【工装夹具类】基于JDPaintd+艺术曲面零件设计及仿真加工和编程【数控】【2张图纸】
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【工装夹具类】基于JDPaintd+艺术曲面零件设计及仿真加工和编程【数控】【2张图纸】,工装,夹具,基于,jdpaintd,艺术,曲面,零件,设计,仿真,加工,以及,编程,数控,图纸
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西安文理学院本科毕业设计（论文）任务书 题 目 基于 术曲面零件设计及仿真加工和编程 学生姓名 徐 乐 学 号 08102080221 专业班级 机械设计制造及其自动化 08 机电（ 2） 班 指导教师 贾仲义 职 称 工程师 教 研 室 机械 毕业设计（论文）任务与要求 任务： （ 1） 设计艺术曲面零件 （ 2） 设计零件三维图、设计零件工程图 （ 3） 对零件进行工艺分析、计算，设计数控雕刻加工工艺 （ 4） 编制加工程序，仿真加工 （ 5） 论文撰写 要求：设计合理、正确，符合工程实际 ，具有一定的学术价值或应用价值，论文结构严谨，逻辑性强，论述清晰。 毕业设计（论文）工作进程 起止时间 工作内容 第 1 周 周 第 3 周 周 第 6 周 周 第 7 周 周 第 9 周 0 周 第 11 周 2 周 查阅资料，完成基础知识的积累和开题报告； 设计艺术曲面零件；绘制零件三维图；绘制零件工程图； 制定数控雕刻加工工艺路线，如：划分工序、安排加工顺序，与传统加工工序的衔接等；零件加工工序设计，如：选取定位基准、工步的划分、装夹与定位方案确定、选取刀具、确定切削用量等； 中期检查； 编 制数控加工程序，执行仿真加工，调整数控加工程序，检查设计中存在的问题； 整理并撰写毕业设计论文准备答辩。 开始日期 2012 完成日期 2012 教研室主任（签字） 系主任（签字） 基于 及仿真加工和编程 导 师 : 贾仲义 答辩人 : 徐 乐 专 业 : 机械设计制造及其自动化 基于 及仿真加工和编程 研究的目的及意义 东风新标识设计 编程 仿真加工 1 2 3 4 目的及意义 ： 随着时代的发展，人们的需求加大，一些小型的精密零部件外形趋于复杂，传统的加工方式难以实现，精度也很难达到。 件最擅长的就是这个，它可以为曲面复杂的小型工艺品、标识、模具等零件加工任务提供经济高效的解决方案。与常规的加工方式比较它有着有出色的表现，如在艺术曲面、浮雕曲面、纹理、图案 、文字上。 编织 图案 木纹 动物 石头 植物 标识 在企业广告宣传和媒体等行业中，经常会用到商业标识， 商业标识在企业的生存发展中是非常重要的，他可以直接让消费者有一种品质的观念，影响消费者的消费观念和对品牌的追求，好的企业标识可以更好的体现一个公司或单位的精神实质，许多有名的标识可以让人联想到高质量、高档次、高地位等象征意义。很明显这些就是消费者所想要的 。 东风新标识设计 龙卷风这个词眼我相信所有人都不会陌生，望文生畏，谁听到都感到畏惧，不久前的金融危机告诉人们，现代的企业只有做强做大才能永保自己的一切权利不被侵害不被威胁，金融危机时期多少中小型企业倒闭破产，强者方能经得起大风大浪的严峻考验，这样才能坐稳自己的一片江山，尽享人生的美好。“东方龙卷风”形象生动的描绘出企业霸主的威猛与雄姿，他不仅能扛得住大风大浪而且它本身就是最为强大的龙卷风，他将要以最快的速度袭卷全球， 超过 所有竞争对手，统领全球经济，成为真正的世界霸主 。 编程：刀具路径生成，如图所示。 编程 路径 1 路径 2 路径 3 仿真 谢谢各位老师 ！ 西安文理学院机械电子工程系 本科毕业设计（论文） 题 目 基于 术曲面零件设计及仿真加工和编程 专业班级 08 机电 2 班 学 号 08102080221 学生姓名 徐 乐 指导教师 贾 仲 义 设计所在单位 西安文理学院 2012 年 5 月 基于 术曲面零件设计及仿真加工和编程 摘要 : 随着时代的发展，人们的需求加大，一些小型的精密零部件外形趋于复杂，传统的加工方式难以实现，精度也很难达到。计算机数控雕刻是一种专业性十分强的加工方式，其主要特点小刀具加工，等量切削加工。 模具业应用范围得到很大拓展，电极是电火花成型机大量用到的部件， 电极的种类繁多需求量较大，但电极生产缺乏专业设备 ， 工出我们需要的电火花成形电极。 与常规的加工方式比较它有着有出色的表现，如在文字、纹理、图案；小型精密工件；小型复杂曲面，艺术曲面； 好的标识可以很好的体现一个公司或单位的精神实质 ,因此标识的设计是非常具有意义的。 