手压式电筒UG产品建模及模具设计

1、常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作 者： 郝扬 学 号： 1121060811210608 系 部： 机械工程机械工程 专 业： 机械制造及其自动化(数字化设计与制造) 题 目： 手压电筒产品设计与模具加工 校内指导教师：陶波企业指导教师：侯军府评阅者：陈丽华 2015 年 5 月 常州机电职业技术学院毕业设计说明书常州机电职业技术学院毕业设计说明书毕业设计（论文）中文摘要Siemens NX 软件是当今应用最为广泛的大型 CAD/CAE/CAM 集成化软件之一，广泛应用于航空、航天、汽车、造船、通用机械和电子设计等产品加工制造领域。它为工程设计人员提供了强大的应用工具。Siemens N

2、X 为设计师和工程师提供了一个产品开发的崭新模式，它不仅对几何的操纵，更重要的是团队将能够根据工程需求进行产品开发。NX 能够有效地捕捉、利用和共享数字化工程完整过程中的知识，事实证明为企业带来了战略性的收益。文章引言部分陈述了手压电筒的大致介绍以及一些设计要求。第二部分详细介绍了手压电筒的产品建模，其中包括电筒主体外壳的设计、手压杆的设计、小手电电池组的设计、小手电的配件的设计和其他零件的设计。第三部分具体叙述了手压电筒各部件工程图的创建。第四部分阐述了手压电筒产品的装配以及爆炸视图的建立过程。第五部分描述了渲染软件来渲染手压电筒。第六部分描述了手压电筒的模具加工。本文最后几部分记述了本人对

3、于此次毕业设计的心得体会，表达了对于此次毕业设计给予我很多帮助的人们的衷心的感谢之意，以及列出了一些使用的参考文献。关键词: Siemens NX 手压电筒 模具加工常州机电职业技术学院毕业设计说明书目目 录录1. 引言.12. 产品建模.22.1 手电筒手握外壳设计 .22.2 手电筒手压杆设计 .102.3 手电筒开关阀设计 .132.4 手压电筒其它零件的设计 .183 产品工程图.203.1 外壳工程图 .203.2 手压杆工程图 .213.3 灯罩工程图 .224产品装配.235产品效果渲染.245.1 为模型赋予材料与纹理 .245.3 背景的设置 .265.4 生产高质量的图像

4、.276.模具加工.286.1 模具翻制 .286.2 下壳型腔模具加工 .316.3 上壳型腔模具加工 .43总结.56致谢.57参考文献.58常州机电职业技术学院毕业设计说明书11.1. 引言引言传统手电筒使用普通干电池作为能源,长期放置会出现漏液現象,从而导致产品损坏,且干电池使用完后处置不当会造成环境污染.环保健身手电筒不使用干电池,內置高效机械发电装置,节约能源,且不污染环境,可随时使用.体现了当今社会倡导的绿色环保概念和以人为本的设计理念。设计思路及要求设计思路及要求1.造型流畅，给人一种简约大气的感觉。2.符合人体力学，方便使用者通过手压来进行发电和照明。3.内部零件位置合理，做

5、到空间的合理利用。4.色彩舒适，让使用者乐于接受产品。常州机电职业技术学院毕业设计说明书22.2. 产品建模产品建模2.12.1 手电筒手握外壳设计手电筒手握外壳设计启动Siemens NX8.0，“新建”模型文件，输入文件名“waike”，进入UG建模模块。1.运用创建【块】命令创建，标出外壳长宽高，如图2-1-1所示。图 2-1-1 创建块对话框2.运用【草图】做出如图 2-1-2 所示草图。图 2-1-2 草图对话框创建草图准备做出型腔。常州机电职业技术学院毕业设计说明书33.运用【拉伸】操作，布尔求差，切除握手的部分。如图 2-1-3 所示。图 2-1-3 布尔求差4.【抽壳】壳体厚度

6、为 2mm，如图 2-1-4 所示。图 2-1-4 抽壳拉伸并布尔求差，做出握手部分。抽壳，厚度为2mm。常州机电职业技术学院毕业设计说明书45.【倒角】，倒出各个棱边的圆角如图 2-1-5 所示。图 2-1-5 边倒圆角6.运用按钮，创建草图做出手压杆的手压空间，如图 2-1-6 所示。图 2-1-6 创建草图边倒圆角，圆角半径为5mm。在此面创建草图，准备切出手压的空间。常州机电职业技术学院毕业设计说明书57.点击按钮，做出长为 40，宽为 5 的矩形线框如图 2-1-7 所示。图 2-1-7 创建草图点击按钮，退出草图。8.点击【拉伸】按钮，布尔求差，如图 2-1-8 所示。图 2-1-

