基于Proe简单零件的造型与数控仿真加工机械设计制造和自动化毕业论文

1、基于Proe简单零件建模及CNC仿真加工摘要TOC o 1-3 h z u鼠标上盖为流线型结构，很难用二维图来描述。本项目使用Pro/E软件对鼠标上盖的产品和模具进行3D建模。结合凸、凹模结构等因素，生成刀具路径；在仿真加工结果正确后，使用后处理程序选择相应的配置文件，将刀具路径转换成数控机床可识别的数控程序，为更快、更省力地提供了一种实用的方法。更快的建模和生产。生成的 NC 程序可以通过 DNC 传输到 CNC 机床进行 3D 加工。关键词：鼠标上盖 Pro/E CNC加工 后加工目录TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc262741970 第 1 章 引言 PA

2、GEREF _Toc262741970 h 1 HYPERLINK l _Toc262741971 1.1研究意义及 PAGEREF _Toc262741971 h 内容1 HYPERLINK l _Toc262741972 1.2概述2 HYPERLINK l _Toc262741973 3.3总结4 HYPERLINK l _Toc262741975 第 2 章 鼠标套 3D 建模5 HYPERLINK l _Toc262741976 2.1创建一个新的部分5 HYPERLINK l _Toc262741977 2.2创建一个双轴拉伸表面5 HYPERLINK l _Toc26274197

3、8 2.3为下降曲线6创建参考草图曲线 HYPERLINK l _Toc262741979 2.4创建下降曲线6 HYPERLINK l _Toc262741980 2.5创建鼠标顶面的轮廓曲线7 HYPERLINK l _Toc262741981 2.6创建两条自由曲线7 HYPERLINK l _Toc262741982 2.7将自由曲线融合到自由曲面中8 HYPERLINK l _Toc262741983 第三章鼠标上盖分型9 HYPERLINK l _Toc262741984 3.1创建模具9 HYPERLINK l _Toc262741985 3.2模具布局10 HYPERLINK

4、l _Toc262741986 3.3设置收缩和创建工件 PAGEREF _Toc262741986 h 1 3 HYPERLINK l _Toc262741987 3.4创建工件 PAGEREF _Toc262741987 h 1 4 HYPERLINK l _Toc262741988 3.5创建分型面 PAGEREF _Toc262741988 h 1 5 HYPERLINK l _Toc262741989 3.6分割模具体积 PAGEREF _Toc262741989 h 1 8 HYPERLINK l _Toc262741990 3.7创建体积部分 PAGEREF _Toc262741

5、990 h 1 9 HYPERLINK l _Toc262741991 第四章鼠标上盖模具CNC加工工艺分析20 HYPERLINK l _Toc262741992 4.1图形分析20 HYPERLINK l _Toc262741993 4.2加工工艺分析20 HYPERLINK l _Toc262741994 4.3加工工艺卡21 HYPERLINK l _Toc262741995 第5章鼠标上盖CNC仿真加工22 HYPERLINK l _Toc262741996 5.1创建过程文件22 HYPERLINK l _Toc262741997 5.2制造设置23 HYPERLINK l _To

6、c262741998 5.3进行缩回设置 PAGEREF _Toc262741998 h 2 4 HYPERLINK l _Toc262741999 5.4创建铣削工艺窗口 PAGEREF _Toc262741999 h 2 4 HYPERLINK l _Toc262742000 5.5鼠标上盖冲床数控加工及仿真加工 PAGEREF _Toc262742000 h 2 4 HYPERLINK l _Toc262742001 5.6鼠标上盖CNC加工及仿真加工 PAGEREF _Toc262742001 h 3 5 HYPERLINK l _Toc262742002 第 6 章 结论41 HYP

7、ERLINK l _Toc262742003 6.1工作总结41 HYPERLINK l _Toc262742004 6.2工作前景41 HYPERLINK l _Toc262742004 6. 3字41 HYPERLINK l _Toc262742005 参考文献： 42第一章 简介1.1 研究意义及内容（一）课题的意义制造业是国民经济的命脉，机械制造业是制造业的支柱和核心。在现代社会生产领域，将计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助管理和计算机集成制造（CIM）有机地结合在一起，已成为现代企业科技进步和现代化的标志。利用计算机辅助制造工程技术改造我国传统产业，是我国制造业走出去、走向现

8、代化的必由之路。在国际竞争日益激烈的今天，作为计算机辅助制造工程技术基础的数控加工技术在机械制造业中发挥着越来越重要的作用。目前，许多工业发达国家的数控化率可达30%以上，数控机床已成为机械制造业的主要装备。我国从1958年开始研制和使用数控机床，在数控机床的品种、数量和质量方面取得了长足的进步。尤其是改革开放以来，我国数控机床总量大幅增加。数控加工技术的应用和普通机床的数控改造已成为传统机械制造企业提高竞争力、摆脱困境的有效途径。随着科学技术的飞速发展，社会对产品多样化的要求越来越强烈，产品更新换代越来越快，多品种、小批量生产比例显着提高；同时，随着航空工业、汽车工业和轻工消费品生产的快速增

