【正文】 .......................................................................42德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2022 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）1第一章 引言 研究意義及內(nèi)容（1）課題的意義制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的命脈，機(jī)械制造業(yè)又是制造業(yè)中的支柱與核心。生成的 NC 程序可以利用 DNC 方式傳輸給數(shù)控機(jī)床進(jìn)行三維加工。在國際競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天，作為計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)基礎(chǔ)的數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的地位顯得愈來愈重要。數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用和普通機(jī)床的數(shù)控化改造已成為傳統(tǒng)機(jī)械制造企業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力、擺脫困境的有效途徑。數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)。 概述 （1）Pro/ENGINEER 基礎(chǔ)知識(shí)Pro/E（Pro/Engineer 操作軟件）是美國參數(shù)技術(shù)公司（Parametric Technology Corporation，簡(jiǎn)稱 PTC）的重要產(chǎn)品。Pro/E 的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程集成到一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過的簡(jiǎn)易和靈活。例如，一旦工程詳圖有改變，NC（數(shù)控）工具路徑也會(huì)自動(dòng)更新；組裝工程圖如有任何變動(dòng)，也完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。這種高度準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)交換技術(shù)令設(shè)計(jì)者得以在節(jié)省時(shí)間及設(shè)計(jì)成本的同時(shí)，擴(kuò)充現(xiàn)有軟件系統(tǒng)的投資。（6）Pro /E建模技術(shù)和CAD功能Pro /E建模技術(shù)是曲面建模、實(shí)體建模和特征建模, Pro /E是完全應(yīng)用特征技術(shù)發(fā)展起來的全參數(shù)化設(shè)計(jì)的CAD /CAM工程軟件,在CAM造型方面它提供了擠壓、旋轉(zhuǎn)、掃描、切除、打孔、倒角、拔模等多種實(shí)體造型方式。同時(shí), Pro /E采用余量模型的加工方式,加工時(shí)將毛坯和零件裝配在一起,在刀具軌跡生成時(shí),進(jìn)行刀路優(yōu)化,減少空切,以提高切削效率。（8）數(shù)控自動(dòng)編程加工首先,進(jìn)入Pro /NC 加工模塊 ,進(jìn)行加工的設(shè)定工作,主要包括創(chuàng)建制造模型,選定所用的加工機(jī)床,設(shè)定工件坐標(biāo)系(要與機(jī)床數(shù)控裝置設(shè)定一致) ,選擇加工方法及工藝參數(shù)設(shè)定,然后顯示走刀軌跡及實(shí)物仿真,最后修改加工參數(shù)直至符合要求,完成加工的設(shè)定工作。 總結(jié) Pro/ ENGINEER 采用三維實(shí)體設(shè)計(jì),給人以真實(shí)的視覺效果,更容易與用戶溝通,這是二維設(shè)計(jì)所無法比擬的。進(jìn)入新文件選項(xiàng)對(duì)話框，選擇模板類型為mmns_part_solid，并單擊確定按鈕。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2022 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）6圖 23 草繪尺寸繪制，在操控板中選擇特征創(chuàng)建的方式為 ，在數(shù)值文本框中輸入 為雙向拉伸的長度。圖 24 繪制參照草繪曲線德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2022 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）7 創(chuàng)建落下曲線 圖標(biāo)，利用前一步驟創(chuàng)建的草繪曲線在拉伸曲面上創(chuàng)建落下曲線。Shift鍵，分別捕捉如圖 255 所示的落下曲線兩個(gè)端點(diǎn)。 創(chuàng)建兩條自由曲線 圖標(biāo)。調(diào)整后的自由曲線，如圖 26 所示。 