7、8 求差拉伸草图，切出手压的空间。草图常州机电职业技术学院毕业设计说明书69.结果如图 2-1-9 所示。图 2-1-9 求差结果10.点击草图，做出开关阀的位置如图 2-1-10 所示。图 2-1-10 绘制矩形草图在此面作图，做出开关阀的位置。常州机电职业技术学院毕业设计说明书711.点击【拔模】操作，做出外壳的弧度，增加手握的舒适度如图 2-1-11 所示。图 2-1-11 拔模参数12.效果如图 2-1-12 所示。图 2-1-12 拔模结果拔模角度为10常州机电职业技术学院毕业设计说明书813.点击【草图创建】按钮，创建草图，确定螺纹孔的位置如图 2-1-13。图 2-1-13 螺纹

8、孔的位置14.拉伸孔位，如图 2-1-14 所示。图 2-1-14 拉伸参数在此面上作图确定螺纹孔的位置。常州机电职业技术学院毕业设计说明书915.拉伸结果如图 2-1-15 所示。图 2-1-15 拉伸结果至此，手电筒外壳设计完毕。常州机电职业技术学院毕业设计说明书102.22.2 手电筒手压杆设计手电筒手压杆设计1、创建草图。在部件导航器中将基准坐标系设置为显示，在基准坐标系X-Y 平面，运用命令创建草图，如图 2-2-1 所示。图 2-2-1 手压杆草图2.退出草图，对草图进行拉伸。如图 2-2-2。图 2-2-2 拉伸草图新建草图，做出手柄草图常州机电职业技术学院毕业设计说明书113.

9、点击【拆分体】按钮，对手压杆和链接部位进行拆分如图 2-2-3 所示。图 2-2-3 拆分体4.拆分后，对棱边倒角，如图 2-2-4。图 2-2-4 棱边倒角做拆分体，将手压杆和链接部分分离倒圆角为 1常州机电职业技术学院毕业设计说明书125.利用【表达式】，对手压杆做出传动齿，如图 2-2-5 所示。图 2-2-5 表达式参数6.最终效果如图 2-2-6 所示。图 2-2-6 最终效果图常州机电职业技术学院毕业设计说明书132.32.3 手电筒开关阀设计手电筒开关阀设计1. 在部件导航器中将基准坐标系设置为显示，在基准坐标系 X-Y 平面，运用命令创建草图，如图 2-3-1 所示。图 2-3

10、-1 开关阀草图2.退出草图，并拉伸草图如图 2-3-2 所示。图 2-3-2 拉伸参数开关阀设计常州机电职业技术学院毕业设计说明书143.点击重新设立基准坐标系，设定基准坐标如图 2-3-3 所示。图 2-3-3 设定基准4.点击【创建草图】按钮，创建草图.并作出如 2-3-4 所示草图。图 2-3-4 防滑齿轮凸台做出表面防滑齿的凸台设定基准坐标系，确定作图位置常州机电职业技术学院毕业设计说明书155.拉伸草图。并在侧边创建草图，并作出如图 2-3-5 所示草图，来符合手指弧度。图 2-3-5 拉伸草图6.拉伸片体，在体上呈现，如图 2-3-6 所示。图 2-3-6 拉伸片体拉伸片体做出此

11、弧度，增加滑动开关时手指的舒适度。常州机电职业技术学院毕业设计说明书167.运用【倒角】按钮，对开关模型进行边倒角操作，如图 2-3-7 所示。图 2-3-7 边倒圆角8.画出草图并拉伸，做出防滑摩擦凹槽。如图 2-3-8 所示。图 2-3-8 防滑凹槽先做单一的防滑凹槽拉伸此草图，做出防滑凹槽的主体常州机电职业技术学院毕业设计说明书179 利用实例几何体，复制防滑凹槽。并对结果求差。如图 2-3-9 所示。图 2-3-9 求差结果10.最后，对整体进行倒角，做最后一步的美化操作，如图 2-3-10 所示。图 2-3-10 开关图复制做出的单一防滑带来做出开关的粗糙表面常州机电职业技术学院毕业

12、设计说明书182.42.4 手压电筒其它零件的设计手压电筒其它零件的设计1.电池组的设计，如图 2-4-1 所示。图 2-4-1 电池组2.灯片设计，如图 2-4-2 所示。图 2-4-2 灯片常州机电职业技术学院毕业设计说明书193.传动齿轮设计如图 2-4-3 所示。图 2-4-3 传动齿轮至此，手压电筒零件建模部分完全结束。常州机电职业技术学院毕业设计说明书203 3 产品工程图产品工程图3.13.1 外壳工程图外壳工程图常州机电职业技术学院毕业设计说明书213.23.2 手压杆工程图手压杆工程图常州机电职业技术学院毕业设计说明书223.33.3 灯罩工程图灯罩工程图常州机电职业技术学院

