畢業(yè)設(shè)計(jì)論文電吹風(fēng)的設(shè)計(jì)及數(shù)控自動(dòng)編程

1、緒論本世紀(jì)的一個(gè)重大變革是全球市場(chǎng)的統(tǒng)一，它使市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，產(chǎn)品更新更快，但是有限的資源加上消費(fèi)者對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品的需求日益增加，使你合很難保持市場(chǎng)分額。在這種背景下，cad/cam/cae技術(shù)得到迅速普及和極大發(fā)展。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束當(dāng)年，美國(guó)評(píng)出的最具影響的十大技術(shù)中，cad/cam/cae技術(shù)便榜上有名。在為數(shù)眾多的cad/cam/cae軟件中， 主流軟件包種類(lèi)繁多，pro/e，ug， mastercam都是其中極品，但pro/e工業(yè)解決方案地位顯赫，它是美國(guó)ptc公司的拳頭產(chǎn)品，技術(shù)領(lǐng)先，在機(jī)械、電子、航空、航天、郵電、兵工、紡織等各行各業(yè)都有應(yīng)用，是cad/cam/cae領(lǐng)域少有的頂尖“人物

2、”。 pro/engineer軟件包括的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境支持并行工作，它通過(guò)一系列完全相關(guān)的模塊表述產(chǎn)品的外形、裝配及其他功能。pro/e能夠讓多個(gè)部門(mén)同時(shí)致力于單一的產(chǎn)品模型。包括對(duì)大型項(xiàng)目的裝配體管理、功能仿真、制造、數(shù)據(jù)管理等，其主要功能模塊如下：一、工業(yè)設(shè)計(jì)(caid)模塊 工業(yè)設(shè)計(jì)模塊主要用于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行幾何設(shè)計(jì)，以前，在零件未制造出時(shí)，是無(wú)法觀看零件形狀的，只能通過(guò)二維平面圖進(jìn)行想象?，F(xiàn)在，用3d可以生成實(shí)體模型，但用3d生成的模型在工程實(shí)際中是“中看不中用”。用pro/e生成的實(shí)體建模，不僅中看，而且相當(dāng)管用。事實(shí)上，pro/e后階段的各個(gè)工作數(shù)據(jù)的產(chǎn)生都要依賴(lài)于實(shí)體建模所生成的數(shù)據(jù)。

3、二、機(jī)械設(shè)計(jì)(cad)模塊 機(jī)械設(shè)計(jì)模塊是一個(gè)高效的三維機(jī)械設(shè)計(jì)工具，它可繪制任意復(fù)雜形狀的零件。在實(shí)際中存在大量形狀不規(guī)則的物體表面，如圖1中的摩托車(chē)輪轱，這些稱(chēng)為自由曲面。隨著人們生活水平的提高，對(duì)曲面產(chǎn)品的需求將會(huì)大大增加。用 pro/e生成曲面僅需2步3步*作。pro/e生成曲面的方法有：拉伸、旋轉(zhuǎn)、放樣、掃掠、網(wǎng)格、點(diǎn)陣等。由于生成曲面的方法較多，因此pro/e可以迅速建立任何復(fù)雜曲面。 三、 功能仿真(cae)模塊 功能仿真模塊主要進(jìn)行有限元分析。我們中國(guó)有句古話(huà)：“畫(huà)虎畫(huà)皮難畫(huà)骨，知人知面不知心”。主要是講事物內(nèi)在特征很難把握。機(jī)械零件的內(nèi)部變化情況是難以知曉的。有限元仿真使我們

4、有了一雙慧眼，能“看到”零件內(nèi)部的受力狀態(tài)。利用該功能，在滿(mǎn)足零件受力要求的基礎(chǔ)上，便可充分優(yōu)化零件的設(shè)計(jì)。著名的可口可樂(lè)公司，利用有限元仿真，分析其飲料瓶，結(jié)果使瓶體質(zhì)量減輕了近20，僅此一項(xiàng)就取得了極大的經(jīng)濟(jì)效益。 四、 制造(cam)模塊 在機(jī)械行業(yè)中用到的 cam制造模塊中的功能是nc machining(數(shù)控加工)。說(shuō)到數(shù)控功能，就不能不提八十年代著名的“東芝事件”。當(dāng)時(shí)，蘇聯(lián)從日本東芝公司引進(jìn)了一套五座標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控軟件cammax，加工出高精度、低噪聲的潛艇推進(jìn)器，從而使西方的反潛系統(tǒng)完全失效，損失慘重。東芝公司因違反“巴統(tǒng)”協(xié)議，擅自出口高技術(shù)，受到了嚴(yán)厲的制裁。在這一事件中