本课题就是利用 程、和仿真。 关键词： 极；艺术曲面；刀具路径； of of of is is at is is as s is by s is In as a of s NC is In as 目录 第 1 页 目 录 第 1 章 绪 论 . 1 精雕技术的背景和意义 . 1 本课题在国内外 的研究状况及发展趋势 . 1 件 . 2 . 2 . 3 第 2 章 新东风标识的设计 . 4 术曲面的含义及特点 . 4 术曲面的分类 . 4 . 4 线浮雕 . 5 样曲面 . 5 理曲面 . 5 像纹理 . 5 准曲面 . 6 艺术图标设计 . 6 东风标志的诞生 . 6 东风图标的设计 . 7 术文字设计 . 12 . 12 字的区域浮雕 . 14 文结合后的东风标识 . 15 第三章 加工工艺与编程 . 16 艺过程 . 16 件的工艺性分析 . 16 工工艺过程设计 . 16 程 . 16 具路径生成的一般步骤 . 16 具路径生成 . 17 工刀具路径流程 . 18 第四章 仿真 . 20 境下的仿真技术 . 20 具路径输出 . 28 参考文献 . 32 附录 . 错误 !未定义书签。 原文： . 错误 !未定义书签。 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 1 页 第 1 章 绪 论 精雕技术的背景和意义 随着时代的发展，人们的需求加大，一些小型的精密零部件外形趋于复杂，传统的加工方式难以实现，精度也很难达到。计算机数控雕刻是一种专业性十分强的加工方式，其主要特点小刀具加工，等量切削加工。与常规的加工方式比较它有着有出色的表现，如在文字、纹理、图案；小型精密工件；小型复杂曲面，艺术曲面；中小型注塑模具上。解决很多由于形状复杂，曲面怪异，难以加工等工艺问题。 本课题给了我们一个自主创新设计的机会，可对我们的综合素质和工程实践能力进 行全面检验，对即将在工业生产第一线从事机械设计制造、科技开发等工作的开拓都具有重要意义。 精雕技术已经不仅仅只涉及工艺品领域，在现代工业生产中 ,基于 件的艺术曲面的 应用已经遍及人类生活的各个方面 , 例如 : 产品铭牌、钱币、瓷器、建筑装饰、艺术图标（作为产品的 机械产品的特殊标志。这些都具备与众不同的特性，美观、艺术、独特。 现在市面上到处都是山寨产品，山寨产品害人害己，科研人员费尽千辛万苦研究出来的成果在不经意间就被山寨化，在我看来精雕技术完全可以用到专利保护方面，比如有新的技术或者设备 问世，这时如果有精雕技术设计艺术图标做以保护，我相信在不久的将来我们的生活中就再也不会出现什么山寨产品了。 本课题在国内外的研究状况及发展趋势 目前，国际上一些制造型企业已完成了信息化改造，全部采用 如，美国，德国，日本等国家已经掌握了先进的技术。 通过对高速铣削（ 术和等量切削技术的应用，成功实现了小刀具高速雕刻功能；在实现高速小刀具雕刻的基础上，通过电机精密驱动、快加速快回头、小线段光顺等技术进一步保证了雕刻的精度和效率；由于精雕控制系统采用 系结构，为精雕机的现场操作提供更为方便的图形操作界面和实用的工艺管理功能。基于 件系统在艺术曲面零件的设计和仿真加工和编程有自己独特的优势，受到国外许多家大型企业的青睐，这为该软件的发展营造了很好的市场环境。 在操作流程、用户界面、图形编辑、艺术造型、曲面造型、数控雕刻等方面与国外同类软件处在一个水平， 面绘图功能、雕刻加工功能、浮雕设计功能、曲线曲面造型功能 和刀具路径功能，常应用于工业模具业、环境艺术业、广告行业、精细产品加工业等。在加工方面，实现了艺术曲面、等量切削等多项关键雕刻设计及加工技术。计算机数控雕刻是一种专业性十分强的加工方式，其主要特点是小刀具加工，等量切削加工。与常规的加工方式比较它有着有出色的表现，如在文字、纹理、图案；小型精密工件；小型复杂曲面、艺术曲面；中小型注塑模具；高精度紫铜电极上。突显计算机数控雕刻加工方法丰富、工艺专业性强、工艺组合方便，干活效率高，西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 2 页 加工产品成品精细、成品率高、成品一致性好的特点。当前机械制造技术不仅在它的信息处理 与控制等方面运用了微电子技术，计算机技术，激光加工技术，在加工机理，切削过程乃至所用的刀具也无不渗透着当代的高新技术，再也不是原来意义上的“机械加工”了。 由于该软件不仅可以实现在计算机屏幕上指定被加工工件的几何特征，定义相关的加工参数，而且还可以通过仿真加工，确认刀具路径是否符合实际加工要求。进行 式路径文件输出，输出时选择加工坐标系原点为输出原点。