精品毕业论文塑料桶盖凸凹模设计与数控加工课件

目 录 1. 桶盖凸模设计 2. 桶盖凸模加工 2.1加工工艺 2.2加工前准备 2.3采用 25 的圆鼻刀对凸模放射粗加工 2.4采用 12 的圆鼻刀对凹模等高外形粗加工 2.5采用 6 的圆鼻刀对凹模等高外形粗加工 2.6采用 20 的平铣刀对凸模浅平面精加工 2.7采用 3 的球刀对凹模放射精加工 2.8采用 2 的球刀对凹模残料精加工 2.9采用用 3 的平铣刀对凸模陡斜面精加工 3. 桶盖凹模设计 4. 桶盖凹模加工 4.1 加工工艺 4.2 加工前准备 4.3 采用 25 的圆鼻刀对凹模放射粗加工 4.4 采用 6 圆鼻刀对凹模平行区域粗加工 4.5 采用 12 的圆鼻刀对凹模等高外形粗加工 4.6 采用 6 球刀对凹模放射精加工 4.7 采用 3 球刀对凹模放射精加工 5. 参考文献 6.设计心得 摘摘 要要 现代工业的发展，使得运用 Pro/E、MasterCAM 软件进行机械设计、仿真 和数控加工成为一种趋势。 本次设计是要通过对身边现有的零件进行观察，自己通过 Pro/E 软件建立 三维模型，完成实体构造，然后导入 MasterCAM 软件中，利用 Pro/E 的优越的 实体构造环境，我们能够在相对比较短的时间内，设计完成出实体的构造。 MasterCAM 的模拟加工，仿真性能很出色，可以模拟加工路径，刀具设置，以 及加工效果。完成模拟加工，加工刀路，最后导出数控机床所能接受的 NC 代码 进行模拟加工。通过此次设计达到熟悉基于数控加工方法和使用 Pro/E、MasterCAM 软件进行模具设计和制造的过程。本次毕业设计是结合 Pro/E 零件设计和 MasterCAM 的智能化数控加工的优点完成。 关键词关键词：实体构造、模拟加工、Pro/E、MasterCAM ABSTRACT Modern industrial development, making use of Pro/E,MasterCAM software to machine parts achieve the design and simulation of CNC machining has become a trend. The design is to pass around the existing parts of the observed themselves through Pro / E three-dimensional model of the software set up to complete the physical structure, then import MasterCAM software, using Pro / Es superior entity tectonic environment, we can at relatively short period of time, designed the structure of the entity, MasterCAM analog processing, simulation performance is excellent, can simulate the processing path, tool settings, and processing results, the completion of simulation processing, processing of tool path, and finally derived by numerical control machine tool acceptable to simulate NC code processing. Designed to achieve through this familiar with the NC-based processing methods and the use of Pro / E, MasterCAM software for mold design and manufacturing process. The graduation project is the combination of Pro / E parts MasterCAM intelligent design and the advantages of CNC machining completed. Keywords: Entity structure, analog, processing Pro/E, MasterCAM 1.1 桶盖凸模设计桶盖凸模设计 1.