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湖 南 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)
高等教育自學(xué)考試本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
蓋板零件的加工及制造工藝
學(xué)生姓名：歐陽鎮(zhèn)
考 籍 號(hào)：
專業(yè)年級(jí)：2009級(jí)模具設(shè)計(jì)與制造
指導(dǎo)老師及職稱：歐 偉 老 師
學(xué) 院：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院
湖南·長沙
提交日期：2011年6月
摘 要：Pro/ENGINEER及MasterCAM是當(dāng)前國內(nèi)外模具設(shè)計(jì)與數(shù)控加工領(lǐng)域中使用最為廣泛的CAD/CAM軟件。二者的功能各有優(yōu)缺點(diǎn),聯(lián)合應(yīng)用可提高模具設(shè)計(jì)及其數(shù)控加工的質(zhì)量和效率。本論文闡述了用Pro/ENGINEER軟件進(jìn)行數(shù)碼相機(jī)面殼的模具設(shè)計(jì),然后將圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到MasterCAM軟件中進(jìn)行數(shù)控編程的具體實(shí)現(xiàn)方法,并利用MasterCAM軟件生成數(shù)控加工代碼并輸送到加工中心或數(shù)控銑床進(jìn)行加工的方法和主要工藝。通過此次注塑模的設(shè)計(jì)，掌握了相關(guān)模具設(shè)計(jì)的主要步驟，對(duì)于CAD/CAM軟件應(yīng)用方面有了進(jìn)一步的提高。
關(guān)鍵詞：注塑模，模具設(shè)計(jì)，刀具路徑，數(shù)控加工，凸、凹模
Abstract：Pro/ENGINEER and MasterCAM are widely used in domestic and international moulds design and NC machining in the CAD/CAM realm . The combined application of these two softwares can improve molds design and its NC machining's quality and efficiency. This paper expatiates the method and main techniques to proceed the molds design of the Digital camera cover-panel with the Pro/ENGINEER software, then convert the graphics data to MasterCAM software to proceed the NC programme, and apply the MasterCAM software to create the NC machining code and transport it to the control system of the NC machining center or the NC milling machine for processing.Through design the jet mould, I has grasped the main step of the correlation mold designs, and also has the further enhancement on the CAD/CAM software application.
Keywords：Jet mould, Moulds design, Tool path, NC machining, Punch –die
目 錄
摘要…………………………………………………………………………………1
關(guān)鍵詞…………………………………………………………………………………1
1 緒論…………………………………………………………………………………2
2 設(shè)計(jì)要求……………………………………………………………………………2
3 用Pro/ENGINEER軟件對(duì)數(shù)碼相機(jī)面殼進(jìn)行三維造型……………………………2
3.1 數(shù)碼相機(jī)面殼的工藝性分析……………………………………………………3
3.1.1 數(shù)碼相機(jī)面殼結(jié)構(gòu)尺寸………………………………………………………3
3.1.2 數(shù)碼相機(jī)面殼的精度………………………………………………………3
3.1.3 數(shù)碼相機(jī)面殼的材料…………………………………………………………3
4 用Pro/ENGINEER軟件對(duì)數(shù)碼相機(jī)面殼進(jìn)行模具設(shè)計(jì)……………………………3
4.1 模具設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………3
4.1.1 調(diào)入模具參考模型……………………………………………………………3
4.1.2 設(shè)置收縮率………………………………………………………………4
4.1.3 設(shè)計(jì)毛坯工件…………………………………………………………………4
4.1.4 設(shè)計(jì)分型面……………………………………………………………………4
4.1.5 分割體積塊…………………………………………………………………5
4.1.6 抽取模具元件…………………………………………………………………5
4.1.7 鑄?！?