5、出盡風(fēng)頭的cammax軟件就是一種數(shù)控模塊。 六、 數(shù)據(jù)交換(geometry translator)模塊 在實(shí)際中還存在一些別的cad系統(tǒng)，如ug、euclid、cimatrton、mdt等，由于它們門(mén)戶(hù)有別，所以自己的數(shù)據(jù)都難以被對(duì)方所識(shí)別。但在實(shí)際工作中，往往需要接受別的cad數(shù)據(jù)。這時(shí)幾何數(shù)據(jù)交換模塊就會(huì)發(fā)揮作用。本設(shè)計(jì)的通過(guò)應(yīng)用pro/e3.0來(lái)介紹電吹風(fēng)的設(shè)計(jì)及數(shù)控自動(dòng)編程。1 電吹風(fēng)模型的建立1.1 建立新文件啟動(dòng)pro/e系統(tǒng)，單擊“文件”、“設(shè)置工作目錄”、“f盤(pán)”、“畢業(yè)設(shè)計(jì)”“確定”。完成工作目錄的設(shè)置。單擊“文件”、“新建”，在新增對(duì)話(huà)框的類(lèi)型中選擇“零件”，子類(lèi)型選擇

6、“實(shí)體”，輸入文件名稱(chēng)：dfc，取消選中的缺省模板，單擊“確定”如圖1-1。 圖1-1 新建對(duì)話(huà)框 圖1-2 新文件選項(xiàng)對(duì)話(huà)框在“新文件選項(xiàng)”對(duì)話(huà)框中選擇“mmns-part-solid”、單擊“確定”如圖1-2。進(jìn)入pro/e建模界面。界面顯示坐標(biāo)系prt-csys-def及基準(zhǔn)面front、top、right。1.2 建立旋轉(zhuǎn)特征單擊右工具條中的按鈕，彈出如圖1-3所示的控制面板。單擊“位置”、“定義”選取front面為草繪平面，接受箭頭默認(rèn)的參考平面和方向，單擊“草繪”進(jìn)入草繪器。繪制圖1-4所示截面。單擊 、返回圖1-3，單擊右下角的。圖1-3 旋轉(zhuǎn)操控面板圖1-4 草繪截面單擊，完成

7、的旋轉(zhuǎn)體如圖1-5所示。 圖1-5 旋轉(zhuǎn)體 圖1-6 倒圓角操控面板1.3 建立倒圓角特征單擊右工具欄上的按鈕，進(jìn)入如圖1-6所示的控制面板，在角度中輸入“25”，選擇實(shí)體邊界完成后如圖1-7所示。 圖1-7 倒圓角后 圖1-8 拉伸操控面板1.4 建立拉伸實(shí)體特征單擊右工具欄上的按鈕，進(jìn)入如圖1-8所示的控制面板，單擊“放置”、“定義”、選取基準(zhǔn)面front為草繪面，接受箭頭默認(rèn)方向（箭頭朝外）、單擊“確定”進(jìn)入草繪器，繪制圖1-9所示的截面，單擊 在拉伸深度里輸入“50”后單擊右下角的。完成的拉伸如圖1-10。圖1-9 草繪截面 圖1-10 完成拉伸體1.5 建立拉伸曲面特征單擊右工具欄上

