塑料桶盖 凸凹模设计与数控加工 毕业论文.docx

毕业设计(论文) 塑料桶盖 凸凹模设计与数控加工系 别 ： 专业（班级）： 作者（学号）： 指导教师： 完成日期： 教务处制目 录中文摘要英文摘要1. 桶盖凸模设计2. 桶盖凸模加工2.1 加工工艺2.2 加工前准备2.3 采用25的圆鼻刀对凸模放射粗加工2.4 采用12的圆鼻刀对凹模等高外形粗加工2.5 采用6的圆鼻刀对凹模等高外形粗加工2.6 采用20的平铣刀对凸模浅平面精加工2.7 采用3的球刀对凹模放射精加工2.8 采用2的球刀对凹模残料精加工2.9 采用用3的平铣刀对凸模陡斜面精加工3. 桶盖凹模设计4. 桶盖凹模加工4.1加工工艺4.2加工前准备4.3采用25的圆鼻刀对凹模放射粗加工4.4采用6圆鼻刀对凹模平行区域粗加工4.5采用12的圆鼻刀对凹模等高外形粗加工4.6采用6球刀对凹模放射精加工4.7采用3球刀对凹模放射精加工5. 参考文献6.设计心得液化气灶旋钮凸凹模设计与数控加工摘要：现代工业的发展，使得运用Pro/E、MasterCAM软件进行机械设计、仿真和数控加工成为一种趋势。本次设计是要通过对身边现有的零件进行观察，自己通过Pro/E软件建立三维模型，完成实体构造，然后导入MasterCAM软件中，利用Pro/E的优越的实体构造环境，我们能够在相对比较短的时间内，设计完成出实体的构造。MasterCAM的模拟加工，仿真性能很出色，可以模拟加工路径，刀具设置，以及加工效果。完成模拟加工，加工刀路，最后导出数控机床所能接受的NC代码进行模拟加工。通过此次设计达到熟悉基于数控加工方法和使用Pro/E、MasterCAM软件进行模具设计和制造的过程。本次毕业设计是结合Pro/E零件设计和MasterCAM的智能化数控加工的优点完成。关键词：实体构造、模拟加工、Pro/E、MasterCAM Liquefied petroleum gas stove knob intensive design with nc machiningABSTRACT：Modern industrial development, making use of Pro/E,MasterCAM software to machine parts achieve the design and simulation of CNC machining has become a trend. The design is to pass around the existing parts of the observed themselves through Pro / E three-dimensional model of the software set up to complete the physical structure, then import MasterCAM software, using Pro / E's superior entity tectonic environment, we can at relatively short period of time, designed the structure of the entity, MasterCAM analog processing, simulation performance is excellent, can simulate the processing path, tool settings, and processing results, the completion of simulation processing, processing of tool path, and finally derived by numerical control machine tool acceptable to simulate NC code processing. Designed to achieve through this familiar with the NC-based processing methods and the use