13、毕业设计说明书234 4产品装配产品装配最终装配爆炸图如图 4-1-1 所示。图 4-1-1固定螺母上外壳开关阀灯片外灯罩内灯罩增速齿轮发电机组手压杆中轴下外壳常州机电职业技术学院毕业设计说明书245 5产品效果渲染产品效果渲染5.15.1 为模型赋予材料与纹理为模型赋予材料与纹理1、调出可视化形状对话框如图 5-1-1 所示。 图 5-1-1 可视化形状对话框2、打开材料/纹理对话框如图 5-1-2 所示。 图 5-1-2 材料/纹理对话框+而绘图区域部件中材料对话框中无材料可供选择，因此需要从材料库中调用部件所需要的材料。3、选择左侧资源条中材料库，对话框如图 5-1-3 所示。 图 5-

14、1-3 材料库对话框常州机电职业技术学院毕业设计说明书25 选中 plastic 中的 injected plastic 注射塑料。4、在 部件中的材料对话框会出现 injected plastic 的选项如图 5-1-4 所示。图 5-4 injected plastic对话框选择“编辑器” ，出现对话框如图 5-1-5 所示。图 5-1-5 材料编辑器对话框将材料颜色改为淡蓝色。鼠标拖动 injected plastic 图表至上壳和下壳，将材料赋予上下壳体。再用同样的方法将其他材料赋予电路板和天线。常州机电职业技术学院毕业设计说明书265.25.2 光源的设定光源的设定1、打开可视化形状

15、工具条中选择高级光源，调至合适数据，如图 5-2-1 所示。 图 5-2-1高级光源设定对话框5.35.3 背景的设置背景的设置1、打开可视化形状工具条中选择场景编辑器，如图 5-3-1 所示。 图 5-3-1 场景编辑器对话框可定义背景图案常州机电职业技术学院毕业设计说明书275.45.4 生产高质量的图像生产高质量的图像1、在可视化形状工具条中选择高质量图像选项，对话框如图 5-4-1 所示。 图 5-4-1高质量图像对话框2、运用 UG 进行产品的最终渲染，做出样品的三维图，结果如图 5-4-2 所示。图 5-4-2常州机电职业技术学院毕业设计说明书286 6. .模具加工模具加工6.1

16、6.1 模具翻制模具翻制1、提取分型线通过观察俯视图，如图 6-1 所示，最外侧轮廓即分型线。图 6-1-1 俯视图运用“来自体的曲线”工具条中的“抽取”命令提取分型线，如图 6-2 所示。图 6-1-2 分型线示意3、创建分型面运用“有界平面” 、 “拉伸” 、 “抽取面”及“修剪片体”等命令创建如图 6-1-3 所示分型面。注意：所有面必须“缝合”成一体。常州机电职业技术学院毕业设计说明书29图 6-1-3 分型面示意4、创建型腔与型芯拉伸分型面四条外边缘，得到立方体如图 6-1-4 所示。图 6-1-4 立方体示意常州机电职业技术学院毕业设计说明书30运用“拆分体”命令，利用分型面将实体

17、拆分，结果如图6-1-5 与图6-1-6 所示。图 6-1-5 型腔示意图 6-1-6 型芯示意常州机电职业技术学院毕业设计说明书316.26.2 下壳型腔模具加工下壳型腔模具加工1、加工前准备工作1) 设置收缩率按塑料的常规数值设置收缩率为0.5%，即将下壳型腔模型放大1.005 倍。2) 工件模型质量分析主要分析拔模角与最小凹圆角。3) 工件（毛坯）的装夹准备将工件置于垫块上由台虎钳夹紧，台虎钳安装于机床工作台。2、设置加工通用项1) 建立MCS（加工坐标系）设置MCS（MCS-DOWN_CAVITY）在型腔上表面中点位置，如图6-2-1所示。图 6-2-1MCS 与安全平面示意2) 建立

18、安全平面设置安全平面在上表面上方60 高度。3) 创建加工几何体设置部件几何体为型腔实体，毛坯为自动块。加工几何（WORKPIECE_DOWN）与MCS 属于父子关系，在加工工序导航器中关系如图6-2-2所示。常州机电职业技术学院毕业设计说明书32图 6-2-2WORKPIECE 与 MCS 之间的关系4) 创建刀具组具体加工所使用刀具可从刀具库调用，或者在加工过程中调整。加工 参 数序号程序名加工描述部件余量使用几何体刀具类型刀具参数主轴转速切削进给1CAVITY_MILL型腔铣整体开粗加工底面余量0.1侧面余量 0.3WORKPIECE平底刀10S=800F=8002CAVITY_MILL

