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1、81沙洲工学院毕业设计(论文)目 录一 概述 (2) 二 产品介绍 (3) 三 对PRO/E,mastercam的介绍 (4) 四 编程操作 (11) 五 产品绘制 (16) 六 编辑刀具路径(36) 七 后处理及修改程序 .(57) 八 模拟加工(68) 九 加工前准备 (68) 十 加工及加工后质量 (68) 十一 小结 (69) 十一.产品设计心得和体会(69) 十二后记 (70) 零件工艺流程：修改NC程序 毛坯准备与机床准备 粗加工 精加工精修、铅磨和抛光 成品样板测量CAM图纸设计 CAM建模NC代码生成一、概 述根据现今社会科技的日益增长对现代模具工业提出了更新更高的要求。塑料成
2、型工艺与模具设计既是一门实践性很强的学科，有是一门技术正在飞速发展中的学科，所以本次说明书注重理论联系实际。 本次说明书介绍塑料成型工艺分析，和介绍模具结构。由于本次设计是针对电玩具娃娃产品设计，所以在工艺分析方面只是对塑料的结构要素、塑料的尺寸公差与精度、表面粗糙度、塑件的体积和质量进行简单介绍。在模具结构中首先介绍了模具的基本结构；然后介绍了这次设计的模具结构；再次对设计的整体组成部分进行了分布说明，最后对加工模具的工作过程及特点进行简要描述。此次设计选用PRO/E造型，MASTERCAM建模、生成刀具路径和加工程序。PRO/ENGINEER 2001 是参数科技股份有限公司（Parame
3、tric Technology Corporation）于2001年所推出的最新版本的3D实体设计软件。PRO/ENGINEER 在业界已广为应用，而PRO/ENGINEER 2001 更完整地综合了各种模块，可以提供产品开发由工业设计到NC加工的同步工程，有效地提高业界的竞争能力。PRO/ENGINEER 2001 在操作界面上以更友好、更符合设计逻辑的工作流程，让用户减少搜索命令窗口的时间，提高设计效率。除此之外，还增加Style Features新模块，经由交互式的曲面设计模块来产生动态拉伸的曲线，从而进一步可产生复杂的自由造型曲面。另外，在模具方面增加了模具专家系统（EMX），可快速产
4、生完整模座所需的零件。本说明书在PRO/ENGINEER 2001 这个方面只在这里做简要介绍，在正文中只有实体造型，没有具体的文字说明。Mastercam是当今广泛使用的计算机辅助设计和计算机辅助制造软件，集工件的二维几何图形设计、三维曲面设计、刀具路径模拟、加工效果模拟等功能于一身，并提供友好的人机交互，显示出了它的巨大潜力，使其逐渐成为机械制造业的主导力量。Mastercam 是美国CNC software,Inc 公司开发的CAD/CAM一体化软件。它集二维绘图、三维实体、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径模拟以及真实感模拟等功能与一身，对系统运行环境要求较低，使用户无论是在造型设
5、计还是在CNC铣床.CNC车床或CNC线切割等加工操作中，都能获得最佳效果。Mastercam基于PC平台、支持中文环境、价位适中，对于广大的中小企业来说是最理想的选择。Mastercam 9.0是Mastercam的最新版本，在Mastercam 8.0的基础上又增加了新的功能和模块。1.设计方面单体模式可以选取“曲面边界”，可以动态选取串联起始点，增加了工作坐标系统WCS。在实体管理器中，可以直接切换“切除实体”和“增加凸缘”两种操作，可以将曲面转成开放的薄片实体（Sheet Solid）或封闭的实体（Sheet body）.可增加薄片实体的厚度.移除实体中的指定面.由布尔运算或修剪操作分
6、割实体并保留所有结果。2. 加工方面除了更改刀具路径和刀角半径需要重新计算刀具路径外，其他参数的更改不需要重新计算刀具路径，改进了刀具补偿控制，安全高度可选择是否“只在最前面和最后的操作才使用”。打开文件时，可选择是否载入NIC资料，可以大大缩短读取大文件的时间，并有能自动检测实体中的孔、建立钻孔操作、指定单一实体面做干涉面等功能。以下是Mastercam 的设计实例。二、产品介绍：1产品外观：该产品是机器猫玩具，外形小巧玲珑，表面光滑，极具美感，极有曲线美，整个结构美观，曲面圆滑连接，图形以圆弧为主。材料ABS，呈青色，实际加工中宜用电火花加工。注：为了获得整体效果，对整个产品外建模加工，加
7、时所有凹陷的尖角都有被圆球刀的圆角代替。2材料选择及分析：该产品的需要一种较软，韧性较好的材料。ABS材料正好符合了它的要求。ABS称全苯工烯一丙烯晴共聚体，是热塑性塑料，一种材料不但要求某一种技术性能好，而且要求它同时具备多种优良的技术性能，例如质量轻，强度高，还能耐高温、耐腐蚀等。ABS（苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元聚物）就具有以上的功能。ABS有以下的性能：ABS是三元共聚物，因此兼有三种组元的共同性能，使其具有“坚韧，质硬，刚性”的材料。ABS树脂具有较高冲击韧性和力学强度，尺寸稳定，耐化学性及电性能好，易于成型和机械加工等特点此外，表面还可镀铬，成为塑料涂金属的一种常用材料。另外，AB