打开桶盖文件 如图 1-2 2.点击界面上的层别，弹出对话框 3.在次数栏中输入“4” ，关闭 2、图层，打开第一层，确定，结果 1-3 所示. 4.单击顶部工具栏中的俯视构图面按钮 5.选择子菜单中 Z 命令 6.选择如图 9-3 所示端点 P1 1-2 打开的桶盖文件 1-3 构图面 Z 深度设定 7.选择绘图绘图/ /矩形，矩形，绘制矩形。 8.在弹出的矩形参数设定对话框中输入如图 9-4 所示参数，单击确定。 9系统提示选择矩形中点放置位置，选择如图 1-3 所示端点 P1。 10.按 ESCESC 键结束矩形命令，单击顶部工具栏中的适度化按钮，结果如图 1-5 所示 1-41-4 矩形参数设定 1-51-5 生成矩形 11.点击界面上的层别，弹出对话框 12.在次数栏中输入“5” ，关闭第 1 层，点击确定 13.选择“绘图/曲面/修整延伸曲面到边界” ，进行曲面修剪延伸 14选择“绘图/曲面/修剪/修剪到曲线” 选择“连接”进行连接选择，选择 如图 1-6 所示矩形 P2 15 点击确定 结果如图 1-7 所示 1-61-6 Flat 曲面截面选择 1-71-7 生成 Flat 曲面 16.点击层别，弹出对话框，打开 2,3 层确定，凸模结果如图 1-8 所示 1-81-8 桶盖凸模 二桶盖凸模加工二桶盖凸模加工 2.12.1 加工工艺加工工艺 厂品名称零件名称材料零件图号（工厂）数控加工工序卡片 桶盖凸模 工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间 工步 号 工步内容加工 面 刀具 号 刀具规格 mm 主轴转速 r/min 进给速度 Mm/min 被吃刀量 mm 备注 1 对凸模放射粗加工 T012515006002.0 预留量 0.5 2 对凸模等高外形粗加工 T021215005001.0 预留量 0.2 3 对凸模等高外形粗加工 T03625004000.5 预留量 0.1 4 对凸模浅平面精加工 T042015005000.5 5 对凸模放射精加工 T05325003000.5 6 对凸模残料精加工 T06230003000.5 7 对凸 0和 901陡斜面精加工 T07325003000.5 编制叶俊成审核叶俊成批准共 1 页第 1 页 11 2.22.2 加工前的准备加工前的准备 把图形中心移到坐标原点，图形最高点移到 Z=0 位置 1.点击层别，弹出对话框，在次数栏里输入“6” ，关闭 2,3,5 层，点击确定， 如图 2-12-1 2.单击顶部工具栏中的空间构图面按钮 3.选择“绘图/任意线/绘制任意线”进行两点会直线段 4.逐一选择如图 2-12-1 所示端点 P3-P6P3-P6，结果如图 2-22-2 2-12-1 绘制线段选择 2-22-2 生成线段 5.点击层别，弹出对话框，打开第 2、3、5 层，确定 6.单击俯视构图面按钮，选择“转换/平移” ，框选所有图素，单击按钮，弹 出对话框如图 2-4 所示，选择如图 2-6 所示的线段 P7，P8，然后选择平移 终止点，直接用键盘输入“X=0” ， “Y=0” ，按键确认。 图 2-4 平移参数设定 图 2-5 平移参数设定 7.继续平移所有图素，选择“转换/平移” ，框选所有图素，单击按钮，弹 出对话框如图 2-5 所示，选择直角坐标系，输入“Z=-16” ，单击按钮。 8.点击层别，弹出对话框，在层次数中输入 “7” ，关闭第 6 层，确定。 9.单击顶部工具栏的清楚颜色按钮，刷新视图。 