【文章內(nèi)容簡介】 ⑵構建左右控制曲線。 ①單擊工具欄上的“基準平面”按鈕，彈出“基準平面”對話框，選擇“ZCYC平面”為參考平面，在偏置和參考的“距離”文本框內(nèi)輸入“0”單擊“確定”按鈕。②在工具欄中單擊“相交曲線”按鈕（也可以依次單擊主菜單中的“插入”—“來自實體集的曲線”—“求交”），彈出如圖20所示的的“相交曲線”對話框。在視圖窗口中選中前面創(chuàng)建的曲面（曲面顏色顯亮）作為“第一組”并按中鍵確認，然后選擇基準平面3（即ZCYC平面）作為“第二組”，其它選項均為默認，單擊“應用”按鈕，得到一條如圖21所示的截交曲線，同時分別和左、右邊緣線、前后控制線形成三個交點。 圖20 圖21③按下組合快捷鍵“Ctrl+B”，將上述操作的截交平面消隱掉。④單擊工具欄中的“基本曲線”按鈕，在出現(xiàn)的“基本曲線”對話框中，曲線類型選中“圓弧”圖標，默認“點方式”為“自動判斷的點” ，默認圓弧的生成方式為“起點、終點、圓弧上的點”選項，如圖22所示。⑤以左邊緣線和截交線的交點為“起點”，以右邊緣線和截交線的交點為“終點”，以截交線和前后控制線的交點為“圓弧上的一點”，這樣以上述三個點形成了一段圓弧，單擊對話框的“取消”按鈕，退出基本曲線功能。該圓弧就作為構建頂面的左右控制曲線。⑥按下組合快捷鍵“Ctrl+B”，將截交線和上述的曲面消隱掉。在視圖窗口僅僅顯示即將構面的6條曲線，如圖23所示。⑦單擊工具欄上的“通過曲線網(wǎng)格”按鈕，出現(xiàn)了“通過曲線網(wǎng)格”對話框，在視圖窗口中依次以左邊緣線、前后控制線和右邊緣線為“主曲線”，以前邊緣線、左右控制曲線和后邊緣線為“交叉曲線”，其他參數(shù)均為默認，確認后形成一個自由曲面，如圖24所示，即得到了滿足設計要求的鼠標頂面。 圖22 圖23 圖24 三、鼠標實體模型的成型利用補片體功能，構建出鼠標實體模型的基本形狀，主要操作步驟如下。鼠標實體的三維造型⑴設置圖層。單擊工具欄中的“圖層的設置”按鈕，工作層置為1，單擊作為工作層，默認第20層為“可選的”，第10層為“不可見層”。⑵單擊工具欄中的“修補”按鈕，出現(xiàn)一個“修補”對話框，在視圖窗口中選中鼠標模型主體為“目標”，然后單擊對話框中“刀具”，再在視圖窗口中選擇上述創(chuàng)建的頂面作為刀具，如圖25所示。⑶如果發(fā)現(xiàn)箭頭朝下，可以通過單擊對話框中“要移除的目標區(qū)域”的“反向”按鈕，使箭頭朝上，單擊對話框中的“應用”按鈕即可創(chuàng)建鼠標實體模型的基本形狀。單擊對話框中的“取消”按鈕，退出修補操作。⑷單擊工具欄中的“圖層的設置”按鈕，使第20層為“不可見圖層”，如圖26所示，即為顯示的鼠標實體模型的基本圖形。 圖25 圖26倒圓角處理⑴單擊工具欄中的“邊倒圓”按鈕，彈出“邊倒圓”對話框，在視圖窗口中選擇鼠標實體模型中的四條側(cè)邊棱線，設置的倒圓半徑為“10”，單擊“確定”按鈕，如圖27所示；單擊工具欄中的“面倒圓”按鈕，彈出“面倒圓”對話框，在視圖窗口中選擇鼠標實體模型中的頂面作為“面鏈1”，側(cè)面作為“面鏈2”，設置的倒圓半徑為“3”，其他設置默認，單擊“應用”按鈕，如圖28所示。⑵如果發(fā)現(xiàn)“面鏈1”的箭頭朝上，可以通過單擊對話框中“選擇面鏈1”下方的“反向”按鈕，使箭頭朝下；如果發(fā)現(xiàn)“面鏈2”的箭頭朝外，可以通過單擊對話框中“選擇面鏈2”下方的“反向”按鈕，使箭頭朝內(nèi)，單擊對話框中的“應用”按鈕即可創(chuàng)建鼠標實體模型的倒圓角。單擊對話框中的“取消”按鈕，退出面倒圓操作。 