操作導航器返回幾何視圖，方便我們加工操作和修改。在這里，可以對操作進行復制和粘貼。</p><p><b>　　5.2.1粗加工</b></p><p>　　型腔銑是通過計算毛坯除

61、去工件后剩下的材料作為被加工的材料產生刀軌，2.5軸的操作，可加工的工件側壁可垂直或不垂直，底面和頂面可以為平面或曲面，如模具的型芯和型腔等。通常粗加工和半精加工幾乎都使用型腔銑，精加工也常用型腔銑。</p><p>　　點擊插入工具欄上的“創(chuàng)建操作”按鈕，打開“創(chuàng)建操作”對話欄。在“操作子類型”中選擇，在“刀具”選擇“T1-D12”，在“幾何體”中選擇“WORKPIECE”，在名稱上輸入“N1”。如圖5-8所示

62、。這表示，使用T1的刀加工，選擇手機電池蓋凹模工件和毛坯。然后點擊確定，進入“型腔銑”對話欄。如圖5-9所示。</p><p>　　設置“型腔銑”對話欄的參數(shù)如圖5-9所示，單擊WORKPIECE“切削參數(shù)”在“余量”標簽里面，在“部件側面余量”的文本框上輸入0.5，在“使用底面和側壁余量一致”前打鉤。其他標簽的設置按照默認，然后點擊確定，返回。</p><p>　　單擊“非切削運動”，打

63、開“非切削移動”對話欄，在退刀標簽欄設置參數(shù)如圖5-10所示。然后在“傳遞/快速”標簽中設置參數(shù)如圖5-11所示。然后點擊確定，返回。</p><p>　　圖5-8 創(chuàng)建操作對話欄 圖5-9 型腔銑對話欄</p><p>　　圖5-10 非切削參數(shù)對話欄 圖5-11 非切削參數(shù)對話欄</p><p>　　單擊“型腔銑”對話欄中的刀軌

64、設置的“進給和速度”，系統(tǒng)彈出“進給和速度”對話欄。在對話欄中，在“主軸轉速”前打勾，然后在文本框中輸入方案一中所規(guī)定的轉速：1200，然后在“進給速度”文本框中輸入：600。然后點擊確定，返回。</p><p>　　返回“型腔銑”對話欄后，在對話欄的“操作”中點擊“生成”，系統(tǒng)即計算道路。如圖5-12所示。確定刀路正確后，點擊確定。</p><p>　　圖5-12 型腔銑刀路

65、 圖 5-13 復制操作</p><p>　　在操作導航器的N1程序點擊右鍵選擇復制,然后再粘貼，如圖5-13所示。然后改粘貼后的操作名為“N2”。雙擊打開N2操作，修改刀具為T2-D4R1,全局每刀深度為0.4。點擊切削參數(shù)，打開“空間范圍”標簽，在毛坯中的處理中的工件選擇“使用3D”，然后點擊確定，返回“型腔銑”對話欄。繼續(xù)修改“進給和速度”里面相應的參數(shù)為1400和600。返回后點擊生成，即可

66、生成加工路徑，如圖5-14所示。由于復制N1，N2繼承了N1的加工參數(shù)，所以只要修其中的幾個參數(shù)即可?！笆褂?d”在UG中的意思是，把上一步沒有加工到的位置繼續(xù)開粗加工。</p><p>　　5.2.2.半精加工</p><p>　　單擊“插入”工具欄上的“創(chuàng)建操作”按鈕，彈出創(chuàng)建操作對話欄，在“類型”下拉菜單中選擇“mill-planar”，在操作子類型中選擇，在“刀具”下拉菜單中選擇“

67、T1-D4R1”，幾何體選擇workplace。然后在名稱文本框中輸入N3。點擊確定，進入面銑削區(qū)域對話框。如圖5-15所示。在制定切削區(qū)域中選擇底園臺的底面和周圍。點擊確定，返回對話欄，在主軸轉速和進給設置曾1800和200，在其他參數(shù)設置如圖5-15所示。然后點擊操作里面的生成按鈕，生成導軌如圖5-16所示。</p><p>　　圖5-14 刀路 圖5-15 面銑削區(qū)域對話欄<

68、;/p><p>　　創(chuàng)建“N4”操作，點擊創(chuàng)建操作按鈕，打開操作對話欄，在類型下拉菜單中選擇mill-contour。在操作子類型中選擇，在“刀具”中選擇T3-R02 球刀，名稱輸入N4，然后點擊確定，進入“深度加工輪廓”對話框，如圖5-17所示。單擊指定切削區(qū)域按鈕，彈出對話框，然后選擇凹模里面所有的曲面，點擊確定，設置切削參數(shù)對話框里面的加工余量為0.2，點擊確定返回對話框，設置主軸轉速和進給為1400和400