2-62-6 转移图形选择 2.32.3 采用采用 2525 圆鼻刀对凸模放射粗加工（预留量为圆鼻刀对凸模放射粗加工（预留量为 0.50.5） 1. 单击顶部工具栏的俯视构图按钮。 2. 单击“机床类型/铣床/默认” ，进行曲面放射粗加工，弹出如图 2-7 所界面。 3. 单击“刀具路径/曲面粗加工/粗加工放射状加工” ，弹出如图 2-8 所示对话 框；单击按钮，弹出如图 2-9 所示对话框； 图 2-7 加工操作管理栏 图 2-8 选取工件的形状 单击按钮，选取需加工的曲面，单击按钮，弹出如图 2-10 所示对话 框； 图 2-92-9 新 NC 名称 图 2-102-10 刀具路径曲面选择 单击确定按钮弹出如图 2-112-11 所示刀具对话框，在空白对话框中右击鼠标，右键 创建新刀具，选择圆鼻刀弹出图 2-122-12 所示对话框输入参数，单击确定按钮 2-112-11 曲面放射粗加工对话框 2-122-12 刀具参数设定对话框 单击图 2-12 中的参数栏输入如图 2-13 所示的参数单击确定按钮 2-13 刀具参数 返回上一界面，设置参数如图 2-14 所示 图 2-14 刀具库对话框刀具路径参数 选择去面加工参数，输入竖直如图 2-15 所示 图 2-15 曲面加工参数 选择曲面放射粗加工对话框。输入数值如图 2-16 所示，单击确定 图 2-16 放射粗加工参数 4系统提示选择放射粗加工圆心点，在曲面俯视图上捕捉最高点，系统生成放 射粗加工路径。如图 2-17 5.单击加工操作管理栏“属性”下的“材料设置”如图 2-18 所示，进行工件参 数设定，在弹出的对话框中输入图 2-19 所示的工件设定参数 单击确定 2-17 曲面放射粗加工刀具路径 2-18 选择材料设置 2-19 工件参数设定 6. 单击操作管理栏中的按钮，进行实体加工模拟，系统弹出所示实体加工 模拟播放对话框，单击执行按钮 ，加工结果如图 2-20 所示。 2-202-20 25 圆鼻刀放射粗加工结果 7.单击实体加工模拟播放对话框的按钮，关闭实体加工模拟 2.42.4 采用采用 1212 的圆鼻刀对凸模放等高射粗加工（预留量为的圆鼻刀对凸模放等高射粗加工（预留量为 0.20.2） 1.单击“刀具路径/曲面粗加工/等高外形粗加工” ，弹出曲面等高外形粗加工对 话框，选择一把 12 的圆鼻刀，刀具参数设定如图数控加工刀具卡片所示，单 击确定。加工操作管理栏如图 2-21 2.窗选所有曲面，单击按钮，按照 25 圆鼻刀对凸模放射粗加工的步骤，成 刀具路径。 3.分别单击操作管理栏中的按钮、按钮，进行实体加工模拟，系统弹出实 体加工模拟播放对话框，单击执行按钮 ，加工结果如图 2-22 所示。 4.单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟。 2-21 加工操作管理对话框 2-222-22 12 圆鼻刀等高外形粗加工结果 2.52.5 采用采用 6 的圆鼻刀对凸模等高外形粗加工（预留量为的圆鼻刀对凸模等高外形粗加工（预留量为 0.10.1） 1.选择“刀具路径/曲面粗加工/等高外形粗加工” ，框选所有曲线，弹出曲面等 高外形加工对话框，在道具栏空白区内单击鼠标右键，在弹出的对话框中，选 择一把 6 的圆鼻刀，单击确定。加工操作管理栏如图 2-23 所示 2. 框选所有曲面，单击按钮，按照如上相同步骤，生成刀具路径。 3.别单击操作管理栏的按钮、按钮，进行实体加工模拟，系统弹出实体加 工模拟播放对话框，单击执行按钮 ，加工结果如图 2-22 所示。 4.单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟。 图 2-23 加工操作管理栏 图 2-24 6 圆鼻刀等高外形粗加工结果 2.62.6 采用采用 2020 的平铣刀对凸模浅平面精加工的平铣刀对凸模浅平面精加工 1.选择“刀具路径/去面精加工/精加工曲面浅平面加工” ，框选所有曲面， 弹出曲面精加工对话框，选择一把 20 平铣刀，刀具参数设定如图数控加工刀 具卡片所示，单击确定。