【文章內容簡介】 已基本上達到了零件設計圖紙規(guī)定的尺寸，若零件表面的精度要求較高，則需要進行精細的光整加 工，此時在精加工時應放些余量。 數(shù)控加工準備工作 （ 1）建立工件坐標系或加工坐標系 加工工件使工件必須夾緊在機床上，固定工件，保證工件坐標系坐標軸平行于機床坐標系坐標軸，因此在坐標軸上產生機床零點與工件零點的坐標值偏移量，該值作為可設定的零點偏移量輸入到給定的數(shù)據(jù)區(qū)。當 MASTERCAM 數(shù)控程序運行時，此值就可以用一個編程的指令例如 G54 選擇。 （ 2）對刀 在回參考點之后，機床的所有坐標均以機床零點為基準，而工件的加工程序則以工件零點為基準，這之間的差值就可以作為設定的零點偏移量輸入。所以必須確 定刀具和零件的相對位置即加工坐標系和機床坐標系之間的關系，因為必須南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 8 通過機床參考點和機床坐標系之間的關系建立才能描述刀具的運動軌跡。 （ 3）數(shù)控程序的導入 將數(shù)控程序輸入到數(shù)控系統(tǒng)的方法有兩種，一種是通過操作面板上的按鈕直接將數(shù)控程序手工輸入到數(shù)控系統(tǒng)中，另一種是通過設備控制系統(tǒng) RS232 接口與數(shù)控機床聯(lián)結以傳送程序 （ 4）數(shù)控加工前檢查 在數(shù)控加工執(zhí)行前，有效防止錯誤發(fā)生的措施是重新檢查零件、夾具、加工坐標系、刀具等方面的內容，具體包括： a)數(shù)控系統(tǒng)是否回到機床坐標系零點或滿足加工要求； b)數(shù)控程序單的 內容和要求； c)刀具是否和數(shù)控程序要求一致； d)毛坯狀態(tài)是否滿足數(shù)控加工的要求； e)零件定位基準的可靠性，定位面是否穩(wěn)定、準確、方便； f)裝夾是否穩(wěn)定； g)裝夾誤差、定位誤差是否影響數(shù)控程序執(zhí)行； h)零件的剛性是否影響零件的加工精度要求。 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 9 第二章 鼠標的 CAD 模塊創(chuàng)建 鼠標的建模分析 MASTERCAM 中的 CAD 模塊包括了 線框模型、曲面模型和實體模型 。由于設計的鼠標實體基本上是曲面造型，所以結合 MASTERCAM 的草圖功能，主要運用實體模型功能。 在本次課題設計中，自由曲面設計是 CAD 模塊的重要組成部分，也是體現(xiàn)CAD 軟件建模能力的重要標志。自由曲面特征與其它特征建模方法不同，生成的結構可能是片體，也可能是實體。實體可以看成是具有一定體積和厚度的片體，片體則可以看成是由一個或多個表面構成，厚度為 0 的幾何體。它將會影響通過曲線網格、通過曲線、掃略、截面和直紋等曲面特征生成選項以及拉伸體和旋轉體等特征生成選項。 曲面特征設計的方法有很多種，主要有通過點、從極點、由點云、直紋、通過曲線、通過曲線網格、掃描、截面、 橋接等。鼠標的設計結構決定了鼠標上表面的曲面結構用到“通過曲線”選項，“通過曲線”選項可以通過同一方向上的一組曲線輪廓線生成一個實體或片體。這些曲線輪廓稱為截面線串。“通過曲線網格”可以沿著兩個不同方向的一組現(xiàn)有的曲線線串生成曲面?！皰呙琛笨梢詫⑼庑屋喞灶A先描述的方式沿空間路徑移動從而形成曲面輪廓，包括截面線串和引導線串。 鼠標的建模包括側面曲面、頂面曲面兩部分。其各部分的建模以下將給出具體的介紹。 鼠標側面的建模 打開 MASTERCAM 軟件，新建一個文件，命名為 。 [1] 在俯視中畫外形輪廓：設定：作圖平面 T，圖形視角 T，工作深度Z0，以后簡寫： T ， T， Z0 工作層設定：單擊“ Level”，在 Number 的文本輸入框輸入 1，回車，切換中文輸入，在 Name 的文本輸入框輸入“線框模型”，之后切換回英文輸入。如圖 。 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 10 圖 層別 1 設定 ① 畫 R15 的圓?。?Creat→ Arc→ Polar→ Center pt[繪圖→圓弧→極坐標→圓心點 ]。 輸入圓心坐標 [80， 0]，回車。輸入半徑 135，回車。 輸入起始角度 135，回車。輸入終止角度 225，回車。 用同樣的方法畫出上 R210 弧和下 R210 弧。數(shù)據(jù)如表 。 表 俯視圖中外形作圖尺寸 作出如圖 的 3 條相交圓弧。 圓弧名稱 圓心坐標 角度范圍 R135 80， 0 135176。～ 225176。 R210 15， 182 45176?！? 135176。 R210 15， 182 225176?！? 315176。 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 11 圖 三條相交弧 ② 修剪 3 個相交圓?。?Modify→ Trim→ 2 entities[修整→修剪→兩個圖素 ]。如圖 所示 圖 修建點 ③ 分別倒 和 2 個 R4 的圓角： Create→ Fillet[繪圖→倒圓角 ] 選項設定： Radius[半徑 ]： ； Angie180176。： S。Trim[修剪 ]， Y。 在要靠近倒圓角的兩條圓弧的 相交處，分別選取兩條圓弧，倒出 的圓角。 倒 2 個 R4 圓弧的方法與倒 圓弧相同。如圖 圖 修剪后的圖片 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 12 [2] 圖形 Z 向平移復制 3D， I： Xform→ Translate[轉換→平移 ]。 