鼠標(biāo)三維造型畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、目錄第一章 引言 PRO/E軟件和Mastercam軟件的特點(diǎn)及主要功能課題內(nèi)容及實(shí)施步驟人體工程學(xué)鼠標(biāo)1.4數(shù)控加工技術(shù)開展趨勢1.5研究背景和研究意義第二章 鼠標(biāo)的三維造型2.3創(chuàng)立鼠標(biāo)滾輪槽2.4創(chuàng)立鼠標(biāo)滾輪2.5鼠標(biāo)曲面加厚第三章 鼠標(biāo)上蓋分模第四章 鼠標(biāo)工藝分析、編輯刀具路徑和生成NC程序4.1 從PRO/E系統(tǒng)轉(zhuǎn)出IGES數(shù)據(jù)文件并導(dǎo)入Mastercam4.3設(shè)備、刀具及材料的選擇第五章 總結(jié)參考文獻(xiàn)第一章 引言1.1 PRO/E軟件和Mastercam軟件的特點(diǎn)及主要功能Pro/Engineer操作 HYPERLINK :/baike.baidu /view/37.htm t _

2、blank 軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/Engineer軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，Pro/Engineer作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣。是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。Pro/E第一個(gè)提出了 HYPERLINK :/baike.baidu /view/725815.htm t _blank 參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決特征的相關(guān)性問題。另外，它采用 HYPERLINK :

3、/baike.baidu /view/182267.htm t _blank 模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，而不必安裝所有模塊。Pro/E的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程集成到一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機(jī)上。 Pro/E采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。 1參數(shù)化設(shè)計(jì)，相對于產(chǎn)品而言，我們可以把它看成 HYPERLINK :/baike.baidu /view/3810588.htm t _blank 幾何模型，而無論多么復(fù)雜的幾何模型，都可以分解成

4、有限數(shù)量的構(gòu)成特征，而每一種構(gòu)成特征，都可以用有限的參數(shù)完全約束，這就是參數(shù)化的根本概念。 2基于 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1028483.htm t _blank 特征建模 Pro/E是基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1148286.htm t _blank 倒角及 HYPERLINK :/baike.baidu /view/358973.htm t _blank 圓角，您可以隨意勾畫 HYPERLINK :/baike.baidu /

5、view/106027.htm t _blank 草圖，輕易改變 HYPERLINK :/baike.baidu /view/96500.htm t _blank 模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過的簡易和靈活。 3 單一數(shù)據(jù)庫全相關(guān) Pro/Engineer是建立在統(tǒng)一基層上的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1088.htm t _blank 數(shù)據(jù)庫上，不象一些傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫上。所謂單一數(shù)據(jù)庫，就是工程中的資料全部來自一個(gè)庫，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件 HYPERLINK :/baike.baidu /view/290

6、2090.htm t _blank 產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門的。換言之，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的任何一處發(fā)生改動，亦可以前后反響在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。例如，一旦工程詳圖有改變，NC HYPERLINK :/baike.baidu /view/7645.htm t _blank 數(shù)控工具路徑也會自動更新；組裝工程圖如有任何變動，也完全同樣反響在整個(gè) HYPERLINK :/baike.baidu /view/3169335.htm t _blank 三維模型上。這種獨(dú)特的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/9900.htm t _blank 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的

7、完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來。這一優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場，價(jià)格也更廉價(jià)。Mastercam：Mastercam是 HYPERLINK :/baike.baidu /view/2398.htm t _blank 美國 HYPERLINK :/baike.baidu /view/4248566.htm t _blank CAM軟件。它集二維繪圖、三維實(shí)體造型、 HYPERLINK :/baike.baidu /view/324917.htm t _blank 曲面設(shè)計(jì)、體素拼合、數(shù)控編程、刀具路徑摸擬及真實(shí)感摸擬等到功能于一身。它具有方便直觀的幾何造型

8、Mastercam提供了設(shè)計(jì)零件外形所需的理想環(huán)境，其強(qiáng)大穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線、曲面零件。 Mastercam9.0以上版本還有支持中文環(huán)境，而且價(jià)位適中，對廣闊的中小企業(yè)來說是理想的選擇，是經(jīng)濟(jì)有效的全方位的軟件系統(tǒng)，是工業(yè)界及學(xué)校廣泛采用的CAD/CAM系統(tǒng)Mastercam具有強(qiáng)勁的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。 Mastercam提供了多種先進(jìn)的粗加工技術(shù)，以提高零件加工的效率和質(zhì)量。Mastercam還具有豐富的曲面精加工功能，可以從中選擇最好的方法，加工最復(fù)雜的零件。Mastercam的多軸加工功能，為零件的加工提供了更多的靈活性。 可靠的刀具路徑校驗(yàn)功能 Mast