这是 件与其他软件的不同之处，它除了可以输出 码以外，还可以直接生成 式文件。这就是现代信息技术的发展为我们的加工业 带来的便利。 信息化已彻底改变了传统的业务流程和工作方法，因此，制造业的信息化将是 21世纪制造业发展的重要趋势。商业标识在企业的生存发展中是非常重要的，他可以直接让消费者有一种品质的观念，影响消费者的消费观念和对品牌的追求， 好的企业标识可以更好的体现一个公司或单位的精神实质， 许多有名的标识可以让人联想到高质量、高档次、高地位等象征意义。很明显这就是消费者所想要的。这将是未来的一大发展趋向。 件 有自 主版权的、功能强大的专业雕刻 是国内最早的专业雕刻软件。 是有效提高 能日趋丰富强大，特别是 2001年推出的 在操作流程、用户界面、图形编辑、艺术造型、曲面造型、数控雕刻等方面都有了质的提高，不仅突破了如曲面浮雕、等量切削等多项关键雕刻设计及加工技术，也充分保证了软件产品的易用性和实用性，极大地增强了精雕 领域多样性的适应能力。在应用领域上，告、建筑模型等较为传统的雕刻应用范畴，在技术门槛更高的工业雕刻领域，如滴塑模、高频模、小五金、眼镜模、紫铜电极等制作行业，表现同样出色，成为国内最优秀的雕刻软件。目前， 步走向面向 着 此平台上，形成了一个具有专业特色的、功能更为全面丰富的 合各种行业，适合于标牌、广告、建筑模型等行业，以及适合滴塑模、高频模、小五金、眼镜模等模具行业，各种具有企业特色的产品标识、零件徽章等小型产品雕刻，适合于模具的局部设计与电极雕刻。 （ 1） 平面图形设计；文字排版及编辑。 （ 2） 图像矢量化与快速抄图。 （ 3） 艺术浮雕曲面与几何曲面的混合造型设计。 （ 4） 基于等量切削技术的小刀具高速精细雕刻加工支持。 （ 5） 支持针对不同行业的专业应用功能，如发饰、印章等。 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 3 页 （ 6） 支持多种图形、图象、 境 正常运行 备相应的操作系统以及一些相关的辅助设备。计算机的硬件配置越高， 果经常使用艺术曲面设计、虚拟雕塑造型、曲面雕刻加工等耗费大量硬件资源的功能时，建议用户应至少选择手册推荐的标准配置。 计算机硬件配置： 主频 ： 最低 准 2 最低 64M 标准 256 最低 10G 标准 40（ 支持 : 最低 8M 标准 32 最低 15 寸 标准 17 寸软驱 ： 一个 一个 配备 128M U 盘一个光驱 ： 一个鼠标 ： 一个并口 ： 一个计算机基本软件配置： 操作系统 ： 中文 标准配置为 最低配置为 256 色 、 640*480 显示模式 标准配置为 真彩色 、 1024*768 显示模式 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 4 页 第 2 章 新 东风标识的设计 术曲面的含义及特点 艺术曲面是指由四边形及三角形组成的多边形网络，所以也称为网格曲面。网格曲面有以下几大特点： 1、 网格致密。网格曲面用很多的小多边形表达曲面形态，因此网格必须致密才能保证形状误差较小。 2、 数据量大。因为网格致密，如果曲面尺寸较大，必然导致数据量大。 3、 非精确造型。用离散的网格表达连续的曲面，必然引入误差，但是曲面的主要尺寸如长、宽、高等还是可以精确控制的，误差只出现在曲面中间过渡部位，因此网格表示法的适应面还是很广的。 4、 简单、直观。网格曲面生成、造型简单直观，形状描述能力 无可比拟，随着计算机处理速度的不断提高及三维扫描输入技术的发展，网格曲面造型技术已成为 照组成网格曲面的多边形分类，网格曲面可分为如下几类： （ 1）普通网格 由四边形及三角形组成。 （ 2）矩形网格 由 M* （ 3）拓扑矩形网格 由 M*放样等生成的网格。 （ 4）单向周期网格 拓扑矩形网格的一个特例，常用于表示辊筒。 术曲面的分类 根据曲面的边界曲线和曲面的截面特征构造艺术浮雕曲面 。区域浮雕能够根据边界曲线生成各种高度和截面形状的网格曲面，在实际中应用较多。 实现方法： （ 1） 选择曲线边界； （ 2） 点击菜单命令“区域浮雕”； （ 3） 边界曲线转换为浮雕曲面。 操作步骤： （ 1） 选择边界曲线，即用鼠标点选或框选对象：辩解曲线必须是封闭的文字或 图形轮廓，边界曲线不能自交、不能重叠，以形成严格的区域。 （ 2） 点击菜单命令“区域浮雕”：鼠标点选。 （ 3） 设定浮雕曲面参数：浮雕参数包括截面形状、基准高度、侧面角度等。 （ 4） 生成浮雕曲面：设定完参数，点击“确定”按钮。 