數(shù)控應用技術專業(yè)畢業(yè)論文--萬能充電器設計及模具型腔加工

1、數(shù)控應用技術專業(yè)畢業(yè)論文-萬能充電器設計及模具型腔加工 目 錄摘要1關鍵詞1引言21數(shù)控加工技術簡介222 1.3 數(shù)控加工的優(yōu)點332零件造型4 2.1 CAD模塊44493上殼凸模分模14 4上殼凹模分模175下殼凸模分模19 6下殼凹模分模217凸凹模的組裝228凹模的仿真加工222223282929309實體仿真加工31結論32謝辭32參考文獻33附件1 程序清單34附件2凹模加工工藝分析36摘 要本次的畢業(yè)設計是萬能充電器外殼的設計，課題的目的是讓我們在以往對UG學習的根底上熟悉萬能充電器造型的設計流程；熟練運用UG分模，以及UG編程的一次考驗，它既是一次檢閱，也是一次鍛煉，使我們系

2、統(tǒng)地掌握萬能充電器造型設計的技術，并與Auto CAD，CAD/CAM,Pro/e等模具設計軟件相結合，提高了我們的UG設計能力。關鍵詞：萬能充電器、數(shù)控加工、分模、UG軟件引言當今的機械制造業(yè)已不是傳統(tǒng)意義上的機械加工，而是集機械、電子、光學、信息、材料、生物、能源、管理等學科最新成就為一體的新技術綜合體。世界各國經(jīng)濟的競爭，也主要表達在制造技術的競爭，先進制造技術已成為當代國際間科技競爭的重點。新形勢下，我國機械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)和機遇。機械制造中綜合應用的CAD/CAM技術，曾為機械制造業(yè)提供了強有力的技術支持，它的應用現(xiàn)狀及開展趨勢必將對我國的機械制造業(yè)產(chǎn)生深遠的影響。數(shù)控技術起源

3、于航空工業(yè)的需要，20世紀40年代后期，美國一家直升機公司提出了數(shù)控機床的初始設想，1952年美國麻省理工學院研制出三坐標。50年代中期這種數(shù)控銑床已用于加工飛機零件。60年代，和程序編制工作日益成熟和完善，數(shù)控機床已被用于各個工業(yè)部門，但航空航天工業(yè)始終是數(shù)控機床的最大用戶。一些大的航空工廠配有數(shù)百臺數(shù)控機床，其中以切削機床為主。數(shù)控加工的零件有飛機和火箭的整體壁板、大梁、蒙皮、隔框、螺旋槳以及航空發(fā)動機的機匣、軸、盤、葉片的模具型腔和液體火箭發(fā)動機燃燒室的特型腔面等。數(shù)控機床開展的初期是以連續(xù)軌跡的數(shù)控機床為主，連續(xù)軌跡控制又稱輪廓控制，要求刀具相對于零件按規(guī)定軌跡運動。以后又大力開展點位

4、控制數(shù)控機床。點位控制是指刀具從某一點向另一點移動，只要最后能準確地到達目標而不管移動路線如何。 數(shù)控加工的特點工序集中數(shù)控機床一般帶有可以自動換刀的刀架、刀庫，換刀過程由程序控制自動進行，因此，工序比擬集中。工序集中帶來巨大的經(jīng)濟效益 減少機床占地面積，節(jié)約廠房。 減少或沒有中間環(huán)節(jié)如半成品的中間檢測、暫存搬運等，既省時間又省人力。加工自動化 數(shù)控機床加工時，不需人工控制刀具，自動化程度高。帶來的好處很明顯。對操作工人的要求降低一個普通機床的高級工，不是短時間內可以培養(yǎng)的，而一個不需編程的數(shù)控工培養(yǎng)時間極短如需要一周即可，還會編寫簡單的加工程序。并且，數(shù)控工在數(shù)控機床上加工出的零件比普通工在