4.1.8 開模……………………………………………………………………………6
4.2 模具的工藝性分析………………………………………………………………6
4.2.1 模具的結(jié)構(gòu)尺寸………………………………………………………………6
4.2.2 模具的精度……………………………………………………………………6
4.2.3 模具的材料……………………………………………………………………7
5 從Pro/ENGINEER系統(tǒng)轉(zhuǎn)出IGES數(shù)據(jù)文件…………………………………………7
6 MasterCAM系統(tǒng)轉(zhuǎn)入IGES數(shù)據(jù)文件……………………………………………7
7 用MasterCAM軟件對(duì)數(shù)碼相機(jī)面殼進(jìn)行數(shù)據(jù)加工…………………………………7
7.1 對(duì)數(shù)碼相機(jī)面殼凹模進(jìn)行數(shù)控加工………………………………………7
7.2 對(duì)數(shù)碼相機(jī)面殼凸模進(jìn)行數(shù)控加工………………………………………14
8 結(jié)束語………………………………………………………………………………20
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………21
致謝…………………………………………………………………………………22
湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)
誠 信 聲 明
本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名： 戴博鋒
2010 年 10 月 20 日
數(shù)碼相機(jī)面殼的設(shè)計(jì)與數(shù)控加工
學(xué) 生：歐陽鎮(zhèn)
指導(dǎo)老師：
（湖南生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院，長沙）
摘 要：Pro/ENGINEER及MasterCAM是當(dāng)前國內(nèi)外模具設(shè)計(jì)與數(shù)控加工領(lǐng)域中使用最為廣泛的CAD/CAM軟件。二者的功能各有優(yōu)缺點(diǎn),聯(lián)合應(yīng)用可提高模具設(shè)計(jì)及其數(shù)控加工的質(zhì)量和效率。本論文闡述了用Pro/ENGINEER軟件進(jìn)行數(shù)碼相機(jī)面殼的模具設(shè)計(jì),然后將圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到MasterCAM軟件中進(jìn)行數(shù)控編程的具體實(shí)現(xiàn)方法,并利用MasterCAM軟件生成數(shù)控加工代碼并輸送到加工中心或數(shù)控銑床進(jìn)行加工的方法和主要工藝。通過此次注塑模的設(shè)計(jì)，掌握了相關(guān)模具設(shè)計(jì)的主要步驟，對(duì)于CAD/CAM軟件應(yīng)用方面有了進(jìn)一步的提高。
關(guān)鍵詞：注塑模，模具設(shè)計(jì)，刀具路徑，數(shù)控加工，凸、凹模
Abstract：Pro/ENGINEER and MasterCAM are widely used in domestic and international moulds design and NC machining in the CAD/CAM realm . The combined application of these two softwares can improve molds design and its NC machining's quality and efficiency. This paper expatiates the method and main techniques to proceed the molds design of the Digital camera cover-panel with the Pro/ENGINEER software, then convert the graphics data to MasterCAM software to proceed the NC programme, and apply the MasterCAM software to create the NC machining code and transport it to the control system of the NC machining center or the NC milling machine for processing.Through design the jet mould, I has grasped the main step of the correlation mold designs, and also has the further enhancement on the CAD/CAM software application.