9、长，形状复杂的零件越来越多，精度要求也越来越高；此外，激烈的市场竞争要求产品的开发和生产周期越来越短，传统的加工设备和制造方法已经难以适应该品种。对尺寸、柔性和复杂形状的高效、高质量加工要求。因此，近几十年来，能够有效解决复杂、精密、小批量可变零件加工问题的数控（NC）加工技术得到迅速发展和广泛应用，使制造技术发生了根本性的变化。努力发展数控加工技术，向更高水平的自动化、柔性化、敏捷化、网络化和数字化制造技术迈进，是当前机械制造业的发展方向。数控技术是机械加工现代化的重要基础和关键技术。 CNC加工的应用可以大大提高生产率，稳定加工质量，缩短加工周期，增加生产柔性，实现各种复杂精密零件的自动化

10、加工。便于工厂或车间实行计算机管理，减少车间设备总数，节省人力，改善劳动条件，有利于加快产品开发和升级换代，提高企业的市场适应能力和综合能力。经济效益。数控加工技术的应用将大量的加工准备工作与加工过程相结合，将零件的计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺规划（CAPP）和计算机辅助制造（CAM）融为一体。成为现实，使机械加工的柔性自动化水平不断提高。（二）课题内容及实施步骤本次设计的主题是基于Pro/E鼠标上盖的设计和CNC加工。具体来说就是先设计鼠标上盖的原型，然后用Pro/E为鼠标原型生成模芯和型腔，以配合CNC加工的后加工程序的编制，以及最后根据生成的程序进行CNC加工仿真。1.2概述

11、(1) Pro/ENGINEER的基础知识Pro/E（Pro/Engineer 操作软件）是Parametric Technology Corporation (PTC) 的重要产品。在当前3D建模软件领域占有重要地位，作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准，已被业界认可和推广。它是当今最成功的 CAD/CAM 软件之一。Pro/E 最先提出了参数化设计的概念，并使用单一数据库解决了特征关联问题。此外，它采用模块化的方式，用户可以根据自己的需要进行选择，无需安装所有模块。 Pro/E 的基于特征的方法可以整合从设计到生产的全过程，实现并行工程设计。它不仅可以应用于工作站，也可以应用

12、于单机。Pro/E采用模块化方式，可用于草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工等，保证用户可以根据自己的需要选择使用。(2)参数化设计和特征函数Pro/Engineer 是一个参数化设计、基于特征的实体建模系统。工程师使用具有智能特征的基于特征的函数来生成模型，例如型腔、壳、倒角和圆角。您可以随意绘制草图，轻松更改模型。此功能为工程师提供了前所未有的轻松和灵活的设计。(3)单库Pro/Engineer 是建立在一个统一的基础上的数据库上，不同于一些建立在多个数据库上的传统 CAD/CAM 系统。所谓单库，就是项目中的所有数据都来自一个库，这样每个独立的用户都在做一个产品的建模，不管他来自

13、哪个部门。也就是说，整个设计过程中任何一个环节的变化，也可以在整个设计过程的相关环节中来回反映。例如，只要工程细节发生变化，NC（数控）刀具路径就会自动更新；对装配图的任何更改都会以完全相同的方式反映在整个 3D 模型中。这种数据结构和工程设计的独特结合使产品的设计能够被集成。这一优势使设计更加优化，成品质量更高。(4)专业/CATPro/CAT 是一个可选模块，它在 Pro/ENGINEER 和 CATIA 之间提供双向数据交换接口。 CATIA建模可以直接输入Pro/ENGINEER软件，可以添加Pro/ENGINEER的功能定义和参数处理。 Pro/Engineer 也可以将其形状导出到

14、 CATIA 软件。这种高度准确的数据交换技术使设计人员能够扩大对现有软件系统的投资，同时节省时间和设计成本。(5) Pro/CDTPro/CDT 是 Pro/ENGINEER 的一个选件模块，它提供了 PROFESSIONALCADAM 和 Pro/ENGINEER 之间的直接接口，用于 CADAM 2D 工程图的双向数据交换。 CADAM 绘图文件可以直接读入 Pro/ENGINEER，或以中性文件格式，通过 PROFESSIONAL CADAM 导出或读入任何运行 Pro/ENGINEER 的工作站。 Pro/CDT 避免了通过标准文件格式交换信息的问题，并使新客户在过渡到 Pro/EN

15、GINEER 后能够继续享受原始 CADAM 数据库。(6) Pro/E建模技术和CAD功能Pro/E建模技术是曲面建模、实体建模和特征建模。 Pro/E是充分应用特征技术开发的全参数化设计CAD/CAM工程软件。在CAM建模中，提供了挤压、旋转、扫描、切割、冲孔、倒角、绘图等实体建模方法。此外，它还为高级用户提供了多种高级建模方法，可以轻松设计各种复杂的特征模型（如图1所示）。使用曲面生成实体模型的功能是最优秀的工程软件之一。(7) Pro/E驱动器型号及CAM功能Pro/E提供车、铣、钻等多种功能，其CAM驱动模型包括曲面驱动、实体驱动、特征驱动，其加工环境设置完全符合工况，机床和工件坐标