5、傳統(tǒng)機床上加工的零件精度要高，時間要省。降低了工人的勞動強度：數(shù)控工人在加工過程中，大局部時間被排斥在加工過程之外，非常省力。 產(chǎn)品質量穩(wěn)定數(shù)控機床的加工自動化，免除了普通機床上工人的疲勞、粗心、估計等人為誤差，提高了產(chǎn)品的一致性。 加工效率高數(shù)控機床的自動換刀等使加工過程緊湊，提高了勞動生產(chǎn)率。數(shù)控加工的優(yōu)點大量減少工裝數(shù)量，加工形狀復雜的零件不需要復雜的工裝。如要改變零件的形狀和尺寸，只需要修改零件加工程序，適用于新產(chǎn)品研制和改型。加工質量穩(wěn)定，加工精度高，重復精度高，適應飛行器的加工要求。多品種、小批量生產(chǎn)情況下生產(chǎn)效率較高，能減少生產(chǎn)準備、機床調整和工序檢驗的時間，而且由于使用最正確切

6、削量而減少了切削時間。可加工常規(guī)方法難于加工的復雜型面，甚至能加工一些無法觀測的加工部位。數(shù)控加工的缺點是機床設備費用昂貴，要求維修人員具有較高水平。 開展造型技術的核心是造型的思路，而不在于軟件功能本身。大多數(shù)CAD/CAM軟件的根本功能大同小異，要在短時間內學會這些功能的操作并不難，但面對實際產(chǎn)品時卻又感到無從下手，這是許多自學者常常遇到的問題。這就好比學射擊，其核心技術其實并不在于對某一型號的槍械的操作一樣。只要真正掌握了造型的思路和技巧，無論使用何種CAD/CAM軟件都能成為造型高手。 圖2-27偏置曲線 圖2-28偏置曲線11單擊特殊工具條上的【拉伸】按鈕，彈出拉伸對話框開始為0終點

7、距離為7拉升方向指向Z軸負方向，并與萬能充電器外殼進行【布爾求差】運算，如圖2-29所示的預覽視圖。圖2-29拉伸求差12單擊【實用工具】條上的【草圖】按鈕，彈出草圖對話框。選擇凹槽外外表為基準面創(chuàng)立草圖，如圖2-30所示的黃色面，繪制如圖2-31所示的草圖完成草圖并拉伸，拉伸方向為X負方向，距離為9距離只要大于凹槽的最大寬度并與充電器外殼布爾求差運算，如圖2-32所示的預覽視圖。圖2-30草圖面 圖2-31草圖圖2-32預覽13U形缺口的創(chuàng)立單擊【實用工具】條上的【草圖】按鈕，彈出草圖對話框。選擇如圖2-33所示的黃色面為基準面創(chuàng)立草圖，繪制如圖2-34所示的的草圖，然后完成草圖拉伸，拉升距

8、離為2只要大于凹槽壁厚就可以并與充電器外殼進行布爾求差如圖2-35所示的預覽視圖。圖2-33草圖面 圖4-34草圖14最后單擊【確認】按鈕完成拉伸求差操作效果如圖2-36所示。圖2-35預覽 圖2-36效果15單擊特征工具條上的鏡像特征按鈕彈出就像特征對話框，選擇步驟14中所完成的拉伸求差特征，鏡像平面選擇YZ平面最后單擊確認按鈕效果如圖2-37所示。16單擊【實用工具】條上的【草圖】按鈕，彈出草圖對話框。選擇充電器外殼底面為基準面創(chuàng)立草圖，進入二維草圖繪制如圖2-38所示的草圖。圖2-37鏡像 圖2-38草圖17單擊【特征工具】條上的【拉伸】按鈕，彈出拉伸對話框選擇1所繪制的草圖，拉伸方向為