8、的按鈕，進(jìn)入如圖1-8所示的控制面板單擊，單擊“放置”、“定義”、選取基準(zhǔn)面front為草繪面，接受箭頭默認(rèn)方向（箭頭朝外）、單擊“確定”進(jìn)入草繪器，繪制圖1-11所示的截面，單擊 在拉伸方式里選擇，深度里輸入“50”單擊“選項(xiàng)”選取“封閉端”前的復(fù)選框如圖1-12，后單擊右下角的。完成的拉伸如圖1-13。 圖1-11 草繪截面 圖1-12 選項(xiàng) 圖1-13 完成拉伸曲面1.6 建立拉伸曲面特征單擊右工具欄上的按鈕，進(jìn)入如圖1-8所示的控制面板單擊，單擊“放置”、“定義”、選取基準(zhǔn)面front為草繪面，接受箭頭默認(rèn)方向（箭頭朝外）、單擊“確定”進(jìn)入草繪器，繪制圖1-14所示的截面，單擊 在拉伸

9、方式里選擇，深度里輸入“50”，單擊“選項(xiàng)”選取“封閉端”前的復(fù)選框如圖1-12，后單擊控制面板右下角的完成。 圖1-14 草繪截面 圖1-15 草繪截面 單擊右工具欄上的按鈕，進(jìn)入如圖1-8所示的控制面板單擊，單擊“放置”、“定義”、選取基準(zhǔn)面front為草繪面，接受箭頭默認(rèn)方向（箭頭朝外）、單擊“確定”進(jìn)入草繪器，繪制圖1-15所示的截面，單擊 在拉伸深度里輸入“25”，方向向反方向，單擊“選項(xiàng)”選取“封閉端”前的復(fù)選框如圖1-12，后單擊右下角的。完成的拉伸如圖1-16。 圖1-16 完成拉伸曲面 圖1-17 草繪截面1.7 建立拉伸曲面特征單擊右工具欄上的按鈕，進(jìn)入如圖1-8所示的控制

10、面板單擊，單擊“放置”、“定義”、選取基準(zhǔn)面top為草繪面，接受箭頭默認(rèn)方向的反方向（箭頭朝上）、單擊“確定”進(jìn)入草繪器，繪制圖1-17所示的截面，單擊 在拉伸深度里輸入“20”. 后單擊右下角的。完成的拉伸如圖1-18。 圖1-18 完成拉伸曲面1.8 合并曲面選取要合并的曲面單擊，進(jìn)行曲面合并（只能選取兩個(gè)曲面進(jìn)行合并，）。合并結(jié)果如圖1-19。圖1-19 完成曲面合并1.9 由曲面生成實(shí)體 選取合并好的曲面，單擊“編輯”菜單里的“實(shí)體化”選項(xiàng)，彈出圖1-20所示控制面板，單擊右下角的。完成操作，此時(shí)合并后的曲面生成為實(shí)體，并和前面的旋轉(zhuǎn)體結(jié)合為一體。圖1-20 曲面實(shí)體化操控面板1.10

11、 建立拔模特征單擊右工具欄上的按鈕，進(jìn)入如圖1-21所示的控制面板如圖1-22所示加亮的面為拔模面，選取基準(zhǔn)面top為拔模曲軸，在拔模角度里輸入“-2”。單擊右下角的后完成拔模特征。圖1-21 拔摸操控面板圖1-22 拔摸曲面1.11 建立倒角特征單擊右工具欄上的按鈕，進(jìn)入如圖1-6所示的控制面板，在角度中輸入“3”，選擇實(shí)體邊界完成后如圖1-23所示。圖1-23 倒圓角后1.12 建立抽殼特征單擊右工具欄上的按鈕，進(jìn)入如圖1-24所示的控制面板，在抽殼厚度中輸入“2”，選擇實(shí)體底平面和前端面作為去除面，單擊右下角的完成后如圖1-25所示。圖1-24 抽殼操控面板圖1-25 完成抽殼后1.13

12、 建立拉伸除料特征單擊右工具欄上的按鈕，進(jìn)入如圖1-8所示的控制面板，單擊“”、再單擊“放置”、“定義”、選取基準(zhǔn)面right為草繪面，接受箭頭默認(rèn)方向的反方向（箭頭朝外）、單擊“確定”進(jìn)入草繪器，繪制圖1-26所示的截面，單擊 在拉伸深度里輸入“200”后單擊右下角的。完成的拉伸如圖1-27。 圖1-26 草繪截面 圖1-27拉伸除料單擊右工具欄上的按鈕，進(jìn)入如圖1-8所示的控制面板，單擊“”、再單擊“放置”、“定義”、選取基準(zhǔn)面top為草繪面，接受箭頭默認(rèn)方向的反方向（箭頭朝外）、單擊“確定”進(jìn)入草繪器，繪制圖1-28所示的截面，單擊 在拉伸深度里輸入“30”后單擊右下角的。完成的拉伸如圖