Keywords：Jet mould, Moulds design, Tool path, NC machining, Punch –die
1 緒論
現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，尤其是電子、電器、儀表、汽車等工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展，幾乎都離不開注塑模的發(fā)展，而且需求量相當(dāng)大，對(duì)于注塑模的設(shè)計(jì)與制造的要求越來越高。2004年，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中所占比例已上升到30%左右，在未來幾年中還將保持較高速度發(fā)展，能否向社會(huì)提供更多的優(yōu)質(zhì)模具會(huì)直接影響工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)成本和更新?lián)Q代的速度，所以注塑模只有設(shè)計(jì)合理和精密加工，才能保證產(chǎn)品零件的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到要求，向社會(huì)提供更多的優(yōu)質(zhì)模具，以加速新產(chǎn)品的投產(chǎn)及產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高經(jīng)濟(jì)效益及競(jìng)爭力。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械行業(yè)的設(shè)計(jì)與加工技術(shù)發(fā)展迅速，工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的CAD/CAM軟件也得到了前所未有的發(fā)展，各種三維CAD/CAM軟件應(yīng)運(yùn)而生，且各具特色。Pro/ENGINEER及MasterCAM是目前國內(nèi)外模具設(shè)計(jì)與數(shù)控加工領(lǐng)域中使用最為廣泛的CAD / CAM應(yīng)用軟件。Pro/ENGINEER具有強(qiáng)大的曲面和實(shí)體參數(shù)化造型功能，在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì)方面有一定優(yōu)勢(shì)，但在加工方面因其參數(shù)設(shè)置較為繁瑣，不利于學(xué)習(xí)和推廣。而MasterCAM在產(chǎn)品造型及模具設(shè)計(jì)方面的能力遠(yuǎn)不如Pro/ENGINEER，但在數(shù)控加工中因性價(jià)比高、易于上手及可靠的加工性能而被廣泛使用，在中小企業(yè)有很大客戶群?？茖W(xué)、高效地配合使用兩者進(jìn)行模具設(shè)計(jì)及加工是目前模具行業(yè)中普遍的工作模式。
注塑模的設(shè)計(jì)與制造在現(xiàn)代制造業(yè)中占有相當(dāng)重要的地位，有簡單的，有復(fù)雜的，就設(shè)計(jì)的總體過程來說是一樣的，只是不同的加工要求導(dǎo)致不同的工藝過程，本設(shè)計(jì)是根據(jù)注塑件的要求，利用計(jì)算機(jī)三維軟件來設(shè)計(jì)、數(shù)控加工中心來制造完成的。
2 設(shè)計(jì)要求
模具的具體設(shè)計(jì)要求為：
（1）利用Pro/ENGINEER軟件對(duì)數(shù)碼相機(jī)面殼進(jìn)行三維造型及模具設(shè)計(jì)
（2）利用MasterCAM軟件對(duì)數(shù)碼相機(jī)面殼注塑模進(jìn)行數(shù)控編程
（3）利用MasterCAM軟件生成數(shù)控加工代碼
（4）利用數(shù)控銑床對(duì)數(shù)碼相機(jī)面殼凸模進(jìn)行加工
3 用Pro/ENGINEER軟件對(duì)數(shù)碼相機(jī)面殼進(jìn)行三維造型
在進(jìn)行數(shù)碼相機(jī)面殼模具設(shè)計(jì)與加工前，首先要利用Pro/ENGINEER系統(tǒng)下的【零件】模塊對(duì)數(shù)碼相機(jī)面殼進(jìn)行三維造型。效果如圖1所示。
圖1 數(shù)碼相機(jī)面殼實(shí)物示意圖
3.1 數(shù)碼相機(jī)面殼的工藝性分析
3.1.1 數(shù)碼相機(jī)面殼結(jié)構(gòu)尺寸