9、ercam可模擬零件加工的整個(gè)過程，模擬中不但能顯示刀具和夾具，還能檢查刀具和夾具與被加工零件的干預(yù)、碰撞情況。 Mastercam提供400種以上的后置處理文件以適用于各種類型的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/445456.htm t _blank 數(shù)控系統(tǒng)，比方常用的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/2247772.htm t _blank FANUC系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)床的實(shí)際結(jié)構(gòu)，編制專門的后置處理文件，編譯NCI文件經(jīng)后置處理后便可生成 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1709769.htm t _blan

10、k 加工程序。Mastercam X2是與 HYPERLINK :/baike.baidu /view/39784.htm t _blank 微軟公司的Windows 技術(shù)緊密結(jié)合，用戶界面更為友好，設(shè)計(jì)更加高效的版本。借助于Mastercam軟件，用戶可以方便快捷地完成從產(chǎn)品2D/3D外形設(shè)計(jì)、CNC編程到自動生成NC代碼的整個(gè)工作流程，因此被廣泛應(yīng)用于模具制造、模型手板、機(jī)械加工、電子、汽車和航空等行業(yè)。Mastercam基于PC平臺，易學(xué)易用，具有較高性價(jià)比，是廣闊中小企業(yè)的理想選擇，也是CNC編程初學(xué)者在入門時(shí)的首選軟件。 Mastercam包括CAD和CAM兩個(gè)局部，Master c

11、am的CAD局部可以構(gòu)建2D平面圖形、構(gòu)建曲線、3D曲面和3D實(shí)體。CAM包括5大模塊：Mill、Lathe、Art、Wire和Router。 Mastercam X2具有全新的Windows操作界面，在刀路和傳輸方面更趨完善和強(qiáng)大，其功能特點(diǎn)如下： 1操作方面，采用了目前流行的“窗口式操作和“以對象為中心的操作方式，使操作效率大幅度提高； 2設(shè)計(jì)方面，單體模式可以選擇“曲面邊界選項(xiàng)，可動態(tài)選取串連起始點(diǎn)，增加了工作 HYPERLINK :/baike.baidu /view/261065.htm t _blank 坐標(biāo)系統(tǒng)WCS，而在實(shí)體管理器中，可以將曲面轉(zhuǎn)化成開放的薄片或封閉實(shí)體等； 3

12、加工方面，在刀具路徑重新計(jì)算中，除了更改刀具直徑和刀角半徑需要重新計(jì)算外，其他參數(shù)并不需要更改。在翻開文件時(shí)可選擇是否載入NCI資料，可以大大縮短讀取大文件的時(shí)間； 4Mastercam系統(tǒng)設(shè)有刀具庫及材料庫，能根據(jù)被加工工件材料及刀具規(guī)格尺寸自動確定進(jìn)給率、轉(zhuǎn)速等加工參數(shù)；35Mastercam是一套以圖形驅(qū)動的軟件，應(yīng)用廣泛，操作方便，而且它能同時(shí)提供適合目前國際上通用的各種數(shù)控系統(tǒng)的后置處理 HYPERLINK :/baike.baidu /view/17674.htm t _blank 程序文件。以便將刀具路徑文件NCI轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的CNC控制器上所使用的數(shù)控加工程序NC代碼。1 用Pr

13、o/ENGINEER對鼠標(biāo)進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)。A 繪制基準(zhǔn)曲線B 創(chuàng)立曲面C 合并曲面D 修剪并剪出所需E 參加滾輪并修飾F 曲面加厚2 把Pro/ENGINEER中鼠標(biāo)的三維模型圖通過IGES格式導(dǎo)入mastercam。數(shù)據(jù)要從系統(tǒng)Pro/ENGINEER傳送到系統(tǒng)mastercam，必須由系統(tǒng)Pro/ENGINEER的IGES前處理器把這些傳送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成IGES格式，而實(shí)體數(shù)據(jù)還得由系統(tǒng)mastercam的IGES后處理器把其從IGES格式轉(zhuǎn)換成該系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)格式。把系統(tǒng)mastercam的數(shù)據(jù)傳送給系統(tǒng)Pro/ENGINEER也需相同的過程。3 利用Mastercam X4對鼠標(biāo)進(jìn)行仿

14、真加工和數(shù)控指令的生成。A對零件圖樣進(jìn)行工藝分析B設(shè)備、刀具及材料的選擇C刀具參數(shù)方法及加工順序D生成NC 程序 人體工程學(xué)鼠標(biāo) HYPERLINK :/baike.baidu /view/9439.htm t _blank 人體工程學(xué)又叫人類工學(xué)或人類工程學(xué)，是 HYPERLINK :/baike.baidu /view/5338.htm t _blank 第二次世界大戰(zhàn)后開展起來的一門新學(xué)科。它以人機(jī)關(guān)系為研究的對象，以實(shí)測、統(tǒng)計(jì)、分析為根本的研究方法。具體到產(chǎn)品上來，也就是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造方面完全按照人體的生理解剖功能量身定做,更加有益于人體的身心健康。而作為鼠標(biāo)的人體工程學(xué)無非是外型