16、系设置可灵活设置，不同工序可设置不同的工件坐标系，方便工件的对位和装夹，保证加工精度。自动对夹具和辅助工具的设置进行编程，进行干涉和碰撞检测，提高程序的可靠性。同时Pro/E采用余量模型的加工方式，在加工时将毛坯和零件组装在一起，在生成刀路时优化刀路，减少空切，提高切削效率。 Pro/E提供强大的刀位校验、编辑和修改功能。在编程修改方式上，Pro/E具有复制、移动、缩放、旋转（Rotate）等功能，在实际自动编程中非常有用。在刀位校验方面，Pro/E提供动态模拟、实体模拟、过切检查功能（实际加工程序必须做到这一点，不能100%过切） 。由于Pro/E的加工环境设置完全符合实际加工，同时设置了夹

17、具和辅助工具，在物理模拟过程中可以真实地模拟整个加工过程。(8)CNC自动编程加工首先进入Pro/NC加工模块进行加工设置，包括创建制造模型、选择要使用的加工机床、设置工件坐标系（必须与机床数控装置一致）、选择加工方法和工艺。设置好参数，然后显示刀具轨迹和物理模拟，最后修改加工参数，直到满足要求，完成加工设置工作。其次，后处理生成NC程序，首先生成程是刀位文件，然后选择Frank系统后处理生成与刀位文件同名的NC程序。程序，一般修改文件的头部和尾部。最后将程序 传送 到 数控 装置 进行 程序 排练.确认无误后，驱动加工中心进行实际加工。由于该系统涉及加工中心、 Pro/E软件的实体建模与加工

18、模块、G编程、数控工艺规划等诸多问题，这里只是一个简单的工程实例，不可能面面俱到。但是，在实际加工应用中，无论加工模型多么复杂，其原理和过程都是相似的。3.3 总结Pro/ENGINEER采用立体立体设计，给人真实的视觉效果，更容易与用户交流，这是二维设计无法比拟的；在新产品开发中，Pro/ENGINEER设计软件的全面应用，大大缩短了设计周期，为产品的尽快推出赢得了宝贵的时间，提高了企业的市场竞争力。本文以鼠标上盖为例，首先设计鼠标上盖样机，然后使用Pro/E为鼠标样机生成模芯和型腔，编译CNC加工后处理程序，最后根据对生成的鼠标原型程序进行数控加工仿真。让复杂曲面直接通过Pro/E建模，自

19、动生成CNC加工程序，体现了Pro/E在建模和CNC加工方面的快速和巨大前景！第二章鼠标上盖的3D建模2.1 创建一个新零件1.在Pro/ENGINEER Wildfire 3.0系统中，选择主菜单栏文件新建命令2. 在如图 2-1 所示的新建对话框中，选择文件类型为零件，子类型为实体，将系统默认文件名改为鼠标，取消选中使用默认模板复选框。图 2-1 创建新文件3.单击对话框中的确定按钮。进入新建文件选项对话框，选择模板类型为mmns_part_solid，点击确定按钮。2.2 创建双轴拉伸曲面1. 在绘图区或模型树中选择基准平面 FRONT 作为草绘平面。系统已自动选择基准平面 RIGHT

20、作为右参考平面，如图 2-2 所示。点击进入草图模式。图 2-2 草图对话框2. 绘制截面如图 2-3 所示。图 2-3 草图尺寸图3、绘制完成后，在仪表盘中选择特征创建方式，在数值文本框中输入60.0作为双向拉伸的长度。4. 点击 图标，完成拉伸曲面的创建。2.3 为下降曲线创建参考草图曲线点击建模工具栏上的建模图标，进入系统的建模模块。绘制图 9 所示的线条。图 2-4 绘制参考草图曲线2.4 创建下降曲线1.单击建模工具栏中的图标，使用上一步中创建的草图曲线在拉伸曲面上创建下降曲线。2.在绘图区按住键，选择图2-5所示的草图曲线作为参考曲线，单击确定按钮。系统会提示您选择投影方向的参考平

21、面，并在绘图区或模型树中选择基准平面TOP作为方向参考平面。图 2-5 创建下降曲线2.5 创建鼠标顶面的轮廓曲线1.单击右侧建模工具栏中的图标。2.在绘图区按住键，捕捉下降曲线的两个端点，如图2-55所示。3.右键单击平面曲线上的任意位置。在出现的快捷菜单栏中，选择添加点命令，在选定位置添加一个插值点，如图16所示。4.通过调整曲线部分的三个插值点和切向量来改变平面曲线的形状，使其符合产品设计意图，然后单击完成按钮。2.6 创建两条自由曲线1.单击右侧建模工具栏中的图标。2.在仪表板中选择曲线类型为自由。在绘图区按住键可以捕捉平面曲线和COS曲线作为自由曲线头尾的参考曲线3. 点击 图标完成

22、自由曲线的创建，自由曲线被选中。点击图标4 、在绘图区单击自由曲线的端点，显示切向量，单击鼠标右键，从快捷菜单栏中选择法线命令，选择参考平面FRONT作为法线约束的参考平面。调整后的自由曲线如图 2-6 所示。图 2-6 创建自由曲线5.点击 图标，完成自由曲线的编辑。以同样的方式完成另一条自由曲线的创建和编辑2.7 将自由曲线混合成自由曲面1.点击右侧建模工具栏中的 图标，在接下来的步骤中，将选择 4 条边界曲线和 2 条局部曲线，形成一个自由曲面。2. 单击编辑工具栏中的镜像图标，绘制另一半。3.完成的鼠标套如图2-7所示图 2-7 鼠标顶盖第三章 分离鼠标套3.1 创建模具1.加载分型参