13、1-29。圖1-28 草繪截面 圖1-29 最終的電吹風(fēng)的外殼模型 2 電吹風(fēng)模型模具型腔的建立2.1 建立新文件啟動(dòng)pro/e系統(tǒng)，單擊“文件”、“設(shè)置工作目錄”、“f盤(pán)”、“畢業(yè)設(shè)計(jì)”“確定”。完成工作目錄的設(shè)置。單擊“文件”、“新建”，在新增對(duì)話(huà)框的類(lèi)型中選擇“制造”，子類(lèi)型選擇“模具型腔”，輸入文件名稱(chēng)：molding，取消選中的缺省模板，單擊“確定”如圖2-1，彈出圖2-2所示的對(duì)話(huà)框。選取“mms-mfg-mold”后再單擊“確定”按鈕進(jìn)入建模界面。圖2-1 新建對(duì)話(huà)框 圖2-2 新文件選項(xiàng)對(duì)話(huà)框2.2 建立mold model（1）讀取設(shè)計(jì)好的零件作為參考零件單擊右工具欄里的按鈕

14、，彈出如圖2-3所示的布局對(duì)話(huà)框和圖2-4所示的打開(kāi)對(duì)話(huà)框。選取圖2-4中的零件單擊“確定”，并彈出2-5所示的對(duì)話(huà)框，單擊“確定”又返回到“布局”對(duì)話(huà)框。單擊“參照模型起點(diǎn)與方向”下的箭頭彈出如圖2-6所示的菜單，單擊“動(dòng)態(tài)”彈出如圖2-7所示的對(duì)話(huà)框，在旋轉(zhuǎn)角度里輸入“90”單擊“確定”又返回到布局對(duì)話(huà)框，單擊“布局起點(diǎn)”下的箭頭再選取“mold-def-csys”坐標(biāo)系單擊確定完成參考零件的布局。結(jié)果如圖2-8所示。 圖2-3 布局對(duì)話(huà)框 圖2-4 打開(kāi)對(duì)話(huà)框 圖2-5 創(chuàng)建參考模型對(duì)話(huà)框 圖2-6 坐標(biāo)系菜單 圖2-7 參照模型方向?qū)υ?huà)框 圖2-8 參照模型零件（2）設(shè)置收縮率單擊右工

15、具欄上的按鈕，彈出如圖2-9所示的對(duì)話(huà)框，選取“坐標(biāo)系”下的箭頭，然后選取“mold-def-cysy”坐標(biāo)系，在“收縮率”里輸入“0.005”后單擊。 圖2-9 按比例收縮對(duì)話(huà)框 圖2-10 元件創(chuàng)建對(duì)話(huà)框2.3 創(chuàng)建工件單擊右菜單管理器中的“模具型腔”、“創(chuàng)建”、“工件”、“手動(dòng)”，彈出如圖2-10所示的對(duì)話(huà)框，單擊“確定”后又彈出圖2-11所示的對(duì)話(huà)框選擇“創(chuàng)建特征”單選框后單擊“確定”。返回“模具模型”菜單管理器，單擊“實(shí)體”、“加材料”、“拉伸”、“實(shí)體”、“完成”，進(jìn)入圖1-8所示的對(duì)話(huà)框，單擊“設(shè)置”、“定義”單擊右側(cè)工具欄上的選取“main-parting-pln”面作為基準(zhǔn)面