15、的大小和 HYPERLINK :/baike.baidu /view/400.htm t _blank 曲線弧度以及重量這幾方面的設(shè)計(jì)。鼠標(biāo)的人體工程學(xué)其目的就是最大限度地滿足人們使用鼠標(biāo)時(shí)在手感以及舒適度和使用習(xí)慣方面的要求，盡量減輕長時(shí)間使用時(shí)身心的疲勞程度，盡量防止產(chǎn)生肌肉勞損的病癥，從而最大限度地保護(hù)用戶的身心健康而且提高用戶的工作效率。例如，中國人的平均身高和手臂長度以及手掌大小都要遜于身高手大的歐美人士，所以適于 HYPERLINK :/baike.baidu /view/2364047.htm t _blank 歐美市場的大個(gè)頭鼠標(biāo)產(chǎn)品一般都不適合于中國人使用。目前，人體工程學(xué)已

16、經(jīng)是鼠標(biāo)產(chǎn)品中與性能參數(shù)同樣重要的指標(biāo)。 如今我們使用電腦的頻率越來越高，時(shí)間也越來越長，在這種頻繁的重復(fù)性操作下，我們的手腕、手臂就非常容易出現(xiàn)關(guān)節(jié)麻痹、腫脹、疼痛等病癥，久而久之就會出現(xiàn)我們常說的“鼠標(biāo)手。鼠標(biāo)手是“腕管綜合癥的俗稱，又叫做遲發(fā)性正中神經(jīng)麻痹，多發(fā)于30-50歲的辦公室一族。具體是指人體的正中神經(jīng)進(jìn)入手掌部的經(jīng)絡(luò)中，受到壓迫后產(chǎn)生的食指、中指疼痛、麻木和拇指肌肉無力感等病癥。如果長時(shí)間不治療，那么會出現(xiàn)手指手掌肌肉萎縮等病癥，后果十分嚴(yán)重。而一般來說，女性患病的幾率要高于男性，這是由于女性的手腕管通常比男性的小，正中神經(jīng)更容易受到壓迫所致。腕管是由腕橫韌帶與腕骨溝共同圍成的

17、纖維性隧道，保護(hù)著手腕的正中神經(jīng)。一般手腕在正常情況下活動不會阻礙正中神經(jīng)，下述的病癥就會發(fā)生。 1.手掌、手指、手腕、前臂和手肘僵直、酸痛，不適。2.手部刺痛，麻木，冷。3.握力和手部各部位協(xié)同工作能力降低。4.夜間疼痛。5.疼痛可以遷延到胳膊，上背，肩部和脖子。 6.鼠標(biāo)手有極強(qiáng)的復(fù)發(fā)性，即使痊愈后也要積極預(yù)防，防止復(fù)發(fā)?！笆髽?biāo)手讓電腦一族們苦不堪言。針對這一情況，不少廠家紛紛研發(fā)出了一系列人體工程學(xué)鼠標(biāo)。所謂人體工程學(xué)鼠標(biāo)，就是將鼠標(biāo)設(shè)計(jì)成自然垂直的形狀，減少因長時(shí)間用外翻的姿勢握鼠標(biāo)對手腕造成的壓力和疼痛。這種鼠標(biāo)防止了手臂的翻轉(zhuǎn)，緩解對手腕和腕隧道的壓力，讓人們可以遠(yuǎn)離“鼠標(biāo)手。鼠標(biāo)

18、的人體工程學(xué)目的就是最大限度地滿足人們使用鼠標(biāo)時(shí)在手感以及舒適度和使用習(xí)慣方面的要求，盡量減輕長時(shí)間使用時(shí)身心的疲勞程度，盡量防止產(chǎn)生肌肉勞損的病癥，從而最大限度地保護(hù)用戶的身心健康而且提高用戶的工作效率。一款優(yōu)秀的鼠標(biāo)首先要外觀靚麗、使用舒適而且適合使用者手型，不同的使用者那么應(yīng)該根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。 一款優(yōu)秀的鼠標(biāo)外表做工應(yīng)該細(xì)膩而流暢，外殼光滑卻不至于滑手，更不該有任何明顯的毛刺和突兀，而接縫也應(yīng)該細(xì)膩而精細(xì)。許多頻繁使用鼠標(biāo)的人會發(fā)現(xiàn)自己的腕骨突出，手指和手腕會經(jīng)常出現(xiàn)酸疼的感覺，這就說明其鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)并沒有表達(dá)以人為本的設(shè)計(jì)思想。而目前市場上一些優(yōu)秀的鼠標(biāo)那么充分表達(dá)了人體工程