23、考零件，新建模具文件mouse_top_mold，在弹出的菜单栏中点击文件新建，系统弹出如图3-1所示的新建对话框图 3-1 新建对话框2.在对话框类型中选择制造模块，在子类型中选择模具型腔选项，然后在名称栏中输入模具文件名“mouse_top_mold”，然后在使用默认模板之前取消选中该选项。系统弹出如图3-2所示的New File Options对话框，选择“mmns_part_solid”选项，然后单击OK。图 3-2 新建文件选项对话框3.2 模具布局1. 打开模具文件。点击确定后，系统自动进入模具模块设计环境。单击右侧模具制造工具栏中的选择零件按钮，系统弹出打开对话框和布局对话框。选

24、择“mouse_top_mold.prt”文件，然后单击“打开”对话框的底部。打开按钮，如图 3-3 所示。图 3-3 “布局”对话框2. 创建参考模型。然后系统弹出创建参考模型对话框，如图3-4 I，接受系统默认的参考合并选项，点击确定按钮。图 3-4 创建参考模型对话框3. 定义参考模型坐标。在布局对话框中，单击参考模型的开始和定位按钮，如图 3-5 所示，系统会自动弹出参考模型对话框，如图 3-6 所示，菜单和选择会出现坐标系类型的，如图3-7所示，选择标准选项。图 3-5 “布局”对话框 图 3-6 “参考模型”对话框图 3-7 新建组件窗口和“坐标系类型”菜单4、系统弹出参考模型定位

25、对话框，点击确定按钮，调整后的结果如图3-8所示。图 3-8 参考模型方向5. 生成参考模型。单击确定按钮退出参考模型方向对话框，保持布局栏中的单个选项不变，然后单击布局对话框中的预览按钮，在工作区预览加载的参考模型，然后单击确定按钮退出 Layout 对话框，然后单击 Cavity Layout 菜单中的 Finish/Return 按钮结束布局。结果如图 3-9 所示。图 3-9 完成布局6.屏蔽不必要的曲线和曲面。单击特征模型树中的显示按钮，在弹出的菜单栏中选择层数选项输入层数，然后单击上端的三角形按钮，从下拉菜单中选择“MOUSE_TOP_MOLD_REF.PRT”列表，然后按住Ctr

26、l键选择“01_PRT_ALL_DTM_PLA”、“01_PRT_DEF_DTM_PLN”和“04_PRT_ALL_DTM_PNT”三层，并单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择隐藏选项，将这三层隐藏起来，如如图3-10所示图 3-10 屏蔽层3.3 设置收缩和创建工件1.设置收缩率单击模具制作工具栏中的按钮，在弹出的下拉快捷方式中选择“按尺寸指定零件收缩率”2、在弹出的按尺寸缩小对话框中，选择公式，在缩小栏的比例选项中输入“” 0.005”，点击如图3-11所示按钮，完成缩小比例设置。图 3-11 设置收缩率3.4 创建工件1、点击右侧模具制作工具栏中的创建工件按钮，系统会弹出自动工作对话框，选择

27、“MOLD_DEF_CSYS”坐标系，设置自动工件参数，如图3-12所示。3-12 “自动工件”对话框2、设置完成后，点击对话框底部的确定按钮，生成的工件如图3-13所示。图 3-13 自动生成工件特征3.5 创建分型面1.显示功能。点击模型树区域的设置按钮，在下拉菜单中选择树过滤选项，然后系统弹出模型树项对话框，勾选显示栏中的特征选项，点击确定，模型树为显示如图特性。2.本岗位特点。点击系统工作区上方工具栏中的遮罩按钮，系统弹出遮罩-取消遮罩对话框，在过滤栏中选择组件选项，在可见组件栏中选择MOUSE_TOP_MOLD.wrk选项，然后点击遮罩按钮，然后单击关闭，模具特征将不会显示在工作区中

28、，如图 3-14 所示。图 3-14 显示了创建功能3. 启动分型面命令。点击控制面板中的分型面按钮，启动分型面命令，自动进入分型面创建环境，创建一个新的分型面“PART_SURF_14. 要复制曲面，请选择工件的曲面，然后单击工具栏中的复制按钮，然后单击粘贴按钮。系统弹出仪表板，依次选择图3-15所示的曲面。选择完成后，点击Dashboard Options按钮，在弹出的下拉列表中选择Exclude Surface and Fill Holes选项，如图3-16所示。然后将鼠标移动到工件上并选择曲面，如图 3-17 所示。然后点击仪表盘中的 OK 按钮，结果如图 3-18 所示。图 3-15

29、 复制表面 图 3-16 “复制”仪表板图 3-17 选择填充曲面 图 3-18 完成曲面复制5. 边界融合。依次点击工具栏中的插入边界融合选项，系统会弹出边界融合仪表盘。将鼠标移动到工件上，选择四个边，如图 3-19 所示。图 3-19 选择第一个方向6. 选择完成后，点击控制面板上的确定按钮，结果如图3-20所示。图3-20 边界融合效果图7. 合并曲面点击特征工具栏上的合并按钮，系统弹出仪表板，选中刚刚创建的两个曲面特征，将“被子F”7”作为主被子，如图3-21所示，然后点击OK 图 3-21 “合并”仪表板8. 特征着色。单击视图可见性着色，如图所示，然后单击继续模具体积菜单中的完成/

