隐形眼镜盒外壳设计及模具加工.doc

金 华 职 业 技 术 学 院 JINHUA COLLEGE OF PROFESSION AND TECHNOLOGY 毕业教学环节成果（2009 届）题 目 隐形眼镜盒外壳设计及模具加工 学 院 机电工程学院 专 业 数 控 技 术 班 级 数控063 学 号 200631020290309 姓 名 钱红英 指导教师 黄新标、刘高进 2009年 5 月 15 日目 录摘要英文摘要引言1 隐形眼镜盒外壳的三维造型设计 1.1 隐形眼镜盒外壳的分析1.2 隐形眼镜盒的三维造型1.2.1 新建文件 1.2.2 上盖的造型 1.2.3 下盖的造型2 隐形眼镜盒外壳的分模 2.1 上盖的分模过程 2.2 下盖的分模过程 3 机械加工工艺路线的制订3.1 表面加工方案的选择 3.2 加工阶段的划分 3.3刀具的选择 3.4 机械加工工艺过程卡片 4 隐形眼镜盒外壳的数控加工4.1 上盖凹模的加工 4.1.1 定义毛坯 4.1.2 粗加工4.1.3 半精加工4.1.4 精加工 4.1.5 电火花加工 4.2 上盖凸模的加工4.2.1定义毛坯4.2.2粗加工4.2.3精加工4.2.4电火花加工4.3 下盖凹模的加工 4.3.1定义毛坯4.3.2粗加工4.3.3精加工4.3.4电火花加工4.4 下盖凸模的加工 4.4.1定义毛坯4.4.2粗加工4.4.3精加工4.4.4电火花加工5 结论 谢辞 参考文献 隐形眼镜盒外壳设计及模具加工机电工程学院数控技术 钱红英摘要：随着全球经济一体化进程加快，模具工业在国民经济中所发挥的作用越来越明显，机械电子、汽车、轻工、建材和国防工业等部门都大量采用模具进行生产，并提出越来越高的要求。本文主要介绍了塑料模具的发展和UG软件的特点，并应用UG软件完成了隐形眼镜盒外壳的三维造型、分模和模具型腔的数控加工等。通过隐形眼镜盒外壳的三维造型、分模、加工，熟练掌握UG的建模模块和掌握UG软件模具设计模块的型芯与型腔的创建, 掌握数控编程与加工的相关知识与技能，提高UG软件的应用能力及应职应岗能力。关键词： 造型设计 数控加工 仿真加工 数控程序Design and the mould process the haptic lens box outer coveringElectrical and Mechanical College CNC Technology QianHongYingAbstract: With the global economy to accelerate the integration process, the mold industry in the national economy and the role played by more and more obvious, electronic machinery, automobiles, light industry, building materials and national defense industry and other sectors are widely used to produce molds and made more high Requirements. This paper describes the development of a plastic mold and the characteristics of UG software and application software UG completed the game atop the handle sketching and modeling, model and mold cavity at the NC processing. Handle through the game atop the sketching, sub-module, processing, mastering UG modeling software modules and master UG die design of the core module and the cavity created, master of NC programming and processing of relevant knowledge and skills And improve the ability UG software applications and should be the ability to post. Key words: Design NC NC simulation processing procedures引言随着我国改革开放步伐的进一步加快，中国正逐步成为全制造业的基地，特别是加入WTO后，数控编辑软件已变得极其重要，以面向对象的设计思想为指导，分析研究数控人机界面图形编辑器应具有的功能，并且通过理论研究和实践尝试，开发出一个集矢量绘图、智能编译、模拟仿真、数据传输于一体的功能强大、操作简单的数控系统人机界面编辑系统，从而提高数控设备开发效率、减少开发成本。近年来高新技术企业一前所未有的速度在发展，数控技术与计算机技术一样，起发展速度突飞猛进，且数控机床的普及率逐年提高，在现在制造业中得到广泛的应用。因数控机床能实现多坐标轴联动而容易实现许多普通机床难以完成或无法加工的空间曲线、曲面。因此，数控机床首先在航空、航天领域得到应用，并在复杂型面的模具加工中心广泛应用。在数控加工技术上，往往需要借助一些软件来编制加工程序，如Pro/ENGINEER、CACX、UG等的计算机辅助制造软件（CAD/CAM）。 UG是UnigrphicsSolutions公司的拳头产品。Uingraphics NX软件提供了目前所能达到的最全面、集成最紧密的产品设计开发及运动分析于一体的大型软件。