旋鈕零件的建模與加工

1、實(shí)驗(yàn)一旋鈕零件的CAD建模實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟悉 Cplane 和 Gview 下各項(xiàng)設(shè)置，主要為 3D、Top、Front、Side、Number、Entity、 Rotate、Mouse 的用法。2理解Z向深度及設(shè)定方法。3.掌握三維線框圖形構(gòu)建的思路和技巧。實(shí)驗(yàn)設(shè)備及簡介1. 硬件要求PC電腦要求CPU為PIII450 以上，存為128MB以上，32MB以上顯存，硬盤應(yīng)有5G空間 供使用。一般要求15英寸以上顯示器，并推薦使用三鍵鼠標(biāo)器。具有標(biāo)準(zhǔn)鍵盤。2. 軟件要求操作系統(tǒng)： Windows 2000 (或 Windows XP)。應(yīng)用軟件：MasterCAM三實(shí)驗(yàn)容熟悉MasterCAM三維

2、繪圖命令和操作，掌握三維線框模型的構(gòu)建。建立如圖2-1 所示 的旋鈕線框模型。圖2 1旋鈕的三維線框模型四實(shí)驗(yàn)步驟步驟1:翻開MasterCAM,的MILL模塊，用虛線先畫出輔助線。?設(shè)置線型：單擊會出現(xiàn)圖2 2所示對話框：所在丿公坡圖2 2設(shè)置線型把線形設(shè)置為畫輔助線，使用create>line 命令:PointLinaVerticalEileScreenI oolpaths HC utilsArc FilletSplineCunre Sjrf»ce ge dongle Diafllnij Mexl menuErtdpai nts Muliialai (angent Perp

3、»dcJrParallelEliseclClosest然后輸入點(diǎn)的坐標(biāo)：0, -18, 15.7 ,把鼠標(biāo)向上拉，直到足夠長的線段出現(xiàn)線長須 大于40，在左下角可以看到線的長度再畫水平線：line orirontal輸入點(diǎn)的坐標(biāo)-8，0，15.7，然后把它向右拉到足夠長大于15。輔助線就畫完了，用圖22的命令把線換回實(shí)線。步驟2:設(shè)置視圖方式為了學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)時可以很好的看到作圖過程的錯誤。我們把視圖分為兩個視圖，一個是根據(jù)需要的繪圖平面，一個是軸側(cè)視圖：Analyze CrBate EllQ Mollify Kfortn QalflteScieenSfllids foolpaihs N

4、C utltoonligura Stylistics Endpoints Clr colors Chg colors 匚tig lels 匸hg ittrilw Surf 価p Blank5«t main Crilef Hide Sei. grid tnoCiirsor ¥ Hegnerafe Id clipbrj £omb views|viPwporTs k出現(xiàn)如圖2 3所示的對話框:匡可以恨據(jù)需妾選擇其他選擇這個把圖分掏左右兩個分成上下兩 卜視圖圖 2 3 Viewports 設(shè)置單擊之后出現(xiàn)圖24所示界面，其中左右兩個視圖都可以作圖。圖2 4繪圖界面步驟3:

5、鏡射(Mirror )再用水平線命令畫水平線，輸入點(diǎn)(0, -15.7 , 15.7 )后，不按任何鍵，直接輸入長度5。完成了一條線段。現(xiàn)在要把這條線段做鏡射：AnalyseflipX/nrmSoltds Vvulpdlli MC utils01s cluufSlretclRnjt里 axi41血魅Chain ndoMYAl£4i 血申Al 血FMp Retull»|0hp tLine2Pom選釋對稱雄如丄圈1-2的對I申完成對稱軸之后會出現(xiàn)下面對話框:選擇后，就把線段對稱復(fù)制過去了。步驟4:畫圓:gFinlyrREnlntEolurI Cr eate .LineEndpo

6、ints3k3 pointsModifyFilialTangentXFormSplineCl re 2 ptsbelett；CurveCiic 3 ptsScreenSurfaceCirc pi+pdSfllidsRecthql#Cl FCIoolpathsDraftingre pi+edgNC utilsNext menu半徑和圓心輸入半徑為8,把鼠標(biāo)移到左邊的繪圖區(qū)會有一個半徑為8的圓，跟隨鼠標(biāo)移動，捕捉兩虛線的交點(diǎn)，點(diǎn)擊左鍵，即可。但是我們在軸側(cè)視圖上發(fā)現(xiàn)所畫圓的圓心不在兩虛線的交 點(diǎn)上，而是在與兩虛線所在平面的另外一個平面上，如圖2-5所示：確定后、發(fā)現(xiàn)原匕下在兩 虛線的交點(diǎn)上，而是在