30、返回按钮命令。9. 取消顺序功能。点击工具栏上的遮罩按钮，系统弹出如图3-22所示的遮罩-去遮罩对话框，点击对话框上方的去遮罩选项，在被遮罩的元件中选择“MOUSE_TOP_MOLD_WRK”元件，然后点击按钮下方的取消屏蔽选项，然后单击确定按钮。图 3-22 “Shading-Unshading”对话框10. 延伸边缘。单击特征工具栏中的确定按钮以离开分型面创建。将鼠标移动到工件上，选择底部的另一面，依次点击编辑延伸，系统弹出延伸控制面板，点击面板上的延伸曲面到参考平面选项按钮，然后点击参考选项，在弹出的下拉列表中点击边界选项，然后依次选择鼠标的底面，如图3-23所示。图 3-23 选择边1

31、1、选择完成后，点击参考平面选项，然后用鼠标选择底面为参考平面，接受系统默认的参考方向，点击确定按钮完成。3.6 划分模具体积1. 选择分型面。点击模具制作工具栏中的分模体积命令图标，系统弹出分模体积菜单，选择该体积/所有工件的选项，如图3-24所示。图 3-24 选择分型面2. 生成体积 MOLD_CORE。点击对话框中的确定按钮，系统弹出卷块名称对话框，在框中输入名称“MOLD_CORE”，然后点击颜色按钮，显示的核心如图3-25所示。图 3-25 生成卷3. 生成体积 MOLD_CAVITY。单击确定，然后弹出体积块名称对话框，在框中输入名称“MOLD_CAVITY”，然后单击着色按钮，

32、显示的型芯如图3-26所示。图 3-26 生成模具体积 14、完成分卷。点击确定按钮，完成模具体积分割。3.7 创建体积部分从创建的卷中提取零件，如图3-27所示。图 3-27 创建的零件第四章鼠标上盖模具CNC加工工艺分析4.1 图形分析图 4-1 鼠标芯和腔首先，必须对加工方案进行统筹规划，采用哪些加工步骤才能更高效地加工整个型腔。如图 3-1 所示，鼠标上盖的型芯和型腔部分为体积块零件。对于冲头的CNC加工来说，它的结构相对于模具来说比较简单，所以加工比较简单。由于分型面上有台阶面和厚度较小的拐角，加工时主要采用粗加工，然后再用其他方法进行深加工；其他部分经过精加工。鼠标凹模比较复杂，不

33、仅有复杂的阶梯面和拐角，还有小宽度的凹槽，加工时要有配套的电极。模具加工仍以粗加工为主，分型面等精加工面到位。4.2 加工工艺分析4.2.1加工路线通过分析电脑鼠标零件的结构特点，采用如下工艺方案：（一）鼠标冲床工艺方案 本加工采用线切割的不规则圆柱体，预留的壁面余量为0.3mm；鼠标冲头的顶部是凸的，所以分别用12R1圆角铣刀和4R0.5圆角刀对表面进行粗加工和半精加工，即快速去除大量材料，为精加工做准备.粗加工和半精加工的剩余余量分别为1mm和0.3mm；2的平铣刀对表面轮廓进行精铣，0.3mm去除第一步留下的零件的周边余量，保证电脑鼠标零件的周边尺寸精度和表面粗糙度；对于零件的圆角部分，

34、由于高度不同，为保证表面加工质量，采用2球铣刀对曲面进行等距精加工。表面围绕等距精加工需要很长时间。如果零件加工有时间要求，可以考虑其他加工方法代替；最后用4平铣刀对轮廓和轮廓进行精铣，0.3mm去掉第一步留下的零件的周边余量，保证电脑鼠标零件的周边尺寸精度和表面粗糙度。(2)鼠标模具加工方案大直径圆鼻刀用于模具粗加工，快速去除材料，预留加工余量1 0.4mm，加工方式为粗加工；使用小直径圆鼻刀进行二次粗加工，去除材料，预留5个加工余量0.4mm以保证加工尺寸，采用再粗加工的方法；用圆鼻刀对侧壁，分型面弯曲部分为光面刀，加工余量为0，采用精加工方法。4.3 加工工艺卡表 4-1 冲床加工流程卡

35、序列号处理能力工艺类型用刀主轴转速/R 最小-1进给速度/mmmin -11圆鼻刀体积加工12R1角铣刀150010002二次粗加工圆鼻刀体积加工4R05角铣刀150010003平刀对侧壁光刀 1轮廓2平刀150010004平刀对侧壁光刀2轮廓2平刀150010005球刀 vs 圆角轻型刀表面铣削2球刀30002006分型面用平刀光面刀表面铣削4平刀3000200表 4-2 模具加工工艺卡序列号处理能力工艺类型用刀主轴转速/R 最小-1进给速度/mmmin -11大直径圆鼻刀粗加工14R1角铣刀150010002二次粗加工小直径圆鼻刀半精加工6R05角铣刀150010003圆鼻刀精加工4R05