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 5 页 线浮雕 单线浮雕是将特征线构成的区域按照一定的高度、 截面和边界角度进行浮雕处理。单线浮雕有些类似区域浮雕，但是，区域浮雕对图形区域要求很苛刻，即区域的边界曲线必须要是封闭曲线；而单线浮雕不仅无此要求、对描图的要求不高，而且对描图中出现的交叉曲线也能处理；此外，线条越多越密，单线浮雕计算速度越快。 操作步骤： （ 1） 构造特征线：任意构造，特征线可以是闭合的，也可以是不闭合的或自交的。 （ 2） 选择点浮雕命令，设定各项参数，完成设置，确定生成单线浮雕：从艺术曲面菜单上选择单线浮雕命令，设定其中的各项参数，点击确定按钮生成单线浮雕。 样曲面 在曲面造型系统中，除了 二次去面和平面等少数可以直接定义的曲面外，绝大多数曲面都是自由曲面，这些曲面的构造过程必须依赖各种形式的曲线，由曲线生成曲面是曲面造型的基本方法，旋转面和扫描面就是通过曲线构造曲面的典型实例。放样曲面是一种更加高级的扫描曲面，它将扫描面的截面线个数拓展到多个，将扫描曲线的个数也拓展到两个，形成了一套完整的造型方法。 实现犯法： （ 1） 绘制截面线和轨迹线； （ 2） 确认轨迹线和截面线参数生成放样面。 理曲面 纹理曲面主要包括几何纹理、分形曲线曲面以及表面填充和扰动纹理。几何纹理可以构造出常见的编织带纹理、缠绕 结纹理、填充纹理和腐蚀纹理曲面；除此之外，大千世界中，许多物体的形状是极不规则的，例如，形态各异的树木树枝，千奇百怪的树叶，沟壑纵横的地表地势，起伏不平的山脉高山，变化无常的浮云等。这些物体的形状按照传统的绘图设计方式是很难设计实现的，但是，纹理曲面提供的图形迭代曲线、 像纹理 在雕塑行业、广告业等行业的实际运作中，常常会以一些图片、图像为背景，在此基础上进行编辑渲染等一系列处理。 理变得简单容易：将位图图片转化为网格曲面，而对网西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 6 页 格曲面进行曲面的粗、精加工就可以高效的生成刀具路径，直接就可以投入雕刻加工生产；纹理填充用所选图像的纹理填充目标对象可以生成大小不一的新图像；纹理叠加则能将两个图像的纹理进行叠加，构造出多姿多彩的纹理图像。此外，图像纹理还提供了把图片转为灰度图像，把分辨率不同的图片变得相同的功能。 理库中包括编织、花、木纹、刷子、图案、艺术类、植物、纸纹、自然类等等，我们还可以自己构造不同大小和分辨率的图像纹理、把常用到的纹理图像和用 这些纹理构造出的新纹理加入到库中，这样能扩充纹理库、方便以后的操作。利用这些纹理资源，再配合图像纹理提供的功能，我们就可以构造出各种各样的图像和曲面。 准曲面 物体是由基本型体构成的。看似复杂的物体其实都是由若干个简单、标准的小物体构成。“标准曲面”可以构造出长方体、球体、圆柱体、圆锥体和圆环这几种基本曲面。“艺术曲面”菜单下的标准曲面与“几何曲面”下的标准曲面命令不同，前者生成的是网格曲面，而后者生成的是几何曲面。 艺术标识设计 东风标识的诞生 梅赛德斯 奔驰是传统凝 固成经典不变的恒久价值！现在，奔驰汽车仍然是高质量高档次高地位的象征！它不仅成为社会名流必备的道具，甚至许多国家都采用奔驰汽车作为外交用车的标准车辆，奔驰已成为了名副其实的名牌。公司将表达寓意不久的将来在陆、海、空三个领域实现机动化宿愿的三叉星徽作为公司的商标。奔驰的三叉星徽作为品质卓越、性能安全可靠的一种汽车标志，早已家喻户晓，驰名世界。 法拉利，一个让亿万车迷陶醉与追捧的跑车品牌，许多法拉利车迷都知道，法拉利车上的“跃马”车徽源自于意大利国家空军 91中队的队徽，这队徽成为法拉利车上的标志有着一段壮烈的故 事。仔细端详“跃马”标识，可发现这匹跃马高昂的马首微张着嘴，其后足单腿立地，而马尾上扬，充溢着奔腾激昂、千里一跃、横扫千军的跃马神态。现在法拉利早已成为事业成功、生活奢华的象征。 以上两个知名标识，反映了商业标识在企业的生存发展中是非常重要的，他可以直接让消费者有一种品质的观念，影响消费者的消费观念和对品牌的追求， 好的企业标识可以更好的体现一个公司或单位的精神实质， 许多有名的标识可以让人联想到高质量、高档次、高地位等象征意义。很明显这就是消费者所想要的。 经过大量阅读有关广告设计，新闻选材，艺术设计，巴黎风 尚等期刊杂志，搜寻了大量 终确定以东风标志为主题，东风标志西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 7 页 完全没有风的意象，东风汽车标志，以艺术变形手法，取燕子凌空飞翔时的剪形尾羽作为图案基础。主要含义是双燕舞东风。