加工操作管理栏如图 2-25 所示 2.框选所有曲面，单击按钮，按照如上相同步骤，生成刀具路径。 3.分别单击操作管理栏的按钮、按钮，进行实体加工模拟，系统弹出实体 加工模拟播放对话框，单击执行按钮 ，加工结果如图 2-26 示。 4.单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟 图图 2-252-25 加工操作管理栏 图 2-2620 平铣刀浅平面精加工结果 2.72.7 采用采用 33 的求道对凸模放射精加工的求道对凸模放射精加工 1.选择“刀具路径/曲面精加工/精加工过放射状” ，框选所有曲面，弹出曲面精 加工对话框，选择一把 3 球刀，刀具参数设定如图数控加工刀具卡片所示， 单击按钮。加工操作管理栏如图 2-27 所示 2.框选所有曲面，单击按钮，按照如上相同步骤，生成刀具路径。 3.分别单击操作管理栏的按钮、按钮，进行实体加工模拟，系统弹出实体 加工模拟播放对话框，单击执行按钮 ，加工结果如图 2-28 示。 4.单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟。 图 2-27 操作管理栏 图 2-28 球刀放射精加工结果 2.82.8 采用采用 22 的球刀对凸模残料精加工的球刀对凸模残料精加工 1.选择“刀具路径/去面精加工/精加工残料加工” ，框选所有曲面，弹出曲面精 加工对话框，选择一把 2，刀具参数设定如图数控加工刀具卡片所示，单击 按钮。加工操作管理栏如图 2-29 所示。 2.框选所有曲面，单击按钮，按照如上相同步骤，生成刀具路径。 3.分别单击操作管理栏的按钮、按钮，进行实体加工模拟，系统弹出实体 加工模拟播放对话框，单击执行按钮 ，加工结果如图 2-30 示。 4.单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟。 图 2-29 操作管理栏 图 2-302 球刀残料精加工结果 2.92.9 采用采用 33 平铣刀对凸模平铣刀对凸模 00和和 9090陡斜面精加工陡斜面精加工 1.选择“刀具路径/去面精加工/精加工陡斜面加工” ，框选所有曲面，弹出曲面 精加工对话框，选择一把 3 平铣刀，刀具参数设定如图数控加工刀具卡片所 示，单击按钮。加工操作管理栏如图 2-231 所示。 2.框选所有曲面，单击按钮，按照如上相同步骤，生成刀具路径。 3.分别单击操作管理栏的按钮、按钮，进行实体加工模拟，系统弹出实体 加工模拟播放对话框，单击执行按钮 ，加工结果如图 2-32 示。 4.单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟 图 2-31 操作管理栏 图 2-32 把 3 平铣刀都斜面精加工结果 三、桶盖凹模设计三、桶盖凹模设计 1.打开桶盖文件，如图 3-1 2.但基层别，在数次别选项中输入“4” ，点击确定按钮 3.选择“绘图/曲面/曲面补正” ，进行曲面偏移，选择全部曲面，单击按钮。 4.在偏移距离输入“1” ，选择移动，单击确定按钮，结果如图 3-2 所示。 3-1 打开的桶盖文件 3-2 曲面偏移结果 4. 单击层别，弹出对话框在次数栏输入“5” ，打开第 1 层关闭 2-4 层，单击 确定按钮 5. 单击顶部工具栏中的俯视构图面按钮，选择图 3-3 端点 P10，选择“绘图/ 矩形” ，绘制矩形 6. 在弹出的矩形参数设定对话框中输入如图 3-4 所示参数，单击确定按钮 图 3-3 构图设定 图 3-4 矩形参数设定 7系统提示选择矩形放置位置，选择如图 3-3 所示端点 P10，ESC 键退出命令， 点击全视图按钮 图 3-5 8.单击层别，弹出对话框，在次数栏中输入“6” ，关闭 1 层，单击确定 9. 选择“绘图/曲面/修整延伸曲面到边界” ，进行曲面修剪延伸 10.选择“绘图/曲面/修剪/修剪到曲线” 选择“连接”进行连接选择，选择如 图 3-6 所示矩形 P11，点击确定结果如图 3-7 图 3-5 生成矩形 图 3-6 Flat 曲面截面选择 11单击层别，弹出对话框，打开 14 层，单击确定，结果如图 3-8 所示 图 3-生成 Flat 曲面 图 3-8 打开图层结果 11.