19、_1开关、手压杆区域二次开粗加工底面余量0.1侧面余量 0.3WORKPIECE平底刀4S=2500F=8003CONTOUR_AREA_1底面区域半精加工侧面余量 0.1WORKPIECE球刀6R3S=3000F=10004ZLEVEL_PROFILE型腔侧壁区域等高轮廓铣半精加工底面余量0.1侧面余量 0.1WORKPIECE圆鼻刀4R1S=1500F=8005CONTOUR_AREA_2底面区域精加工底面余量0WORKPIECE球刀6R3S=3000F=1200常州机电职业技术学院毕业设计说明书336ZLEVEL_PROFILE _1型腔侧壁区域等高轮廓铣精加工侧面余量 0底面余量0WO

20、RKPIECE圆鼻刀4R1S=2000F=8005) 创建加工方法组“MILL_ROUGH”（粗加工）“部件余量”的值设为“0.3”；“MILL_SEMI_FINISH”（半精加工）“部件余量”的值设为“0.1”；“MILL_FINISH”（精加工）“部件余量”的值设为“0”。6) 建立程序组建立“CAVITY”型腔程序组。3、型腔模具CAM 操作（1）粗加工MILL_ROUGH1) 加工操作01：利用型腔铣加工操作完成工件整体粗加工。程序01：型腔铣整体开粗加工程序名CAVITY_MILL定义项参数作用程序CAVITY指定程序归属组几何体WORKPIECE_DOWN指定MCS、加工部件、毛坯

21、刀具D10指定直径10 平底刀方法MILL_ROUGH指定加工过程保留余量切削方式跟随部件确定刀具走刀方式切削步距刀具直径60%确定刀具切削横跨距离切削层每一刀深度0.5确定层加工量侧面余量0.3；底面余量0.1确定加工过程余量切削参数开放刀路；保持切削方向减少刀具抬刀封闭区域进刀：沿形状斜进刀，高度1，斜坡角3开放区域进刀：圆弧进刀退刀与进刀相同切削条件好，保护刀具切削区域起点：工件外侧，朝向操作员方便观察非切削参数转移：安全平面初刀加工确保安全转速S=800rpm确定刀轴转速加工操作进给率进刀速度F=500定义加工中各过程速度常州机电职业技术学院毕业设计说明书34第一刀速度F=500步进速

22、度F=600切削速度F=800横越速度 快速退刀速度F=800（数值仅作参考，具体加工根据机床功率、部件材料、刀具类型及加工材料来指定。）其他按默认值“CAVITY_MILL”加工操作的刀具路径如图6-2-3所示。图 6-2-3 整体开粗刀具路径“CAVITY_MILL”2D 模拟动态加工的结果如图 6-2-4 所示。图 6-2-4 整体开粗模拟加工结果2)加工操作 02：使用 D4 刀具开关、手压杆区域二次开粗。程序02：开关、手压杆区域二次开粗加工程序名CAVITY_MILL_1定义项参数作用常州机电职业技术学院毕业设计说明书35程序CAVITY指定程序归属组几何体WORKPIECE_DO

23、WN指定MCS、加工部件、毛坯刀具D4指定直径4 平底刀方法MILL_ROUGH指定加工过程保留余量切削区域电源接口、卡扣孔、开关口区域约束加工范围切削方式跟随部件确定刀具走刀方式切削步距刀具直径60%确定刀具切削横跨距离切削层每一刀深度0.5确定层加工量侧面余量0.3；底面余量0.1确定加工过程余量切削参数开放刀路；保持切削方向减少刀具抬刀封闭区域进刀：沿形状斜进刀，高度1，斜坡角3开放区域进刀：圆弧进刀退刀与进刀相同切削条件好，保护刀具切削区域起点：系统默认方便观察非切削参数转移：安全平面确保安全转速S=2500rpm确定刀轴转速进给率进刀速度F=500第一刀速度F=500步进速度F=60

24、0切削速度F=800横越速度 快速退刀速度F=800定义加工中各过程速度（数值仅作参考，具体加工根据机床功率、部件材料、刀具类型及加工材料来指定。）加工操作其他按默认值“CAVITY_MILL_1”加工操作的刀具路径如图 6-2-5 所示。图 6-2-5 刀具开关、手压杆区域二次开粗路径常州机电职业技术学院毕业设计说明书36“CAVITY_MILL_1”2D 模拟动态加工的结果如图 6-2-6 所示。图 6-2-6 刀具开关、手压杆区域二次开粗拟加工结果半精加工 MILL_SEMI_FINISH1)加工操作 03：使用 D6 球刀进行底面区域半精加工。程序03：底面区域半精加工程序名CONTO