7、兩 虛線所在平面平疔的另一 個平面上./捕提的圓心圖2 5這就是大家要注意的 Z深度，因?yàn)樵?的，只能在 XY平面畫圖，不在這平面上的, 是通過Z深度來限制的。單擊 捕捉，選擇兩虛線的交點(diǎn)，此時， 再用原來的方法：錯誤的圓心位置MasterCAM的系統(tǒng)中，和AutoCAD, UG的系統(tǒng)一樣 要通過XY平面的平移或旋轉(zhuǎn)。而MasterCAMZ深度變?yōu)?gt;ArcCirc pt-braii畫圓。正確結(jié)果如圖 26所示。Line4erlical然后用繪制直線。兩尋繪制的直線12.5圖2 6正確的圓心位置 接下來將直線和圓圓滑過渡，連接的圓弧半徑為£rea<« 枷匸 Ian

8、genr £ erififies出現(xiàn)半徑值的輸入框，輸入12.5。然后選擇上圖右視圖所示的兩個相切元素，此時出現(xiàn)很多個圓如圖2-7所示，選擇我們需要的圓。用同樣的方法或用鏡射，完成另一邊。出現(xiàn)舵圓 、圖2 7采用相切的方式畫圓步驟5:圖形修剪Annlyre Create FileModifyNormal Opts IfURBS X to NURBS fxtendDrag Cnv to 馭 csXform DelateScrnSolids Toolpaths NC utils2 entltitrs3 entitles Io point Many Close due DivideSurf

9、d ce保存的線，如果選 到風(fēng)外卿保存圓夕卜 面的線段 /再用把圖形修剪為圖 2 8所示。具體過程可以自己揣摩一下步驟6:旋轉(zhuǎn)構(gòu)圖平面作圖我們以上圖所示為圓心，作半徑為5的圓。Create | fire Circ pt+|ad輸入半徑為5,捕捉圓心，后發(fā)現(xiàn)并非我們所需要的圓，如圖2-9所示。圖2-9構(gòu)圖平面設(shè)置不正確導(dǎo)致圓的方位錯誤說明我們所在的構(gòu)圖平面不是我們所需要的。那就要旋轉(zhuǎn)構(gòu)圖平面:Off Top FrontSide NumberLastNormai 總Next menu輸入90 繞X軸旋轉(zhuǎn)90度 10是兩種不同Z深度畫出來的圓。后保存。還有一個注意的問題就是z深度為15.7。圖2 E

10、mily圖2 10 Z方向深度不同時畫出的圓Trim將圓的下半在Z深度為15.7平面上作圖。作完后，使用之前已經(jīng)用過的修剪 局部剪去，保存上半圓。步驟7:再把Z深度定為0，點(diǎn)擊，輸入0，回車之后繼續(xù)畫圓弧Andly;epointIPolaikCentej 卩1I Create|LineEndpointsSk«1chEHe:Modify3 pointsWstart|>tFilklTanyeniEnd piXformSplinerc p<sQeletf?CurveQrc 3 ptsScreenSurfflceCirc pt+ adSolidsBectangleOrc 卩 t+

11、dbTaolpdUis MC utilsDufting Mext menuDre pt*edyEnter tho final angld匝ui XJZR.D.LSA?)'Enter the initialQor ?) 愉入廈昭聘專討的角雯/瑜入圓弧開姑時的肅度* Polar*-£nd pt用同樣的方法繼續(xù)完成左邊的圓弧，這次用終點(diǎn)輸入半徑為3.5。輸入圓弧起始和結(jié)束時的角度終止角奧步驟&接著完成頂邊的弧。把右邊的弧旋轉(zhuǎn)90度，即可:XforrriOR CtnurSti richHo|具體操作步驟如下:Analyze Create Fie ModifyDelete Sc

12、reen Solids loulpaths NC utils之后。選擇旋轉(zhuǎn)點(diǎn)。完成之后會發(fā)現(xiàn)圖形不對。這是因?yàn)槲覀兯x的繪圖平面不對，必須把構(gòu)圖平面再次旋轉(zhuǎn)。我們之所以犯那么多錯誤多數(shù)是因?yàn)闆]有留意 Z深度和構(gòu)圖平面，因此在我們構(gòu)圖的時候要注意這類問題?，F(xiàn)在把坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)回來。OffAboulZ 圧SaveTapCphne: FFront Side NumberLastEntit/RotateNomidl ' 3Next menu輸入-90度，把坐標(biāo)系復(fù)原，我們用上面的命令再次旋轉(zhuǎn)。即可完成我們的圖形。步驟9:現(xiàn)在再把它旋轉(zhuǎn)，90度。Z深度為15.7。作一條垂直線，和半圓相交，然后再 修剪