圖27 圖28四、鼠標模型底座的設計底座的造型設計主要是為加工鼠標實體模型提供安裝位置，其截面尺寸和加工毛坯截面尺寸聯(lián)系起來，同時必須超出鼠標主體的截面，高度為30mm，保證加工時夾持穩(wěn)定即可。其主要步驟如下設置圖層。單擊工具欄中的“圖層的設置”按鈕，工作層置為30，單擊作為工作層，默認第1層為“可選的”。單擊工具欄上的“WCS方位”按鈕，在出現(xiàn)的“CSYS構造”對話框中，選擇“絕對CSYS”圖標，單擊“確定”按鈕，把工作坐標系調(diào)整到初始位置。單擊工具欄上的“草圖”按鈕，默認草繪平面，進入草繪環(huán)境。在視圖窗口中繪制矩形并進行尺寸約束，使得該矩形相對于XC、YC軸對稱，如圖29所示，保存并退出草繪環(huán)境。拉伸矩形。單擊工具欄上的“拉伸”按鈕，彈出“拉伸”對話框，起始值設為0，終止值設為30，將上述草繪截面拉伸成實體，通過隱藏掉草繪截面、基準平面、基準軸和工作坐標系等，最后創(chuàng)建的鼠標模型底座如圖30所示。 圖29 圖30單擊工具欄中的“圖層的設置”按鈕，出現(xiàn)“圖層的設置”對話框，使得第一層作為“工作層”，使得第30層作為“可選層”。第二章 鼠標實體模型的數(shù)控自動編程鼠標實體模型的頂面是個自由曲面，只能通過UG CAM提供的曲面銑削方法來編制其數(shù)控加工程序，并且想要加工一個光滑的曲面，必須通過粗加工、半精加工和精加工等多道工序來實現(xiàn)。一、加工工藝方案的制定加工工藝的分析鼠標實體模型的數(shù)控加工工藝分析包括加工設備的選用、工序劃分、加工刀具的選用、加工方法的選用、結(jié)合UG CAM功能選用加工子類型和相應操作中的工藝參數(shù)設置等等。根據(jù)“先粗后精、先主后次”等工序劃分原則，確定好工件的裝夾方案后，關鍵的一步是針對加工型面的特點，選用合理的加工子類型，主要考慮以下幾個方面。⑴從毛坯到成品，顯然切削余量很大，可以采用UG CAM提供的“型腔銑”來去除大部分余量，如果工件是鋼材料，最好將粗加工再分成兩次，盡量保證后面工序的加工余量均勻。本次課程設計為蠟，結(jié)合機床的剛性情況，合理選用好開粗刀具和每層切削深度。一般情況下，采用平底立銑刀開粗后，再選用圓角銑刀來進行二次粗銑，保證后面的余量均勻。⑵由于頂面是自由曲面，一般選用小直徑球頭刀具來精加工。為了提高曲面加工質(zhì)量，除了設置較小的步距寬度或者較小的波峰高度值進行控制外，還必須保證精加工之前加工余量的均勻性，所以精加工頂面之前安排一道半精加工曲面工序。在刀路分布形式的選擇上，根據(jù)該課程設計的型面特點，可以選用平行切削方法，加工后的表面形貌較為整齊，切削角可設置為45176。，使機床工作臺運動相對平穩(wěn)，減少切削振動。⑶四周輪廓面是直壁面，采用“等高輪廓銑”進行精加工來保證表面質(zhì)量。⑷顯然，利用帶有刀庫的立式加工中心（三軸聯(lián)動）來加工鼠標實體模型較為適宜。⑸切削用量選用時除了參考上面的加工類型、加工要求以外，還要考慮所用設備的剛性和選用刀具自身的切削性能。由于加工的材料為蠟，可以采用高轉(zhuǎn)速、高進給速度來提高加工效率和表面質(zhì)量。⑹加工方法的選用問題，主要根據(jù)加工工件的材料來確定，本課程設計默認UG CAM中的加工方法設置，即粗加工余量為1mm。制定數(shù)控程序編程工序卡在上述加工工藝分析的基礎上，結(jié)合UG CAM現(xiàn)有的加工子類型和設備性能等因素，填寫如表1所示的數(shù)控編程工序卡，作為自動編程的指導和工藝參數(shù)設置的依據(jù)。 