25、UR_AREA_1定义项参数作用程序CAVITY指定程序归属组几何体WORKPIECE_DOWN指定MCS、加工部件、毛坯刀具D6R3指定直径6球刀方法MILL_SEMI_FINISH指定加工过程保留余量切削区域部件底面约束加工范围，减少刀轨驱动方法区域铣削定义加工方法切削模式往复确定刀具走刀方式切削方向 顺铣确定刀具加工方向切削步距0.3确定刀具切削横跨距离切削角度与 XC 夹角45确定走刀方向侧面余量0.1确定加工过程余量在边上延伸：100%刀具直径 刀具轨迹连贯，忽略底部孔内公差0.01外公差0.01确定加工精度切削参数多刀路：部件余量偏置1增量0.3设置毛坯开放区域进刀：圆弧进刀退刀与

26、进刀相同切削条件好，保护刀具非切削参数转移：安全平面确保安全转速S=3000rpm确定刀轴转速加工操作进给率进刀速度F=500第一刀速度F=500定义加工中各过程速度（数值仅作参考，具体加工根据常州机电职业技术学院毕业设计说明书37步进速度F=500切削速度F=1000横越速度 快速退刀速度F=800机床功率、部件材料、刀具类型及加工材料来指定。）其他按默认值“CONTOUR_AREA_1”加工操作的刀具路径如图 6-2-7 所示。图 6-2-7 底面区域半精加工刀具路径“CONTOUR_AREA_1”2D 模拟动态加工的结果如图 6-2-8 所示。图 6-2-8 底面区域半精加工模拟加工结果

27、2)加工操作 04：使用 D4R1 圆鼻刀进行型腔侧壁区域半精加工。程序05：型腔侧壁区域等高轮廓铣半精加工程序名ZLEVEL_PROFILE定义项参数作用程序CAVITY指定程序归属组几何体WORKPIECE_DOWN指定MCS、加工部件、毛坯刀具D4R1指定直径4 底半径1 圆鼻刀方法MILL_SEMI_FINISH指定加工过程保留余量常州机电职业技术学院毕业设计说明书38切削区域型腔侧壁约束加工范围陡峭空间范围 仅陡峭 角度65约束陡峭面每刀深度 0.2mm确定层加工量切削层系统默认确定层加工量余量0.1确定加工过程余量切削参数切削顺序：深度优先多区域切削时应用封闭区域进刀：沿形状斜进刀

28、，高度1，斜坡角3开放区域进刀：圆弧进刀退刀与进刀相同切削条件好，保护刀具切削区域起点：系统默认系统优化非切削参数转移：安全平面确保安全转速S=1500rpm确定刀轴转速进给率进刀速度F=500第一刀速度F=500步进速度F=500切削速度F=800横越速度 快速退刀速度F=500定义加工中各过程速度（数值仅作参考，具体加工根据机床功率、部件材料、刀具类型及加工材料来指定。）加工操作其他按默认值“ZLEVEL_PROFILE”加工操作的刀具路径如图 6-2-9 所示。图 6-2-9 型腔侧壁区域等高轮廓铣半精加工路径“ZLEVEL_PROFILE”2D 模拟动态加工的结果如图 6-2-10 所

29、示。常州机电职业技术学院毕业设计说明书39图 6-2-10 型腔侧壁区域等高轮廓铣半精加工结果（3）精加工 MILL_FINISH1)加工操作 05：使用 D6 球刀进行底面圆弧区域精加工。程序05：底面区域精加工程序名CONTOUR_AREA_2定义项参数作用程序CAVITY指定程序归属组几何体WORKPIECE_DOWN指定MCS、加工部件、毛坯刀具D6R3指定直径6球刀方法MILL_FINISH指定加工过程保留余量切削区域部件底面约束加工范围，减少刀轨驱动方法区域铣削定义加工方法切削模式往复确定刀具走刀方式切削方向 顺铣确定刀具加工方向切削步距0.15确定刀具切削横跨距离切削角度与 XC

30、 夹角135确定走刀方向余量0确定加工过程余量切削参数内公差0.005外公差0.01确定加工精度开放区域进刀：圆弧进刀退刀与进刀相同切削条件好，保护刀具非切削参数转移：安全平面确保安全转速S=3000rpm确定刀轴转速进给率进刀速度F=500第一刀速度F=500步进速度F=500切削速度F=1200横越速度 快速退刀速度F=800定义加工中各过程速度（数值仅作参考，具体加工根据机床功率、部件材料、刀具类型及加工材料来指定。）加工操作其他按默认值常州机电职业技术学院毕业设计说明书40“CONTOUR_AREA_2” 加工操作的刀具路径如图 6-2-11 所示。图 6-2-11 底面圆弧区域精加工