27 所示圖 27 鼠標(biāo)上蓋德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2022 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）9第三章 鼠標(biāo)上蓋分模 創(chuàng)建模具，新建模具文件 mouse_top_mold 在，系統(tǒng)彈出的菜單欄中依次點(diǎn)擊文件→新建選項(xiàng)，系統(tǒng)彈出如圖 31 所示的新建對(duì)話框圖 31 “新建”對(duì)話框，在子類型中選擇模具型腔選項(xiàng)，然后再名稱欄輸入模具文件名“mouse_top_mold” ，然后取消使用缺省模板前勾選項(xiàng)。圖 33 “布局”對(duì)話框。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2022 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）12圖 35 “布局”對(duì)話框 圖 36 “參照模型” 對(duì)話框圖 37 新元件窗口和“坐標(biāo)系類型”菜單，單擊確定按鈕，調(diào)整后結(jié)果如圖 38 所示。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2022 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）13圖 39 完成布局。圖 313 生成自動(dòng)工件特征 創(chuàng)建分型面。圖 314 顯示創(chuàng)建特征。然后把鼠標(biāo)移到德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2022 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）17工件上，選擇如圖 317 所示曲面。把鼠標(biāo)移到工件上，選擇如圖 319 所示四條邊。依次單擊視圖→可見性→著色，所示然后單擊繼續(xù)模具體積塊菜單中的完成/返回按鈕命令。單擊特征工具欄中確定按鈕 離開分型面的創(chuàng)建。在模具制造工具條中單擊分割模具體積塊命令圖標(biāo) ，系統(tǒng)彈出分割體積塊菜單，選擇來那個(gè)體積塊/所有工件選項(xiàng)，如圖 324 所示。單擊確定，接著彈出體積塊名稱對(duì)話框，在框中輸入名稱“MOLD__CAVITY”,接著單擊著色按鈕，顯示的型心如圖 326 所示。 圖 327 創(chuàng)建的零件德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2022 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）21第四章 鼠標(biāo)上蓋模具的數(shù)控加工工藝分析 圖形分析圖 41 鼠標(biāo)型芯與型腔先要對(duì)加工方案進(jìn)行整體規(guī)劃，依次采用什么樣的加工步驟才能更高效地加工出整個(gè)型腔。鼠標(biāo)凹模相對(duì)復(fù)雜， ，不僅有復(fù)雜的臺(tái)階面和角，還有寬度較小的槽，加工時(shí)應(yīng)有配套的電極加工。曲面環(huán)繞等距精加工的時(shí)間較長，如果加工該零件有時(shí)間要求，可以考慮使用其他方加工法代替；⑤最后采用 φ 4 的平銑刀進(jìn)行外形輪廓精銑削操作，將第一步留下的零件周邊 余量去除，保證電腦鼠標(biāo)零件周邊尺寸精度和表面粗糙度。min11 圓鼻刀開粗 體積塊加工 φ 12R1 圓角銑刀 1500 10002 圓鼻刀二次開粗 體積塊加工 φ 4R05 圓角銑刀 1500 10003 平刀對(duì)側(cè)壁光刀 1 輪廓加工 φ 2 平刀 1500 10004 平刀對(duì)側(cè)壁光刀 2 輪廓加工 φ 2 平刀 1500 10005 球刀對(duì)圓角光刀 曲面銑削 φ 2 球刀 3000 2006 平刀對(duì)分型面光刀 曲面銑削 φ 4 平刀 3000 200表 42 凹模加工工序卡序號(hào) 加工內(nèi)容 工藝類型 使用刀具 主軸轉(zhuǎn)速/R以裝配方式參照模型在制造菜單中依次使用制造模型→裝配→參照模型命令，在系統(tǒng)彈出的對(duì)話框中選擇 鼠標(biāo)型芯，單擊確定。在制造模型菜單中依次使用實(shí)體→加材料→拉伸→實(shí)體→完成命令。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2022 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）24在拉伸特征操控面板中，輸入拉伸長度為 65。在工作區(qū)單擊選取 NC_ASM_DEF_CSYS 坐標(biāo)系，作為工件坐標(biāo)系。圖 55 銑削窗口操控面板，系統(tǒng)以參照零件側(cè)面影像在退刀面上創(chuàng)建銑削窗口。圖 56 生成的銑削窗口 鼠標(biāo)上蓋凸模數(shù)控加工及模擬加工①生成刀具路徑在制造菜單中一次使用加工→NC 序列→體積塊→3 軸→完成菜單命令，系統(tǒng)打開序列設(shè)置菜單。單擊確定按鈕完成刀具的設(shè)定。④窗口定義加工參數(shù)定義完成后，需要進(jìn)行銑削窗口的定義。