36、圆角球道20001000第五章鼠标上盖数控仿真加工5.1 创建流程文件1.立信NC文件点击New按钮，在弹出的对话框中选择“Manufacturing”、“NC Component”，文件名为01，取消使用默认模板的选项，点击OK。在出现的New File Options对话框中，选择mmns_mfg_nc模板，点击OK按钮，进入Pro/NC模块。将模型引用为装配体使用Manufacturing菜单中的Manufacturing ModelAssemblyReference Model命令，在弹出的对话框中选择mold_core.prt鼠标芯，点击OK。用鼠标选择坐标系NC_ASM_DEF_C

37、SYS和CS0坐标系，系统自动选择装配约束类型作为坐标系，点击按钮完成参考模型的放置。结果如图 5-1 所示。图 5-1 参考模型放置结果2. 将工件创建为草图在制造模型中依次使用创建工件命令，在系统弹出窗口中输入01作为文件名。使用制造模型菜单中的实体添加材料拉伸实体完成命令。系统弹出挤压特征控制面板，如图5-2所示。图 5-2 挤出特征控制面板使用拉伸特征控制面板中的默认拉伸为实体按钮来生成实体特征。点击打开特征控制面板的放置选项卡，点击其中的定义按钮，系统会弹出草图对话框，在工作区选择冲床底面作为草图平面，NC_ASM_FRONT基面作为草图视图的底部。设置完成后，点击 按钮进入草图状态

38、。在“拉伸特征控制面板”中，输入 65 的拉伸长度。点击预览，确认无误后点击按钮，完成拉伸特征即工件的创建。结果如图 5-3 所示。5-3 创建的工件5.2 制造设置1. 设置机器使用制造制造设置操作菜单命令打开操作设置对话框。点击操作设置对话框中的图标，打开机床设置对话框，在此可以设置机床输入机器名称mill；选择机床类型为铣削；选择机床联动轴数为3轴，点击确定完成设置，完成机床设置对话框如图5-4所示图 5-4 加床设置对话框2.设置工件坐标系在操作设置对话框的通用选项卡的参考栏中加工零点后单击按钮，系统弹出制造坐标系菜单。在工作区中单击，选择 NC_ASM_DEF_CSYS 坐标系作为工

39、件坐标系。5.3 进行缩回设置点击操作设置对话框常规选项卡回退栏按钮，系统弹出回退选择对话框。选择工件的顶面并在数值中输入10，点击确定完成设置并返回操作设置对话框，点击确定完成制造设置。5.4 创建铣削工艺窗口1、点击右侧铣窗按钮，创建右侧形状工具栏，系统弹出铣窗控制面板，如图。图 5-5 铣削窗口控制面板2. 单击 选择退刀面，系统将参照零件轮廓在退刀面上创建铣窗。3. 在选项卡上，单击以选择在窗口轮廓上选项以将工具中心定义为窗口轮廓。4. 单击完成以创建铣削窗口。生成的铣削零件如图 5-6 所示。图 5-6 生成的铣削窗口5.5 鼠标上盖的数控加工及仿真加工1.大直径圆鼻刀生成刀具路径在

40、制造菜单中，使用MachiningNC SequenceVolume3 AxisFinish菜单命令一次，系统打开顺序设置菜单。在序列设置菜单中，勾选工具、参数、窗口，点击完成命令进行详细定义。 对刀在系统弹出的对刀对话框中设置，输入名称为D12，刀号为1，类型为段铣，材质为HSS，单位为mm，其余保持系统默认值。设置完成后，点击应用按钮，工具设置对话框如图5-7所示。单击确定按钮完成工具设置。图 5-7 对刀对话框加工参数设置刀具定义完成后，系统自动弹出制造参数菜单，设置加工参数。点击制造参数菜单中的设置命令，打开参数树对话框，设置具体的加工参数将公差设置为 0.05，斜角设置为 3，螺旋直

41、径设置为 3；其余保持系统默认值。设置完成后，点击确定，完成制造参数的设置。窗口定义定义加工参数后，需要定义铣削窗口。创建加工程序系统自动生成刀具路径。至此，模型数量如图5-8所示，刀具路径已经生成。图 5-8 型号显示模拟加工使用 NC 序列菜单中的 Demo TrackScreen Demo 菜单命令，系统将打开 Play Path 对话框，如图 5-9 所示。图 5-9 播放路径对话框单击“播放路径”对话框中的“播放”按钮，观察屏幕区域中的距离轨迹。生成的刀具路径如图 5-10 所示。图 5-10 生成的刀具路径2 二次粗加工小直径圆鼻刀生成刀具路径在制造菜单中，使用MachiningN

42、C SequenceVolume3 AxisFinish菜单命令一次，系统打开顺序设置菜单。在序列设置菜单中，勾选工具、参数、窗口，点击完成命令进行详细定义。对刀对工具进行以下设置：名称为D4R05，类型为外圆角铣，刀号为2，材质为高速钢，槽号为4，直径为4，长度为50，外圆角为0.5，其余保持默认值。设置完成后单击应用按钮。此时工具的对话框如图5-11所示。图 5-11 对刀对话框加工参数设置刀具定义完成后，系统自动弹出制造参数对话框，定义加工参数。将容差设置为 0.05，其余保持默认。生产加工程序。使用NC序列菜单中的演示曲目屏幕演示菜单命令，系统弹出播放路径对话框。点击播放路径对话框中的