69、。其他參數(shù)設置如圖5-17所示。點擊操作里面的生成，生成如圖5-18所示的道路。</p><p>　　創(chuàng)建“N5”操作。在創(chuàng)建操作對話欄中，選擇操作子類型中的，刀具選擇T3。</p><p>　　圖5-16 刀路 圖5-17 深度加工輪廓對話欄</p><p>　　在名稱輸入N5。點擊確定進入固定軸輪廓對話欄。在制定區(qū)域選擇型腔的四個底曲面。

70、在驅動方法的下拉菜單中選擇區(qū)域銑削，彈出如圖5-19所示的區(qū)域銑削驅動方法對話框，在里面設置參數(shù)如圖5-19所示。然后點擊確定返回對話框，在對話框相應的地方修改余量為0.2，主軸轉速和進給為1400和400。然后點擊生成。</p><p><b>　　5.2.3精加工</b></p><p>　　用“1.粗加工”中復制刀路的方法，復制N4和N5的刀路，然后粘貼，改名為

71、N6和N7。由于繼承了前兩個刀路的參數(shù)，所以我們只需要修改N6和N7里面的參數(shù)就可以生成精加工刀路。</p><p>　　修改N6里面的余量參數(shù)為0，每局切削深度為0.2，N6的主軸轉速和進給為1400和400，余量為0，產生的刀路如圖5-18所示。</p><p>　　修改N7區(qū)域銑削驅動方法對話欄中的切削角度數(shù)為135。距離為0.2。主軸轉速和進給速度為1800和300。余量為0。然后

72、點擊生成刀路。如圖5-18所示。</p><p>　　圖5-18 刀路 圖5-19 區(qū)域銑削驅動方法對話欄</p><p><b>　　5.2.4刀路仿真</b></p><p>　　在操作導航器的幾何視圖中，在“workplace”中右鍵，依次選擇“刀軌→確定”，彈出刀軌可視化對話框，單擊2D標簽，點擊播放，系統(tǒng)進入刀

73、具路徑仿真。</p><p><b>　　5.2.5后處理</b></p><p>　　此次以Fanuc系統(tǒng)的機床為例進行編程，所以我們使用UG的Fanuc后處理文件，我們以每一把刀一個NC程序文件進行后處理。單擊機床視圖，導航器進入機床視圖，在每一把刀具點擊右鍵，選擇后處理，系統(tǒng)彈出后處理對話框，在后處理器中選擇相應的機床后處理文件，在輸出文件選擇NC程序文件存放的

74、位置和文件名，點擊確定，系統(tǒng)自動進行后處理，完成后會彈出程序對話框，如圖5-20所示。</p><p>　　圖5-20第六章 手機電池蓋凹模設計</p><p>　　6.1手機電池蓋凹模的設計思路</p><p>　　通過分析手機電池蓋凸模實體，可以先用創(chuàng)建方塊的方法將凹模求差出來，再用偏置區(qū)域命令將主要面偏大個1mm，最終得到手機電池蓋凹模，如圖5-1所示。<

75、;/p><p>　　圖5-1 手機電池蓋凹模實體</p><p>　　第七章 手機電池蓋凹模的數(shù)控編程與仿真</p><p><b>　　7.1加工準備</b></p><p>　　7.1.1進入加工模塊</p><p>　　單擊，選擇命令。進入UG的加工模塊。</p><p>

76、;　　設置加工環(huán)境，進入加工模塊后，系統(tǒng)彈出“加工環(huán)境”對話欄。如圖7-1所示。制定CAM進程配置文件為“cam_geTeral”，CAM設置為“mill_coTtour”，單擊“初始化”按鈕，進入加工環(huán)境的初始化設置。</p><p>　　“CAM會話配置”列表列出的是隨UG提供的一些加工環(huán)境，其中“cam_geTeral”加工環(huán)境是一個通用的加工環(huán)境，基本包含了所有的銑加工、車加工、已經電火花線切割功能?！癿

77、ill_coTtour”是適用于曲面加工的加工模板。</p><p>　　圖7-1 加工環(huán)境初始化對話欄 圖7-2 UG加工環(huán)境界面</p><p>　　點擊幾何視圖，軟件左邊的瀏覽器就切成“幾何視圖”如圖7-2所示。</p><p>　　7.1.2設置工件坐標系</p><p>　　雙擊加工導航器里面的，

78、打開彈出“Mill OrieTt”對話框，單擊，進行設定加工坐標系。這個坐標系就是加工時在機床上對刀的工件坐標系。把加工坐標系設置成圖7-4所示的樣子。</p><p>　　設定安全平面。單擊“Mill OrieTt”對話框中的間隙對話欄，單擊，彈出平面對話欄。在手機電池蓋凹模上點擊上表面，然后在偏置輸入20。單擊確定。這一步是指設置安全平面為距離工件上表面20的地方，進退刀都是以這個20的距離為基礎。結果如圖7