31、路径“CONTOUR_AREA_2”2D 模拟动态加工的结果如图 6-2-12 所示。图 6-2-12 底面圆弧区域精加工结果2)加工操作 06：使用 D4R1 圆鼻刀进行型腔侧壁区域精加工。程序06：型腔侧壁区域等高轮廓铣精加工程序名ZLEVEL_PROFILE_1定义项参数作用程序CAVITY指定程序归属组几何体WORKPIECE_DOWN指定MCS、加工部件、毛坯刀具D4R1指定直径4 底半径1 圆鼻刀方法MILL_FINISH指定加工过程保留余量切削区域型腔侧壁约束加工范围加陡峭空间范围 仅陡峭 角度65约束陡峭面常州机电职业技术学院毕业设计说明书41每刀深度 0.1mm确定层加工量切

32、削层系统默认确定层加工量部件侧面余量0部件底面余量0确定加工过程余量切削参数切削顺序：深度优先多区域切削时应用封闭区域进刀：沿形状斜进刀，高度1，斜坡角3开放区域进刀：圆弧进刀退刀与进刀相同切削条件好，保护刀具切削区域起点：系统默认系统优化非切削参数转移：安全平面确保安全转速S=2000rpm确定刀轴转速进给率进刀速度F=500第一刀速度F=500步进速度F=500切削速度F=800横越速度 快速退刀速度F=500定义加工中各过程速度（数值仅作参考，具体加工根据机床功率、部件材料、刀具类型及加工材料来指定。）工操作其他按默认值“ZLEVEL_PROFILE_01”加工操作的刀具路径如图 6-2

33、-13 所示图 6-2-13 型腔侧壁区域等高轮廓铣精加工刀具路径“ZLEVEL_PROFILE_1”2D 模拟动态加工的结果如图 6-2-14 所示。常州机电职业技术学院毕业设计说明书42图 6-2-14 型腔侧壁区域等高轮廓铣精加工刀具结果至此下壳 CAVITY 加工操作全部完成，分别以“程序顺序视图” 、 “机床视图” 、 “几何视图” 、 “加工方法视图” 、显示“加工操作导航器” ，如图 6-2-15 A、B、C、D 所示。 图 6-2-15A 程序顺序视图 图 6-2-15B 机床视图常州机电职业技术学院毕业设计说明书43 图 6-2-15C 几何视图 图 6-2-15D 加工方法

34、视图常州机电职业技术学院毕业设计说明书446.36.3 上壳型腔模具加工上壳型腔模具加工1、加工前准备工作1) 设置收缩率按塑料的常规数值设置收缩率为0.5%，即将上壳型腔模型放大1.005 倍。2) 工件模型质量分析主要分析拔模角与最小凹圆角。3) 工件（毛坯）的装夹准备将工件置于垫块上由台虎钳夹紧，台虎钳安装于机床工作台。2、设置加工通用项1) 建立MCS（加工坐标系）设置MCS（MCS-DOWN_CAVITY）在型腔上表面中点位置，如图6-3-1所示。图 6-3-1 MCS 与安全平面示意2) 建立安全平面设置安全平面在上表面上方50 高度。3) 创建加工几何体设置部件几何体为型腔实体，

35、毛坯为自动块。加工几何（WORKPIECE_DOWN）与MCS 属于父子关系，在加工工序导航器中关系如图6-3-2所示。常州机电职业技术学院毕业设计说明书45图 6-3-2WORKPIECE 与 MCS 之间的关系4) 创建刀具组具体加工所使用刀具可从刀具库调用，或者在加工过程中调整。加工 参 数序号程序名加工描述部件余量使用几何体刀具类型刀具参数主轴转速切削进给1CAVITY_MILL型腔铣整体开粗加工底面余量0.1侧面余量 0.3WORKPIECE平底刀10S=800F=8002FACE_MILLING_AREA开关、模具表面区域二次开粗加工底面余量0.1侧面余量 0.3WORKPIECE

36、平底刀8S=2500F=8003CAVITY_MILL_1底面区域半精加工侧面余量 0.1WORKPIECE平底刀4S=3000F=10004FIXED_CONTOUR底面区域精加工底面余量0WORKPIECE球刀2R1S=3000F=12005DRILLING型腔侧壁区域等高轮廓铣精加工侧面余量 0底面余量WORKPIECE圆鼻刀4R1S=2000F=800常州机电职业技术学院毕业设计说明书4605) 创建加工方法组“MILL_ROUGH”（粗加工）“部件余量”的值设为“0.3”；“MILL_SEMI_FINISH”（半精加工）“部件余量”的值设为“0.1”；“MILL_FINISH”（精加