43、播放按钮，可以在屏幕工作区观察刀具路径。生成的刀具路径如图5-12所示。图 5-12 生成的刀具路径使用NC序列菜单中的Complete Sequence菜单命令完成NC序列的定义。3.平刀到表面加工 1打开序列设置菜单，定义工具、参数和曲面选项。单击完成详细定义。在系统弹出的对刀对话框中，设置刀具名称为D2，刀号为3，类型为立铣，材质为HSS，单位为mm，槽号为4，直径为2，长度为50 , 其余保持系统默认。设置加工参数，如图5-13所示。图 5-13 参数树设置表面定义加工参数定义完成后，需要进行曲面定义。系统打开NC系列曲面菜单和曲面拾取菜单，使用模型选择，点击完成命令。系统打开选中的曲

44、面如图5-14所示图 5-14 选择表面菜单按住 CTRL 的同时选择图 5-15 所示的面。图 5-15 要选择的面选择完成后点击OK命令，然后点击Selection Surface菜单中的Finish/Return命令，最后点击NC Sequence Surface菜单中的Finish/Return命令。创建加工程序 演示刀具路径如图5-16图 5-16 刀具路径4.平刀对侧壁光刀2创建铣削曲面单击窗口右侧的“创建铣削曲面”按钮，进入“铣削曲面定义”窗口。点击拉伸按钮，打开拉伸特征操作面板，系统默认生成一个曲面。单击“预防”选项卡，单击其中的“定义”按钮，系统将弹出草图对话框，选择工件的顶

45、面作为草图平面，NC_ASM_FRONT 参考平面作为草图视图的顶部参考平面。设置完成后，进入草图状态。以NC_ASM_FRONT基准面和NC_ASM_RIGHT基准面为参考，通过图元创建边，选择边作为铣削面的界面图形，点击OK，进入草图状态。在“拉伸特征”面板中，使用“拉伸到指定参考”。完成铣削曲面的创建。生成刀具路径定义参数、曲面选项，并设置工具以使用上一个序列中使用的工具。设置加工参数在制造参数菜单中点击之前使用过的命令，系统打开NC序列列表，选择之前使用过的序列，完成制造参数的设置。表面定义系统打开NC Sequence Surface菜单Deterioration Surface P

46、ick菜单，点击Surface Pick菜单中的Mill Surface命令，然后点击Finish命令。选择如图 5-17 所示的曲面。图5-17 选择要加工的面单击“NC 序列曲面”菜单中的“完成/返回”命令。 模拟处理生成的整体轨迹如图5-18所示。图 5-18 生成的刀具路径使用NC序列菜单中的Complete Sequence菜单命令完成NC序列的定义，系统返回加工菜单。5. 球道对面光刀生成刀具路径在加工菜单中，选择 NC 序列新建序列表面铣削3 轴完整菜单命令。系统打开序列设置菜单。在弹出的顺序设置菜单中，勾选刀具、参数、曲面，定义切削选项，然后单击完成命令进行详细设置。对刀刀具设

47、置如下：名称为R2，刀号为4，类型为球铣，材质为高速钢，单位为mm，槽号为4，直径为2，长度为50，其余保持系统默认值。单击确定按钮完成工具的定义。设置加工参数，定义曲面。在系统打开的NC序列曲面菜单和曲面拾取菜单中，使用模型选项，点击完成命令。系统打开选择曲面菜单、曲面/环菜单和选择对话框，如图5-19所示，提示选择参考模型上的曲面。图 5-19 选择曲面对话框按住 CTRL 选择曲面，选择完成后单击 OK 对话框，然后单击 Select Surface 菜单中的 Finish/Return 命令，最后单击 NC Sequence Surface 菜单中的 Finish/Return 命令。

48、系统打开切割定义对话框，选择切割方式为自曲面等值线。此时切割定义对话框如图5-20所示。图 5-20 切削定义对话框和加工面完成后单击确定按钮。模拟加工演示的刀具路径如图5-21所示。图 5-21 模拟加工使用NC序列菜单中的Complete Sequence菜单命令完成NC序列的定义，系统返回加工菜单。6.分型面上的平刀光面刀生成刀具路径在加工菜单中，选择 NC 序列新建序列表面铣削3 轴完整菜单命令。系统打开序列设置菜单。对刀对刀具进行如下设置：名称为D4，刀号为4，类型为球铣，材质为高速钢，单位为mm，槽号为4，直径为4，长度为50，其余保持系统默认价值观。单击确定按钮完成工具的定义。加

49、工参数的设定刀具定义完成后，系统自动打开制造参数菜单，定义加工参数。完成的参数树如图 5-22 所示。图 5-22 参数树对话框表面定义系统打开NC序列曲面菜单和曲面拾取菜单，使用模型选项，点击完成命令。系统打开一个对话框，按照提示选择参考模型上的曲面。选择完成后，点击完成/返回，系统打开切削定义对话框，选择铣削方式为直线切削，切削定义对话框如图5-23所示。图 5-23 切割定义对话框和设置 模拟加工演示刀具路径的结果如图5-24 所示。图 5-23 生成的刀具路径使用NC序列菜单中的Complete Sequence菜单命令完成NC序列的定义，系统返回加工菜单。7.生成加工NC代码在NC序