9、Z軸負方向。距離為5并與充電器外殼進行布爾求差運算，如圖2-39所示的預覽視圖。18最后單擊【確認】按鈕完成拉伸求差操作效果如圖2-40所示。 圖2-39拉伸 圖2-40預覽3上殼凸模分模無論是在建模模塊下還是在UG的注塑模具向導下。其產(chǎn)品里面的分型面在分模塊下稱為補片面。我們都盡可能的利用分模模塊下的分模工具下的邊界補片 edge patch 和曲面補片 surface patch ,對于需要做分型面的局部，那么建議使用在其位置上建立小方體就是選擇其位置上的面創(chuàng)立箱體。工步號工序名稱工序內容刀具號工藝裝備主軸轉速r/min進給速度mm/min切削深度mm1銑粗銑輪廓T01D10圓鼻刀1800

10、15002銑二粗銑輪廓T02D4R2球刀150010003銑精銑輪廓T03D4銑刀D2銑刀300013004電火花四個凹槽表1-1 凹模加工刀具參數(shù)1翻開凹模安Ctrl+Alt+M組合鍵，彈出【加工環(huán)境】對話框，如圖8-1所示選擇mill-contour的方式，然后單擊【確認】按鈕進入編程主界面。圖8-1加工環(huán)境2設置平安高度在操作導航器中的空白處單擊鼠標右鍵，接著在彈出的快捷菜單中選擇【幾何視圖】命令，然后雙擊MCS-MILL圖標，彈出Mill Orient對話框，并設置平安高度為10，如圖8-2所示。在Mill Orient對話框中單擊【CSYS對話框】按鈕，彈出CSYS對話框，然后再【參

11、考】下拉列表中選擇WCS選項。如圖8-3所示，最后單擊【確認】按鈕兩次。 圖8-2Mill Orient 圖8-3CSYS3設置部件在操作導航器中雙擊WORKPIECE圖標，彈出Mill Geom對話框如圖8-4所示。單擊【指定部件】按鈕談出【部件幾何體】對話框，如圖8-5所示。在【部件幾何體】對話框中單擊【全選】按鈕，然后單擊【確認】按鈕。圖8-4指定部件 圖8-5部件幾何體4設置毛坯在Mill Geom對話框中單擊【指定毛坯】按鈕，彈出【毛坯幾何體】對話框，如圖8-6所示。在【毛坯幾何體】對話框中選中“自動塊如圖8-7所示。單項選擇按鈕然后單擊【確認】按鈕兩次。 圖8-6毛坯幾何體 圖8-

12、7毛坯幾何體5設置加工公差在操作導航器中的空白處單擊鼠標右鍵，戒指在彈出的會計菜單中選擇【加工方法視圖】命令。雙擊MILL-ROUGH圖標彈出Mill Method對話框，然后設置如圖8-8所示的參數(shù)；雙擊MILL-SEMI-FINISH圖標，彈出Mill Method對話框，談后設置如圖8-9的參數(shù)；雙擊MILL-FINISH圖標，彈出Mill Method對話框，然后設置如圖8-10所示的參數(shù)。圖8-8 Mill Method 圖8-9余量圖8-10 Mill Method6切換視圖在操作導航器中空白處單擊鼠標右鍵，接著在彈出的快捷菜單中選擇【程序順序視圖】命令。7創(chuàng)立程序組在【加工創(chuàng)立【

13、工具條上單擊【創(chuàng)立程序】按鈕，彈出【創(chuàng)立程序】對話框，如圖8-11所示。在【名稱】文本中輸入CJG1然后單擊【確認】按鈕兩次。圖8-11創(chuàng)立程序8創(chuàng)立刀具在【加工創(chuàng)立】工具條上單擊【創(chuàng)立刀具】按鈕，彈出【創(chuàng)立刀具】對話框。在【名稱】文本中輸入D10，如圖8-12所示，接著在【創(chuàng)立刀具】對話框中單擊【確認】按鈕彈出【銑刀-5】對話框如圖8-13所示，在【直徑】文本中輸入10，【底圓角半徑】文本中輸入2，然后單擊【確認】按鈕。圖8-12創(chuàng)立刀具 圖8-13參數(shù)9繼續(xù)創(chuàng)立刀具，參考步驟8繼續(xù)創(chuàng)立D8 R5 R4和R1.5的刀具。10設置加工首選項在菜單欄中選擇【首選項】/【加工】命令，彈出【加工首選

