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1、第4章 手机上盖的草图设计一、手机上盖模型设计过程11、手机上盖外形设计如图4-1所示的手机上盖。图4-1 手机上盖图12、 手机上盖外形草图设计（1）新建文件。（2）单击“草图”按钮，系统直接以默认的XOY平面为绘图平面，进入草图绘制状态。（3）绘制草图。如图4-2所示（4）拉伸外形。单击菜单栏中的“实体新建拉伸”按钮，拾取外轮廓，增量=10，退出。如图4-3所示。 图4-2绘制草图 图4-3拉伸外形（4）实体拔模及倒圆角。单击菜单栏中的“实体拔模” 按钮，拾取底面轮廓，中键确定，改变键头方向，拾取周围曲面，中键确定，单击输入数值5，改变键头方向，退出。如图4-4示。单击菜单栏中的“实体圆角
2、”按钮，单击，拾取倒圆轮廓，单击输入数值5，单击特征向导确定，如图4-5示。 图4-4拔模 图4-5倒圆角 （5）实体抽壳。单击菜单栏中的“实体抽壳”按钮，选择红色底面作为开面，在通用厚度中输入数值2，如图4-6示。单击特征向导确定，抽壳后如图4-7示。 图4-6选择底面 图4-7抽壳图形（6）删除拉伸及拔模。单击菜单栏中的“曲线草图” 按钮，选择XOY面作为草图绘制平面，单击使之成为主视图，绘制如图4-8示的轮廓，退出草绘单击菜单栏中的“实体删除拉伸”按钮，拾取草绘轮廓，再单击特征向导确定，如图4-9所示。 图4-8绘制草图 图4-9删除拉伸 单击菜单栏中的“实体拔模”按钮，拾取红色轮廓，绿
3、色曲面，改变键头方向如图4-10所示，单击输入拔模角为45度，单击特征向导确定后如图4-11所示。 图4-10选择拔模轮廓及面 图4-11拔模后的效果（7）定义基准面。单击菜单栏中的“基准基准面根据定义”按钮，拾取如图4-12所示的红色平面作为基准面，单击特征向导确定。（8）复制几何体。绘制如图4-13所示矩形草图。 图4-12择基准面 图4-13矩形草图单击菜单栏中的“编辑复制几何体线性阵列” 按钮，拾取矩形草图，拾取坐标系，中键确定，在弹出的对话框中输入X数量=2，X增量=15，Y数量=4，Y增量=7，如图4-14所示，单击特征向导确定，线性阵列结果如图4-15所示。 图4-14参数 图4
4、-15线性阵列结果（9）镜像陈列。单击菜单栏中的“编辑复制几何体镜像阵列”按钮，拾取右边四个矩形轮廓，再拾取YOZ基准平面为镜像平面，如图4-16所示，单击特征向导确定，镜像结果如图4-17所示。 图4-16拾取镜像实体 图4-17镜像结果 （10）删除拉伸。单击菜单栏中的“实体删除拉伸” 按钮，拾取一个轮廓，设置参数，如图4-18所示，单击特征向导确定，每个矩形轮廓安上方法进行删除拉伸，最后效果如图4-19所示。 图4-18拉伸实体 图4-19 删除拉伸结果（11）删除拉伸及拔模。单击菜单栏中的“曲线草图” 按钮，选择XOY面作为草图绘制平面，单击使之成为主视图，绘制如图4-20示的轮廓，退
5、出草绘，单击菜单栏中的“实体删除拉伸”按钮，拾取草绘轮廓，再单击特征向导确定，如图4-21所示。 图4-20绘制轮廓 图4-21删除拉伸单击菜单栏中的“实体拔模”按钮，拾取红色轮廓，绿色曲面，改变键头方向如图4-22所示，单击输入拔模角为60度，单击特征向导确定后如图4-23所示。 图4-22 选者轮廓 图4-23拔模后的效果（12）删除拉伸及倒圆。单击菜单栏中的“曲线草图” 按钮，选择XOY面作为草图绘制平面，单击使之成为主视图，绘制如图4-24示的轮廓，退出草绘单击菜单栏中的“实体删除拉伸”按钮，拾取草绘轮廓，再单击特征向导确定，如图4-25所示。 图4-24绘制轮廓 图4-25删除后单击
6、菜单栏中的“实体圆角”按钮，单击，拾取倒圆轮廓，单击输入数值2.5，单击特征向导确定，如图4-26示。 图4-26 倒圆后结果二、 手机上盖的分模设计21、快速断模（1）打开Cimatron E后，在在工具条上单击“分模设置”按钮。在弹出的“分模设置向导”对话框中选择“手机上盖零件”确定。（2）快速断开。单击按钮，确认浮动菜单上的方向选项为“两个方向”，垂直面处理方式为“垂直面-不包括”，如图4-27所示。单击特征向导栏中确定。拖动滑动条查看断开效果，如图4-28所示， 图4-27分模设置 图4-28 快速断开效果（3）附加未分配面。拾取未被分配的面，如图4-29所示，再在分模特征树的Spil