選“ Chain” [串聯(lián) ]，用鼠標選取要平移的圖素，按“ Done” [執(zhí)行 ]。 選“ Rectang”設定平移量 [0， 0， 35]，彈出平移選擇菜單。 選“ Copy” [復制 ]，平移次數(shù) 為 1，單擊 OK，顯示平移后的圖形，如圖 所示。 圖 平移復制后的圖片 鼠標頂面的建模 [1] 畫頂面曲面輪廓： S， I，從左向右分別畫 7 個圓弧。 畫第一個圓弧， Z 56。 Createv→ Arc→ Polar→ Center[繪圖→圓弧極→坐標→圓心點 ] 輸入圓心坐標 [0， 184]，回車；輸入半徑 200，回車。 輸入起始角度 70，回車。輸入終止角度 110，回車。 用同樣的方法根據(jù)表 中的數(shù)據(jù)畫其他 6 個圓弧，效果如圖 所示。 深度 Z[mm] 圓弧圓心 [mm] 圓弧半徑 [mm] 角度范圍 56 0， 184 200 70176。～ 110176。 30 0， 51 80 50176?！?130176。 12 0， 48 80 50176?！?130176。 0 0， 43 76 50176。～ 130176。 18 0， 15 48 35176。～ 145176。 36 0， 5 33 30176?！?150176。 56 015 33 60176?！?120176。 表 7 個輪廓線的數(shù)據(jù) 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 13 圖 7 個截面輪廓線 畫側面曲面和畫頂面曲面。 畫側面曲面 3D I：工作層設定：單擊“ Level”，在 Number 的文本輸入框輸入 2，回車，切換中文輸入，在 Name 的文本輸入框輸入“曲面模型”，之后切換回英文輸入。如圖 所示。 圖 層別 2 設定 Create→ Surface→ Ruled[繪圖→曲面→直紋曲面 ]。 選“ Chain” [串連 ]，選取第一條相連的曲線，再選取第二條相連的曲線，按“ Dong” [執(zhí)行 ]，接受曲面定義。選項設定： Tolearnce[公差 ]： ， Type[曲面南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 14 類型 ]： P。按 Done[執(zhí)行 ]，生成直紋曲面。 畫頂面曲面：按“ BACKUP”退回繪制曲面菜單，選 Loft[舉升曲面 ]。 一個一個的順序選取 7 個圓弧，接著按“ Done” [執(zhí)行 ]。 設定： Tolearnce[公差 ]： ， Type[曲面類型 ]： P。按 Done[執(zhí)行 ]，生成舉升曲面。如圖 所示。 圖 側面和頂面曲面 頂面與側面倒圓角面 頂面與側面倒圓角面：按“ BACKUP”退回繪制曲面菜單，選“ Fillet” [倒圓角面 ]。選“ Surf/Surf” [曲面 /曲面 ]，選取圖上第一組曲面，按“ Done” [執(zhí)行 ]，選取圖上第二組曲面，按“ Done” [執(zhí)行 ]，輸入倒圓角半徑 2，回車。 設定：“ Trim” [修剪 ]： Y；確認曲面法向：側面朝里，頂面朝 下；“ Options”[選項設定 ]： Chordheight[玄高誤差 ]： 1； Fillet Type[倒圓角類型 ]： P[參數(shù)式 ]；Trim Surface[修剪曲面 ]： Y； Delete[刪除 ]， Both[兩者 ]。如圖 所示。 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 15 圖 倒圓角曲面設定 選“ Do it”執(zhí)行，產生倒圓角曲面，且刪除多余曲面如圖 所示。按“ MAIN MENU”回主菜單。 圖 倒圓角后的鼠標模型 隱藏線框模型：單擊“ Level” [圖層 ]，選“ All off” [全關 ]，再選取“ OK”，單擊刷新鍵刷新畫面，生成最后曲面模型。如圖 所示。 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 16 圖 a 俯視線框模型 圖 b 著色后的模型 圖 隱藏線框后的曲面模型。 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 17 第三章 鼠標的仿真加工 鼠標仿真加工概述 CAD/CAM 軟件的加 工模塊提供了強大的計算機輔助制造功能。由第二章中創(chuàng)建的 CAD 模型或其他 CAD 軟件創(chuàng)建的實體模型，可在該軟件的 CAM 功能中生成精確的刀具路徑。用戶可以在圖形界面中編輯刀具路徑，觀察刀具的運動過程并進行加工模擬。生成的刀具路徑，可以通過后置處理產生用于特定數(shù)控機床的加工代碼。 CAD/CAM 由三維建模、刀具軌跡設計、刀具軌跡編輯修改、加工仿真、后置處理、數(shù)控編程模板等組成。加工編程可分為數(shù)控銑、數(shù)控車以及數(shù)控電火花線切割等，其中的數(shù)控銑是應用最廣的一種加工方法，能夠完成平面、型腔、曲面輪廓和螺紋等的加工。 針對 本課題的曲面加工，要選擇合適的加工方法。 （ 1） 型腔銑（ Cavity Mill）用于從毛坯上去除大量材料，因此在粗加工時，選擇這種工步類型。型腔銑不用于精加工，如果要做精加工，可以選擇高輪廓銑（ ZLevel Profile）等精加工工步類型。 （ 2） 型腔銑以固定刀軸快速而有效地粗加工平面或曲面類的幾何體，曲面類幾何體是指零件上有不規(guī)則形狀的曲面。 （ 3） 型腔銑以平面切削層的方式去除材料，在每個切削層上刀軌都沿著零件的輪廓切削。 （ 4） 型腔銑的幾何體可以是片體、線框和實體。其中，實體是最簡單易用的，而線框和 片體往往需要手工干預指定幾何體的材料側。 （ 5） 鼠