圖 59 播放路徑對(duì)話框在播放路徑對(duì)話框中單擊播放按鈕 ，可以在屏幕區(qū)觀察到距軌跡。②刀具設(shè)置對(duì)刀具進(jìn)行以下的設(shè)置：名稱為 D4R05，類型為外圓角銑削，刀具號(hào)為 2，材料為 HSS，凹槽編號(hào)為 4，直徑為4，長度為 50，外圓角為 其余保持默認(rèn)值。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2022 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）29設(shè)置公差為 ，其余保持系統(tǒng)默認(rèn)。⑦生成的刀具軌跡如圖 512 所示。②在系統(tǒng)彈出的刀具設(shè)定對(duì)話框中設(shè)置刀具名稱為 D2，刀具號(hào)為 3，類型為端銑削，材料為 HSS，單位為毫米，凹槽號(hào)為 4，直徑為 2， ，長度為 50，其余保持系統(tǒng)默認(rèn)值。系統(tǒng)打開如圖 514 所示的選取曲面圖 514 選取曲面菜單按住 CTRL 同時(shí)選取如圖 515 所示的面。單擊防止選項(xiàng)卡，在其中單擊定義按鈕，系統(tǒng)出現(xiàn)草繪對(duì)話框選取工件頂面為草繪平面，NC_ASM_FRONT 基準(zhǔn)面為草繪視圖的頂參考面，設(shè)置完畢后進(jìn)入草繪狀態(tài)。②生成刀具路徑定義參數(shù)、曲面選項(xiàng)，并且設(shè)置刀具，使用前一個(gè)序列所使用的刀具。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2022 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）32圖 517 選取要加工的曲面在 NC 序列曲面菜單中單擊完成/返回命令。系統(tǒng)打開序列設(shè)置菜單。③設(shè)置加工參數(shù)，并進(jìn)行曲面定義。系統(tǒng)打開切削定義對(duì)話框，選取切削方式為自曲面等值線，此時(shí)切削定義對(duì)話框如圖520 所示圖 520 切削定義對(duì)話框及加工曲面完成后單擊確定按鈕。系統(tǒng)打開序列設(shè)置菜單。設(shè)置完成的參數(shù)樹如圖 522 所示。圖 523 切削定義對(duì)話框及設(shè)置⑤模擬加工演示刀具路徑的結(jié)果如圖 524 所示。圖 524 CL 數(shù)據(jù)菜單③在 Cl 數(shù)據(jù)菜單中使用輸出命令，系統(tǒng)打開輸出菜單和選取特征菜單。勾選 CL 文件、MCD 文件、交互選項(xiàng)，然后單擊完成命令。圖 527 創(chuàng)建的工件①設(shè)置機(jī)床的名稱為 mill，選擇機(jī)床的類型為銑削，選擇機(jī)床的聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為 3 軸.②加工坐標(biāo)系設(shè)置選取 NC_ASM_DEF_CSYS 坐標(biāo)系作為工件坐標(biāo)系。在序列中設(shè)置菜單中勾選刀具、參數(shù)、窗口后，單擊完成命令以進(jìn)行詳細(xì)定義。在 NC 序列菜單中使用演示軌跡菜單命令，系統(tǒng)打開演示路徑菜單。選取此前創(chuàng)建的粗加工序列，系統(tǒng)打開序列設(shè)置菜單。如圖 530所示圖 530 參數(shù)樹的設(shè)定④模擬加工演示刀具路徑如圖 531 所示圖 531 生成的刀具軌跡⑤在 NC 序列菜單中使用完成序列菜單命令，完成 NC 序列的定義，系統(tǒng)返回到加工菜單。②設(shè)置刀具名稱為 D4R05，刀具號(hào)為 3，類型為端銑削，材料為 HSS，單位為毫米，凹槽編號(hào)為 4，直徑為 4，長度為 100，外圓角為 ，其余保持系統(tǒng)默認(rèn)值。銑削窗口操控面板中選擇草繪按鈕，系統(tǒng)默認(rèn)選擇退刀面作為草繪平面，但擊銑削窗口操控面板中定義內(nèi)部草繪按鈕，系統(tǒng)打開草繪對(duì)話框，并提示選取參照，選取凹模底部曲面為底部參照，單擊確定按鈕，進(jìn)入草繪狀態(tài)。⑤演示刀具路徑在 NC 序列菜單中使用演示軌跡→屏幕演示菜單命令，系統(tǒng)彈出播放路徑對(duì)話框。圖 534 CL 數(shù)據(jù)菜單③在 Cl 數(shù)據(jù)菜單中使用輸出命令，系統(tǒng)打開輸出菜單和選取特征菜單。勾選 CL 文件、MCD 文件、交互選項(xiàng)，然后單擊完成命令。根據(jù)我們?cè)诰W(wǎng)上和查看了一些書籍的后，不難看出該軟件的模塊多，應(yīng)用范圍大，所以想徹底地掌握和了解它有一定的難度。也正因?yàn)?CAD/CAM 制造技術(shù)具有上述特點(diǎn)，因此在各方面制造業(yè)起到了相當(dāng)大的作用。我們的課程以機(jī)械為基礎(chǔ)，進(jìn)一步學(xué)習(xí)制圖，機(jī)械和計(jì)算機(jī)方面的應(yīng)用軟件。在此向王老師表示深深的感謝和崇高的敬意！在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會(huì)向在這四年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們?nèi)陙淼男燎谠耘?