19、學(xué)的設(shè)計(jì)思想，在實(shí)際手握時(shí)應(yīng)感覺輕松而舒適且與手掌面貼合，按鍵輕松而有彈性，而目前市場上流行的3D滾輪設(shè)計(jì)，那么很大程度上方便了喜歡觀看電子書和網(wǎng)頁的用戶，使他們不必再在 HYPERLINK :/baike.baidu /view/374246.htm t _blank 翻頁和拖動頁面時(shí)移動鼠標(biāo)了。 如果你已經(jīng)在你的手腕感覺有些疼痛，手臂無力和缺乏力氣，很有可能是你 使用鼠標(biāo)時(shí)間長，沒有休息。我們大多數(shù)人在使用鼠標(biāo)時(shí)，通常都是掌心向下放在鼠標(biāo)的頂部，用我們的拇指和小指控制鼠標(biāo)。這種操作鼠標(biāo)的方法是如此普遍，我們不覺得有什么不對。人們不知道用這種方式操作鼠標(biāo)有缺陷。如果長時(shí)間操作會對腕部及腕隧道

20、產(chǎn)生影響。手掌向下與 HYPERLINK :/baike.baidu /view/79807.htm t _blank 桌面對齊，就是我們常說的俯臥的姿勢。當(dāng)我們用這種姿勢使用鼠標(biāo)時(shí)，前臂的骨頭就會隨著手腕一起彎曲。這將導(dǎo)致額外的壓力，這種壓力是通常直指向腕隧道。如果你在電腦前面坐著，手的姿勢也不對，這種壓力就會更大。長期對腕隧道的壓迫會引起手臂，腕部的不適。這被認(rèn)為是腕管綜合癥。過度使用某種東西，例如一個(gè)樂器，一個(gè)類型的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/21184.htm t _blank 打字機(jī)和電腦鼠標(biāo)。常時(shí)間使用外翻的姿勢握鼠標(biāo)會損傷手腕，也會造成身體其他部

21、位的酸痛。 玩家在使用鼠標(biāo)的過程中會發(fā)現(xiàn)手指和手腕會出現(xiàn)酸疼的感覺，這就說明鼠標(biāo)造型的設(shè)計(jì)不合理，沒有表達(dá)出人體工程學(xué)的設(shè)計(jì)思想。好的鼠標(biāo)在實(shí)際手握時(shí)感覺輕松而舒適且與手掌面貼合，按鍵輕松而有彈性?！罢嬲娜梭w工程學(xué)鼠標(biāo)的是設(shè)計(jì)成自然垂直的目的就是減少長時(shí)間用外翻的姿勢握鼠標(biāo)對手腕造成的壓力和疼痛。鼠標(biāo)是垂直的時(shí)侯，使用者必須把手掌處在自然直立的位置。這種手型的姿勢防止手臂的翻轉(zhuǎn)緩解對手腕和腕隧道的壓力。很多患有RSI的人都在使用這種特殊的垂直型設(shè)計(jì)的鼠標(biāo)。如果你是個(gè)長時(shí)間使用鼠標(biāo)的人不妨，嘗試這種鼠標(biāo)，以防止患上RSI。雖然有人能夠緩解自己的疲勞和疼痛，但是有充足的休息，不讓自己有壓力，仍是

22、要努力的方向。3D獨(dú)特造型圓珠型滾輪，完美手感3D滾輪設(shè)計(jì)，方便了喜歡觀看電子書和網(wǎng)頁的用戶，使他們不必再在翻頁和拖動頁面時(shí)移動鼠標(biāo)左右兩側(cè)采用對稱式的凹槽設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了食指和中指的舒適度獨(dú)特的快捷按鈕最大限度地滿足人們使用鼠標(biāo)時(shí)在手感以及舒適度和使用習(xí)慣方面的要求，盡量減輕長時(shí)間使用時(shí)身心的疲勞程度，盡量防止產(chǎn)生肌肉勞損的病癥，從而最大限度地保護(hù)用戶的身心健康而且提高用戶的工作效率借助軟橡膠手柄,手握時(shí)感覺輕松而舒適且與手掌面貼合，按鍵輕松而有彈性1-1圖目前，數(shù)字控制技術(shù)與數(shù)控機(jī)床，給機(jī)械制造業(yè)帶來了巨大的變化。數(shù)控技術(shù)已成為制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的根底技術(shù)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與輔