13、。步驟10:我們再次把構(gòu)圖平面旋轉(zhuǎn)回來，-90度，新建如以下圖所示的直線。其Z向深度為20.7，并保證線段足夠長。2深度可以捕捉這個點(diǎn)我們屢次旋轉(zhuǎn)是為了讓讀者熟悉構(gòu)圖平面的旋轉(zhuǎn)，如果較為熟悉了可以用四個快捷鍵。步驟11：用直線連接左右圓弧，Z深度定為19.2可捕捉左或右圓弧的頂點(diǎn)。單擊旋 轉(zhuǎn)作圖坐標(biāo)，畫一個半徑為12.24的圓，圓心在0, 30.715，0。然后修剪。注意選擇物體的先后順序。完成后如圖2 11所示。法這里為起 點(diǎn)畫一直娃圖2- 11連接左右兩段圓弧步驟12:然后以圖2- 11所示的起點(diǎn)繪制一條足夠長的水平線和一個圓，完成后的圖步驟13：打斷和修剪對圖形進(jìn)行修剪，先把圓打斷。An

14、 n ty r eFillet1|2 piecesCreateTrimAt JengthFileIMny piecesJoinAt Inta isXformNormalSpl Id arcsDvletecpts NunasScreenRM HlJRnSSoli d«Cdata/linaloolpaihsBtedkcir"NCuliteCnw io 3fcs然后選擇要打斷的物體，最后選擇打斷點(diǎn)就可以把物體打斷。完成后，刪除多余的弧。并修剪直線。完成后的圖形如圖2- 13所示:圖2 13打斷并修剪圓弧和直線步驟14:再將直線和圓弧圓滑過渡，如圖2- 14所示:步驟15:畫橢圓最

15、后再畫橢圓就可以完成旋鈕的CAD局部了。CreateEile Modify XformQaloteScreenTool paths MC utilsPoint LineArcHllet Spline Cii rve Surface Qctamyle DraftingNext menuChamferLettersPatiernEllipsePolygon1 域 Bound. Ijom Epior Gear* ffiable*輸入數(shù)值中，A為11/2，B為8.5/2。完成后我們發(fā)現(xiàn)橢圓位置不對，這是因?yàn)闃?gòu)圖平面的選擇有問題。如圖 2- 15所示。構(gòu)圖平面不對圖2 15橢圓構(gòu)圖平面選擇錯誤2 16單

16、擊后，再畫橢圓，即可?，F(xiàn)在我們就完成了旋鈕的CAD局部，最終結(jié)果如圖所示。圖2 16旋鈕CAD局部的最終結(jié)果實(shí)驗(yàn)二旋鈕零件的CAM局部實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握用昆氏曲面在線框模型的根底上直接構(gòu)建曲面的方法。2.掌握用MasterCAM軟件自動生成加工路徑方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)備及簡介1. 硬件要求PC電腦要求CPU為PIII450 以上，存為128MB以上，32MB以上顯存，硬盤應(yīng)有5G空間 供使用。一般要求15英寸以上顯示器，并推薦使用三鍵鼠標(biāo)器。具有標(biāo)準(zhǔn)鍵盤。2. 軟件要求操作系統(tǒng)： Windows 2000 (或 Windows XP)。應(yīng)用軟件：MasterCAM三實(shí)驗(yàn)容在試驗(yàn)二所建立的旋鈕線框模型的根

17、底上，用昆氏曲面直接構(gòu)建曲面。生成如圖3 - 1所示的曲面模型。并用MasterCAM自動生成圖3- 1所示模型的加工路徑。圖3- 1由試驗(yàn)二所建線框模型所生成的旋鈕曲面模型四試驗(yàn)步驟步驟1:把視圖恢復(fù)為一個視圖Analyze Create File Modify Xform DeleteScreenSolids Joolpaths NC utils選擇Configure Statistics Endpoints Clr colors Chg colors Chg levels Chg attribs Surf disp BlankNext menuSet mainCenierHideSei,

18、 ridAuto Cursor Y Regenerate To clipbrd Comb viewsI ViewportsPlt步驟2:把圖形的各線段在各交點(diǎn)處打斷AnalyzeFilletCreateI rim砂r-k£rekkELutiity 、濛Join1FXformfLonnalDeleteCpts NURBSScreeriX to NURMSolids1EirtendToolpathsDragNC utils1Cnv to arcs2 piecesAtjength Mny pieces At intersSpl Io arcs DrafVIine HatcIVIme Cda