选择“转换/旋转”框选所有曲面，单击按钮，弹出旋转对话框如图 3-9 所示。 12.输入如图 3-10 所示的数据，单击按钮，旋转结果如图 3-4 所示。 图 3-9 旋转参数设定 图 3-10 旋转结果 13.点击层别，弹出图层设定对话框在次数栏中输入“7” ，关闭 1、2、3、5、6 层，点击确定按钮，结果如图 3-11 14，选择“绘图/曲面/修整延伸曲面到边界”进行曲面修剪延伸，在命令行输 入“20” ，确认 15.结果如图 3-11 图 3-11 曲面延伸结果 16.单击层别，弹出对话框，打开第六层，确定。结果如图 3-12 17.选择“绘图/曲面/修整延伸曲面到边界”进行曲面修剪延伸，提示选着第 1 组曲面，选择如图 P14，提示选择第 2 组曲面，选择如图 P15 ，确定 18系统提示选择保留区域，选择如图 P14 处出现一个箭头，单击左键，点击 顶部工具栏中的动态旋转视图按钮，如图 3-13，选择曲面 P16，出线箭头， 单击鼠标左键 图 3-12 曲面修剪选择 图 3-13 曲面修剪选择 19 单击顶部工具栏中的等视角图按钮，凹模如图 3-14 所示 图 3-14 曲面修剪 四四 桶盖凹模加工桶盖凹模加工 4.14.1 加工工艺加工工艺 厂品名称零件名称材料零件图号（工厂）数控加工工序卡片 液化气灶旋钮 工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间 工步 号 工步内容加工 面 刀具 号 刀具规格 mm 主轴转速 r/min 进给速度 Mm/min 被吃刀量 mm 备注 1 对凹模放射粗加工 T012515006002.0 预留量 0.5 2 对凹模平行粗加工 T02625004001.0 预留量 0.2 3 对凹模等高粗加工 T031215005000.5 预留量 0.2 4 对凹模放射精加工 T04625004000.5 预留量 0.1 5 对凹模放射精加工 T05325003000.5 编制叶俊成审核叶俊成批准共 1 页第 1 页 4.24.2 加工前的准备加工前的准备 把图形中心移动坐标原点，图形最高点移到 Z=0 位置 1. 点击层别，弹出对话框，打开第 5 层，关闭 4、6 层，点击确定 2. 单击俯视构图面按钮，选择“转换/平移” ，框选所有图素，单击按钮，弹 出对话框,，选择如图 4-1 所示线段 P21,P22，然后选择平移终止点，直接 用键盘输入“X=0” ， “Y=0” ， “Z=0” ，按键确认。并输入如图 2-4 所示 参数。 3. 点击层别，弹出对话框，在数次栏输入“8”关闭第“7”层，确定。 4. 单击顶部工具栏的清楚颜色按钮，刷新视图。 图 4-1 转移图形选择 4.34.3 采用采用 2525 的圆鼻刀对凹模放射出加工，的圆鼻刀对凹模放射出加工， （预留量为（预留量为 0.50.5） 1.单击顶部工具栏中的俯视构图面按钮 2. 单击“机床类型/铣床/默认” ，进行曲面放射粗加工，弹出如图 4-2 所示界 面。 3.单击“刀具路径/曲面粗加工/粗加工放射状加工” ，弹出如图 4-3 所示对话框。 4.单击按钮，框选所有曲面单击按钮，单击按钮，弹出如图 4-5 所示刀 具路径曲面选取对话框。 图 4-2 加工操作管理栏 图 4-3 选取工件的形状 5.单击图 4-4 中圈起来的按钮，选择如图 4-5 所示的平面 P7 为干涉面，单击 按钮，单击按钮。 图 4-4 刀具路径的曲面选择 图 4-5 干涉面选择 6.系统弹出曲面放射粗加工对话框，选择一把 25 的圆鼻刀，刀具参数设定如 4.1 数控加工工序卡片所示，单击按钮，选择放射粗加工圆心点，系统生 成放射粗加工刀具路径。 7.单击加工操作管理栏“属性”下的“材料设置”如图 4-6 所示，进行工件参 数设定，在弹出的对话框中输入如图 4-7 所示的的工件设定参数，单击按 钮。 图 4-6 操作管理界面 图 4-7 工件参数设定 8. 