16、向相反方向偏移30得到基準(zhǔn)面dtm1，接受系統(tǒng)默認(rèn)的方向選取front為參照面單擊“草繪”進(jìn)入草繪器，繪制如圖2-12所示的截面后單擊，在拉伸深度里輸入85后點(diǎn)擊后完成工件的創(chuàng)建。此時(shí)工件為綠色。.圖2-11 創(chuàng)建選項(xiàng)對(duì)話(huà)框 圖2-12 草繪截面2.4 創(chuàng)建分型曲面（1） 復(fù)制參照零件的所有表面單擊右工具欄上的進(jìn)入創(chuàng)建分型曲面界面。單擊“編輯”、“屬性”彈出“屬性”對(duì)話(huà)框，接受系統(tǒng)默認(rèn)的名稱(chēng)單擊“確定”。選取零件上表面的任意一個(gè)面（為了容易選取可以把工件隱藏起來(lái)），單擊“編輯”、“復(fù)制”、“編輯”、“粘貼”打開(kāi)粘貼對(duì)話(huà)框如圖2-13，按住ctrl鍵的同時(shí)選取實(shí)體上所有上表面，然后單擊。再選取實(shí)

17、體的上表面（有漏洞的面），單擊“編輯”、“復(fù)制”、“編輯”、“粘貼”打開(kāi)粘貼對(duì)話(huà)框如圖2-13，把鼠標(biāo)放在繪圖區(qū)右擊，從彈出的菜單里選“排除曲面并填充孔”再選取剛才選的曲面后單擊，完成復(fù)制。按住ctrl鍵不放選取模型樹(shù)中的復(fù)制1和復(fù)制2如圖2-14，單擊有工具欄上的打開(kāi)對(duì)話(huà)框，在對(duì)話(huà)框中單擊“連接”單選按鈕如圖2-15，按。圖2-13 粘貼操控面板 圖2-14 模型樹(shù)圖2-15合并操控面板（2）將復(fù)制的曲面延伸到工件選取要延伸的曲線1單擊“編輯”、“延伸”打開(kāi)延伸對(duì)話(huà)框，選擇延伸到平面按鈕，再選擇工件的平面，單擊。選取要延伸的曲線2單擊“編輯”、“延伸”打開(kāi)延伸對(duì)話(huà)框，選擇延伸到平面按鈕，再選

18、擇工件的平面，單擊。延伸結(jié)果如圖2-16。圖2-16 完成延伸曲面邊界（3） 填充分型曲面單擊“編輯”、“填充”打開(kāi)填充對(duì)話(huà)框如圖2-17所示，單擊“參照”、“定義”選取“main-parting-ppin”作為草繪面接受系統(tǒng)默認(rèn)的參照和方向后單擊“草繪”進(jìn)入草繪器，繪制如圖2-18所示的圖單擊再單擊填充對(duì)話(huà)框上的完成。 圖2-17 填充操控面板圖2-18 草繪填充截面（4） 合并分型曲面選取如圖2-19所示的兩個(gè)曲面單擊打開(kāi)合并對(duì)話(huà)框。單擊箭頭改變方向后單擊。完成后如圖2-20所示。單擊右工具欄上的完成分型曲面的繪制。 圖2-19 模型樹(shù)圖2-20 合并曲面2.5 分模單擊右工具欄上的，彈出

19、如圖2-21所示的菜單，選擇“兩個(gè)體積塊”、“所有工件”、“完成”，彈出如圖2-22所示的對(duì)話(huà)框，選取創(chuàng)建的分型曲面后單擊確定彈出如圖2-23所示的對(duì)話(huà)框單擊“著色”、“確定”。結(jié)果如圖2-24所示。又彈出如圖2-25所示的對(duì)話(huà)框，單擊“著色”、“確定”。結(jié)果如圖2-26所示。 圖2-21 模具菜單 圖2-22 分割對(duì)話(huà)框 圖2-23 屬性對(duì)話(huà)框 圖2-24 下模2-25 圖2-25 屬性對(duì)話(huà)框 圖2-26 上模2.6 抽模單擊右工具欄上的，彈出如圖2-27所示的對(duì)話(huà)框單擊后再單擊“確定”。接受系統(tǒng)默認(rèn)的名稱(chēng)，點(diǎn)。 圖2-27 創(chuàng)建模具元件2.7 開(kāi)模（1） 隱藏參考零件、工件、分型曲面單擊按