of Pro / E, MasterCAM software for mold design and manufacturing process. The graduation project is the combination of Pro / E parts MasterCAM intelligent design and the advantages of CNC machining completed. Keywords: Entity structure, analog, processing Pro/E, MasterCAM1.1桶盖凸模设计1.打开桶盖文件 如图1-22.点击界面上的层别，弹出对话框3.在次数栏中输入“4”，关闭2、图层，打开第一层，确定，结果1-3所示.4.单击顶部工具栏中的俯视构图面按钮5.选择子菜单中Z命令6.选择如图9-3所示端点P1 1-2打开的桶盖文件 1-3构图面Z深度设定7.选择绘图/矩形，绘制矩形。8.在弹出的矩形参数设定对话框中输入如图9-4 所示参数，单击确定。9系统提示选择矩形中点放置位置，选择如图1-3所示端点P1。10.按ESC键结束矩形命令，单击顶部工具栏中的适度化按钮，结果如图1-5所示 1-4 矩形参数设定 1-5生成矩形11.点击界面上的层别，弹出对话框12.在次数栏中输入“5”，关闭第1层，点击确定13.选择“绘图/曲面/修整延伸曲面到边界”，进行曲面修剪延伸14选择“绘图/曲面/修剪/修剪到曲线” 选择“连接”进行连接选择，选择如图1-6所示矩形P215点击确定 结果如图1-7所示1-6 Flat曲面截面选择1-7 生成Flat曲面16.点击层别，弹出对话框，打开2,3层确定，凸模结果如图1-8所示1-8 桶盖凸模二桶盖凸模加工2.1加工工艺（工厂）数控加工工序卡片厂品名称零件名称材料零件图号桶盖凸模工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间工步号工步内容加工面刀具号刀具规格mm主轴转速r/min进给速度Mm/min被吃刀量mm备注1对凸模放射粗加工T012515006002.0预留量0.52对凸模等高外形粗加工T021215005001.0预留量0.23对凸模等高外形粗加工T03625004000.5预留量0.14对凸模浅平面精加工T042015005000.55对凸模放射精加工T05325003000.56对凸模残料精加工T06230003000.57对凸0°和90° 陡斜面精加工T07325003000.5编制叶俊成审核叶俊成批准共1页第1页2.2加工前的准备把图形中心移到坐标原点，图形最高点移到Z=0位置1. 点击层别，弹出对话框，在次数栏里输入“6”，关闭2,3,5层，点击确定，如图2-12. 单击顶部工具栏中的空间构图面按钮3. 选择“绘图/任意线/绘制任意线”进行两点会直线段4. 逐一选择如图2-1所示端点P3-P6，结果如图2-2 2-1 绘制线段选择 2-2 生成线段5. 点击层别，弹出对话框，打开第2、3、5层，确定6. 单击俯视构图面按钮，选择“转换/平移”，框选所有图素，单击按钮，弹出对话框如图2-4所示，选择如图2-6所示的线段P7，P8，然后选择平移终止点，直接用键盘输入“X=0”，“Y=0”，按键确认。 图2-4平移参数设定 图2-5平移参数设定7. 继续平移所有图素，选择“转换/平移”，框选所有图素，单击按钮，弹出对话框如图2-5所示，选择直角坐标系，输入“Z=-16”，单击按钮。8. 点击层别，弹出对话框，在层次数中输入 “7” ，关闭第6层，确定。9. 单击顶部工具栏的清楚颜色按钮，刷新视图。2-6 转移图形选择2.3采用25圆鼻刀对凸模放射粗加工（预留量为0.5）1. 单击顶部工具栏的俯视构图按钮。2. 单击“机床类型/铣床/默认”，进行曲面放射粗加工，弹出如图2-7所界面。3. 