它格调新颖，寓意深远，使人自然联想到东风送暖，春光明媚，神州大地生机盎然，给人以启迪和力量。二汽的“二”字寓意于双燕之中。（东风原为中国第二汽车制造厂）。同时还象征着，东风汽车车轮滚滚向前永不停息，冲出亚洲走向世界（图 2 龙卷风这个词眼我相信所有人都不会陌生，望文生畏，谁听到都感到畏惧，不久前的金融危机告 诉人们，现代的企业只有做强做大才能永保自己的一切权利不被侵害不被威胁，金融危机时期多少中小型企业倒闭破产，强者方能经得起大风大浪的严峻考验，这样才能坐稳自己的一片江山，尽享人生的美好。“东方龙卷风”形象生动的描绘出企业霸主的威猛与雄姿，他不仅能扛得住大风大浪而且它本身就是最为强大的龙卷风，他将要以最快的速度袭卷全球，干掉所有竞争对手，统领全球经济，成为真正的世界霸主。 图 2风标识 东风标识的设计 方案一： 扭转变形 ：扭转变形可以将对象绕成一个点旋转，形成螺旋形效果，如图 2示。 实现方法： （ 1） 选择图形或文字对象； （ 2）选择扭转变形命令； （ 3）编辑扭转变形对象的控制手柄。 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 8 页 操作步骤： （ 1） 选择图形或文字对象：在艺术变型工具状态下，用鼠标点击需要变形的图形或文字对象。 （ 2） 选择扭转变形命令：在导航工具栏中点取【扭转变形】，图形对象自动转化为扭转变形对象。此时对象中心出现一个蓝色小方框，表示对图形实施扭转的中心，它的位置可以移动。还有一蓝色带箭头的拉杆，按住拉杆三角端，使其绕中心做顺时针或逆时针旋转，以确定变形后图形的形状。同时系统在导航工具栏中弹出扭转方向选项，它分为“顺时针”、“逆 时针”，用户可选择扭转模式。扭转变换过程中，如果对扭转的方向不满意，可选择另外的时针方向，直接将图形作反向调整，效果如图 2示。 图 2转效果图 方案二： 拉伸变形：将拉伸曲线沿指定方向拉伸指定的距离而构造出的曲面称为拉伸面。也可以理解为将拉伸曲线（底部轮廓）沿指定拉伸方向平移指定的距离（拉伸高度），得到另一根曲线（顶部轮廓），在两根曲线间用直线进行连接（作直纹面）而形成的曲面。 拉伸时可以指定倾斜角度，使拉伸曲线的同时进行缩放，最终形成一个带拔模斜度的拉伸曲面，如图 2 4所示。 实现方法： （ 1） 拾取一根或多跟拉伸曲线； （ 2） 输入拉伸方向； （ 3） 设置拉伸参数。 操作步骤： （ 1） 绘制拉伸曲线：绘图过程如图 2 3所示。 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 9 页 图 2 3 艺术曲面绘图过程 （ 2） 选择菜单项：点击菜单“几何曲面 拉伸面”。 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 10 页 （ 3） 拾取拉伸曲线：拾取一根或多根平面曲线作为拉伸曲线。拉伸曲线可以为单根曲线，也可以为多义线，但必须共面。拾取完毕点击鼠标右键。 （ 4） 输入拉伸方向：输入拉伸的方向矢量 ,拉伸方向不能平行于拉伸曲线所在平面，使用默认方向。 （ 5） 设置参数：系统右边出现“拉伸面”导航条。在导航条中需要输入各项参数。拉伸距离设为 斜角度设 为 图 2 4所示。 图 2 4 曲面拉伸 （ 6）过渡类型选择尖角过渡，加下盖效果和加上盖，效果如图 2 5所示。 图 2 5 加上下盖 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 11 页 （ 7） 点击“确定”按钮：系统根据所设置的参数对将生成的曲面进行预显，这时需要注意观察是否合乎要求。确认无误后，点击导航条上“确定”按钮，如图 2 6所示。 图 2 6 确定按钮 （ 8）对图标进行着色，需要用到右侧的颜色工具条，经过各种颜色组合与搭配的尝试，最终采取如图 2 7所示。 图 2 7 对图案着色 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 12 页 术文字设计 的文字录入与编辑是非常丰富的，从直线排列到任意曲线排列，再到艺术变形等，基本能满足雕刻业的需要， 对文字串口中个别文字的处理、文字串的多行输入以及文字串的自动调整等功能，可以很方便地完成对文字的录入与编辑。单击系统状态工具条中的“ ”按钮，就可以启动文字编辑工具。“ ”按钮被按下为“ ”，鼠标指针 变为“ ”形状，操作界面右侧弹出导航工具栏，工具栏中提供了所有的文字编辑工具选项，如图所示。 文字转为图形： 将文字对象转换为图形集合对象。