該面殼結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，尺寸為110×64×20（mm），壁厚t=1mm，尺寸不大，適宜于注塑加工。
3.1.2 數(shù)碼相機(jī)面殼的精度
工件是數(shù)碼相機(jī)面殼，要求的精度較高，需按照數(shù)控機(jī)床加工出的注塑模具才能達(dá)到該工件所需要的精度。
3.1.3 數(shù)碼相機(jī)面殼的材料
工件材料選用工程塑料PC+ABS（聚碳酸酯+丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物），此材料的流動(dòng)性好，強(qiáng)度不錯(cuò)，價(jià)格適中。適用于絕大多數(shù)的數(shù)碼相機(jī)和手機(jī)外殼，只要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較優(yōu)化，強(qiáng)度是有保障的。較常用 GE CYCOLOY C1200HF。
4 用Pro/ENGINEER軟件對(duì)數(shù)碼相機(jī)面殼進(jìn)行模具設(shè)計(jì)
數(shù)碼相機(jī)面殼三維造型完成后，利用Pro/ENGINEER系統(tǒng)下的【制造】/【模具型腔】模塊進(jìn)行模具組件設(shè)計(jì)，它包括參考模型的布局、收縮率的設(shè)置、毛坯工件的設(shè)計(jì)、分型面的設(shè)計(jì)、分割體積塊、抽取模具元件、鑄模及開模幾大部分。
4.1 模具設(shè)計(jì)
4.1.1 調(diào)入模具參考模型
隱藏參考模型自身的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)軸，只顯示模具的三個(gè)基準(zhǔn)面。效果如圖2所示。
圖2 只顯示模具的三個(gè)基準(zhǔn)面示意圖
4.1.2 設(shè)置收縮率
根據(jù)鑄造理論，鑄件在溫度下降而凝固的過程中體積會(huì)縮小。因此在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮材料對(duì)零件大小的影響，通常的做法是根據(jù)材料的特性適當(dāng)加大參考模型的尺寸。這樣在元件成型后會(huì)略有收縮，最后生成的零件才能得到設(shè)計(jì)要求。該產(chǎn)品的收縮率設(shè)置為“0.005”。
4.1.3 設(shè)計(jì)毛坯工件
效果如圖3所示。
圖3 產(chǎn)生毛坯工件示意圖
4.1.4 設(shè)計(jì)分型面
模具型腔設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于分型面的創(chuàng)建，模具分型面是型芯與型腔的分界線，分型面的實(shí)質(zhì)是曲面，是分割體積塊創(chuàng)建模具元件的依據(jù)。
4.1.5 分割體積塊
在成功設(shè)計(jì)毛坯工件、設(shè)計(jì)分型面后，還須對(duì)模具進(jìn)行分割。分割模具就是以建立好的分型面為依據(jù)，分割出相應(yīng)的凸模和凹模。效果分別如圖4、圖5所示。
圖4 凸模體積塊示意圖
圖5 凹模體積塊示意圖
4.1.6 抽取模具元件
在Pro/ENGINEER的模具設(shè)計(jì)中，模具元件常常是通過用實(shí)體材料填充先前定義的模具體積塊而形成的，我們將這一自動(dòng)執(zhí)行的過程稱為抽取。完成抽取后，模具元件成為功能強(qiáng)大的Pro/ENGINEER零件，并在模型樹中顯示出來。
4.1.7 鑄模
在創(chuàng)建完凸模和凹模之后，可以在模型中進(jìn)行模擬澆注，產(chǎn)生一個(gè)模擬的塑料件，以便檢查分型面的設(shè)計(jì)是否合理。效果如圖6所示。
圖6 鑄模模型示意圖
4.1.8 開模
鑄模完成后，Pro/ENGINEER系統(tǒng)能模擬開模過程，以便更清晰地觀看模具型腔和型芯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。效果如圖7所示。
圖7 鑄模零件向上移動(dòng)示意圖
4.2 模具的工藝性分析
4.2.1 模具的結(jié)構(gòu)尺寸
（1）凹模：尺寸為140×100×25（mm）
（2）凸模：尺寸為140×100×35（mm）
該模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，尺寸不大，適宜于注塑加工。
4.2.2 模具的精度
工件是數(shù)碼相機(jī)面殼模具，要求的精度較高，需按照數(shù)控銑床加工的方式才能達(dá)到該工件所需要的精度。