它使用简单方便尤其是4.0版本更加的人性化，可以根据个人的嗜好对软件进行参数设置，可以极大地提高设计效率。Uingraphics NX4.0 主要建模、外观造型是设计、制图、加工、钣金、装配、机床构件器、仿真、注塑模、级进模等等功能于一体的综合型软件。它广泛被应用于汽车、航天、航空、船舶、机械、消费产品、医疗仪器和工具等各行业，极大地推动了机械工业的发展，加快了产品更新换代的速度。使用Uingraphics NX4.0的CAD功能在计算机上进行图形设计，然后在CAM模块中编制刀具路径（NCI），通过后处理转成NC程式，传送至数控机床立即可以加工，CAD/CAM大大地节省了时间、资源和产品成本，减轻了技术人员繁重而复杂的编程工作，同时也提高了产品质量，减少了废品的生成，增加了经济效益，并加快了新产品的开发。此次造型设计及编程主要用到的是Unigraphics NX4.0软件。首先利用UG的建模模块和外观造型模块，进行医用外径规的三维造型设计，再用UG的CAM模块对造型好的医用外径规进行数控加工刀路的编制，最后用UG自带的仿真系统进行模拟加工，进一步提高UG软件进行零件造型设计和数控编程。通过此次的造型设计及数控编程来进一步提高对Unigraphics NX4.0软件的运用水平，达到造型和数控编程的应职应岗能力。1 隐形眼镜盒外壳的三维造型设计1.1 隐形眼镜盒外壳的分析在设计之前要对隐形眼镜盒外壳进行结构分析，对各个部位的尺寸要进行测量。由于外壳是塑料制品所以要考虑在模压的时候所产生的各种问题，还要对塑料制品的结构工艺性进行分析也是必须考虑的。1.2 隐形眼镜盒的三维造型1.2.1 新建文件1.启动UG软件后，选择“文件” 、“新建”命令，系统会弹出“新部件文件”对话框如图1-1所示。2.在对话框中先选择要创建的文件的路径，然后在“文件名”下拉表框中输入文件名，再在“设置单位标准”对话框中设置度量单位，UG软件提供有两种度量单位nches（英寸）和Milimenters(毫米)。 图1-1 “新部件文件”对话框 1.2.2 上盖的造型1.打开UG软件进入“建模”状态，设置图层并建立基准坐标系，并建立草图平面，绘制草图约束如图1-2所示。单击工具栏中的完成按钮，此时退出草图模式，点击拉伸命令，并输入深度尺寸3mm并确认后，最后生成实体如图1-3所示。 图1-2 草图约束 图1-3 拉伸实体 2.运用草图命令 ，画图1-4上所示的曲线 图1-4 草图约束 图1-5 回转实体3.单击工具栏中的，此时退出草图模式，点击回转命令，并输入角度360并确认后，最后生成实体如图1-5所示。4.点击拉伸命令，并输入深度尺寸10mm并确认后，最后生成实体如图1-6所示。 图1-6 拉伸实体5.运用修剪体命令，最后生成实体如图1-7所示。图1-7 修剪实体6.运用求交命令，最后生成实体如图1-8所示。图1-8 求交后的实体7.单击工具栏中的抽壳命令，生成实体如图1-9所示。 图1-9 抽壳后的实体 图1-10 草图约束8.运用草图命令 ，画出草图约束如图1-10上所示。9.单击工具栏中的，此时退出草图模式，点击拉伸命令，并输入深度尺寸2mm并确认后，最后生成实体如图1-11所示。图1-11 拉伸实体10.单击工具栏中的抽壳命令，生成基本实体如图1-12所示。 图1-12 实体生成 图1-13 草图约束11.运用草图命令 ，画出草图约束如图1-13上所示。单击工具栏中的，退出草图模式，点击拉伸命令，并输入深度尺寸5mm并确认后，最后生成图1-14所示的基本实体。图1-14 拉伸实体12.运用草图命令 ，画图1-15上所示的曲线。单击工具栏中的，此时退出草图模式，点击拉伸命令，并输入对称值5mm并确认后，最后生成基本实体如图1-16所示。 图1-15 草图约束 图1-16 拉伸实体13.对外壳的边进行倒圆角，点击边倒圆， 倒圆半径设置值为5，如图1-17所示，最终生成实体如图1-18所示。 图1-17 边倒圆 图1-18 上盖实体1.2.3 下盖的造型1.进入UG界面，点击起始建模，插入坐标轴，单击进入草图界面，以X-Y为坐标平面作为草图平面，在此平面上绘制草图。运用草图曲线工具栏的按钮，建立草图尺寸约束。单击草图约束工具栏按钮，进行草图标注，标注尺寸如图1-19 所示。2.点击工具栏“插入”“基准”“基准平面”，建立基准平面如图1-20所示。 图1-19 草图约束 图1-20 建立基准平面3.以建立好的基准平面进入草图，运用偏置曲线命令，偏置距离为5mm，如图1-21所示。 图1-21 偏置曲线 图1-22 直线连接4.退出草图，点击直线命令将两曲线连接起来，如图1-22所示5.运用已扫掠，对图1-22进行扫掠，最后得到如图1-23所示。 图1-23扫掠实体 图1-24 拉伸实体6.点击拉伸命令，并输入深度尺寸10mm并确认后，最后生成图1-24所示的基本实体。7运用抽壳命令，对图1-24中的实体进行操作，厚度为3mm，最后得到实体，如图1-25所示。 图1-25抽壳实体 图1-26 插入基准平面8.插入基准平面如图1-26所示，并以建立好的基准平面进入草图，绘制草图如图1-27所示。图1-27 草图约束9.退出草图状态，点击拉伸命令，输入对称值12mm，选择创建方式为求差并确认后，最后生成图1-28所示的基本实体。 图1-28 拉伸实体 10.插入基准平面如图1-29所示，然后以建立好的基准平面进入草图，绘制草图如图1-30所示。 图1-29插入基准平面 图1-30 草图约束 11.退出草图状态，点击拉伸命令，输入值为1mm，单击确定，生成如图1-31所示。 图1-31 拉伸实体12.插入基准平面如图1-32所示，并以建立好的基准平面进入草图，绘制草图如图1-33所示。 图1-32插入基准平面 图1-33草图约束13.退出草图状态，点击拉伸命