主要用 于对文字的轮廓进行节点编辑、图形编辑或优化排样等操作。 实现方法： （ 1） 选择文字对象； （ 2） 点击菜单项； （ 3） 在对话框中定义文字转换方式。 操作步骤： （ 1） 选择文字对象：拾取要进行转换的文字对象。 （ 2） 点击菜单项：点击“变换（ R）” “文字转为图形（ X）”菜单项。 （ 3） 在对话框中定义文字转换方式：在弹出的对话框中定义文字转换为图形集合的方式，点击“确定”按钮。 主要用于添加 常用字体 设置被选字串的字体 设置字符的字宽、字高、倾斜角度、间距、行距等 文字串的对齐方式：左边 、居中、右边 按照设置改变整个字串或被选字符的字体、大小、 间距或行距的执行命令按钮 调整字串设置尺寸为实际尺寸的命令按钮 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 13 页 在 统中，只有在文字编辑工具下 ，才可以完成对文字的各种排列与编辑。 统能够全面支持符合 列标准的 此安装在 制版面”中“字体”文件夹中 此之外， 雕细圆单线”、“精雕仿宋单线”、“精雕数字单线”三款单线字体供用户使用。在 本排版主要有以下几种类型：多行排文本，圆弧排文本，椭圆排文本和任意曲线排文本。其中圆弧排文本、椭圆排文本和任意曲线排文本统称曲线排文本。在 录入文字之前首先选择“输入法”，点击屏幕右下角输入法按钮，就可以弹出输入法导航菜单，菜单中提供了当前计算机所有的输入法，需要录入英文，就使用“英文”输入法，把鼠标移到这个位置点击一下就可以进入这个输入法了，使用键盘录入英文，还可以录入数字。需要录入中文，可供选择的输入法比较多，选择一种你比较熟练的输入法，把鼠标移到这个位置点击一下进入这个输入法，使用键盘录入中文汉字。 文字的基本编辑主要包括以下内容：文字的选择，文字的添加与删除，文字的剪切、复制与黏贴，文字的字体编辑，文字的尺寸调整，文字基线对齐。字体类型 很多，可达成百上千种，除了 供的常用字体外，许多公司都有自己的字库，为有效管理各种类型字体， 用户从茫茫字库解放出来。字体管理器的作用是向 “字体设置” 对话框中添加或者删除常用字体。如图 2 11所示。 图 2 8 字体设置 在这里“徐乐的东风新标志”字样选用的字体是华文行楷，效果如图 2 9所示。 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 14 页 图 2 9 文字的字体 “ 样选用的字体是 T，效果如图 2 10所示。 图 2 10 代码的字体 字的区域浮雕 根据文字的曲面边界曲线和其截面特征构造艺术浮雕曲面。区域浮雕能够根据边界曲线生成各种高度和截面形状的网格曲面。 区域浮雕的实现： （ 1） 选择边界曲线，即用鼠标点选或框选文字对象：辩解曲线必须是封闭的文字或 图形轮廓，边界曲线不能自交、不能重叠，以形成严格的区域。 （ 2） 点击菜单命令“区域浮雕”：鼠标点选。 （ 3） 设定浮雕曲面参数 ：浮雕参数包括截面形状设为椭圆截面 、基准高度设为 1 、侧面角度设为 45，如图 2 11。 图 2 11 构造文字的浮雕曲面 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 15 页 （ 4） 生成浮雕曲面：设定完相关参数后，点击“确定”按钮。效果如图 212所 示。 图 2 12 浮雕处理效果图 文结合后的东风标识 完整的东风新标识经过着色后的二维与三维效果图如图 2 13 的 a,b 所示。 a 二维 b 三维 图 2 13 二维与三维效果图 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 16 页 第三章 加工工艺与编程 艺过程 件的工艺性分析 工件在机加工之前，首先要对其进行结构工艺等的分析，该机床是否能达到工件的加工要求，还要保证它的尺寸精度，粗糙度。东风新标识的外形设计属于较为精密的零件， 其表面必须经过精雕处理，以增加其光洁度。 (1)保证图案的高度在一定的范围，太高了则不美观，太低了效果不明显，所以经过分析和选择后确定基准高度为 2附图。此外，还有文字和代码的高度也有要求，由于文字和代码的尺寸相对来说比较细小，所以文字和代码的基准高度应该设小一点，在这里设为 1 (2)识为精密零件，所以粗糙度一般要求比较高，本次设计保持在 该东风新标识表面设计为艺术曲面，由较多曲面互相配 合构成，在加工时要保持精度，本次加工机床采用 精度上可以达到该要求。 