4.2.3 模具的材料
工件選用硬鋁12（2A12）棒材作為材料，此材料的抗拉強(qiáng)度δb=470MPa，0.2%屈服強(qiáng)度為325MPa，疲勞強(qiáng)度為105 MPa，伸長率為10%，硬度為120HB。根據(jù)以上分析該材料的綜合性能好，硬度適中，適合數(shù)控切削加工。
5 從Pro/ENGINEER系統(tǒng)轉(zhuǎn)出IGES數(shù)據(jù)文件
模具設(shè)計(jì)完成后，將凸、凹模文件轉(zhuǎn)換為IGES格式文件，然后由MasterCAM系統(tǒng)轉(zhuǎn)入進(jìn)行加工。
（1）轉(zhuǎn)出凸模IGES數(shù)據(jù)文件
（2）轉(zhuǎn)出凹模IGES數(shù)據(jù)文件
6 MasterCAM系統(tǒng)轉(zhuǎn)入IGES數(shù)據(jù)文件
從Pro/ENGINEER系統(tǒng)中輸出凸、凹模零件的IGES格式文件后，便可以在MasterCAM系統(tǒng)中將其轉(zhuǎn)入進(jìn)行加工。
（1）轉(zhuǎn)入凸模IGES數(shù)據(jù)文件
（2）凸模IGES數(shù)據(jù)文件的坐標(biāo)處理
（3）轉(zhuǎn)入凹模IGES數(shù)據(jù)文件
（4）凹模IGES數(shù)據(jù)文件的坐標(biāo)處理
7 用MasterCAM軟件對(duì)數(shù)碼相機(jī)面殼進(jìn)行數(shù)據(jù)加工
7.1 對(duì)數(shù)碼相機(jī)面殼凹模進(jìn)行數(shù)控加工
（1）加工坯料及對(duì)刀點(diǎn)的確定
在規(guī)劃數(shù)碼相機(jī)面殼凹模加工刀具路徑前，先確定加工幾何圖形所需要的坯料尺寸及加工邊界，并將圖形中心的最高點(diǎn)移到系統(tǒng)坐標(biāo)原點(diǎn)，便于加工時(shí)以圖形中心對(duì)刀。效果如圖8所示。
圖8 結(jié)果示意圖
（2）規(guī)劃曲面挖槽粗加工刀具路徑，預(yù)留量“0.3”
規(guī)劃數(shù)碼相機(jī)面殼凹模曲面挖槽粗加工刀具路徑，目的是粗切除大部分的工件材料。效果如圖9所示。
圖9 曲面挖槽粗加工刀具路徑示意圖
（3）工件參數(shù)設(shè)置
在數(shù)碼相機(jī)面殼凹模進(jìn)行曲面挖槽粗加工模擬前，先要對(duì)坯料工件參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。
（4）曲面挖槽粗加工實(shí)體加工模擬
利用Mastercam系統(tǒng)提供的實(shí)體加工模擬功能，對(duì)工件進(jìn)行實(shí)體粗加工模擬，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)曲面挖槽粗加工中存在的問題，以便對(duì)不合理的粗加工參數(shù)加以改進(jìn)。效果如圖10所示。
圖10 曲面挖槽粗加工結(jié)果示意圖
（5）規(guī)劃曲面挖槽加工刀具路徑，清除底部平坦部位殘料
規(guī)劃數(shù)碼相機(jī)面殼凹模曲面挖槽加工刀具路徑，目的是清除大刀加工后在底部平坦部位余留下的殘料。效果如圖11、圖12所示。
圖11 曲面挖槽加工刀具路徑示意圖
圖12 曲面挖槽粗加工結(jié)果示意圖
（6）規(guī)劃曲面平行粗加工刀具路徑
規(guī)劃數(shù)碼相機(jī)面殼凹模曲面平行粗加工刀具路徑，將針對(duì)圓弧形凹曲面進(jìn)行粗切削。效果如圖13、圖14所示。
圖13 曲面平行粗加工刀具路徑示意圖
圖14 平行粗加工結(jié)果示意圖
（7）規(guī)劃曲面平行精加工刀具路徑
規(guī)劃數(shù)碼相機(jī)面殼凹模曲面平行粗加工刀具路徑，將針對(duì)圓弧形凹曲面進(jìn)行精切削。效果如圖15、圖16所示。
圖15 曲面平行精加工刀具路徑示意圖
圖16 平行精加工結(jié)果示意圖
（8）規(guī)劃曲面等高外形精加工刀具路徑
規(guī)劃數(shù)碼相機(jī)面殼凹模曲面等高外形精加工刀具路徑，主要針對(duì)較陡曲面的余留殘料進(jìn)行精加工。效果如圖17、圖18所示。
圖17 曲面等高外形精加工刀具路徑示意圖
圖18 等高外形精加工結(jié)果示意圖
（9）生成加工NC代碼
利用MasterCAM系統(tǒng)的Post后處理功能，自動(dòng)生成加工數(shù)碼相機(jī)面殼凹模所需要的NC代碼。如下所示
%0000
N106G0G90G54X22.655Y-48.306S1500M3
N108Z30.