23、助制造和計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)敏捷制造和智能制造等，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上。數(shù)控技術(shù)不僅是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率的必不可少的物質(zhì)手段，也是表達(dá)一個(gè)國家綜合國力水平的重要標(biāo)志。新世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競爭，其實(shí)就是數(shù)控技術(shù)的競爭。現(xiàn)在世界數(shù)控技術(shù)的開展趨勢主要有以下幾點(diǎn):1.數(shù)控系統(tǒng)向開放式體系結(jié)構(gòu)開展；20世紀(jì)90年代以來，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速開展，推動數(shù)控技術(shù)更快的更新?lián)Q代。世界上許多數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家利用PC機(jī)豐富的軟、硬件資源開發(fā)開放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控系統(tǒng)。開放式體系結(jié)構(gòu)使數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、可擴(kuò)展性，并可以較容易的實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化。開放式體系結(jié)構(gòu)可以大量采用通用微機(jī)技

24、術(shù)，使編程、操作以及技術(shù)升級和更新變得更加簡單快捷。開放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控系統(tǒng)，其硬件、軟件和總線標(biāo)準(zhǔn)都是對外開放的，數(shù)控系統(tǒng)制造商和用戶可以根據(jù)這些開放的資源進(jìn)行的系統(tǒng)集成，同時(shí)它也為用戶根據(jù)實(shí)際需要靈活配置數(shù)控系統(tǒng)帶來極大方便，促進(jìn)了數(shù)控系統(tǒng)多檔次、多品種的開發(fā)和廣泛應(yīng)用，開發(fā)生產(chǎn)周期大大縮短。同時(shí)，這種數(shù)控系統(tǒng)可隨CPU升級而升級，而結(jié)構(gòu)可以保持不變。2.數(shù)控系統(tǒng)向軟數(shù)控方向開展；實(shí)際用于工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)控系統(tǒng)主要有以下四種類型，分別代表了數(shù)控技術(shù)的不同開展階段。 傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)，這是一種專用的封閉體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)?！癙C嵌入NC結(jié)構(gòu)的開放式數(shù)控系統(tǒng)，這是一些數(shù)控系統(tǒng)制造商將多年來積累的

25、數(shù)控軟件技術(shù)和當(dāng)今計(jì)算機(jī)豐富的軟件資源相結(jié)合開發(fā)的產(chǎn)品。“NC嵌入PC結(jié)構(gòu)的開放式數(shù)控系統(tǒng)，它由開放體系結(jié)構(gòu)運(yùn)動控制卡和PC機(jī)同構(gòu)成。這種運(yùn)動控制卡通常選用高速DSP作為CPU，具有很強(qiáng)的運(yùn)動控制和PLC控制能力。SOFT型開放式數(shù)控系統(tǒng)，這是一種最新開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)。它提供應(yīng)用戶最大的選擇和靈活性，它的CNC軟件全部裝在計(jì)算機(jī)中，而硬件局部僅是計(jì)算機(jī)與伺服驅(qū)動和外部I/O之間的標(biāo)準(zhǔn)化通用接口。與前幾種數(shù)控系統(tǒng)相比，SOFT型開放式數(shù)控系統(tǒng)具有最高的性能價(jià)格比，因而最有生命力。通過軟件智能替代復(fù)雜的硬件，正在成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)開展的重要趨勢。3.數(shù)控系統(tǒng)控制性能向智能化方向開展；隨著人工智

26、能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的滲透和開展，數(shù)控系統(tǒng)引入了自適應(yīng)控制、模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制機(jī)理，不但具有自動編程、前饋控制、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動生成、三維刀具補(bǔ)償、運(yùn)動參數(shù)動態(tài)補(bǔ)償?shù)裙δ?，而且人機(jī)界面極為友好，并具有故障診斷專家系統(tǒng)使自診斷和故障監(jiān)控功能更趨完善。伺服系統(tǒng)智能化的主軸交流驅(qū)動和智能化進(jìn)給伺服裝置，能自動識別負(fù)載并自動優(yōu)化調(diào)整參數(shù)。4.數(shù)控系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化方向開展；數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，主要指數(shù)控系統(tǒng)與外部的其它控制系統(tǒng)或上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)控制。數(shù)控系統(tǒng)一般首先面向生產(chǎn)現(xiàn)場和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，然后再經(jīng)由因特網(wǎng)通向企業(yè)外部，這就是所謂Internet/Intranet

27、技術(shù)。數(shù)字制造，又稱“e-制造，是機(jī)械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一，也是國際先進(jìn)機(jī)床制造商當(dāng)今標(biāo)準(zhǔn)配置的供貨方式。數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)一步促進(jìn)了柔性自動化制造技術(shù)的開展，現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)從點(diǎn)(數(shù)控單機(jī)、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床)、線(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段車間獨(dú)立制造島、FA)、體(CIMS、分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng))的方向開展。5.數(shù)控系統(tǒng)向高可靠性方向開展；數(shù)控系統(tǒng)的高可靠性已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)制造商追求的目標(biāo)。對于每天工作兩班的無人工廠而言，如果要求在16小時(shí)內(nèi)連續(xù)正常工作，無故障率在P(t)99%以上，那么數(shù)控機(jī)床的平均無故障運(yùn)行時(shí)間MTBF就必須大于3000小時(shí)。我們只對某

