【正文】 2020 屆本科生畢業(yè)（論文） 1 第一章 緒論 數(shù)控加工技術(shù)在 模具 制造的 運(yùn)用 數(shù)控加工的方式很多，包括數(shù)控銑加工、數(shù)控電火花加工、數(shù)控電火花線切割、數(shù)控車削加工、數(shù)控磨削加工以及其他一些數(shù)控加工方式，這些加工方式，為模具提供了豐富的生產(chǎn)手段。根據(jù)其特點(diǎn)，可以將模具分為許多類，每一類模具，都有其最合適的加工方式。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，必須合理分類，找到最適合的加工方式，以降低成本，提高生產(chǎn)率。 對(duì)于旋轉(zhuǎn)類模具，一般采用數(shù)控車削加工，如車外圓、車孔、車平面、車錐面等。酒瓶、酒杯、保齡球、方向盤等模具，都可以采用數(shù)控車削加工。對(duì)于復(fù)雜的 外形輪廓或帶曲面模具，電火花成型加工用電極，一般采用數(shù)控銑加工，如注塑模、壓鑄模等，都可以采用數(shù)銑加工。對(duì)于微細(xì)復(fù)雜形狀、特殊材料模具、塑料鑲拼型腔及嵌件、帶異形槽的模具，都可以采用數(shù)控電火花線切割加工。模具的型腔、型孔，可以采用數(shù)控電火花成型加工，包括各種塑料模，橡膠模、鍛模、壓鑄模、壓延拉深模等。對(duì)精度要求較高的解析幾何曲面，可以采用數(shù)控磨削加工。 在制造模具模板是的工藝分析，根具其特點(diǎn)，確定模板的加工方式和加工工序，必要時(shí)可以采用特殊的加工方式，采用數(shù)控車床或加工中心，可以達(dá)到一人操作幾臺(tái)或多臺(tái)機(jī)床， 只要完成對(duì)刀工作后就可以自動(dòng)加工，利用數(shù)控加工可以達(dá)到非規(guī)則曲面加工，有的數(shù)控機(jī)床可以達(dá)到多軸聯(lián)動(dòng)，與傳統(tǒng)的機(jī)械加工相比較，數(shù)控加工有著不可卓越的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)然，凡事有利必有弊，數(shù)控加工需要專業(yè)的數(shù)控編程人員，需要專業(yè)的三維建模軟件，培養(yǎng)專業(yè)的技術(shù)人才可以有效地發(fā)展數(shù)控技術(shù)，提高公司的生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量。 模具在成型之后，其尺寸未能達(dá)到技術(shù)要求，根據(jù)其三維模型軟件生成的數(shù)控代碼，將成形模具固定到數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行精確的數(shù)控加工已達(dá)到要求尺寸和表面粗糙度，零件運(yùn)用數(shù)控機(jī)床加工可以快速的實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位和精準(zhǔn)的切削，同時(shí)還可 以實(shí)現(xiàn)提高效率。 2020 屆本科生畢業(yè)（論文） 2 CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展及其 在模具 制造的運(yùn)用 隨著模具制造的技能化逐步向科學(xué)化發(fā)展，原來依靠主模型和繪制圖形 制造物體模具的傳統(tǒng)方法也逐步由 CAD/CAM 終端將數(shù)字描述物體形狀轉(zhuǎn)為加工軌跡的方法所取代。用電話線路遙控加工過程則又將模具制造科學(xué)化的水平推向一個(gè)新高度。 回顧以前，在加工物體時(shí)，必須繪制相近的藍(lán)圖和沖件精確尺寸制造的主模型?？