工工艺过程设计 （ 1）铣电极毛坯（ X*Y*Z） (12000 （ 2) 粗铣外轮廓去出多余的材料 ; （ 3) 换刀在进行进一步的粗铣； （ 4）精铣（ 2），（ 3）步； （ 5）精铣图案表面； （ 6）精铣文字和代码； （ 7）用电火花加工模具； （ 8）铸造加工减速器上箱盖。 程 具路径生成的一般步骤 路径向导是最常用的刀具路径生成器，它能够非常方便地引导我们一步步生成刀具路径，在这里 只研究电极加工刀具路径，使用刀具路径共分为 6 个步骤： 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 17 页 （ 1） 选择雕刻加工图形； （ 2） 选择雕刻方法并设定雕刻范围； （ 3） 选择雕刻刀具并设定雕刻设置； （ 4） 选择雕刻材料并设定雕刻速度； （ 5） 生成雕刻加工参数； （ 6） 生成刀具路径（即编程）。 具路径生成 1、选择雕刻加工图形：选择需要雕刻加工的几何对象，包括点、曲线、文字、曲面、图片、路径等，所有能被选择的对象都有对应的雕刻方法。 2、选择雕刻方法：系统根据选择的图形匹配合适的雕刻方法，并请求用户输入合适的雕刻深度范围、雕刻余量、侧面角度等参数。 3、选择雕刻刀具：根据系统雕 刻方法和雕刻范围自动匹配合适的雕刻刀具，并请求用户输入常用的计算设置，如雕刻精度、雕刻次序、走刀方向等。 4、选择雕刻材料：请求用户选择雕刻加工材料，并根据材料和刀具计算一些切削参数，如主轴转速、吃刀速度、吃刀深度、路径间距等参数。 5、生成雕刻加工参数：系统根据以上四步的参数匹配出一套比较合理的雕刻加工参数，如果熟练的话，可根据工作经验修改不符合要求的参数。 6、生成刀具路径：系统根据选择的图形和设定的参数计算出具体的雕刻加工路径，如果计算失败，系统将提示失败的原因，方便排错。最终刀具路径如图 3 1所示。 图 3 1 刀具路径 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 18 页 工刀具路径流程 雕机先通过在电脑上的 件进行模拟加工，通过分析该工件的各种轮廓及细微之处，模拟出刀具加工的路径。在设计完东风新标识后，接下来就是在机床上加工了， 雕软件能够很好的完成这一任务。在用生成的路径驱动机床加工前，通常都需要先对路径进行加工模拟。在确定路径正确、工艺规划后，才能在精雕机上用于实体加工。加工模拟在整个加工过程中非常重要。它可以帮助我们提前发现错误、纠正错误，避免在加工过程中造成不必要的损失。 加工模拟，也叫加工仿镇 ，是指用计算机以真实感图象动画的方式模拟加工过程。通过加工仿镇，用户可以查到切削是否正确，观看最后生成的模型大体上的是否正确。有许多加工路径的错误是通过加工仿真发现的。 具路径）如图 3 2所示。 着简单、实用、易用的原则开发实现了生成刀具路径的 过程简单易懂，并且每步都有对话框供选择参考。 图 3 2 精雕机的加工过程 数控加工是 术最 能明显发挥效益的生产环节之一。它可以保证产品达到很高的加工精度和稳定的加工质量，操作过程容易实现自动化，生产效率高；生产准备周期短，可以大量节省工艺设备，能够满足产品快速更新换代的需求；它与 接紧密，能够使用 计的数字模型直接生成数控加工的指令，从而驱动数控机床进行生成加工。 针对加工模型的复杂程度不同，以及加工工艺的成熟度不同， ；路径向导和路径模板。路径向导适用于新工西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 19 页 艺或、复杂模型的加工，而路径模板更适用于成熟工艺或简单模型的加工。二者也可以结 合使用，先使用路径模板生成一些常规路径，再用路径向导生成一些精修路径。 2 3所示： 图 3 3 刀具路径流程图 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 20 页 第四章 仿真 境下的仿真技术 进入 于图案是用 实体模型打开，进行模拟加工。 （ 1）将模型用鼠标框选，将模型的参考点与坐标系原点相重合。 具体过程为：点击“变换”选择“并入 3点击确定。如图 4 1所示。 图 4 1 并入 3D 环境 单击 曲面造型工具，框选图素，点击“变换”，选择“平移，”输入基点（ 0， 0， 0），按回车键，将起始点设置为“ X=0， Y=0， Z=0”。 图 4 2 平移到零点 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 21 页 （ 2）击“ ”，选择“刀具路径 /路径向导”进入界面，如图 4 3 图 4 3 刀具路径向导 （ 3）启动路径向导命令之后，系统会弹出路径向导对话框，在该对话框的第一个页面设定雕刻范围。