N110Z5.2
N112G1Z2.2F500.
N114G3X25.41Y-45.989Z1.904I1.378J1.158
N116X22.655Y-48.306Z1.607I-1.378J-1.158
N118X25.41Y-45.989Z1.311I1.378J1.158
N120X22.655Y-48.306Z1.015I-1.378J-1.158
N122X25.41Y-45.989Z.718I1.378J1.158
N124X22.655Y-48.306Z.422I-1.378J-1.158
N126X25.41Y-45.989Z.125I1.378J1.158
N128X22.655Y-48.306Z-.171I-1.378J-1.158
N130X24.891Y-48.73Z-.3I1.378J1.158
N132G1X26.094Y-50.947
.
.
.
N6596X-21.496Y30.155
N6598X-21.556Y30.108
N6600X-21.608Y30.075
N6602X-21.778Y29.924
N6604X-21.875Y29.852
N6606X-22.036Y29.688
N6608X-22.136Y29.601
N6610X-22.285Y29.425
N6612X-22.386Y29.323
N6614X-22.522Y29.138
N6616X-22.62Y29.023
N6618X-22.741Y28.831
N6620X-22.835Y28.702
N6622X-22.937Y28.511
N6624G0Z-17.04
N6626Z30.
N6628M5
N6630G91G28Z0.
N6632G28X0.Y0.A0.
N6634M30
%
（10）傳輸NC程序
利用MasterCAM系統(tǒng)的Communic傳輸功能，將系統(tǒng)自動(dòng)生成的數(shù)碼相機(jī)面殼凹模NC代碼傳輸?shù)綌?shù)控加工設(shè)備的控制器內(nèi)。
（11）加工參數(shù)設(shè)置
表1 凹模加工參數(shù)設(shè)置
序號(hào)
刀 具
進(jìn) 給 率（mm/min）
下刀速率（mm/min）
退刀速率（mm/min）
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
Z軸進(jìn)給量（mm）
加工余量（mm）
(2)
Φ6平銑刀
500
500
1500
1500
0.5
0.3
(5)
Φ6平銑刀
500
500
1500
1500
0.2
0
續(xù)表1
(6)
Φ10球刀
900
900
2000
2000
0.3
0.1
(7)
Φ10球刀
600
600
2000
2000
0.1
0
(8)
Φ6球刀
750
750
2500
2500
0.2
0
7.2 對(duì)數(shù)碼相機(jī)面殼凸模進(jìn)行數(shù)控加工
（1）加工坯料及對(duì)刀點(diǎn)的確定
在規(guī)劃數(shù)碼相機(jī)面殼凸模加工刀具路徑前，先確定加工幾何圖形所需要的坯料尺寸及加工邊界，并將圖形中心的最高點(diǎn)移到系統(tǒng)坐標(biāo)原點(diǎn)，便于加工時(shí)以圖形中心對(duì)刀。效果如圖19所示。
圖19 產(chǎn)生結(jié)果示意圖
（2）規(guī)劃曲面挖槽粗加工刀具路徑，預(yù)留量“0.3”
規(guī)劃數(shù)碼相機(jī)面殼凸模曲面挖槽粗加工刀具路徑，目的是粗切除大部分的工件材料。效果如圖20所示。
圖20 曲面挖槽粗加工刀具路徑示意圖
（3）工件參數(shù)設(shè)置
在數(shù)碼相機(jī)面殼凸模進(jìn)行曲面挖槽粗加工模擬前，先要對(duì)坯料工件參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。
（4）曲面挖槽粗加工實(shí)體加工模擬