14、項】對話框。在【加工首選項】對話框中選擇【配置】選項，接著選中“使用基于層的IPW復選框，然后單擊【確認】按鈕。11創(chuàng)立操作在【加工創(chuàng)立】工具條上單擊【創(chuàng)立操作】按鈕，彈出【創(chuàng)立操作】對話框，然后配置如圖8-14所示的參數(shù)。12選擇加工面在【創(chuàng)立操作】對話框中單擊【確定】按鈕彈出【型腔銑】對話框。在【型腔銑】對話框中單擊【指定切削區(qū)域】按鈕，然后彈出如圖8-15所示的加工面。圖8-14創(chuàng)立操作 圖8-15切削區(qū)域13設置切削模式，步進和吃刀量設置切削模式為“跟隨周邊，步進百分比為70全局每刀深度為0.5如圖8-16所示。圖8-16刀軌參數(shù)14設置切削參數(shù)在【型腔銑】對話框中單擊【切削參數(shù)】按鈕

15、，他拿出【切削參數(shù)】對話框，然后設置切削方向為“順銑，切削順序為“深度切削；選中“島清理復選框，并設置壁清理為“自動如圖8-17所示。圖8-17切削參數(shù)15設置余量在【切削參數(shù)】對話框中選擇【余量】選項，然后取消選擇“底部面和側壁余量一致復選框，并設置部件側面余量為0.3mm，部件底部余量為0.15mm。16設置二次開粗的方式在【切削參數(shù)】對話框中選擇【空間范圍】選項，然后設置處理中的工件為“使用基于層，如圖8-18所示。17設置非切削參數(shù)在【型腔銑】對話框中單擊【非切削移動】按鈕，彈出【非切削運動對話框，在封閉的區(qū)域內設置進刀類型為“螺旋斜角為2，高度為3，最小平安距離為1，最小傾斜長度為4

16、0，如圖8-19所示。圖8-18切削參數(shù) 圖8-19非切削參數(shù)18設置主軸轉速和切削速度在【型腔銑】對話框中單擊【經(jīng)給和速度】按鈕彈出【進給】對話框，然后設置主軸轉速為1000，切削速度為500。19生成刀路在【型腔銑】對話框中單擊【生成】按鈕，系統(tǒng)開始生成刀路如圖8-20所示。1創(chuàng)立程序組在【加工創(chuàng)立】工具條上單擊【創(chuàng)立程序】按鈕，彈出【創(chuàng)立程序】對話框。在【名稱】文本中輸入CJG2RANHOU DANJI 【確定】按鈕。2復制開粗刀路把第一次開粗的刀路復制到二次開粗創(chuàng)立程序里面。 3修改刀具在操作導航器中雙擊CAVITY-MILL-COPY圖標，彈出【型腔銑】對話框然后修改刀具為D4R2。

17、4適當設置刀路參數(shù)，非切削參數(shù)和余量，最后生成刀路軌跡如圖8-21所示。圖8-20刀路軌跡 圖8-21二次開粗1創(chuàng)立程序組在【加工創(chuàng)立】工具條上單擊【創(chuàng)立程序】按鈕，彈出【創(chuàng)立程序】對話框，在【名稱】文本中輸入“JJG1然后單擊【確定】按鈕兩次。2創(chuàng)立操作在【加工創(chuàng)立】工具條上【創(chuàng)立操作】按鈕，彈出【創(chuàng)立操作】對話框，然后設置如圖8-22所示的參數(shù)。3選擇加工面 在【創(chuàng)立操作】對話框中單擊【確定】按鈕，彈出【深度加工輪廓】對話框然后單擊【指定切削區(qū)域】按鈕然后選擇如圖8-23所示的面，選擇完后單擊【確定】按鈕。圖8-22操作類型 圖8-23加工面4生成刀路軌跡，如圖8-24所示。8.5 陡峭面

