基于Proe碗的造型及数控仿真加工

河北科技学院毕业设计(论文)河北科技学院学生毕业设计(论文)主题：基于Pro/E的碗造型设计及数控仿真作者：陶俊峰号码：系：机电工程系专业化：数控技术年份：09数控二级讲师：李完成日期：2009年12月23日11内容摘要二关键词二1滚装设计11.1新零件文件11.2创建旋转实体特征21.3创建倒圆角特征21.4保存副本以生成igs表单文件32数控加工刀具路径编译62.1加工技术32.2加工前准备52.3主凸轮实体验证52.4在线加工5摘要9参考文献10致谢11摘要现代制造业面临着复杂型腔的高精度模具和复杂型面产品的加工。它们都以三维轮廓作为结构体。整体结构紧凑，精度要求高，加工难度大。手工编程已经不能满足数控加工的需要。有效的数控铣削编程必须采用高效的计算机辅助设计/计算机辅助制造软件。MastercamX2是一款集绘图、三维实体、曲面设计、浮雕、数控编程、加工仿真等功能于一体的软件。MastercamX2是中小型企业的理想选择，由于其基于PC的平台、支持中文环境、易于操作和经济高效，在世界范围内得到了广泛应用。关键词：表面设计；加工模拟；计算机辅助设计/计算机辅助制造；MasterCAM1专业/工程设计1.1新零件文件如图1-1-1所示，打开Pro/E，选择文件下的工作目录，建立建模时常用的放置文件的工作目录，方便工作和文件存储。单击工具箱上的“新建”按钮打开“新建”对话框，在“类型”分组框中选择“零件”选项，在“子类型”分组框中选择“实体”选项，在“名称”文本框中输入零件名称wan-pro，使用默认模板取消，然后单击“确定”。然后在“新文件选项对话框中，选择“mmns-零件-实体”以指示实体单位是否为mm-n-s图1-1-11.2创建实体特征1.2.1创建旋转特征点击右侧工具箱中的旋转按钮打开旋转设计画板，点击图标板上的放置按钮打开参考面板，点击其中的定义按钮，打开草图对话框，选择基准顶面作为草图面，接受系统默认参考设置后，点击草图按钮进入2D草图模式。在草图平面上绘制如图1-2-1所示的旋转半剖面。图1-2-1图1-2-2完成后，单击右侧工具箱上的“确定”按钮，退出2D草图模式，并在旋转图标板上输入旋转角度360度。最后，创建的旋转实体特征如图1-2-2所示。材料移除再次单击右侧工具箱中的“旋转实体特征”按钮，单击仪表板上的“放置”按钮，打开参考面板，单击“定义”按钮，打开“草图”对话框，在草图平面面板上，单击“使用上一个”进入2D草图模式。在右侧工具栏中，选择“通过偏移边创建图元按钮，然后单击要偏移的边，在仪表板山中输入要偏移的距离，最后单击“确定”按钮。选择创建两点线按钮绘制所需的图形，然后选择动态修剪截面元素按钮修剪图形，完成后选择垂直中心线作为旋转轴，单击确定按钮，在图标面板上输入旋转角度360，单击移除材料按钮，然后单击确定按钮。1.3创建圆形特征将旋转后的实体倒圆角，单击右侧工具栏中的“倒圆角”按钮，在仪表板上输入要倒圆角的值，然后按Ctrl键选择要倒圆角的大边，并单击仪表板右侧的“预览”按钮进行预览，查看是否合适，然后单击“确定”。如图1-3-1所示图1-4-1图1-3-11.4保存副本以生成igs文件点击文件按钮，选择保存副本选项，弹出保存副本对话框。在搜索范围内找到设置的工作目录，选择iges作为文件类型，然后单击确定按钮。在输出IGES对话框中，在输出选项中，选择“线框边缘，表面”两个按钮，其他选项默认，然后单击确定。如图1-4-1所示。2数控加工刀具路径的建立2.1加工技术工厂数控加工工艺卡产品名称零件名称材料零件图号流程编号程序号夹具名称夹具编号使用设备车间步数工作步骤机器加工面工具编号工具规格mm主轴转速r/min进给速度mm/min背面的刀的数量是100毫米评论1凸面的径向粗加工T0116平底刀8002003预留0.52完成凸面的轮廓T0214球头铣刀10001000.53凸面浅平面的精加工T0310球头铣刀10001000.54凹面的钻孔粗加工T0420位8002000.5预留0.55凹面轮廓的粗加工T0515把平底刀9002000.3储备0.26精加工凹面轮廓T0612球头铣刀10001000.27凹面浅平面的精加工T079球头铣刀12001000.2编制人员陶俊峰审计陶俊峰同意总共一页第一页2.2加工前的准备以IGES的形式打开在Pro/E中创建的模型，选择适合加工的数控机床类型，并设置毛坯材料。点击左上角工具栏上的打开按钮，点击机床类型按钮，选择适合加工的机床类型。然后设置相应的空白尺寸。由于加工的产品是圆形零件，为了节省材料，毛坯形状应设置为圆柱形。气缸的轴向应为Z轴，并且应检查适用于上显示模式下的屏幕和线轴的两个选项。气缸直径为320毫米，高度为190毫米，原点为x0、y0和z-160，如图2-2-1所示。图2-2-1图2-3-1-12.3主凸轮实体验证2.3.1径向加工单击工具栏上的“刀具路径”按钮，选择“曲面粗加工”级联选项下的“径向”按钮，弹出“选择工件形状”对话框，选择“未定义”选项，然后单击“确定”按钮。弹出刀轨曲面选择对话框，选择如图所示对话框，按回车键。