利用MasterCAM系統(tǒng)提供的實(shí)體加工模擬功能，對(duì)工件進(jìn)行實(shí)體粗加工模擬，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)曲面挖槽粗加工中存在的問題，以便對(duì)不合理的粗加工參數(shù)加以改進(jìn)。效果如圖21所示。
圖21 曲面挖槽粗加工結(jié)果示意圖
（5）規(guī)劃曲面挖槽加工刀具路徑，將模具靠面加工到位
規(guī)劃數(shù)碼相機(jī)面殼凸模曲面挖槽加工刀具路徑，目的是清除上一步曲面挖槽粗加工后在模具靠面余留下的殘料。效果如圖22、圖23所示。
圖22 曲面挖槽加工刀具路徑示意圖
圖23 曲面挖槽加工結(jié)果示意圖
（6）規(guī)劃曲面挖槽加工刀具路徑，清除頂部平坦部位殘料
規(guī)劃數(shù)碼相機(jī)面殼凸模曲面挖槽加工刀具路徑，目的是清除第一步曲面挖槽粗加工后在工件頂面余留下的殘料。效果如圖24、圖25所示。
圖24 曲面挖槽加工刀具路徑示意圖
圖25 曲面挖槽加工結(jié)果示意圖
（7）規(guī)劃外形加工刀具路徑
規(guī)劃數(shù)碼相機(jī)面殼凸模外形加工刀具路徑，將針對(duì)頂面曲面挖槽加工無法清除的殘料進(jìn)行切削。效果如圖26、圖27所示。
圖26 外形加工刀具路徑示意圖
圖27 外形加工結(jié)果示意圖
（8）規(guī)劃曲面等高外形精加工刀具路徑
規(guī)劃數(shù)碼相機(jī)面殼凸模曲面等高外形精加工刀具路徑，主要針對(duì)較陡曲面的余留殘料進(jìn)行精加工。效果如圖28、圖29所示。
圖28 曲面等高外形精加工刀具路徑示意圖
圖29 等高外形精加工結(jié)果示意圖
（9）規(guī)劃曲面等高外形精加工刀具路徑
規(guī)劃數(shù)碼相機(jī)面殼凸模曲面等高外形精加工刀具路徑，主要針對(duì)前一等高外形精加工刀具路徑在曲面下部余留的殘料進(jìn)行精加工，同時(shí)清角。效果如圖30、圖31所示。
圖30 曲面等高外形精加工刀具路徑示意圖
圖31 等高外形精加工結(jié)果示意圖
（10）生成加工NC代碼
利用MasterCAM系統(tǒng)的Post后處理功能，自動(dòng)生成加工數(shù)碼相機(jī)面殼凸模所需要的NC代碼。效果如下所示。
%0000
N106G0G90G54X49.131Y-66.003S800M3
N108Z30.
N110Z5.3
N112G1Z2.3F300.
N114G3X48.869Y-71.997Z1.806I-.131J-2.997
N116X49.131Y-66.003Z1.312I.131J2.997
N118X48.869Y-71.997Z.818I-.131J-2.997
N120X49.131Y-66.003Z.324I.131J2.997
N122X48.869Y-71.997Z-.17I-.131J-2.997
N124X51.121Y-71.121Z-.3I.131J2.997
N126G1X54.Y-73.999
N128Y-68.08
N130X-54.
N132Y-62.16
.
.
.
N8240X-30.107Y-53.222
N8242X-30.89Y-52.372
N8244X-31.602Y-51.461
N8246X-32.236Y-50.495
N8248X-32.79Y-49.481
N8250X-33.258Y-48.424
N8252X-33.64Y-47.333
N8254X-33.93Y-46.215
N8256X-34.129Y-45.076
N8258X-34.234Y-43.925
N8260X-34.252Y-43.217
N8262Y-43.215
N8264Y-38.175
N8266X-55.
N8268G0Z-17.1
N8270Z30.
N8272M5
N8274G91G28Z0.
N8276G28X0.Y0.A0.