18、精加工1創(chuàng)立程序組在【加工創(chuàng)立】工具條中單擊【創(chuàng)立程序】按鈕，彈出【創(chuàng)立程序】對話框。在名稱文本中輸入XJQG然后單擊【確定】按鈕兩次。2創(chuàng)立操作在【加工創(chuàng)立】工具條中單擊【創(chuàng)立操作】按鈕，彈出【創(chuàng)立操作】對話框，然后設置如圖8-25所示的參數(shù)。圖8-24刀路軌跡 圖8-25操作類型3選擇要加工面在【創(chuàng)立操作】對話框中單擊【確定】按鈕，彈出【固定輪廓銑】對話框。然后單擊【指定切削區(qū)域】按鈕，然后選擇圖8-26所示的加工面，選擇完后單擊【確定】按鈕。4設置好加工方法，余量主軸轉速切削速度和吃刀量，生成的刀路軌跡如圖8-27所示。圖8-26加工面 圖8-27刀路軌跡1創(chuàng)立操作在【加工創(chuàng)立】工具條上

19、單擊【創(chuàng)立操作】彈出【創(chuàng)立操作】對話框然后設置如圖8-28所示的參數(shù)。 圖8-28操作類型2選擇加工的面在【創(chuàng)立操作】對話框中單擊【確定】按鈕，彈出【固定輪廓銑】對話框。在【固定輪廓銑】對話框中單擊【指定切削區(qū)域】按鈕，然后選擇如圖8-29所得加工面，選擇完成后單擊【確定】按鈕。3設置好相應的而驅動參數(shù)，和刀路參數(shù)最后生成的刀路軌跡如圖8-30所示。圖8-26加工面 圖8-27刀路軌跡9 實體仿真加工在操作導航器中選擇NC-PROGRAM，然后單擊鼠標右鍵在【刀軌】選項下選擇【確認】選項，彈出【刀軌可視化】對話框，選擇【3D動態(tài)】選項，然后單擊【播放】按鈕，系統(tǒng)開始實體模擬如圖9-1所示。圖9

20、-1加工效果結論通過本次畢業(yè)設計使我對NX軟件的實體造型、加工等功能有一定了解，并能熟練運用實體造型中的有關屬性命令，如：拉伸、鏡像、掃掠、旋轉、拔摸等其它命令，也使我深刻了解到NX軟件的功能之強大、技術之先進，為造型設計、機械設計、加工制造等同領域提高了完整的解決方案，畢業(yè)設計培養(yǎng)了我對零件的三維造型能力和加工能力?，F(xiàn)在和將來，中國的制造業(yè)必須積極地承接世界制造業(yè)的轉移，堅持對外開放，融人世界經(jīng)濟全球化的過程中，力爭更快地跨進制造強國的行列；為了承接世界制造業(yè)的轉移，在保護知識產(chǎn)權的同時努力加強研發(fā)力量，努力提高創(chuàng)新能力，使中國制造業(yè)從中低端產(chǎn)品加工廠轉變?yōu)槭澜缰圃鞓I(yè)中心之一。因為國家綜合實力的提高，主要依靠科學技術水平的提高，科學技術的進步主要靠創(chuàng)新，創(chuàng)新的載體是人才；所以制造業(yè)的深刻變化需要高技能人才實現(xiàn)，制造業(yè)高技能人才的培養(yǎng)需要全新的零距離培養(yǎng)模式，面對中國制造業(yè)的蓬勃開展，培養(yǎng)高素質的工程師和職業(yè)技能人才成