79、-3所示。</p><p>　　圖7-3 安全平面為距離設置</p><p>　　7.1.3指定部件和指定毛坯</p><p>　　在操作導航器里面，單擊“MCS_MILL”前面的加號，展開MCS_MILL，雙擊，彈出“銑削幾何體”對話欄，單擊指定部件右邊的，彈出對話欄，單擊選擇手機電池蓋凹模，然后單擊確定返回“銑削幾何體”對話欄，單擊指定毛坯右邊的，彈出毛坯幾何體

80、對話欄。在選擇選項里面選擇“自動塊”然后單擊確定。由于我們設定使用精料來加工工件的，工件的外表面不必加工。再單擊確定。</p><p><b>　　7.1.4創(chuàng)建刀具</b></p><p>　　在這次加工手機電池蓋凹模所要創(chuàng)建的刀具分別為d12、d8r4、d6.</p><p><b>　　7.2創(chuàng)建加工操作</b>&l

81、t;/p><p>　　在導航器工具欄上點擊“幾何視圖”按鈕，是操作導航器返回幾何視圖，方便我們加工操作和修改。在這里，可以對操作進行復制和粘貼。</p><p><b>　　7.2.1粗加工</b></p><p>　　型腔銑是通過計算毛坯除去工件后剩下的材料作為被加工的材料產生刀軌，2.5軸的操作，可加工的工件側壁可垂直或不垂直，底面和頂面可以為

82、平面或曲面，如模具的型芯和型腔等。通常粗加工和半精加工幾乎都使用型腔銑，精加工也常用型腔銑。</p><p>　　點擊插入工具欄上的“創(chuàng)建操作”按鈕，打開“創(chuàng)建操作”對話欄。在“操作子類型”中選擇，在“刀具”選擇“T1-D12”，在“幾何體”中選擇“WORKPIECE”，在名稱上輸入“d12”。如圖7-8所示。這表示，使用T1的刀加工，選擇手機電池蓋凹模工件和毛坯。然后點擊確定，進入“型腔銑”對話欄。如圖7-4所

83、示。</p><p>　　設置“型腔銑”對話欄的參數(shù)如圖7-5所示，單擊WORKPIECE“切削參數(shù)”在“余量”標簽里面，在“部件側面余量”的文本框上輸入0.5，在“使用底面和側壁余量一致”前打鉤。其他標簽的設置按照默認，然后點擊確定，返回。</p><p>　　單擊“非切削運動”，打開“非切削移動”對話欄，在退刀標簽欄設置參數(shù)如圖7-6所示。然后在“傳遞/快速”標簽中設置參數(shù)如圖7-7所

84、示。然后點擊確定，返回。</p><p>　　圖7-4 創(chuàng)建操作對話欄 圖7-5 型腔銑對話欄</p><p>　　圖7-6 非切削參數(shù)對話欄 圖7-7 非切削參數(shù)對話欄</p><p>　　單擊“型腔銑”對話欄中的刀軌設置的“進給和速度”，系統(tǒng)彈出“進給和速度”對話欄。在對話欄中，在“主軸轉速”前打勾，然后在文本框中輸入方案一中所規(guī)

85、定的轉速：2000，然后在“進給速度”文本框中輸入：1800。然后點擊確定，返回。</p><p>　　返回“型腔銑”對話欄后，在對話欄的“操作”中點擊“生成”，系統(tǒng)即計算道路。如圖7-8所示。確定刀路正確后，點擊確定。</p><p>　　圖7-8 型腔銑刀路</p><p>　　在操作導航器的N1程序點擊右鍵選擇復制,然后再粘貼，然后改粘貼后的操作名為“d6”。

86、雙擊打開N2操作，修改刀具為T2-d6,進行二次加工，全局每刀深度為0.2。點擊切削參數(shù)，打開“空間范圍”標簽，選上參考刀具d12，修改“進給和速度”里面相應的參數(shù)為2000和1200。返回后點擊生成，即可生成加工路徑，如圖7-9所示。</p><p><b>　　圖7-9</b></p><p><b>　　7.2.3精加工</b></p

87、><p>　　用“7.2.1粗加工”中復制刀路的方法，然后粘貼，改名為d12-j、d6-j、d8r4-j。在d12-j里面插入型腔銑及平面銑,每局切削深度都為0，主軸轉速和進給為3000和1000，余量為0，產生的刀路如圖7-10所示。</p><p>　　在d6-j里面插入型腔銑,每局切削深度為0，選上參考刀具，參考刀具為d12，主軸轉速和進給速度為3000和800。余量為0。然后點擊生成刀