N8278M30
%
（11）傳輸NC程序
利用MasterCAM系統(tǒng)的Communic傳輸功能，將系統(tǒng)自動(dòng)生成的數(shù)碼相機(jī)面殼凸模NC代碼傳輸?shù)綌?shù)控加工設(shè)備的控制器內(nèi)。
（12）加工參數(shù)設(shè)置
表2 凸模加工參數(shù)設(shè)置
序號(hào)
刀 具
進(jìn) 給 率（mm/min）
下刀速率（mm/min）
退刀速率（mm/min）
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
Z軸進(jìn)給量（mm）
加工余量（mm）
(2)
Φ10平銑刀
300
300
800
800
0.6
0.3
(5)
Φ10平銑刀
300
300
800
800
0.6
0
(6)
Φ8平銑刀
360
360
1000
1000
0.3
0
(7)
Φ8平銑刀
360
360
1000
1000
0.3
0
(8)
Φ10球刀
700
700
2300
2300
0.3
0
(9)
Φ6平銑刀
100
100
1500
1500
0.15
0
8 結(jié)束語
在此次設(shè)計(jì)的過程中，培養(yǎng)了我的綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，分析和解決實(shí)際中所遇到問題的能力，并且能鞏固和深化我所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，使我在調(diào)查研究和收集資料等方面有了顯著的提高，同時(shí)在理解分析能力、制定設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖能力方面有較大的進(jìn)步；另外我的技術(shù)分析和組織工作的能力也有一定程度的提高。
參考文獻(xiàn)
[1] 何滿才. Pro/ENGINEER模具設(shè)計(jì)與Mastercam數(shù)控加工[M]. 北京：人民郵電出版社，2006
[2] 孫中柏. Mastercam 9.1模具設(shè)計(jì)與加工范例[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2006
[3] 戴向國. Mastercam 9.0數(shù)控加工基礎(chǔ)教程[M]. 北京：人民郵電出版社，2004
[4] 龍馬工作室. Pro/ENGINEER Wildfire 2.0完全自學(xué)手冊(cè)[M]. 北京：人民郵電出版社，2003
[5] 蔡漢明. 新編實(shí)用數(shù)控加工手冊(cè)[M]. 北京：人民郵電出版社，2008
[6] 彭建生. 模具設(shè)計(jì)與加工速查手冊(cè)[M]. 北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005
[7] 蘇樹珊. 模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)綜合手冊(cè)[M]. 廣州：華南理工大學(xué)出版社，2003
[8] 何慶. 機(jī)械制造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008
[9] 孫波. 機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)寶典[M]. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2008
[10] 張以鵬. 實(shí)用切削手冊(cè)[M]. 遼寧：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2007
[11] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì). 金屬切削手冊(cè)[M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2006
[12] 梁慶. 模具數(shù)控銑削加工工藝分析與操作案例[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007
[13] 中國機(jī)械工程學(xué)會(huì). 金屬材料手冊(cè)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005
[14] 陳建軍. 數(shù)控銑床與加工中心操作與編程訓(xùn)練及案例[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008
[15] 施平. 機(jī)械工程專業(yè)英語[M]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2002
[16] 詹友剛. Pro/ENGINEER模具設(shè)計(jì)教程[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006
[17] 老虎工作室. Pro/ENGINEER模具設(shè)計(jì)與數(shù)控加工[M]. 北京：人民郵電出版社，2006
[18] 李晨希. 金屬材料及其成形性能[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007
致 謝
非常感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和老師給我提供了這次良好的深入學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)和寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不但使我將大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識(shí)再次回顧學(xué)習(xí)，而且也使我學(xué)到了專業(yè)領(lǐng)域中一些前沿的知識(shí)。非常感謝在本次設(shè)計(jì)中曾給予我耐心指導(dǎo)和親切關(guān)懷的老師及幫助過我的同學(xué)，正是由于他們的幫助和鼓勵(lì)才使我能夠在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中克服種種困難，最終順利完成論文，他們的學(xué)識(shí)和為人也深深地影響著我。在此，請(qǐng)?jiān)试S我再次向曾直接給予我多次指導(dǎo)的導(dǎo)師表示最忠誠的敬意！
22