单击“刀具路径/曲面粗加工/粗加工放射状加工”，弹出如图2-8所示对话框；单击按钮，弹出如图2-9所示对话框； 图2-7加工操作管理栏 图2-8选取工件的形状单击按钮，选取需加工的曲面，单击按钮，弹出如图2-10所示对话框； 图2-9新NC名称 图2-10刀具路径曲面选择 单击确定按钮弹出如图2-11所示刀具对话框，在空白对话框中右击鼠标，右键创建新刀具，选择圆鼻刀弹出图2-12所示对话框输入参数，单击确定按钮 2-11曲面放射粗加工对话框 2-12 刀具参数设定对话框单击图2-12中的参数栏输入如图2-13所示的参数单击确定按钮 2-13 刀具参数返回上一界面，设置参数如图2-14所示 图2-14刀具库对话框刀具路径参数选择去面加工参数，输入竖直如图2-15所示 图2-15曲面加工参数选择曲面放射粗加工对话框。输入数值如图2-16所示，单击确定 图2-16放射粗加工参数4系统提示选择放射粗加工圆心点，在曲面俯视图上捕捉最高点，系统生成放射粗加工路径。如图2-175.单击加工操作管理栏“属性”下的“材料设置”如图2-18所示，进行工件参数设定，在弹出的对话框中输入图2-19所示的工件设定参数 单击确定 2-17 曲面放射粗加工刀具路径 2-18选择材料设置 2-19工件参数设定6. 单击操作管理栏中的按钮，进行实体加工模拟，系统弹出所示实体加工模拟播放对话框，单击执行按钮，加工结果如图2-20所示。 2-20 25圆鼻刀放射粗加工结果7.单击实体加工模拟播放对话框的按钮，关闭实体加工模拟2.4采用12的圆鼻刀对凸模放等高射粗加工（预留量为0.2）1.单击“刀具路径/曲面粗加工/等高外形粗加工”，弹出曲面等高外形粗加工对话框，选择一把12的圆鼻刀，刀具参数设定如图数控加工刀具卡片所示，单击确定。加工操作管理栏如图2-212.窗选所有曲面，单击按钮，按照25圆鼻刀对凸模放射粗加工的步骤，成刀具路径。3.分别单击操作管理栏中的按钮、按钮，进行实体加工模拟，系统弹出实体加工模拟播放对话框，单击执行按钮，加工结果如图2-22所示。4.单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟。 2-21加工操作管理对话框 2-22 12圆鼻刀等高外形粗加工结果2.5采用6的圆鼻刀对凸模等高外形粗加工（预留量为0.1）1.选择“刀具路径/曲面粗加工/等高外形粗加工”，框选所有曲线，弹出曲面等高外形加工对话框，在道具栏空白区内单击鼠标右键，在弹出的对话框中，选择一把6的圆鼻刀，单击确定。加工操作管理栏如图2-23所示2. 框选所有曲面，单击按钮，按照如上相同步骤，生成刀具路径。3.别单击操作管理栏的按钮、按钮，进行实体加工模拟，系统弹出实体加工模拟播放对话框，单击执行按钮，加工结果如图2-22所示。4.单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟。 图2-23加工操作管理栏 图2-24 6圆鼻刀等高外形粗加工结果2.6采用20的平铣刀对凸模浅平面精加工1.选择“刀具路径/去面精加工/精加工曲面浅平面加工”，框选所有曲面，弹出曲面精加工对话框，选择一把20平铣刀，刀具参数设定如图数控加工刀具卡片所示，单击确定。加工操作管理栏如图2-25所示2.框选所有曲面，单击按钮，按照如上相同步骤，生成刀具路径。3.分别单击操作管理栏的按钮、按钮，进行实体加工模拟，系统弹出实体加工模拟播放对话框，单击执行按钮，加工结果如图2-26示。4.单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟 图2-25加工操作管理栏 图2-2620平铣刀浅平面精加工结果2.7采用3的求道对凸模放射精加工1.选择“刀具路径/曲面精加工/精加工过放射状”，框选所有曲面，弹出曲面精加工对话框，选择一把3球刀，刀具参数设定如图数控加工刀具卡片所示，单击按钮。加工操作管理栏如图2-27所示2.框选所有曲面，单击按钮，按照如上相同步骤，生成刀具路径。3.分别单击操作管理栏的按钮、按钮，进行实体加工模拟，系统弹出实体加工模拟播放对话框，单击执行按钮，加工结果如图2-28示。4.单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟。 图 2-27操作管理栏 图2-28球刀放射精加工结果2.8采用2的球刀对凸模残料精加工1.