20、鈕，彈出圖2-28所示對(duì)話(huà)框，選取“mfg0001”、“prt0003”然后單擊遮蔽按鈕。再單擊圖2-28所示對(duì)話(huà)框上的分型面，選取part-surf-1將其遮蔽。單擊關(guān)閉。圖2-28 模具菜單 圖2-29 遮蔽-取消遮蔽對(duì)話(huà)框（2）定義開(kāi)模單擊右工具欄上的彈出圖2-29所示的菜單，單擊“定義間距”、“完成/返回”。選取移動(dòng)件：選取上模。選取移動(dòng)參考方向：選取上模的上表面。輸入“100”。以相同的方式移動(dòng)下模想下100。完成如圖2-30。 圖2-30 上、下開(kāi)模狀態(tài)3 電吹風(fēng)下模的加工3.1 建立新文件啟動(dòng)pro/e系統(tǒng)，單擊“文件”、“設(shè)置工作目錄”、“f盤(pán)”、“畢業(yè)設(shè)計(jì)”“確定”。完成工作

21、目錄的設(shè)置。單擊“文件”、“新建”，在新增對(duì)話(huà)框的類(lèi)型中選擇“制造”，子類(lèi)型選擇“nc組件”，輸入文件名稱(chēng)：zhizao，取消選中的缺省模板，單擊“確定”。彈出對(duì)話(huà)框。選取“mms-mfg-nc”后再單擊“確定”按鈕進(jìn)入加工界面。單擊右菜單的“制造模型”、“裝配”、“參考模型”進(jìn)入打開(kāi)對(duì)話(huà)框，選擇mold-vol-1-1.part后單擊打開(kāi)。彈出“放置”對(duì)話(huà)框選取缺省“確定”。3.2 創(chuàng)建工件單擊“制造模型”、“創(chuàng)建”、“工件”在工件名稱(chēng)里輸入“part”后單擊確定。彈出菜單選擇“拉伸”、“加材料”、“完成”。彈出圖1-8所示的對(duì)話(huà)框，單擊“設(shè)置”、“定義”選取零件底面作為基準(zhǔn)面，接受系統(tǒng)默認(rèn)

22、的方向選取front為參照面單擊“草繪”進(jìn)入草繪器，繪制如圖3-1所示的截面后單擊，在拉伸深度里輸入60后點(diǎn)擊后完成工件的創(chuàng)建。此時(shí)工件為綠色。圖3-1 草繪截面3.3 定義加工操作單擊右菜單管理器中的“制造設(shè)置”，彈出圖3-2所示的對(duì)話(huà)框單擊nc機(jī)床右邊的，彈出“機(jī)床設(shè)置對(duì)話(huà)框”，接受系統(tǒng)默認(rèn)的參數(shù)單擊“確定”。又返回到“制造設(shè)置”。單擊加工零點(diǎn)后的箭頭，創(chuàng)建坐標(biāo)系。選取工件的上表面、nc-asm-pight、nc-asm-front確定其位置。單擊退刀后面的箭頭彈出圖3-3所示的對(duì)話(huà)框，選取“沿z軸”在里面輸入“10”、“確定”。返回“操作設(shè)置”，在“公差”里面輸入“0.01”、“確定”。圖3-2 操作設(shè)置對(duì)話(huà)框 圖3-3退刀選取對(duì)話(huà)框（1）創(chuàng)建nc加工類(lèi)型單擊菜單管理器中的“加工”、“nc序列”、“體積塊”、“3軸”“完成”。彈出圖3-4所示的菜單，單擊“完成”。彈出圖3-5所示的“刀具設(shè)置”對(duì)話(huà)框。在刀具類(lèi)型里選擇“端銑刀”。刀具直徑里輸入12。單擊“應(yīng)用”、“確定”。返回“制造參數(shù)”對(duì)話(huà)框圖3-6，單擊“設(shè)置”彈出“設(shè)置”對(duì)話(huà)框，設(shè)置參數(shù)如圖3-7所示，單擊“保存”“確定”。返回圖3-4所示的菜單，單擊“完成”。 圖3-4序列設(shè)置菜單 圖3-5 刀具設(shè)置對(duì)話(huà)框 圖3-6 制造參數(shù)菜單圖3-7 參數(shù)樹(shù)對(duì)話(huà)框3.4 創(chuàng)建體積塊單