28、一臺數(shù)控機(jī)床而言，如主機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的失效率之比為10:1(數(shù)控的可靠比主機(jī)高一個(gè)數(shù)量級)。此時(shí)數(shù)控系統(tǒng)的MTBF就要大于33333.3小時(shí)，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動等的MTBF就必須大于10萬小時(shí)。如果對整條生產(chǎn)線而言，可靠性要求還要更高。6.數(shù)控系統(tǒng)向復(fù)合化方向開展；柔性制造范疇的機(jī)床復(fù)合加工概念是指將工件一次裝夾后，機(jī)床便能按照數(shù)控加工程序，自動進(jìn)行同一類工藝方法或不同類工藝方法的多工序加工，以完成一個(gè)復(fù)雜形狀零件的主要乃至全部車、銑、鉆、鏜、磨、攻絲、鉸孔和擴(kuò)孔等多種加工工序。7.數(shù)控系統(tǒng)向多軸聯(lián)動化方向開展。加工自由曲面時(shí)，3軸聯(lián)動控制的機(jī)床無法防止切速接近于零的球頭銑刀端部參予切

29、削，進(jìn)而對工件的加工質(zhì)量造成破壞性影響，而5軸聯(lián)動控制對球頭銑刀的數(shù)控編程比擬簡單，并且能使球頭銑刀在銑削3維曲面的過程中始終保持合理的切速，從而顯著改善加工外表的粗糙度和大幅度提高加工效率。電子技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊控制技術(shù)的開展使新一代數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)水平大大提高，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的蓬勃開展，也促進(jìn)了現(xiàn)代制造技術(shù)的快速開展。數(shù)控機(jī)床性能在高速度、高精度、高可靠性和復(fù)合化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、柔性化長足的進(jìn)步?，F(xiàn)代制造業(yè)正在迎來一場新的技術(shù)革命。綜前所述 ，數(shù)控技術(shù)課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，離開實(shí)踐，就談不上素質(zhì)，實(shí)踐是知識轉(zhuǎn)化并升華為素質(zhì)的根本條件。要想到達(dá)理想的教學(xué)和實(shí)踐效果，僅在課

30、堂上實(shí)施全方位的教學(xué)是不夠的，還應(yīng)具備一個(gè)良好的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。考慮到前面談到的數(shù)控設(shè)備價(jià)格的因素，經(jīng)過多方調(diào)研，我們選定了一種能在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行手工編程和自動編程、并能動態(tài)模擬加工軌跡、與數(shù)控機(jī)床有良好數(shù)據(jù)接口的美國CNC Software公司研制的基于PC平臺的MasterCAM。1.5 研究背景和研究意義隨著科學(xué)技術(shù)的飛速開展，社會對產(chǎn)品多樣化的要求日益強(qiáng)烈，產(chǎn)品更新越來越快，多品種小批量生產(chǎn)的比重明顯增加；同時(shí)，隨著航空工業(yè)、汽車工業(yè)和輕工消費(fèi)品生產(chǎn)的高速增長，復(fù)雜形狀的零件越來越多，精度要求也越來越高；此外，劇烈的市場劇烈競爭要求產(chǎn)品研制生產(chǎn)周期越來越短，傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法已難以適

31、應(yīng)這種多樣化、柔性化與復(fù)雜形狀的高效、高質(zhì)量加工要求。因此，近幾十年來，能有效解決復(fù)雜、精密、小批多變零件加工問題的數(shù)控(NC)加工技術(shù)得到了迅速開展和廣泛應(yīng)用，使制造技術(shù)發(fā)生了根本性的變化。努力開展數(shù)控加工技術(shù)，并向更高層次的自動化、柔性化、敏捷化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化制造技術(shù)推進(jìn)，是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)開展的方向。數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工現(xiàn)代化的重要根底和關(guān)鍵技術(shù)。應(yīng)用數(shù)控加工可大大提高生產(chǎn)率、穩(wěn)定加工質(zhì)量、縮短加工周期、增加生產(chǎn)柔性、實(shí)現(xiàn)對各種復(fù)雜精密零件的自動此加工，易于在工廠或車間實(shí)行計(jì)算機(jī)管理，還使車間設(shè)備總數(shù)減少，節(jié)省人力，改善勞動條件，有利于加快產(chǎn)品的開發(fā)和更新?lián)Q代，提高企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和綜