选择东风新标识的最大外轮廓曲线作为雕刻范围，单击“轮廓切割”进入页面，设置好后，单击“下一步”，如图 4 4所示。 图 4 4 轮廓切割 轮廓切割的图形或文字必须是严格的轮廓曲线组，所有的曲线满足封闭、不自交、不重叠三个条件。表面高度是指加工区域上表面距离零平面的高度，决定了路径的起始位置。而侧面角度用于定义带侧面的曲面雕刻效果，决定由曲线边界处侧壁的倾斜角度。当边界曲线不存在时，该参数无意义。雕刻深度是指实际的雕刻深度，雕刻深度 =表面高度 刻余量主要是为了后续加工预留一些切削量，以保证最后生成零件的表面质量。对于曲面雕刻，该参数是曲面的表面余量；对于区 域雕刻和轮廓切割，该参数为雕刻的侧边余量。 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 22 页 （ 4）选择刀具，如图 4 5所示。 图 4 5 选择刀具 牛鼻刀，主要依靠侧刃进行雕刻，底刃主要用于平面修光。柱刀的刀头端面较大，强度大，雕刻效率高，主要用于轮廓切割、铣平面、区域粗雕刻、曲面粗雕刻等。牛鼻刀的底刃切削能力强，在雕刻金属材料时尽量不要采用直线下刀方式，在这里我们采用螺旋下刀方式。 （ 5）选择材料，设置加工参数，具体设置如图 4 6所示。 图 4 6 设定参数 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 23 页 通过控制“进刀”方式，保证薄壁加工中出入刀处的加工速度均匀，使其光洁度高，无抖痕。 （ 6）最后进入“雕刻路径参数”的模型树，如图 4 7所示。 图 4 7 雕刻路径参数树形图 （ 7）选择东风新标识表面上的所有图案作为雕刻对象，单击“分层区域粗雕刻”进入页面，设置好后，单击“下一步”。 如图 4 8所示。 图 4 8 设定雕刻范围 a、区域粗雕刻是在平面区域的内部雕刻到设定的深度，可以在平面上得到挖槽的效果。但是在进行区域粗雕刻之前，必须先设定边界曲线，并且要雕刻西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 24 页 的图案必须是一个轮廓曲线 ，要求封闭、不自交、不重叠否则生成路径就会出现偏差。通常采用行切走刀方式，行切走刀方向和 X 轴正向的夹角称为路径角度。在一些规则区域中可以采用环切或螺旋走刀方式，以便提高加工效率。 b、分层区域粗雕刻是刀具一层一层的切削工件。在加工过程中，控制刀具路径在固定深度切削，与等高线相似。其主要用于侧壁陡峭或较深工件的加工。由于分层区域在加工过程中高度保持不变，所以此加工的方法可大大的提高切削的平稳性。 c、区域修边一般是在区域粗雕刻之后使用的，因为区域粗雕刻的侧面效果不好，为了获得良好的边界效果和尺寸精度，一般都要 采用区域修边。区域修边的雕刻参数有修边量、修西安文理学院本科毕业设计（论文）开题报告 题 目 基于 术曲面零件设计及仿真加工和编程 学生姓名 徐 乐 学 号 08102080221 专业名称 机械设计制造及其自动化 指导教师 贾仲义 开题时间 级 08 机电（ 2） 班 一、 选题目的和意义 随着时代的发展，人们的需求加大，一些小型的精密零部件外形趋于复杂，传统的加工方式难以实现，精度也很难达到。计算机数控雕刻是一种专业性十分强的加工方式，其主要特点是小刀具加工，等量切削加工。与常规的加工方式比较它 有着有出色的表现，如在文字、纹理、图案；小型精密工件；小型复杂曲面，艺术曲面；中小型注塑模具上。选 本课题给了自己一个自主创新设计的机会，可对自己的综合素质和工程实践能力进行全面检验，对即将在工业生产第一线从事机械设计制造、科技开发等工作的开拓都具有重要意义。 二、 本课题在国内外的研究状况及发展趋势 国内北京精雕科技有限公司精心打造的一套最新的 体化软件，它在操作流程、用户界面、图形编辑、艺术造型、曲面造型、数控雕刻等方面与国外同类软件处在一个水平， 有五大功能模块：平面绘图功能、雕刻加工功能、浮雕设计功能、曲线曲面造型功能和刀具路径功能，常应用于工业模具业、环境艺术业、广告行业、精细产品加工业等。在加工方面，实现了艺术曲面、等量切削等多项关键雕刻设计及加工技术。计算机数控雕刻是一种专业性十分强的加工方式，其主要特点是小刀具加工，等量切削加工。与常规的加工方式比较它有着有出色的表现，如在文字、纹理、图案；小型精密工件；小型复杂曲面、艺术曲面；中小型注塑模具；高精度紫铜电极上。突显计算机数控雕刻加工方法丰富、工艺专业性强、工艺组合方便，干活效率高，加
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