毕业设计ndsl三维造型设计及零件数控编程.doc

NDSL三维造型设计及零件数控编程目录摘要(1)前言(1)一 NDSL总体分析(1)1.1NDSL具体参数(1)1.2NDSL的结构与工艺分析(2)1.3便携式掌机发展趋势(2)二NDSL测绘及测绘草图(2)2.1NDSL原型(2)2.2NDSL的草绘图(3)三 NDSL的结构设计(三维造型)(6)3.1 NDSL的主体轮廓设计.(6)3.2上部外壳的设计.(8)3.3上部内壳的设计.(11)3.4下部外壳的设计.(16)3.5下部内壳的设计.(23)四NDSL的数控编程(30)4.1底板凸模图(32)4.2 CAM编程(34)4.2.l加工代码(36)五结论（心得体会）.(38)六 谢辞.(39)七 参考文献.(39)摘要本设计围绕NDSL掌机外观和结构设计及制造开展。以任天堂Lite型号NDS为设计原型，在对原型产品测绘的基础上进行方案设计，运用Pro/E进行机体外形和结构造型设计，绘制了装配工程图、零件图。最后对机体外壳进行了凹凸模设计，并用MasterCAD软件对机体外壳凸模进行了数控编程，获得了数控加工程序。关键词：NDSL 结构造型 数控编程前言NDSL是日本任天堂公司2006年推出的一款便携式掌上游戏机，为NDS的改良版，自推出以来在全世界范围内热销，已突破1亿台的销量，远超竞争对手索尼公司的PSP。它独特的双屏，触摸屏，麦克风为玩家在游玩时带来了多样化的体验。一、 NDSL总体分析1. NDSL具体参数【商品名】NintendoDS(DS)Lite 【编号】USG-001 【发售日】2006年3月2日【价格】16,800日圆(含税，附送专用AC适配器) 【重量】218克【尺寸】(横)133.0mm(纵)73.9mm(厚)21.5mm(折叠时) 【触摸笔】(长)87.5mm (直径)4.9mm 【CPU】ARM9 67MHz&ARM7 33MHz 【内存】8MB【显示屏】上屏 3英寸（对角）透射型；TFT液晶显示屏背光亮度（4个调整等级）192256像素分辨率；像素大小0.24mm 26万色下屏 3英寸（对角）透射型；TFT液晶显示屏背光亮度（4个调整等级）192256像素分辨率；像素大小0.24mm 26万色触摸屏表现形式；透明模拟触摸屏【电池】最低亮度电池使用约1519小时低亮度电池使用约1015小时高亮度电池使用约711小时最高亮度电池使用约58小时（根据使用的软件不同）使用游戏烧录卡时游戏时间会有所下降2NDSL的结构与工艺分析NDSL外部，即机制部分，主要由：上部外壳，上部内壳，下部外壳，下部内壳，GBA卡槽挡板，与按钮组成；内部结构由屏幕，主板等组成。基于本次设计是关于机制设计，所以主要研究外部结构。上部外壳，上部内壳，下部外壳，下部内壳，GBA卡槽挡板，与按钮，其材料都是由特制朔料而制。由于其功能及结构特点，我们用ro-e造型后，分模，数控加工模具成型，后便可拿来加工产品。3.便携式掌机概况与发展趋势掌机的未来发展趋势是向着更便携，外观更时尚，耗电量更小，玩法更多样化的方向发展。任天堂20年来一直作为掌机方面的领头羊，其发展动向一直是业界关注的焦点。二、 产品测绘： 1. 产品原型：如图所示2、绘制测绘草图：根据测量绘制测绘草图如下：产品装配测绘图（测总体尺寸）上部外壳上部内壳下部外壳下部内壳三、NDSL造型设计NDSL三维造型设计软件：用Pro/E Wildfire2.0；二维工程图用Pro/E Wildfire2.0与AutoCAD软件共同完成。首先进行NDSL主体轮廓设计，然后依据这主体轮廓进行各个零件的详细结构设计，最后进行装配，并绘制二维工程图。