50、列菜单中，使用其中的完整序列命令，系统返回加工菜单。在加工菜单中使用CL数据命令，系统打开CL数据菜单，如图5-24所示。图 5-24 CL 数据菜单使用Cl数据菜单中的输出命令，系统打开输出菜单和选择特征菜单。使用选择功能菜单中的操作命令，系统打开选择菜单菜单。选择OP010后，系统打开轨迹菜单，如图5-25所示。使用轨迹菜单中的文件命令，系统打开输出类型菜单，如图5-25所示。检查 CL 文件、MCD 文件、Interactive 选项并单击 Finish 命令。图 5-25 跟踪菜单和输出类型菜单 后期处理 是的，系统弹出后期处理选项菜单，可以使用系统默认选项，直接点击完成命令即可。系统

51、弹出如图5-26所示的后处理列表菜单。选择后处理配置文件之一以生成 NC 文件。图 5-26 及后处理列表菜单5.6 鼠标上盖CNC加工及仿真加工1.创建NC文件通过草绘创建一个工件，创建的工件如图5-27所示。图 5-27 创建的工件2.进行机器设置设置机床名称为铣床，机床类型选择铣床，机床联动轴数选择为3轴。加工坐标系的设定选择 NC_ASM_DEF_CSYS 坐标系作为工件坐标系。退刀面设置创建一个释放平面作为平行于工件表面的平面，加高工件的顶面10mm。3. 创建铣削窗口通过将参考零件的轮廓投影到倒凹曲面上来创建铣削窗口4. 粗加工生成刀具路径在制造菜单中，选择 NC 序列新建序列表面

52、铣削3 轴完成菜单命令。系统打开序列设置菜单。依次勾选Settings菜单中的Tool、Parameters、Window后，点击Finish命令进行详细定义。对刀设置刀具名称为D14R1，刀具编号为1，类型为外圆角铣，材料为高速钢，单位为mm，槽号为4，直径为14，长度为100 ，外半径为1，其余保持系统默认加工参数设置如图5-28所示设置好加工参数后，关闭参数树，点击制造参数菜单中的Finish命令，完成加工参数的定义。图 5-28 参数树设置窗口定义定义加工参数后，定义铣削窗口。直接在工作区中，选择之前创建的铣削窗口。模拟加工生成刀具路径后，系统自动返回NC序列菜单。使用 NC 序列菜单

53、中的演示轨道菜单命令打开演示路径菜单。生成的刀具路径如图5-29所示图 5-29 生成的刀具路径使用NC序列菜单中的Complete Sequence菜单命令完成NC序列的定义，系统返回加工菜单。5. 半精加工在加工菜单中依次使用NC序列新序列重新粗加工3轴完整菜单命令。系统打开序列设置菜单。选择之前创建的粗加工顺序，系统打开顺序设置菜单。选择工具和参数后，单击完成命令进行详细定义。对刀对刀具进行如下设置：刀具名称为DR05，类型为圆角铣，刀具编号为2，材料为HSS，单位为mm，槽数为4，直径为6、长度为100，外半径为0.5，其余保持系统默认值。加工参数设置刀具定义完成后，系统自动弹出制造参

54、数对话框，定义加工参数。如图5-30所示图 5-30 参数树设置模拟加工演示刀具路径如图5-31所示图 5-31 生成的刀具路径使用NC序列菜单中的Complete Sequence菜单命令完成NC序列的定义，系统返回加工菜单。6. 整理生成刀具加工路径在加工菜单中，选择 NC 序列新建序列精加工3 轴精加工菜单命令。系统打开序列设置菜单。在 Sequence Settings 菜单中勾选 Tool、Parameters、Window 后，单击 Finish 命令进行详细定义。设置刀具名称为D4R05，刀具编号为3，类型为端铣，材质为高速钢，单位为mm，槽号为4，直径为4，长度为100，外圆角

55、为0.5，其余保持系统默认值。加工参数设置刀具定义完成后，系统自动打开制造参数菜单，定义加工参数。点击制造参数菜单中的设置命令，打开参数树对话框，设置具体的加工参数，如图5-32所示。图 5-32 参数树对话框定义铣削窗口单击工具栏中的铣削窗口按钮，系统打开铣削窗口控制面板。选择铣削窗口控制面板中的草图按钮，系统默认选择退刀平面为草图平面，但单击铣削窗口控制面板定义部分的草图按钮，系统打开草图对话框框，并提示选择参考，选择模具底部曲面为底部参考，点击确定按钮进入草图状态。在选项选项卡上，单击以选择在窗口轮廓上选项以将工具中心定义为窗口轮廓。单击铣削窗口控制面板中的预览按钮，元岚将生成铣削窗口。单击完成按钮完成铣削窗口的创建。 演示刀具路径使用 NC 序列菜单中的演示曲目屏幕演示菜单命令，系统弹出播放路径对话框。生成的刀具路径轨迹如图 5-33 所示。图 5-33 生成的刀具路径7.生成加工NC代码在