人人文库网 > 毕业设计 > 毕业论文 > 【SK075】游戏手柄母模数控加工编程及仿真技术研究【32000字，80页】【数控技术专业毕业设计论文】
游戏手柄母模数控加工编程及仿真技术研究【32000字，80页】.doc
【SK075】游戏手柄母模数控加工编程及仿真技术研究【32000字，80页】【数控技术专业毕业设计论文】
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sk075
游戏
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数控技术
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西 南 交 通 大 学 本科毕业设计（论文） 游戏 手柄 母模 数控加工编程及仿真技术研究 级 :2007 级 学 号 :20071187 姓 名 :谷和山 专 业 :机械设计制造及其自动化 指导老师 :江磊 2011 年 6 月 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 I 页 院 系 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年 级 2007 级 姓 名 谷和山 题 目 游戏手柄母模 数控加工编程及仿真技术研究 指导教师 评 语 指导教师 (签章 ) 评 阅 人 评 语 评 阅 人 (签章 ) 成 绩 答辩委员会主任 (签章 ) 年 月 日 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 页 毕业设计（论文）任务书 班 级 机械 12 班 学生姓名 谷和山 学 号 20071187 发题日期： 2011 年 3 月 2 日 完成日期： 2011 年 6 月 18 日 题 目 游戏手柄母模 数控加工编程及仿真技术研究 1、本论文的目的、意义 培养同学把所学的工艺理论和实践知识，在实际的数控工艺中综合地加以运用，进而得到巩固、加深和发展，提高大家分析和解决生产实际问题的能力，为以后的工作设计奠定扎实的基础。 使学生能熟练地运用数控加工、数控编程、数控仿真的基本理论，从而保证零件制造的质量、生产率和经济 性。进一步提高学生计算、制图能力，能比较熟练地查阅和使用各种技术资料，如有关国家标准、手册、图册、规范等，并在设计过程中培养严谨的工作作风和独立的工作能力。 2、学生应完成的任务 机械设计制造及其自动化专业课程设计； 学习和掌握有软件 基本操作； 利用 立 母模 三维模型； 分析 母模 的加工工艺 ； 加工工艺的设计计算 ； 基于 X 的数控加工编程 ； 在 X 上进行后处理 ； 在 进行加工仿真； 撰写说明书。 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 页 3、论文各部分内容及时间分配：（共 12 周） 第一部分 收集资料，学习计算软件建模和计算方法； (1 周 ) 第二部分 毕业设计实习； (1 周 ) 第三部分 母模 造型 ； (2 周 ) 第四部分 加工工艺设计 ； (2 周 ) 第五部分 在 X 上进行数控加工编程； (3 周 ) 第六部分 在 进行仿真； (2 周 ) 评阅及答辩 (1 周 ) 备 注 专业课程设计文档另附 指导教师： 年 月 日 审 批 人： 年 月 日 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 页 摘 要 随 着数控技术的发展，数控加工编程不仅在宇航、造船 、军工等领域广泛使用，而且也进入了汽车、机床等民用机械制造行业。目前，在机械制造行业中，单件、小批量的生产所占有的比例越来越大，机械产品的精度和质量也在不断地提高。所以，普通加工方法越来越难以满足加工精密零件的需要。同时，由于 当代电子科学技术的快速发展，数控加工编程技术也迎来了一次又一次的跨越，数控加工编程技术已经越来越成为机械加工行业的重要部分，因此， 我们应紧跟历史的大潮，把握时代的节奏，致力于数控加工编程技术的发展与提高，为我国的社会主义现代化建设做出应有的贡献。 值得高兴的是， 我国的 数控加工编程技术 在 近几年有了飞速的发展， 已经可以加工大型、复杂且精密的零件。 但是与其他发达国家的 机械加工 工业水平相比， 我们 还存在阶段性的差距。目前，国家为了加快经济建设和提高综合国力，正大力投资推动制造科学的发展和现代化。因此， 对数控加工编程与仿真技术的 研究有着 不言而喻的重要性。 本文以一个典型行腔类零件 游戏手柄的 母模 作为代表，研究行腔类类零件的 基于 X 的 数控加工编程及其 基于 加工 仿真技术。 基本完成了对游戏手柄的结构分析，并在 X 中设计出游戏手柄的 母模 ； 母模 的简单加工工艺设计，包括毛坯的选材与尺寸 ， 母模 的加工工艺分析，工艺计算加工以及具体加工方案的拟定。然后依据加工工艺方案和加工要求 在 X 软件中 对 母模 进行数控加工编程 ，并对生成的加工程序在 进行加工仿真以验证其合理性和可行性。以上工作可以对类似零件的加工编程与仿真工作起到一定的参考与辅助做用。 关键词： 数控编程 仿真 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 V 页 C NC in At in an of its to of of of NC in it an of we of of us to C s is C in to of we in in to to of NC In a of as a of G G a of of to G NX C in to 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 be of of a of to do 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 目 录 第 1 章 绪论 . 1 述 . 1 控加工原理 . 1 论文设计流程 . 1 控加工的特点 . 2 控加工技术的发展方向 . 3 文的研究目标、意义 . 4 要内容安排 . 4 第 2 章 游戏手柄母模设计 . 6 计资料 . 6 模设计流程 . 7 G 介 . 8 件分析 . 9 件结构 . 9 件的分型面 . 