37、工）“部件余量”的值设为“0”。6) 建立程序组建立“CAVITY”型腔程序组。3、型腔模具CAM 操作（1）粗加工MILL_ROUGH1) 加工操作01：利用型腔铣加工操作完成工件整体粗加工。程序01：型腔铣整体开粗加工程序名CAVITY_MILL定义项参数作用程序CAVITY指定程序归属组几何体WORKPIECE指定MCS、加工部件、毛坯刀具D10指定直径10 平底刀方法MILL_ROUGH指定加工过程保留余量切削方式跟随部件确定刀具走刀方式切削步距恒定为1确定刀具切削横跨距离切削层每一刀深度0.5确定层加工量侧面余量0.3；底面余量0.1确定加工过程余量切削参数开放刀路；保持切削方向减少

38、刀具抬刀封闭区域进刀：沿形状斜进刀，高度1，斜坡角3开放区域进刀：圆弧进刀退刀与进刀相同切削条件好，保护刀具加工操作非切削参数切削区域起点：工件外侧，朝方便观察常州机电职业技术学院毕业设计说明书47向操作员转移：安全平面初刀加工确保安全转速S=800rpm确定刀轴转速进给率进刀速度F=500第一刀速度F=500步进速度F=600切削速度F=800横越速度 快速退刀速度F=800定义加工中各过程速度（数值仅作参考，具体加工根据机床功率、部件材料、刀具类型及加工材料来指定。）其他按默认值“CAVITY_MILL”加工操作的刀具路径如图6-3-3所示。图 6-3-3 整体开粗刀具路径“CAVITY_

39、MILL”2D 模拟动态加工的结果如图 6-3-4 所示。常州机电职业技术学院毕业设计说明书48图 6-3-4 整体开粗模拟加工结果2)加工操作 02：使用 D8 刀具开关、模具表面区域二次开粗。程序02：开关、模具表面区域二次开粗加工程序名FACE_MILLING_AREA定义项参数作用程序FACE指定程序归属组几何体WORKPIECE指定MCS、加工部件、毛坯刀具D4指定直径4 平底刀方法MILL_ROUGH指定加工过程保留余量切削区域电源接口、卡扣孔、开关口区域约束加工范围切削方式跟随部件确定刀具走刀方式切削步距刀具直径75%确定刀具切削横跨距离切削层每一刀深度0.5确定层加工量侧面余量

40、0.3；底面余量0.1确定加工过程余量切削参数开放刀路；保持切削方向减少刀具抬刀封闭区域进刀：沿形状斜进刀，高度1，斜坡角3开放区域进刀：圆弧进刀退刀与进刀相同切削条件好，保护刀具切削区域起点：系统默认方便观察加工操作非切削参数转移：安全平面确保安全常州机电职业技术学院毕业设计说明书49转速S=2500rpm确定刀轴转速进给率进刀速度F=500第一刀速度F=500步进速度F=600切削速度F=800横越速度 快速退刀速度F=800定义加工中各过程速度（数值仅作参考，具体加工根据机床功率、部件材料、刀具类型及加工材料来指定。）其他按默认值“FACE_MILLING_AREA”加工操作的刀具路径如

41、图 6-3-5 所示。图 6-3-5 刀具开关、手压杆区域二次开粗路径“FACE_MILLING_AREA”2D 模拟动态加工的结果如图 6-3-6 所示。常州机电职业技术学院毕业设计说明书50图 6-3-6 刀具开关、手压杆区域二次开粗拟加工结果半精加工 MILL_SEMI_FINISH加工操作 03：使用 D4 平底刀进行底面区域半精加工。程序03：底面区域半精加工程序名CAVITY_MILL_1定义项参数作用程序CAVITY指定程序归属组几何体WORKPIECE指定MCS、加工部件、毛坯刀具D4指定直径4 平底刀方法MILL_SEMI_FINISH指定加工过程保留余量切削方式跟随部件确定

42、刀具走刀方式切削步距刀具直径60%确定刀具切削横跨距离切削层每一刀深度0.5确定层加工量侧面余量0.3；底面余量0.1确定加工过程余量切削参数开放刀路；保持切削方向减少刀具抬刀封闭区域进刀：沿形状斜进刀，高度1，斜坡角3开放区域进刀：圆弧进刀退刀与进刀相同切削条件好，保护刀具切削区域起点：工件外侧，朝向操作员方便观察非切削参数转移：安全平面初刀加工确保安全转速S=800rpm确定刀轴转速加工操作进给率进刀速度F=500第一刀速度F=500步进速度F=600切削速度F=800横越速度 快速定义加工中各过程速度（数值仅作参考，具体加工根据机床功率、部件材料、刀具类型及加常州机电职业技术学院毕业设计