梢哉f模型是設(shè)計(jì)和制造 模具 的母型。再用鑄造方法制造模具時(shí)，首先必須置備物體的樣件。按照一定比例制成的模型 稱之 為“靠?！保１挥米鞣滦渭庸ぶ械哪感?， 或作為現(xiàn)實(shí)銑床加工軌跡的輔助模型。 仿 形銑床上的靠模指沿靠模輪廓形狀移動(dòng)，銑刀則按照靠模指的移動(dòng)對(duì) 模具 材 料進(jìn)行銑削加工，仿出所需的模具型腔。現(xiàn)在的加工方法的作用發(fā)生了根本性 的變化。由客戶所提供的 CAD 數(shù)據(jù)生成銑刀的切削加工軌跡， 自動(dòng)繳納高出物體的沖壓模具和進(jìn)行塑料板材模壓成型和型 腔 模具 。雖然用這種新工藝能比以往方法更精確地加工出 模具 的兩對(duì)合面，但對(duì)于壓 型 還要進(jìn)行試膜，并對(duì)試樣進(jìn)行測量。 本課題所使用的是 CAXA 制造工程師 這款 CAD/CAM 軟件。它能夠 使實(shí)體設(shè)計(jì)跨越了傳統(tǒng)參數(shù)化造型在復(fù)雜性方面受到的限制，不論是 經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員，還是剛接觸 CAXA 制造工程師 的初學(xué)者， CAXA 制造工程師 都能為您提供便利的操作。其采用鼠標(biāo)拖放式全真三維操作環(huán)境，具有無可比擬的運(yùn)行速度、靈活性和強(qiáng)大功能，使您的設(shè)計(jì)更快，并獲得更高的交互性能。 CAXA 制造工程師 支持網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的協(xié)同設(shè)計(jì)，可以與 CAXA 協(xié)同管理或者其它主流 CPC/PLM軟件集成工作。利用 CAXA 制造工程師 ，人人都能夠更快地從事創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 CAXA 制造工程師軟件的 功能特點(diǎn)： 特征實(shí)體造型； NURBS 自由曲面造型； 兩軸到五軸的數(shù)控加工； 三軸加工方 式； 四軸到五軸加工方式（可選配置）； 支持高速加工； 參數(shù)化軌跡編輯和軌跡批處理； 生成加工工序單； 通用后置處理； 最新技術(shù)的知識(shí)加工； 2020 屆本科生畢業(yè)（論文） 3 第二章 可樂瓶底的三維造型 零件的原始數(shù)據(jù)和 分析 本課題的 原始數(shù)據(jù) 如圖 21 所示： 圖 21 可樂瓶底曲面造型的二維圖 這張圖紙是 一個(gè)可樂瓶底曲面圖 ，它是在一個(gè)長 ，寬 37 的矩形，經(jīng)過X 軸和 Y 軸的偏移、裁剪、刪除，再根據(jù)有效的尺寸進(jìn)行畫圓操作，修改到要求的尺寸 ， 最后經(jīng)過平面鏡像、曲線組合、陣列、網(wǎng)格 面等命令做成。 造型方案 可樂瓶底的曲面造型比較復(fù)雜，它有五個(gè)完全相同的部分。用實(shí)體造型不能完成，所以利用 CAXA 制造工程師強(qiáng)大的曲面造型功能中的網(wǎng)格面來實(shí)現(xiàn)。其實(shí)我們只要做出一個(gè)突起的兩根截面線和一個(gè)凹進(jìn)的一根截面線，然后進(jìn)行圓形陣列就可以得到其他幾個(gè)突起和凹進(jìn)的所有截面線。然后使用網(wǎng)格面功能生成五個(gè)相同部分的曲面?？蓸菲康椎淖钕旅娴钠矫嫖覀兪褂弥奔y面中的點(diǎn)＋曲線方式來做，這樣做的好處是在做加工時(shí)兩張面（直紋面和網(wǎng)格面）可以一同用參數(shù)線加工。