88、路。如圖7-11所示。</p><p>　　圖7-10 刀路 圖7-11刀路</p><p>　　最后在d8r4-j里面插入輪廓區(qū)域銑，驅動方式中步距選用殘余高度，殘余高度為0.001，主軸轉速和進給速度為2500和800。然后點擊生成刀路。如圖7-12所示。</p><p><b>　　圖7-12 刀路</b

89、></p><p><b>　　7.2.6后處理</b></p><p>　　此次以Fanuc系統(tǒng)的機床為例進行編程，所以我們使用UG的Fanuc后處理文件，我們以每一把刀一個NC程序文件進行后處理。單擊機床視圖，導航器進入機床視圖，在每一把刀具點擊右鍵，選擇后處理，系統(tǒng)彈出后處理對話框，在后處理器中選擇相應的機床后處理文件，在輸出文件選擇NC程序文件存放的位置

90、和文件名，點擊確定，系統(tǒng)自動進行后處理，完成后會彈出程序對話框，如圖7-13所示。</p><p><b>　　圖7-13</b></p><p><b>　　結束語</b></p><p>　　在這次畢業(yè)設計中，我充分利用以前學過的知識。在說明書中的每一項內容，都有查閱資料，以書為據(jù)。在設計加工工藝的時候，經過反復思考，

91、充分利用了以前所學過的有關UG、AutoCAD、機械制造工藝等書，同時也充分利用了網絡資源。</p><p>　　通過此次畢業(yè)設計，我學會了如何充分利用資源，查閱了大量相關書籍，并且上網查了很多相關的資料，并進行對比，發(fā)現(xiàn)我們存在著很大的差距但卻使我們拓展了視野，鞏固了學過的知識，溫故而知新，在設計過程中能綜合運用所學知識內容，進一步熟悉和掌握數(shù)控加工工藝與設計的相關知識和相關軟件AutoCAD、UG等等。還讓我

92、們加深了對許多理論概念的理解。同時在整個設計過程中我們遇到很多困難，但辦法還是多于困難的，通過不斷的努力比較探討，很多問題都得到了解決，檢驗總結和提高了所學過的應用數(shù)控軟件進行三維造型設計及加工仿真的能力, 通過學習，使自己能基本達到可以在無老師指導的情況下，能獨立運用UG軟件完成中等復雜程度零件的設計和CNC編程。雖然此設計在比較短的時間內倉促而成，免不了很多錯誤，矛盾。但是此次設計讓我鞏固了所學過的知識，也在其中發(fā)現(xiàn)自身設計編程的很

93、多不足，同時也結合實際情況，學到了不少東西，并最終完成設計任務。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]劉俊英，梁豐，殷小青，繆亮編著.AutoCAD機械設計基礎與實例教程[M].清華大學出版社.2009.2</p><p>　　[2]劉慎玖編著.機械制造工藝案例教程[M].化學工業(yè)出版社.2007.4<

94、/p><p>　　[3]李華編著.機械制造技術[M].機械工業(yè)出版社.2000.8</p><p>　　[4]陳宏鈞，方向明，馬素敏編著.典型零件機械加工生產實例[M].機械工業(yè)出版社.2004.8</p><p>　　[5]史新逸編著.數(shù)控編程與加工仿真第2版[M].中國科學技術大學出版社.2008.8</p><p>　　[6]王巍，周耀紅編

95、著.模具設計[M].機械工業(yè)出版社.2009.4</p><p>　　[7]江洪，肖愛民，陳勝利編.UG NX6典型實例解析第2版[M].機械工業(yè)出版社.2009.1</p><p>　　[8]王志泉，項仁昌編著.機械制圖與公差[M]. 清華大學出版社，2007</p><p><b>　　致謝</b></p><p>

96、　　轉眼間大學的學習生活即將結束。經過幾個月來的努力，我的畢業(yè)設計終于完成了。從繪圖、軟件的編程到設計的完成，每一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)。</p><p>　　在此，我要衷心感謝所以曾經關心過和教導過我的老師和同學，他們在我的學習和生活中給予我很大的幫助。本文能夠順利完成，要特別感謝我的指導教師古遠明老師。</p><p><b>　　嘉敏：</b></p

97、><p>　　畢業(yè)論文的思路比較明確，工藝也比較合理。但有些地方還需要完善</p><p>　　摘要的紅色字體改為ugCAM, 緒論的篇幅過大。</p><p>　　頁眉下面不需要雙畫線，頁腳需要加頁碼，論文的格式按照我發(fā)給你們的做，排版銜接不夠緊密。</p><p>　　仿真的加工時，后處理圖片不需要那么多，有一兩張就行了。</p>