选择“刀具路径/去面精加工/精加工残料加工”，框选所有曲面，弹出曲面精加工对话框，选择一把2，刀具参数设定如图数控加工刀具卡片所示，单击按钮。加工操作管理栏如图2-29所示。2.框选所有曲面，单击按钮，按照如上相同步骤，生成刀具路径。3.分别单击操作管理栏的按钮、按钮，进行实体加工模拟，系统弹出实体加工模拟播放对话框，单击执行按钮，加工结果如图2-30示。4.单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟。 图2-29 操作管理栏 图2-302球刀残料精加工结果2.9采用3平铣刀对凸模0°和90°陡斜面精加工1.选择“刀具路径/去面精加工/精加工陡斜面加工”，框选所有曲面，弹出曲面精加工对话框，选择一把3平铣刀，刀具参数设定如图数控加工刀具卡片所示，单击按钮。加工操作管理栏如图2-231所示。2.框选所有曲面，单击按钮，按照如上相同步骤，生成刀具路径。3.分别单击操作管理栏的按钮、按钮，进行实体加工模拟，系统弹出实体加工模拟播放对话框，单击执行按钮，加工结果如图2-32示。4.单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟 图2-31 操作管理栏 图2-32把3平铣刀都斜面精加工结果三、桶盖凹模设计1.打开桶盖文件，如图3-12.但基层别，在数次别选项中输入“4”，点击确定按钮 3.选择“绘图/曲面/曲面补正”，进行曲面偏移，选择全部曲面，单击按钮。4.在偏移距离输入“1”，选择移动，单击确定按钮，结果如图3-2所示。 3-1 打开的桶盖文件 3-2 曲面偏移结果4. 单击层别，弹出对话框在次数栏输入“5”，打开第1层关闭2-4层，单击确定按钮5. 单击顶部工具栏中的俯视构图面按钮，选择图3-3端点P10，选择“绘图/矩形”，绘制矩形6. 在弹出的矩形参数设定对话框中输入如图3-4所示参数，单击确定按钮 图3-3构图设定 图3-4矩形参数设定7系统提示选择矩形放置位置，选择如图3-3所示端点P10，ESC键退出命令，点击全视图按钮 图3-58.单击层别，弹出对话框，在次数栏中输入“6”，关闭1层，单击确定9. 选择“绘图/曲面/修整延伸曲面到边界”，进行曲面修剪延伸10.选择“绘图/曲面/修剪/修剪到曲线” 选择“连接”进行连接选择，选择如图3-6所示矩形P11，点击确定结果如图3-7图3-5生成矩形图3-6 Flat曲面截面选择11单击层别，弹出对话框，打开14层，单击确定，结果如图3-8所示图3-生成Flat曲面图3-8打开图层结果11.选择“转换/旋转”框选所有曲面，单击按钮，弹出旋转对话框如图3-9所示。12.输入如图3-10所示的数据，单击按钮，旋转结果如图3-4所示。 图3-9旋转参数设定 图3-10旋转结果13.点击层别，弹出图层设定对话框在次数栏中输入“7”，关闭1、2、3、5、6层，点击确定按钮，结果如图3-1114，选择“绘图/曲面/修整延伸曲面到边界”进行曲面修剪延伸，在命令行输入“20”，确认15.结果如图3-11图3-11 曲面延伸结果16.单击层别，弹出对话框，打开第六层，确定。结果如图3-1217.选择“绘图/曲面/修整延伸曲面到边界”进行曲面修剪延伸，提示选着第1组曲面，选择如图P14，提示选择第2组曲面，选择如图P15 ，确定18系统提示选择保留区域，选择如图P14处出现一个箭头，单击左键，点击顶部工具栏中的动态旋转视图按钮，如图3-13，选择曲面P16，出线箭头，单击鼠标左键图3-12 曲面修剪选择图3-13 曲面修剪选择19单击顶部工具栏中的等视角图按钮，凹模如图3-14所示图3-14 曲面修剪四 桶盖凹模加工4.1加工工艺（工厂）数控加工工序卡片厂品名称零件名称材料零件图号液化气灶旋钮工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间工步号工步内容加工面刀具号刀具规格mm主轴转速r/min进给速度Mm/min被吃刀量mm备注1对凹模放射粗加工T012515006002.0预留量0.52对凹模平行粗加工T02625004001.0预留量0.23对凹模等高粗加工T031215005000.5预留量0.24对凹模放射精加工T04625004000.5预留量0.15对凹模放射精加工T05325003000.5编制叶俊成审核叶俊成批准共1页第1页4.2加工前的准备把图形中心移动坐标原点，图形最高点移到Z=0位置1. 