（二）主体轮廓设计1.NDSL的主体轮廓设计打开PRO/E野火2.0 ，新建一个零件，取名 ndsl拉伸深度21.5到圆角，半径为5绘制LOGO（二）零件仔细设计2、上部外壳的设计具体步骤如下打开PRO/E野火2.0 ，新建一个零件，取名 111 (1)绘制上部外壳三维实体选取拉伸，草绘轮廓，如下图绘制好后勾取退出草绘，进入零件拉伸阶段，两侧对称拉伸，厚度2，如图点击勾取按钮完成底板三维实体拉伸，得实体如 图绘制LOGO拉伸边框，深度7倒圆角 绘制中轴处绘制转轴部分，最后上部外壳成图：3、上部内壳的设计具体步骤如下打开PRO/E野火2.0 ，新建一个零件，取名 222 深度2倒圆角得：拉伸出边框到圆角拉伸，草绘去料，深度2拉伸，草绘去料，深度2拉伸，草绘两侧对称拉伸，厚度103绘制中轴转轴处4、下部外壳的设计具体步骤如下打开PRO/E野火2.0 ，新建一个零件，取名 333 拉伸，放置，定义5、下部内壳的设计具体步骤如下打开PRO/E野火2.0 ，新建一个零件，取名 444 倒圆角同样的方法做出另一边（三）产品装配图1、装配图打开PRO/E野火2.0 ，新建一个组件设计，取名 zhuangpei调入各个零件，对其进行匹配对齐等操作，最终效果如下图加工件数控加工工艺分析：1、选定毛坯：尺寸、材质：毛坯材料为45#钢，尺寸为50X80X150，周边加工到位。2、选取数控加工机床型号：选取大连机床XD-40A立式数控铣床为加工机床。其主要技术参数如下： 主轴最高转速(r/min) 8000X、Y、Z向切削进给速度(mm/min) 110000X、Y、Z向快速进给速度(m/min) 24、24、24主轴功率(kW) 7.5主轴锥孔 NO.40 主轴前支承直径(mm) 703、刀路规划（1）粗加工，留余量0.3mm。粗加工尽量选用大刀，由于曲面外轮廓与内轮廓间的距离为18mm，故选用14的牛鼻刀采用曲面挖槽粗加工方式。（2）半精加工，留余量0.1mm。选用8的球刀采用曲面浅平精加工方式。（3）用6的球刀采用曲面浅平精加工方式精加工表面，余量0。（4）用6的球刀采用曲面残余清角精加工方式清角。（5）用9.8的钻头钻三孔。（6）用10机铰刀铰三孔。4、择刀具材质和规格：加工零件的材质为铝合金，较软，故选用高速钢刀具，14、8、6均用两刃铣刀。（二）、计算切削用量：用查表法确定切削用量查机械加工工艺手册第一卷第9章，高速钢铣削铝合金切削速度v=180300m/min，精加工取180 m/min，粗加工取v=180x70%=126 m/min，14的铣刀每齿切削量取Sz=0.1（mm/齿）。8、6的每齿切削量取Sz=0.075（mm/齿），精加工每齿切削量取Sz=0.075x0.8=0.06（mm/齿）。查机械加工工艺手册第二卷第10章，取高速钢钻头加工铝合金v= 105m/min，f=0.25 mm/r。铰孔v=49m/min， f=0.2 mm/r下面进行切削用量计算（1） 粗加工，14高速钢铣刀：n=1000V/d=1000X126/3.14x14=2866( r/min)。取n=3000 r/min。进给量f=齿数x每齿切削量=2x0.1=0.2（mm/r）=0.2x2800=560（mm/min)；（2） 半精加工，8高速钢铣刀：n=1000V/d=1000X180/3.14x8=7165( r/min)。考虑机床最高转数为8000 r/min及机床的刚度，取n=6000 r/min进给量f=齿数x每齿切削量=2x0.06=0.12（mm/r）=0.12x6000=720（mm/min)；（3） 精加工，6高速钢铣刀：取n=6000 r/min，进给量f=720（mm/min)；（4） 钻三孔：9.8的钻头n=1000V/d=1000X105/3.14x9.8=3142 r/min,取n=3000 r/min，进给量f=0.25 mm/r=0.25 x3000=750（mm/min)；（5） 铰三孔，10的铰刀n=1000V/d=1000X49/3.14x10=1560 r/min,取n=1500 r/min，进给量f=0.2 mm/r=0.25 x1500=375（mm/min)；（三）填写数控加工工艺卡片如下图：数控加工工艺卡片厂产品名称零件名称材 料零件图号鼠标模具凸模体45XXXX工序号使用夹具使用设备车间1虎钳XD-40A立式数控铣床工步号工步内容刀具号刀具规格mm主轴转速r/min进给速度mm/min余量mm刀具长度补偿号1粗加工轮廓114高速钢牛鼻铣刀30005600.312半精加工轮廓28高速钢球铣刀60007200.123精加工轮廓36高速钢球铣刀6000720034清角精加工36高速钢球铣刀6000720035钻孔49.8高速钢钻头30007500.246铰孔510高速钢机铰刀150037505（四）用计算机辅助制造（CAM）软件进行数控编程。