可能没有设置其他选项，请单击“确定”。曲面粗加工径向对话框，单击选择刀库按钮，弹出刀具选择对话框。通过过滤器设置按钮，找到一个直径为16的平底刀，并设置相应的刀具参数。然后设置表面参数，在该点选择安全高度的增量坐标，并设置参考高度和进给低位的增量坐标参数。设置径向粗加工参数，勾选上部允许沿面向下切削(-z)和允许沿面向上切削()，点击确定按钮生成刀轨，如图2-3-1-1所示。点击验证指定操作按钮进行实体验证。2.3.2轮廓修整单击工具栏上的T刀轨按钮，选择F曲面精加工选项下的C轮廓加工，然后选择要加工的曲面，按回车键弹出刀轨曲面选择对话框。默认情况下，单击“确定”弹出“曲面精加工形状”对话框，单击“选择刀库”按钮弹出“刀具选择”对话框，通过“滤波设置”按钮找到直径为14的球头铣刀，设置刀具的相应参数。曲面参数设置与上一步相同，加工曲面的保留量设置为0。对于轮廓精加工参数的设置，勾选上面的切削顺序优化和F平面区域，默认情况下点击确定，生成实体验证的刀轨。图2-3-3-1图2-3-4-12.3.3浅平面抛光从刀轨中选择F曲面精加工下的浅平面加工，选择要加工的曲面(如图所示)，按回车键弹出刀轨的曲面选择，然后如图所示选择干涉曲面，默认点击确定弹出曲面精加工浅平面，选择直径为10的球头立铣刀，设置刀具的相应参数。曲面参数与前两个步骤中的参数相同。浅平面精加工参数设置，整体误差设置为0.01，倾斜角从0度到90度，其他默认，点击确定按钮。生成刀具轨迹，如图2-3-3-1所示，然后点击实体验证。2.3.4验证最后，选择以上三个步骤进行整体验证。结果如图2-3-4-1所示。工件被车削加工。2.3.5钻孔粗加工单击工具栏上的T刀轨按钮，选择粗加工级联选项下的粗加工钻孔选项，选择要加工的曲面，然后按回车键弹出曲面刀轨选择对话框，选择网格点，然后按回车键，单击确定。“曲面粗加工钻孔类型”弹出，通过“选择刀具库”按钮，过滤掉所需的直径为20的刀具。曲面参数设置与上面相同。设置钻孔粗加工参数，选择切割路径的双向复选框(默认为其他选项)，然后单击确定。生成实体验证的刀轨，如图2-3-5-1所示。图2-3-5-12.3.6轮廓粗加工单击工具栏上的刀具路径，选择曲面粗加工下的轮廓形状选项，选择要加工的曲面，然后按回车键。对于其他选项，默认情况下，单击“确定”打开曲面粗加工的“轮廓形状”对话框。同样，通过选择刀具库按钮，找到直径为15的球头铣刀，并设置刀具参数。表面参数设置与上述相同，只是加工表面的保留量改为0.3。对于轮廓粗加工参数设置，检查上面的切削顺序优化和F平面区域。其他选项默认。单击“确定”生成实体验证的刀具路径。2.3.7轮廓修整单击工具栏上的T刀轨，选择表面精加工下的C轮廓选择一个加工面，按回车键弹出刀轨面的选择，选择相应的干涉面，单击确定弹出表面精加工对话框，通过选择刀库找到直径为12的球头立铣刀。设置曲面参数，加工区域曲面的保留量设置为0，其他选项默认。精加工参数设置T总体误差设置为0.1，选择切削顺序优化等默认值F平面区域，点击确定生成刀具轨迹。2.3.8浅平面抛光单击工具栏上的“T刀轨”，在“表面加工”下选择“S浅平面加工”，选择要加工的表面，然后按回车键，选择干涉表面，然后单击“确定”。弹出曲面完成浅平面加工，选择刀库选择直径为9的球头铣刀。曲面参数设置，加工曲面预留为0，其他默认。浅平面精加工参数设置，整体误差为0.01，从0到90度的倾斜角，其他默认，点击确定，生成刀具轨迹。2.3.9实体验证选择实体验证的所有路径，如图2-3-9-1所示。图2-3-9-12.4在线处理数控程序的数控代码被生成并传送到机床进行加工。总沉降量随着现代工业的发展，利用Pro/E和MasterCAM软件进行机械设计、仿真和数控加工已经成为一种趋势。本设计是通过观察我们周围的现有产品，通过Pro/E软件建立三维模型，完成实体结构，然后导入MasterCAM软件。利用Pro/E优越的实体结构环境，可以在较短的时间内设计出实体结构。MasterCAM的加工仿真具有良好的仿真性能，可用于加工路径、刀具设置和加工效果的仿真。完成加工仿真，加工刀具轨迹，最后输出数控机床可接受的数控代码进行加工仿真。通过本次设计，我们熟悉了基于数控加工方法和Pro/E及MasterCAM软件的产品设计和制造过程。本次毕业设计结合了Pro/E零件设计和MasterCAM智能数控加工的优点。谢谢你本文的设计是在李老师的精心指导和严格要求下完成的。从选题到具体的写作过程，论文的初稿和终稿都体现了李老师的心血和汗水。在我的毕业设计中，李老师为我提供了各种专业知识指导和一些创造性的建议。李老师一丝不苟的作风和严谨求实的态度深深打动了我。没有这样的帮助、关心和熏陶，我不可能如此顺利地完成毕业设计。在此，我想对老师们表示深深的感谢和崇高的敬意。随着毕业的临近，我也想借此机会向在这四年里给我很多指导和帮助的所有老师表示衷心的感谢，并感谢他们在过去三年里的辛勤培养。一个人不走太多的路怎么能到达数千英里？每个老师都是负责任的。在他们的精心帮助和支持下，我能够很好地掌握和运用专业知识，这可以在设计中体现出来，并顺利完成毕业论