表1 鼠標實體模型的數(shù)控加工工序卡工步加工內(nèi)容操作類型走刀方式刀具選用/刀名/刀號切削用量（公制）轉(zhuǎn)速/（r/min）進給/（mm/r）切深1粗加工毛坯外形，去除大部分余量型腔銑（Cavity_Mill）跟隨工件形狀16mm立銑刀/D16/T12000100022半精加工頂面固定軸輪廓銑（Fixed_Contour）平行往復刀路10mm球頭刀/BD10R5/T22000100013精加工四周輪廓面深度加工輪廓銑（Zlevel_Profile_Steep）跟隨工件形狀8mm立銑刀/D8/T32000100024精加工頂面固定軸輪廓銑（Fixed_Contour）平行往復刀路5mm球頭刀/20001000當然，在實際生產(chǎn)中，首次制定的工序卡中相關工藝參數(shù)未必最為合理，還需要在加工過程中發(fā)現(xiàn)問題，及時調(diào)整和優(yōu)化相關切削用量，直到合理用來正式指導生產(chǎn)作業(yè)。二、毛坯模型的構建在UG CAM操作過程中，雖然提供了參數(shù)化的“自動毛坯構建”功能，但是稍微復雜的零件或者帶有自由曲面的零件，采用自動毛坯難于達到要求。因此，在構建完主模型后，需要根據(jù)主模型的形狀，、尺寸特點合理地去構建毛坯模型。顯然，毛坯模型和被切削去除部分的形狀越接近，加工余量越均勻，對切削加工越有利。但是單件和小批量加工中，特別是模具加工中，一般毛坯都很是容易得到的規(guī)則型材，比如長方形塊、階梯型坯料、棒料和管料等等。判斷曲面的最高點本課程設計胡彪實體模型的加工毛坯可以采用一個長方體坯料，由于其頂面是一個自由曲面，在確定其加工余量之前，很有必要判斷該曲面最高點的位置，操作步驟如下。⑴單擊工具欄中的“抽取曲線”按鈕，彈出如圖31所示的“抽取曲線”對話框，單擊其中的“等斜度曲線”按鈕。⑵在彈出的“矢量構造器”對話框中，在“自動判斷矢量”選項中，單擊其“YC軸”圖標，即選定了與ZC軸正交的+YC軸作為參考矢量軸，單擊“確定”。⑶在彈出的“等斜度角”對話框中，在其中的“角度”右側(cè)文本框內(nèi)輸入“0”，其他默認不變，單擊“確定”按鈕，如圖32所示。 圖31 圖32⑷彈出一個“選擇面”對話框，根據(jù)提示欄信息在視圖窗口中選中頂面，單擊該對話框中的“確定”按鈕即可。⑸在頂面上產(chǎn)生了一條沿XC軸方向、且正交于YC軸呃等角斜線，如圖33所示，同時出現(xiàn)了“矢量構造器”對話框，等待另一個方向等斜線的創(chuàng)建。 圖33⑹在“矢量構造器”對話框中的“自動判斷矢量”選項中，單擊其“XC軸”圖標，單擊“確定”按鈕，在出現(xiàn)的“等斜度角”對話框中，在其中的“角度”右側(cè)文本框內(nèi)輸入“0”，其他默認不變，單擊“確定”按鈕，參照上述的操作方法，創(chuàng)建了一條正交于XC軸的等角斜線，如圖34所示。顯然，兩條等角斜線的交點，即為該頂面在ZC軸方向的最高點。⑺利用分析中的測量功能，測量上述交點到底面的垂直距離，如圖35所示。該實測距離為構建高度方向的毛坯模型尺寸提供了依據(jù)。 圖34 圖35毛坯模型的構建，假設粗加工余量為2mm，這樣就確定了毛坯模型在高度方向的尺寸可以設定為30mm左右，能夠保證頂面能夠被完全加工即可。構建鼠標實體模型的毛坯模型步驟如下。⑴在主菜單中依次單擊“文件”→“另存為”命令，打開“部件文件另存為”對話框，在“文件名”選項文本框內(nèi)輸入名稱為“shubiao1_NC”，單擊“OK”按鈕。⑵依次單擊主菜單上的“格式”→“圖層的設