32、合經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用，使機(jī)械加工的大量前期限備工作與機(jī)械加工過程連為一體，使零件的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃(CAPP)和計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)的一體化成為現(xiàn)實(shí)，使機(jī)械加工的柔性自動化水平不斷提高。第二章 鼠標(biāo)的三維造型1.在Pro/ENGINEER Wildfire 4.0系統(tǒng)中選擇主菜單欄文件 新建命令2.在圖2-1所示的新建對話框中，選擇文件的類型為零件、子類型為實(shí)體，改變系統(tǒng)默認(rèn)的文件名為shubiao圖2-1 圖2-13.在繪圖區(qū)或模型樹中選取基準(zhǔn)平面FRONT為草繪平面，系統(tǒng)已自動選擇基準(zhǔn)面RIGHT為右側(cè)參照平面，如圖2-2所示。單擊進(jìn)入草繪模式。

33、圖2-24.繪制的截面如圖2-3所示。圖2-3“插入“掃描“曲面命令，彈出“菜單管理器和“曲面：掃面對話框。單擊“菜單管理器中的“選取軌跡“曲線鏈命令，選取第一步繪制的曲線作為掃描軌跡。 單擊“草繪器工具欄中的通過三點(diǎn)創(chuàng)立圓弧工具，繪制如圖弧線。單擊完成按鈕，完成掃面截面的繪制，退出草繪器。單擊“曲面：曲面對話框中的“確定按鈕，完成掃描曲面的創(chuàng)立。 圖 單擊菜單欄的“插入“拉伸命令，彈出“拉伸操控板。單擊拉伸為曲面按鈕 和按指定深度值一般拉伸按鈕，輸入拉伸深度100。單擊“基準(zhǔn)工具欄的草繪工具，選取基準(zhǔn)平面“TOP作為草繪平面，其余選項(xiàng)接受默認(rèn)設(shè)置。單擊“草繪按鈕，進(jìn)入草繪器。使用草繪器工具欄

34、中的創(chuàng)立中心線工具，通過3點(diǎn)創(chuàng)立圓弧工具，鏡像選定的圖元工具和創(chuàng)立樣條曲線工具，繪制圖所示的拉伸截面。單擊完成按鈕，退出草繪器單擊拉伸操控板中的創(chuàng)造特征按鈕，完成拉伸曲面特征的創(chuàng)立，結(jié)果如下圖圖7.修剪曲面。按住Ctrl鍵選取拉伸和掃面完成的曲面特征。單擊菜單欄中的“編輯“修剪命令，。在“修剪的面組選項(xiàng)框中選取掃描曲面，在修剪對象選項(xiàng)框中選取拉伸曲面，單擊改變方向按鈕，使黃色箭頭向內(nèi)，得到如下圖的修剪曲面 圖 1.創(chuàng)立基準(zhǔn)平面“DTM1。單擊基準(zhǔn)工具欄中的基準(zhǔn)平面工具，彈出基準(zhǔn)平面對畫框。選取基準(zhǔn)平面RIGHT作為參照平面，在偏距的平移文本框中輸入-90，單擊“確定按鈕，完成基準(zhǔn)平面“DTM1

35、的創(chuàng)立，如下圖。2.創(chuàng)立草繪曲線，單擊基準(zhǔn)工具欄中的草繪工具，彈出草繪對話框。選取基準(zhǔn)平面“DTM1作為草繪平面，其余選項(xiàng)接受默認(rèn)設(shè)置。單擊草繪，進(jìn)入草繪器 使用創(chuàng)立樣條曲線工具，創(chuàng)立中心線工具和鏡像選定的圖元工具，繪制如下圖的樣條曲線。單擊完成按鈕，退出草繪器。 圖3.邊界混合。單擊菜單欄中的“插入“邊界混合命令工具欄中的邊界混合，彈出“邊界混合操控板，首先選取曲面的邊界如圖中的箭頭所指，然后按住Ctrl鍵選取剛繪制好的曲線。單擊“約束按鈕，彈出“約束上滑板。如下圖設(shè)置，注意紅色線位置。單擊建造特征按鈕，完成邊界混合特征的創(chuàng)立。 圖1.創(chuàng)立草繪軌跡曲線。單擊“基準(zhǔn)工具欄中的草繪工具，彈出草繪