43、说明书51退刀速度F=800工材料来指定。）其他按默认值“CONTOUR_AREA_1”加工操作的刀具路径如图 6-3-7 所示。图 6-3-7 底面区域半精加工刀具路径“CONTOUR_AREA_1”2D 模拟动态加工的结果如图 6-3-8 所示。图 6-3-8 底面区域半精加工模拟加工结果（3）精加工 MILL_FINISH1 )加工操作 04：使用 D2R1 球刀进行底面区域区域精加工。程序04：底面区域精加工程序名FIXED_CONTOUR定义项参数作用程序CAVITY指定程序归属组几何体WORKPIECE指定MCS、加工部件、毛坯刀具D2R1指定直径2球刀常州机电职业技术学院毕业设计

44、说明书52方法MILL_FINISH指定加工过程保留余量切削区域部件底面约束加工范围，减少刀轨驱动方法区域铣削定义加工方法切削模式往复确定刀具走刀方式切削方向 顺铣确定刀具加工方向切削步距0.15确定刀具切削横跨距离切削角度与 XC 夹角135确定走刀方向余量0确定加工过程余量切削参数内公差0.005外公差0.01确定加工精度开放区域进刀：圆弧进刀退刀与进刀相同切削条件好，保护刀具非切削参数转移：安全平面确保安全转速S=3000rpm确定刀轴转速进给率进刀速度F=500第一刀速度F=500步进速度F=500切削速度F=1200横越速度 快速退刀速度F=800定义加工中各过程速度（数值仅作参考，

45、具体加工根据机床功率、部件材料、刀具类型及加工材料来指定。）加工操作其他按默认值“FIXED_CONTOUR”加工操作的刀具路径如图 6-3-9 所示。图 6-3-9 底面区域精加工路径“FIXED_CONTOUR”2D 模拟动态加工的结果如图 6-3-10 所示。常州机电职业技术学院毕业设计说明书53图 6-3-10 底面区域精加工结果2)加工操作 05：使用 D2 钻头完成钻孔操作。程序05：钻孔操作程序名DRILLING定义项参数作用程序CAVITY指定程序归属组几何体WORKPIECE指定MCS、加工部件、毛坯刀具DRILLING_TOOL-D2指定直径2钻头方法MILL_FINISH

46、指定加工过程保留余量指定孔两个圆孔中心定义钻孔位置指定底面工件底面定义钻孔深度循环类型标准钻 Thru Bottom钻透底面转速S=3000rpm确定刀轴转速进给率切削速度F=200进刀速度F=200退刀速度F=200定义加工中各过程速度（数值仅作参考，具体加工根据机床功率、部件材料、刀具类型及加工材料来指定。）加工操作其他按默认值“DRILLING” 加工操作的刀具路径如图 6-3-11 所示。图 6-3-11 钻孔操作刀具路径常州机电职业技术学院毕业设计说明书54“DRILLING”2D 模拟动态加工的结果如图 6-3-12 所示。图 6-3-12 钻孔操作刀具结果3)加工操作 06：使用

47、 D3 钻头完成钻孔操作。程序06：钻孔操作程序名DRILLING_1定义项参数作用程序CAVITY指定程序归属组几何体WORKPIECE指定MCS、加工部件、毛坯刀具DRILLING_TOOL-D3指定直径3钻头方法MILL_FINISH指定加工过程保留余量指定孔两个圆孔中心定义钻孔位置指定底面工件底面定义钻孔深度循环类型标准钻 Thru Bottom钻透底面转速S=3000rpm确定刀轴转速进给率切削速度F=200进刀速度F=200退刀速度F=200定义加工中各过程速度（数值仅作参考，具体加工根据机床功率、部件材料、刀具类型及加工材料来指定。）加工操作其他按默认值 “DRILLING_1”

48、加工操作的刀具路径如图 6-3-13 所示常州机电职业技术学院毕业设计说明书55图 6-3-13 钻孔操作刀具路径“DRILLING_1”2D 模拟动态加工的结果如图 6-3-14 所示。图 6-3-14 钻孔操作刀具结果至此下壳 CAVITY 加工操作全部完成，分别以“程序顺序视图” 、 “机床视图” 、 “几何视图” 、 “加工方法视图” 、显示“加工操作导航器” ，如图 6-3-15 A、B、C、D 所示。常州机电职业技术学院毕业设计说明书56 图 6-3-15A 程序顺序视图 图 6-3-15B 机床视图 图 6-3-15C 几何视图 图 6-3-16D 加工方法视图常州机电职业技术学院毕业设计说明书57总结总结在这次毕业设计中，我的设计课程题目为手压电筒产品设计和模具加工，也就是说我要通过运用 Sieme