最后以瓶底的上口為準(zhǔn)，構(gòu)造一個(gè)立方體實(shí)體，然后用可樂瓶底的兩張面把不需要的部分裁剪掉，就可以得到我們要求的凹模型腔。 、 繪制截面線 按下 “ F7” 鍵將繪圖平面切換到 XOZ 平面。 2020 屆本科生畢業(yè)（論文） 4 單擊曲線工具中的“矩形”按鈕 ，在界面左側(cè)的立即菜單中選擇“中心 _長 _寬”方式，輸入長度 ，寬度 37，光標(biāo)拾取到坐標(biāo)原點(diǎn)，繪制一個(gè) 37 的矩形，結(jié)果如圖 22 所示。 圖 22 繪制矩形 單擊幾何變換工具欄中的“平移”按鈕 ，在立即菜單中輸入 DX＝ ，DZ＝ ，然后拾取矩形的四條邊，單擊鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)，將矩形的左 上角平移到原點(diǎn)（ 0,0,0），結(jié)果如圖 23 所示。 圖 23 平移后矩形道原點(diǎn) 單擊曲線工具欄中的“等距線”按鈕 ，在立即菜單中輸入距離 3，拾取矩形的最上面一條邊，選擇向下箭頭為等距方向，生成距離為 3 的等距線， 結(jié)果 如圖所示 24 所示 。 圖 24 繪制等距線 相同的等距方法，生成如圖所示尺寸標(biāo)注的各個(gè)等距線 ，結(jié)果如圖 5 所示。 2020 屆本科生畢業(yè)（論文） 5 圖 25 繪制各等距線 單擊曲面編輯工具欄中的“裁剪”按鈕 ，拾取需要裁剪的線段，結(jié)果 如左圖所示，然后單擊“刪除”按鈕 ，拾取需要?jiǎng)h 除的直線，按右鍵 確認(rèn)刪除，結(jié)果 如 圖 26 所示。 圖 26 剪切直線 ①作過 P P2 點(diǎn)且與直線 L1 相切的圓弧。單擊 “圓弧”按鈕 ，選 擇“ 點(diǎn) _半徑”方式，拾取 P1 點(diǎn)和 P2 點(diǎn)，然后按空格鍵在彈出的點(diǎn)工具菜單中選擇“切點(diǎn)”命令，拾取直線 L1。 ②作過 P4 點(diǎn)且與直線 L2 相切，半徑 R 為 6 的圓 R6。單擊 “整圓”按鈕 ，拾取直線 L2（上一步中點(diǎn)工具菜單中選中了“切點(diǎn)”命令），切換點(diǎn)工具為“缺省點(diǎn)”命令，然后拾取 P4 點(diǎn)，按回車鍵輸入半徑 6。 ③作過直線端點(diǎn) P3 和圓 R6的切點(diǎn)的直線。單擊 “ 直線”按鈕 ，拾取 P3點(diǎn)，切換點(diǎn)工具菜單為“切點(diǎn)”命令，拾取圓 R6 上一點(diǎn)，得到切點(diǎn) P5，結(jié)果如圖 28 所示。 2020 屆本科生畢業(yè)（論文） 6 圖 28 繪制圓和直線 ① 作與圓 R6 相切過點(diǎn) P5，半徑為 6 的圓 C1。 單擊 “整圓”按鈕 ， 選擇“兩點(diǎn) _半徑”方式，切換點(diǎn)工具為“切點(diǎn)”命令，拾取 R6 圓；切換點(diǎn)工具為“端點(diǎn)”，拾取 P5 點(diǎn)；按回車鍵輸入半徑 6。 ②作與圓弧 C4 相切，過直線 L3 與圓弧 C4 的交點(diǎn)，半徑為 6 的圓 C2。單擊 “整圓”按鈕 ，選擇“兩點(diǎn) _半徑”方式，切換點(diǎn)工具為“切點(diǎn)”命令，拾取圓弧C4；切換點(diǎn)工具為“交點(diǎn)” 命令，拾取 L3 和 C4 得到它們的交點(diǎn)；按回車鍵輸入半徑 6。 ③作與圓 C1 和 C2 相切，半徑為 50 的圓弧 C3。單擊 “圓弧”按鈕 ，選擇“兩點(diǎn) _半徑”方式，切換點(diǎn)工具為“切點(diǎn)”命令，拾取圓 C1 和 C2，按回車鍵輸入半徑 50，結(jié)果如圖 29 所示。 圖 29 繪制圓 C1和 C2相切的圓弧 C3 單擊曲面編輯工具欄中的“裁剪”按鈕 和“刪除”按鈕 ，去 掉 不需 要的部分。在圓弧 C4 上單擊