36、對話框。選取基準(zhǔn)平面“FRONT作為草繪平面，其余選項(xiàng)接受默認(rèn)設(shè)置。單擊“草繪按鈕，進(jìn)入草繪器。單擊草繪器工具欄中的創(chuàng)立樣條曲線工具，繪制如下圖的弧線。單擊“完成按鈕，退出草繪器。 圖。單擊菜單欄中的插入掃描曲面命令，彈出菜單管理器和曲面：選項(xiàng)對話框。單擊菜單管理器中的選取軌跡，曲線鏈命令，選取剛創(chuàng)立的曲線作為掃描軌跡，單擊選取全部完成開放端點(diǎn)，完成進(jìn)入草繪器。單擊草繪器工具欄中的通過3點(diǎn)創(chuàng)立圓弧工具，繪制如下圖的弧線，單擊完成按鈕，退出草繪器。單擊曲面：選項(xiàng)對話框中確實(shí)定按鈕3.合并曲面。按住Ctrl鍵選取掃描曲面和鼠標(biāo)外表。單擊菜單欄中的編輯合并命令，彈出合并操控板。單擊兩個(gè)改變方向按鈕，

37、使黃色箭頭布置如下圖。單擊建造特征按鈕，完成合并特征的創(chuàng)立。4.創(chuàng)立草繪軌跡曲線。單擊“基準(zhǔn)工具欄中的草繪工具，彈出草繪對話框。選取基準(zhǔn)平面“FRONT作為草繪平面，其余選項(xiàng)接受默認(rèn)設(shè)置。單擊“草繪按鈕，進(jìn)入草繪器。單擊草繪器工具欄中的創(chuàng)立樣條曲線工具，繪制如下圖的弧線。單擊“完成按鈕，退出草繪器。5. 創(chuàng)立掃面曲線。單擊菜單欄中的插入掃描曲面命令，彈出菜單管理器和曲面：選項(xiàng)對話框。單擊菜單管理器中的選取軌跡，曲線鏈命令，選取剛創(chuàng)立的曲線作為掃描軌跡，單擊選取全部完成開放端點(diǎn)，完成進(jìn)入草繪器。單擊草繪器工具欄中的通過3點(diǎn)創(chuàng)立圓弧工具，繪制如下圖的弧線，單擊完成按鈕，退出草繪器。6.合并曲面。按

38、住Ctrl鍵選取掃描曲面和鼠標(biāo)外表。單擊菜單欄中的編輯合并命令，彈出合并操控板。單擊兩個(gè)改變方向按鈕，使黃色箭頭布置如下圖。單擊建造特征按鈕，完成合并特征的創(chuàng)立。6.合并曲面。按住Ctrl鍵選取剛掃描完成的曲面和鼠標(biāo)外表。單擊菜單欄中的“編輯合并命令，彈出合并操控板。單擊兩個(gè)改變方向按鈕，使黃色箭頭布置如下圖，單擊建造特征按鈕，完成合并特征的創(chuàng)立，生成滾輪槽曲面，結(jié)果如下圖2.4鼠標(biāo)曲面加厚 選取完整的鼠標(biāo)曲面。單擊菜單欄中的編輯 ， 加厚命令，彈出加厚操控板。單擊去除材料按鈕，輸入厚度1，單擊兩次改變方向按鈕，使黃色箭頭雙向布置。單擊建造特征按鈕，完成加厚曲面特征的創(chuàng)立，并且對鼠標(biāo)中間進(jìn)行切

39、槽，結(jié)果如下圖。第三章 鼠標(biāo)上蓋分模鼠標(biāo)外上蓋三維造型完成后,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、鑄模及開模幾大局部。3-1 創(chuàng)立模具翻開Pro/E，選擇菜單欄中的【文件】/【新建】命令建立新的文件,系統(tǒng)彈出新建對話框如圖3-1所示,在【類型】欄選擇【制造】模塊，在【子類型】欄選擇【模具型腔】模塊,并取消【使用缺省模板】復(fù)選框即可。系統(tǒng)啟動模具設(shè)計(jì)模塊后,如圖3-2所示,并在界面頂部顯示當(dāng)前模具文件。 圖3-1。圖3-23-2 模具布局1設(shè)置參照類型。在工具欄中單擊“選取零件/定義零件在模具中的放置和方向按鈕，在彈出的“翻開對話框中翻開shubiao.prt文件。在“創(chuàng)立參照模型對話框中使用默認(rèn)的設(shè)置，單擊“確定按鈕，如圖3-3所示。在“布局對話框中單擊預(yù)覽按鈕，如圖3-4所示。 圖 3-3 圖 3-42調(diào)整坐標(biāo)系方向。在“參照模型起點(diǎn)與定向選項(xiàng)組中單擊按鈕，將彈出“坐標(biāo)系類型菜單和元件窗口，選擇“動態(tài)命令，在“參照模型方向?qū)υ捒蛑锌梢哉{(diào)整參考模型坐標(biāo)系的方向，設(shè)置旋轉(zhuǎn)方向?yàn)閄軸，輸入旋轉(zhuǎn)角度為90，按Enter鍵后可以觀察到Z軸方向