本设计用MasterCAM软件进行数控编程，下面是编程步骤：1、 从pro/E中把底板凸模存为DIBAN.IGS,打开MasterCAM软件，调入DIBAN.IGS, 用边界合设定毛坯，用边界盒。2、 采用曲面挖槽粗加工方式粗加工曲面轮廓，留余量0.3mm。 (1)选择曲面挖槽粗加工，在主功能表中选择“T刀具路径 U曲面加工R粗加工 k 挖槽粗加工”；（2）选取加工曲面，在曲面菜单选取“所有的”点击”U曲面”，选择“所有曲面”，“D执行”，完成曲面选择。 （3）选取加工刀具，设置刀具参数。系统打开曲面粗加工一挖槽加工对话框“刀具参数”选项卡。在刀具列表框中点击右键，将所需用的刀具从刀具库中调入，包括有1号刀具14的牛鼻刀，2号刀具8的球头刀，3号刀具的6球头刀。9.8的钻头钻，10机铰刀。 在刀具列表中选取1号刀具，设定刀具参数如上图。 （4）单击曲面加工参数标签，按下图设计曲面加工参数；（5）单击挖槽粗加工参数标签，按下图设计曲面加工参数；(6)生成刀具路径：进行完所有参数的设置后，单击对话框中的“确定”按钮，系统即可按选择的加工曲面和刀具及设置的参数计算出刀具路径。将视图设置为等角视图，生成的粗加工刀具路径如图所示。（7）校验结果3、采用曲面浅平精加工方式半精加工曲面，留余量0.1mm。（1）。（2）。（3）。（如前面第2步，一一把自己变成的过程写下，本范例不再书写，同学们应写出）4、5、6、铰三孔7、校验最终结果，如下图8、后处理，生成NC文件,并根据机床数控系统情况进行修改，把修改后文件存盘，到数控仿真系统仿真无误后即可输出到机床加工。本设计粗加工的NC文件如下：O0000(PROGRAM NAME - T)(DATE=DD-MM-YY - 20-10-09 TIME=HH:MM - 20:05)N100G21N102G0G17G40G49G80G90( 10. FLAT ENDMILL TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 10.)N104T1M6N106G0G90X-23.5Y-30.998A0.S1909M3N108G43H1Z50.N110Z10.N112G1Z-1.F3.6N114X18.5F381.8N116G3Y-24.11R3.444 N1358G3X3.805Y15.518R10.25N1360G1X-3.805N1362G2X-.045Y16.25R10.25N1364G1X.045N1366G0Z50.N1368X10.5Y6.N1370Z10.N1372G1Z-2.F3.6N1374G3X-10.5R10.5F1000.N1376X10.5R10.5N1378G1Z-4.F3.6N1380G3X-10.5R10.5F1000.N1382X10.5R10.5N1384G1Z-5.F3.6N1386G3X-10.5R10.5F1000.N1388X10.5R10.5N1390G0Z50.N1392M5N1394G91G28Z0.N1396G28X0.Y0.A0.N1398M30七结论时间过得真快，转眼间，三年丰富多彩的大学生活就快要结束了。回想起大一，大二的月岁，如同生长，开花的季节，大三的毕业设计便是衡量收获季节时丰获与否的最好标准。当然，毕业设计是教与学的一个必经阶段，也是充实与提高的最后冲刺。有过经验的师兄师姐们曾说过：只要认真做设计，你会感觉到在这短短的一个多月时间里学到的东西，似乎比平时所有的时间里学到的还要多。于是，我在做设计前就明确的告诉自己说：设计是一座通向工作实践的桥梁，它既然那么重要那么有效，自己务必要不怕苦不怕累，务必要认真的去面对，一步一步去把它做好。在做好设计的过程中，每一天我总严格要求自己按时起床，一步一步去落实好自己定下的计划。遇到困难了，千万百计去把它克服。累了，告诉自己，咬咬牙是总会过去的。因为深知道，做什么事情都要有恒心。不论做什么事情，只要持之以恒，滴水也会有穿石的一天，否则，会一事无成的。直到今天，终于做完成设计了，想想曾经师兄师姐们说过的话，如今，亲身体会了，确实有那样的感觉呵！站在即将给大学生活划上句号的终点上，回首过去，有种说不出的感觉涌上心头：独上高楼望尽天涯路衣带渐宽张不