8、S与#372有机玻璃熔接性良好，可作双色型塑件。成形特性：（1） 流动性中等。（2） 塑件性能稳定。（3） 内浇口处表面外观不好，熔接痕显著。（4） 升温时的塑件精度高，因此采用高注射压力、高温模具。3产品用途：该产品是玩具娃娃玩具，决定其主要外形。三.对PRO/E,mastercam的介绍第1.1节 测绘基本知识测绘：根据实际零件，通过分析选定表达方案，画出它的图形，测量并标注尺寸，制定必要的技术要求，从而完成零件图绘制的过程。零件测绘是第一步，一般先画零件草图，再根据整理后的零件草图画成零件图。零件测绘要求：（一）内容俱全零件草图是画零件工作图的重要依据，有时也直接用以制配零件，因此必须具
9、有零件工作图的全部内容，包括一组图形。齐全的尺寸，技术要求等等（二）测绘工具具备作为较复杂的产品，测量比较困难，可以借助仪器，而不是随随便便的手工图画，例外纸张也是较好的工具，用来估算半径数值，再者，用摄相机等等（三）常用的测量方法1 测量直线尺寸一般可用直尺（钢板尺）或游标卡尺直接得到尺寸的数值；必要时可借助直角尺或三角板配合进行测量。2 测量回转面内外直径尺寸通常用内外卡钳或游标卡尺直接测量，测量时应使两测量点的连线与回转面的轴线垂直相交，以保证测量精确度。3测量壁厚一般可用直尺测量，若孔口较小时，可用带测量深度的游标卡尺测量，当用直尺或游标卡尺都无法测量壁厚时，则可用内外卡钳或外卡钳与直
10、尺合起来测量。4测量角度可用游标量角器测量5测量圆角可用圆角规测量。每套圆角规有两组多片，其中一组用于测量外圆角，另一组用于测量内圆角，每片都刻有圆角半径的数值。测量时，只要从中找到与被测部位完全吻合的一片，读出该片上的R数值即为所测圆角半径。6 测量曲线或曲面要求测得很准确时，须用专门量仪测量。要求测量精度不高时，可采用下述方法测量：（1）拓印法 对于平面与曲面相交的曲线轮廓，可用纸拓印其轮廓，得到真实的曲线形状后用铅笔加深，然后判定出该曲线的圆弧连接情况，定出切点，找到各段圆弧中心（中垂线法：任取相邻两弦，分别作其垂直平分线，得交点，即为一圆弧的中心），测其半径。（2）铅丝法对于回转面零件
11、的母线曲率半径的测量，可用铅丝贴合其曲面弯成母线实形，描绘在纸上，得到母线真实曲线形状后，判定其曲线的圆弧连接情况，定出切点，再用中垂线法求出各段圆弧的中心测其半径（3）坐标法一般的曲线和曲面都可用直尺或三角板配合定出面上各点的坐标，在纸上画出曲线，求出曲率半径第1.2节 pro/e造型基础知识本文主要为复杂的曲面造型，故重点放在曲面造型这一模块（一）创建拉伸曲面特征，创建旋转曲面特征，创建扫描旋转曲面特征，创建混合曲面特征以及其他曲面特征创建工具 对于“拉伸”、“旋转”、“扫描”、“混合”四种曲面生成方式与实体特征造型的操作过程基本相同，都是由平面曲线按不同方式形成的。不过有两点不同：一是平
12、面图形可分为开放式与封闭式两种、二是起始位置，终止位置面是否封闭，即open ends 、capped ends其他曲面特征创建工具包括复制曲面，偏移曲面、倒圆角曲面等等偏移曲面：从实体表面或已经存在的曲面进行偏移，生成偏移曲操作步骤：（1） 用鼠标选择实体表面的面或者已经存在的曲面（2） 选择“编辑”菜单中的“偏移”工具栏，各项功能如下：“参照”、“控制”、“选项”其中，“控制”中有垂直偏移，自动调整，控制调整复制曲面：从实体表面复制曲面，或者从已经存在的曲面复制曲面操作步骤：选择“编辑”菜单中“复制”命令，同时在屏幕下方会出现操控板“参照”、“选项”，其中“选项”可实现以下目的：按照原样复
13、制所有曲面，排除曲面并且可以填充孔，复制内部边界（二）曲面的裁剪基本形式的曲面裁剪在菜单“拉伸”，“旋转”命令操控板中选取曲面类型图标以及切削特征图标，或者选择菜单“扫描”、“混合”、“扫描混合”、“螺旋扫描”命令下的“曲面修剪”选项。可产生一个“实体”曲面，用这个“实体”曲面将选定曲面上的某一部分剪除掉。通过选择“编辑”中“修剪”命令，可以用另一个面组，基准平面或沿一个选定的曲线链来裁剪面组。用“顶点倒圆角”选项裁剪面组，即通过菜单“插入”，“高级”，“顶点倒圆角”命令来裁剪一个面组用“侧面影像”选项裁剪面组，即通过菜单“插入”、“高级”、“侧面影像修剪”命令，可以修剪其轮廓线在特定视图方向上可见的面组（三）曲面的操作（合并、延拓、转换）1 曲面的合并：其操作步骤是：选取要合并的两个面组（曲面），选择“编辑”中“合并”命令，系统弹出“曲面合并”操控板，选择合适的按纽，定义合并类型，单击图标，预览合并后的面组，单击完成图标。2 曲面的延拓：就是将曲面延伸某一距离或延伸到某一平面，延伸部分曲面与原始曲面类型可以相同，