9 分公母模零件 . 9 目初始化 . 9 建模具工件 . 9 建 结构内部分型面 . 10 母模着色 . 11 取分型线 . 11 建最大分型面 . 11 分公母模 . 13 第 3 章 数控加工工艺分析 . 14 坯与选材 . 14 济精度和表面粗糙度 . 15 械加工余量及公差 . 15 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 工刀具的选择 . 15 削用量 . 16 削用量基本概述和选用基本原则 . 16 设计中切削用量确定 . 17 工工艺安排 . 18 工工艺方案表 . 19 第 4 章 游戏手柄母模的数控加工编程 . 20 述 . 20 模加工流程 . 20 坯造型 . 22 共项目设置 . 22 入加工模块 . 22 建程序 . 22 建刀具 . 23 建几何体 . 24 建加工方法 . 25 体粗加工 . 26 建型腔铣操作 . 26 成刀轨以及确认 . 29 处理 . 30 精加工 . 31 建型腔铣操作 . 31 成导轨以及确认 . 32 处理 . 33 定轴曲面轮廓铣精加工 . 33 建轮廓铣操作 . 34 成刀轨以及确认 . 35 处理 . 36 高轮廓铣精加工 . 37 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 建等高轮廓铣操作 . 37 成刀轨以及确认 . 38 处理 . 39 变轴曲面轮廓铣 . 40 建轮廓铣操作 . 40 成刀轨以及确认 . 42 处理 . 43 根加工 . 43 建清根加工 . 44 成刀轨以及确认 . 45 处理 . 46 第 5 章 游戏手柄母模的数控加工仿真 . 47 介 . 47 仿真加工特点 . 47 床加工仿真的一般步骤 . 47 论文仿真加工流程 . 48 具库的创建过程 . 49 建圆鼻铣刀 . 49 建球铣刀 . 50 建粗加工仿真 . 51 建过程 . 51 真结果 . 54 建半精加工仿真 . 55 建过程 . 55 真结果 . 55 建固定轴可变轮廓铣精加工仿真 . 56 建过程 . 56 真结果 . 57 建等高轮廓铣精加工仿真 . 58 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 X 页 建过程 . 58 真结果 . 58 建清跟加工仿真 . 59 建过程 . 59 真结果 . 59 工质量检查 . 60 切检查 . 61 留检查 . 62 结 论 . 63 致 谢 . 64 参考文献 . 65 附录：毕业实习报告 . 66 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 1 页 第 1 章 绪论 述 控加工原理 当我们使用机床加工零件时，通常都需要对机床的各种动作进行控制，一是控制动作的先后次序，二是控制机床各运动部件的位移量。采用普通机床加工时，这种开车、停车、走刀、换向、主轴变速和开关切削液等操作都是由人工直接控制的。采用自动机床和仿形机床加工时，上述操作和 运动参数则是通过设计好的凸轮、靠模和挡块等装置以模拟量的形式来控制的，它们虽能加工比较复杂的零件，且有一定的灵活性和通用性，但是零件的加工精度受凸轮、靠模制造精度的影响，而且工序准备时间也很长。采用数控机床加工零件时，只需要将零件图形和工艺参数、加工步骤等以数字信息的形式，编成程序代码输入到机床控制系统中，再由其进行运算处理后转成驱动伺服机构的指令信号，从而控制机床各部件协调动作，自动地加工出零件来。当更换加工对象时，只需要重新编写程序代码，输入给机床，即可由数控装置代替人的大脑和双手的大部分功能，控制加工 的全过程，制造出任意复杂的零件。数控加工的原理如图 1示。 数 值 计 算程序校核工 艺 分 析 制 备 控 制 介 质编 程 序 清 单零件图纸输 入 装 置工作台数 控 装 置 输 出 装 置伺 服 机 构毛坯工件编 程 部 分 机 床 控 制 部 分从图 1以看出，数控加工过程总体上可分为数控程序编制和机床加工控制两大部分。 数控机床的控制系统一般都能按照数字程序指令控制机床实现主轴自动启停、换向和变速，能自动控制进给速度、方向和加工路线，进行加工，能选择刀具并根据刀具尺寸调整吃刀量及行走轨迹，能完成加工中所需要的各种辅助动作。 论文 设计 流程 本论文的设计思路是先通过 游戏手柄的三维模型用 注塑模工具获得游戏手柄的母模，然后根据要求设计游戏手柄母模的数控加工工艺 ，再依照设计完成的数图 1数控加工原理框图 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 2 页 控加工工艺在 进行数控加工编程，并进行数控将该仿真，若加工出的工件不合设计要求便回到 修改加工参数，一直到满足设计要求。在 验证加工无误后，进行后处理，生成机床可识别的 码，并导入 行机床加工仿真，若在 仿真出现问题，再回到 修改参数，一直到 机床加工仿真满足加工要求。 流程图如图 1示。 控加工的特点 数控加工的特点 总结如下： 1、自动化程度高，具有很高的生产效率。除手工装夹毛坯外，其余全部加工过程都可由数控机床自动完成。若配合自动装卸手段，则是无人控制工厂的基本组成环节。数控加工减轻了操作者的劳动强度，改善了劳动条件，省去了划线、多次装夹定通过游戏手柄模型获得母模 母模的工艺设计 数控加工编程 真 毛坯选材 加工精度 刀具选择 切削参数设计 方法选择 参数选择 加工模拟 后处理 合格？ 参数优化 选择机床 控制系统 合格？ 传输及加工 图 1本论文设计流程图 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 3 页 位、检测等工序及其辅助操作，有效地提高了生产效率。 2、对加工对象的适应性强。改变加工对象时，除了更换刀具和解决毛坯装夹方式外，只需重新编程即可，不需要作其他任何复杂的调整，从而缩短了生产准备周期。 3、加工精度高，质量稳定。加工尺寸精度在 间，不受零件复杂程度的影响。由于大部分操作都由机器自动完成，因而消除了人为误差，提高了批量零件尺寸的一致性，同时精密控制的机床上还采用了位置检测装置，更加提高了数控加工的精度。 4、易于建立与计算机间的通信联络，容易实现群控。由于
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