单击操作管理栏中的按钮，进行实体加工模拟，系统弹出实体加工模拟 播放对话框，单击执行按钮 ，加工结果如图 4-8 所示。 图 4-8 25 圆鼻刀放射家过年结果图 9. 单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟。 4.44.4 采用采用 66 的圆鼻刀对凹模平行区域粗加工（预留量的圆鼻刀对凹模平行区域粗加工（预留量 0.20.2） 4.4.14.4.1 平行区域粗加工前准备平行区域粗加工前准备 1.在主界面工具栏中，直接键盘输入“Z5”,按 Enter 键确认。单击按钮，单 击按钮。 2.选择“绘图/矩形形状设置” ，选择“一点” ，如图 4-9 所示，并输入参数 “宽 50.0，长 12.0” 确定。系统提示中心放置位置，选择起点命令 3.ESC 退出命令，点击全视图按钮，结果如图 4-10 图 4-9 矩形参数设定 图 4-10 生成矩形 4.4.24.4.2 平行区域粗加工平行区域粗加工 1.单击工具栏中的按钮，选择“刀具路径/曲面粗加工/粗加工平行铣 削加工” ，弹出选择工件形状对话框。单击按钮，框选所有曲面， 单击按钮，弹出刀具路径的曲面选择对话框，单击按钮。 2.系统弹出曲面粗加工平行铣削对话框，选择一把 6 的圆鼻刀，刀具参 数设置如表 4-1 所示，选择该对话框中的“曲面加工参数”选项卡， 单击其中的按钮，按组合键 Alt+T 关闭刀具路径显示，单击如 图 4-11,4-12 中圈起的按钮。 图 4-11 刀具路径的曲面选择 图 4-12 串连选项 3.弹出如图 4-13 所示的对话框，选择串连命令，进行连接选择，选择如 图所示的矩形边 P24，单击按钮，结束区域选择。 图 4-13 区域加工选择 4.选择该对话框中的“粗加工平行铣削参数”选项卡，输入如图 4-14 所 示的参数，单击切削深度按钮，输入如图 4-15 所示的参数，单击 按钮，系统生成平行区域粗加工刀具路径。 图 4-14 “粗加工平行铣削参数”选项卡 图 4-15 切削深度的设定 5.单击按钮，结束对话框，按组合键 Alt+T，打开刀具路径显示。 6.操作管理界面如图 4-16 所示，分别单击按钮，按钮，进行实体加 工模拟，系统弹出实体加工模拟播放对话框，单击执行按钮 ，加工结 果如图 4-17 所示。 图 4-16 操作管理界面 图 4-17 6 圆鼻刀平行区域粗加工结果 7.单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟。 4.54.5 采用采用 1212 的圆鼻刀对凹模等高外形粗加工（预留量为的圆鼻刀对凹模等高外形粗加工（预留量为 0.20.2） 1.选择“刀具路径/曲面粗加工/粗加工等高外形加工” ，弹出选取工件形状对话 框。 2.单击按钮，框选所有曲面，单击按钮，弹出刀具路径曲面选取对话框。 3.单击图 4-18 中圈起来的按钮，选择如图 4-19 所示的平面 P25 为干涉面，单 击按钮，单击按钮。 图 4-18 刀具路径的曲面选取 图 4-19 干涉面选取 4. 系统弹出曲面等高外形粗加工对话框，选择一把 12 圆鼻刀刀，参数设定 如图 4-1 数控加工工序卡片所示，单击按钮。 5. 操作管理界面如图 4-20 所示，分别单击按钮，按钮，进行实体加工模 拟，系统弹出实体加工模拟播放对话框，单击执行按钮 ，加工结果如图 4-21 所示。 6. 单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟。 图 4-20 操作管理界面 图 4-21 12 圆鼻刀粗加工结果 4.64.6 采用采用 66 球刀对凹模放射精加工（预留量为球刀对凹模放射精加工（预留量为 0.10.1） 1. 击“刀具路径/曲面精加工/精加工放射状加工” ，弹出选取工件形状对话框。 2.单击按钮，框选所有曲面，单击按钮，弹出刀具路径曲面选取对话框。 3.单击图 4-22 中圈起来的按钮，选择如图 4-23 所示的平面 P26 为干涉面，单 击按钮，单击按钮