19、ta/line Breakci選擇上圖的各線段。全部打斷。步驟3:確定切削方向和截?cái)嗝娣较蚶ナ锨媸前亚娣殖杉僭O(shè)干個小曲面組成。每個小曲面叫綴面(patch)。要作昆氏曲面,必須確定兩個方向：切削方向 (Alo ng con tours) 和截?cái)嗝娣较?across con tours) 。注意: 方向不同曲面的光滑程度也不一樣。我們確定切削方向和截?cái)嗝娣较蛉鐖D3 2所示。圖3 2旋鈕模型的切削方向和截?cái)嗝娣较蚋鞣较虻木Y面數(shù)如圖 3 3圖3 5所示。圖3 3切削方向綴面數(shù)：2，截?cái)嗝娣较蚓Y面數(shù)：1圖3 4切削方向綴面數(shù)：2，截?cái)嗝娣较蚓Y面數(shù)：2就是切削方向是圖3 5切削方向綴面數(shù)：1，截?cái)嗝?/p>

20、方向綴面數(shù)：1 總結(jié)：綴面數(shù)=切削方向綴面數(shù)*截?cái)嗝娣较蚓Y面數(shù)。 切削方向綴面數(shù): 有多少個面組成的；截?cái)嗝娣较蚓Y面數(shù)：就是截?cái)嗝娣较蚴怯卸嗌賯€面組成的。步驟4:完成昆氏Coo ns曲面依次選擇菜單:AnalyzeCreateFile Modify Xform Delete Screer* Sulids JoolpathsNC utilsPoint Line Arc Fillet Spline CurveSurfaceRecldnijltf firafting Next menu出現(xiàn)如以下圖所示對話框:選擇這個輸入正確的綴面數(shù)線條選擇順序如以下圖所示:I慕二截頭愿蕓矗旳第二惡第二卸礦方 阿的第

21、茶馥5邈方陶的蕭Y線sw那牌 耒二戰(zhàn)董一栽斷題方閔的 親二"第二奈我如以下圖所示依次選擇切削方向的第二、第三條線:切艇古向第一舷如以下圖所示選擇截?cái)嗝娣较虻木€段:X線段選擇全部完成時，如以下圖所示選擇Do it菜單。ToleranceTj(peNBliidiiigiLQa itUodeOptions PartialReverseChange strt Change end IJriselectDone步驟5:在此根底上繼續(xù)完成如以下圖所示曲面:這一過程請同學(xué)自己完成，需要注意的是：有一個方向沒有線，是一個點(diǎn)，必須在以下圖所示菜單中選擇Poi ntModeOptions Ea rtla

22、lReverseChange strt Change end JJnelect D.oneChain WindowSingleS e di o nPointSyncLastUnselectDone然后把這個特征鏡像就可以得到以下圖所示的模型了。步驟6:在面上挖一個橢圓依次按以下圖示操作AhaI7REill«t1 antMv1io curves ,CiedleTilnikE2 AntillesTo |jhn& h；Eilo因oakJ ontilio«Tn fflirfacRSModirlv 、Joinlo ipointFlat bndyMform廠HormailMan

23、ySplitDelete£p* NURBSQx日 arcllntrimScree *iX (0 NUKUSDivideRurnutfe lindySolid»LHtelldFill holoeToolpathsDraigiiirfaceNC UtilsCnv ta arcsKtend完成后。選擇要保存的局部。在圖形上點(diǎn)擊一下就會出現(xiàn)一個小箭頭，如以下圖所示:在不屬于橢圓的圍點(diǎn)擊一下，就會完成以下圖所示模型步驟7:生成邊界曲線與昆氏Coo ns曲面Analy?ePointConst pararnCreateLi nePatch bndyFileArcflowlineModif

24、yFillet.Dynamic爼formSplineSliceDelete»Curve.IntersectScreenSurfaceProjectSolidsRectanglePart lineTool pathsDraflinq.iOne edge kNC utilsNext menuAll odgss第三截?cái)嘀彪?向的鶯一二條 純是點(diǎn)、第三切削育 ，向供第二垂篇二切削冇向匪第- 二歸第一W削沁的第二第二戳新叼汀 向夠二衆(zhòng)蜂第三迂幗一JJT i二怪H的第案哎第一切射策一第'切 面怖向 的茅一此時，會在曲面的邊緣產(chǎn)生曲線。把曲線打斷，再與以下圖所示的弧線做2*2的昆氏 曲面。矩形步驟&完成分模面把文件視圖變?yōu)檎晥D。畫一矩形。大小要比旋鈕大，如以下圖所示:選擇如以下圖所示的菜單，完成分模面。Aridlyft*FilletCraato帥 hJFileBreakQoiillyt1JoinXforniNormal山您HIIFIR葺ScreenXtoHURBSSolidsExtendT rmnl pathsBragHC MilsCrv