点击层别，弹出对话框，打开第5层，关闭4、6层，点击确定2. 单击俯视构图面按钮，选择“转换/平移”，框选所有图素，单击按钮，弹出对话框,，选择如图4-1所示线段P21,P22，然后选择平移终止点，直接用键盘输入“X=0”，“Y=0”，“Z=0”，按键确认。并输入如图2-4所示参数。3. 点击层别，弹出对话框，在数次栏输入“8”关闭第“7”层，确定。4. 单击顶部工具栏的清楚颜色按钮，刷新视图。图4-1转移图形选择4.3采用25的圆鼻刀对凹模放射出加工，（预留量为0.5）1.单击顶部工具栏中的俯视构图面按钮2. 单击“机床类型/铣床/默认”，进行曲面放射粗加工，弹出如图4-2所示界面。3.单击“刀具路径/曲面粗加工/粗加工放射状加工”，弹出如图4-3所示对话框。4.单击按钮，框选所有曲面单击按钮，单击按钮，弹出如图4-5所示刀具路径曲面选取对话框。 图4-2加工操作管理栏 图4-3选取工件的形状5.单击图4-4中圈起来的按钮，选择如图4-5所示的平面P7为干涉面，单击按钮，单击按钮。 图4-4刀具路径的曲面选择 图4-5干涉面选择6.系统弹出曲面放射粗加工对话框，选择一把25的圆鼻刀，刀具参数设定如4.1数控加工工序卡片所示，单击按钮，选择放射粗加工圆心点，系统生成放射粗加工刀具路径。7.单击加工操作管理栏“属性”下的“材料设置”如图4-6所示，进行工件参数设定，在弹出的对话框中输入如图4-7所示的的工件设定参数，单击按钮。 图4-6操作管理界面 图4-7工件参数设定8. 单击操作管理栏中的按钮，进行实体加工模拟，系统弹出实体加工模拟播放对话框，单击执行按钮，加工结果如图4-8所示。 图4-8 25圆鼻刀放射家过年结果图9. 单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟。4.4采用6的圆鼻刀对凹模平行区域粗加工（预留量0.2）4.4.1平行区域粗加工前准备1.在主界面工具栏中，直接键盘输入“Z5”,按Enter键确认。单击按钮，单击按钮。2.选择“绘图/矩形形状设置”，选择“一点”，如图4-9所示，并输入参数“宽50.0，长12.0” 确定。系统提示中心放置位置，选择起点命令3.ESC退出命令，点击全视图按钮，结果如图4-10 图4-9 矩形参数设定 图 4-10生成矩形 4.4.2平行区域粗加工1. 单击工具栏中的按钮，选择“刀具路径/曲面粗加工/粗加工平行铣削加工”，弹出选择工件形状对话框。单击按钮，框选所有曲面，单击按钮，弹出刀具路径的曲面选择对话框，单击按钮。2. 系统弹出曲面粗加工平行铣削对话框，选择一把6的圆鼻刀，刀具参数设置如表4-1所示，选择该对话框中的“曲面加工参数”选项卡，单击其中的按钮，按组合键Alt+T关闭刀具路径显示，单击如图4-11,4-12中圈起的按钮。 图4-11刀具路径的曲面选择 图4-12串连选项3. 弹出如图4-13所示的对话框，选择串连命令，进行连接选择，选择如图所示的矩形边P24，单击按钮，结束区域选择。图4-13 区域加工选择4. 选择该对话框中的“粗加工平行铣削参数”选项卡，输入如图4-14所示的参数，单击切削深度按钮，输入如图4-15所示的参数，单击按钮，系统生成平行区域粗加工刀具路径。图4-14 “粗加工平行铣削参数”选项卡图4-15 切削深度的设定5. 单击按钮，结束对话框，按组合键Alt+T，打开刀具路径显示。6. 操作管理界面如图4-16所示，分别单击按钮，按钮，进行实体加工模拟，系统弹出实体加工模拟播放对话框，单击执行按钮，加工结果如图4-17所示。 图4-16 操作管理界面 图4-17 6圆鼻刀平行区域粗加工结果7. 单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟。4.5采用12的圆鼻刀对凹模等高外形粗加工（预留量为0.2）1.选择“刀具路径/曲面粗加工/粗加工等高外形加工”，弹出选取工件形状对话框。2.单击按钮，框选所有曲面，单击按钮，弹出刀具路径曲面选取对话框。 3.单击图4-18中圈起来的按钮，选择如图4-19所示的平面P25为干涉面，单击按钮，单击按钮。 图4-18 刀具路径的曲面选取 图4-19 干涉面选取4. 系统弹出曲面等高外形粗加工对话框，选择一把12圆鼻刀刀，参数设定如图4-1数控加工工序卡片所示，单击按钮。5. 操作管理界面如图4-20所示，分别单击按钮，按钮，进行实体加工模拟，系统弹出实体加工模拟播放对话框，单击执行按钮，加工结果如图4-21所示。6. 单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟。图4-20 操作管理界面 图4-21 12 圆鼻刀粗加工结果4.6采用6球刀对凹模放射精加工（预留量为0.1）1. 击“刀具路径/曲面精加工/精加工放射状加工”，弹出选取工件形状对话框。2.单击按钮，框选所有曲面，单击按钮，弹出刀具路径曲面选取对话框。 3.单击图4-22中圈起来的按钮，选择如图4-23所示的平面P26为干涉面，单击按钮，单击按钮。 图4-22 刀具路径的曲面选取 图4-23 干涉面选取4. 系统弹出曲面精加工放射状对话框，选择一把6球刀，参数设定如图4-1数控加工工序卡片所示，单击按钮。5. 系统提示选择放射精加工圆心点，选择如图4-23所示的P26，系统生成放射精加工刀具路径。6. 操作管理界面如图4-24所示，分别单击按钮，按钮，进行实体加工模拟，系统弹出实体加工模拟播放对话框，单击执行按钮，加工结果如图4-25所示。7.单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟。 图4-19 操作管理界面 图4-20 6球刀精加工结果4.7采用3的球刀对凹模放射精加工1 单击“刀具路径/曲面精加工/精加工放射状加工”，弹出选取工件形状对话框。2.单击按钮，框选所有曲面，单击按钮，弹出刀具路径曲面选取对话框。 3.单击图4-26中圈起来的按钮，选择如图4-27所示的平面P27为干涉面，单击按钮，单击按钮。 图4-26 刀具路径的曲面选取 图4-27 干涉面选取4.系统弹出曲面精加工放射状对话框，选择一把3球刀，参数设定如图4-1数控加工工序卡片所示，单击按钮。5.系统提示选择放射精加工圆心点，选择如图4-28所示的P27，系统生成放射精加工刀具路径。6.操作管理界面如图4-29所示，分别单击按钮，按钮，进行实体加工模拟，系统弹出实体加工模拟播放对话框，单击执行按钮，加工结果如图4-30所示。 图4-19 操作管理界面 图4-20 3球刀精加工结果7.单击实体加工模拟播放对话框右上角的按钮，关闭实体加工模拟。五参考文献1. 黄爱华.Mastercam 基础教程第2版.清华大学出版社.20092. 何满才.模具设计与加工-MasterCAM9.0实例详解.人民邮电出版社.2007六设计心得在此次设计中，我利用了MasterCAM软件进行模拟加工，使自己能熟悉了解自己的不足，同时通过这次设计，使我进一步的了解到了MasterCAM的强大功能，它们可以很方便的完成现代机械行业的许许多多的结构的设计，并且它们可以对这些设计产品进行程序编制，模拟制造，以及各种结构的分析等等。在设计的过程中也遇到了许多的问题，比如如何选用刀具或在现有的条件下怎样充分的利用资源将零件加工到最好，通过对这些问题的解决，许多以前不会的问题都已经不再是问题了；而且我们不能仅仅局限于此，我们要向更高的层次进军，去了解它的原理，以进一步维修乃至设计，而且我很自信，在我们的努力下，一定可以实现。在此设计的过程中，由于是初次进行模具加工，在知识、经验方面都存在着一些不足，敬请指导老师李大胜老师进行指正。三年的大学生活丰富多彩，同时也让我学到了许多的知识，让我从不了解机械转变到对机械有所了解.在进行了这次的毕业设计，使我将这三年所学到的知识系统的复习了一遍，并且可以很好的将它们联系到一起，系统化。 2010.5.23