7、t-1上单击鼠标右键，选择“附加”，如图4-30所示，单击特征向导退出。 图4-29 未被分配面 图4-30 附加曲面（4）设置拔模角。单击“拔模角度”按钮，打开下级工具按钮，单击“拔模角”按钮，单击，设置拔模参数，如图4-31所示。确定退出。图4-31 拔模角设置22、创建分模线和分模面（1）预览分模线。单击分模线按钮，在打开的下级工具按钮中单击“分模线预览”，如图4-32所示，红色为内分模线，蓝色为外分模线，单击“内分模线”，确定（2）创建分模面。单击分模面按钮，打开下级工具按钮，单击“内分模面”按钮，确定退出，如图4-33所示。 图4-32 分模线预览 图4-33 内分模面单击菜单栏中的
8、“曲线组合曲线”按钮，拾取外分模线一边，再拾取与箭头方向相反方向的相邻边确定，如图4-34所示。单击外分模面按钮，拾取所组合的曲线，浮动对话框中输入数值30，确定，如图4-35所示。 图4-34组合曲线 图4-35 外分模面23、 创建新毛坯（1）创建工件坐标系。单击“工具”按钮，打开下级工具按钮，单击“工件坐标系”按钮，不创建包容盒，拾取底面中心，确定退出，如图4-36所示。（2）单击“曲线草图”按钮，绘制如图4-37所示的矩形框，退出草图。（3）单击“新毛坯”按钮，在浮动对话框中设置参数如图4-38所示，单击特征向导确定。完成的模型如图4-39所示。 图4-36 创建工件坐标系 图4-37
9、 绘制矩形 图4-38 新建毛坯 图4-39完成的模型24 、生成凹凸模（1）输出模具部件。单击分模向导条上的“输出模具部件”按钮，进行模具部件的生成。（2）打开型腔模具部件，选取菜单“激活工具缝合分模面”，系统自动将分模曲面缝合。再选取菜单“激活工具切除”，选取毛坯为要被切除的实体，单击鼠标中键退出，选取分模曲面，作为用来切除的体，切换删除方向箭头为向下，在屏幕的“特征向导”对话框中单击“确定”。最后删除分模曲面。如图4-40所示为分模结果。 图4-40 凹模（左）、 凸模（右）（3）保存文件，文件名为“手机上盖凹模”、“手机上盖凸模”。三、手机外形加工分析与工艺规划 31、 工件分析该零件
10、结构复杂，细小部位多。同时模具要求精度高，寿命长，所以使用了较高硬度的材料X40 CrMo V51热坐钢，并且要求数控加工时做到有足够的精度，减少手工工作量。所以选用高速加工中心铣削加工。毛坯为六方块，六面均已光整。32、工件安装先在毛坯背面加工4个螺纹工艺孔，将工件固定在垫板上，通过压板压紧垫板，将工件固定在机床工作台上。加工坐标原点定在毛坯顶面中心处。33 、加工坐标原点X：型腔中心。Y：型腔中心。Z：型腔的上表面。坐标系设定在G54。34、刀具的选择刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响到加工质量。编程时，选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内
11、容、工件材料等因素。选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀。铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀。对一些主体型面和变斜角轮廓的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、鼓铣刀、锥型刀和盘型刀。曲面加工常采用球头铣刀，但加工曲面较低平坦部位时，刀具以球头顶端刃切削，切削条件较差，因而应采用平底刀。本零件设计中刀具选择如表4-1所示的数控加工刀具卡片。表4-1 数控加工刀具卡片序号刀具编号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径/mm备注1T0110的平底刀1凹槽无2T028的球头刀1地面无3T031的平底刀1侧面、底
12、面无 4 T041的球头刀1 底面无35、切削用量选择切削用量包括主轴转速（切削速度）、切削深度或宽度、进给速度（进给量）等。切削用量的大小对切削、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。对于不同的加工方法，需选择不同的切削用量，并应编入程序单内。合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据说明书、切削用量手册，并结合经验而定。表4-2 数控加工工序卡片单位名称产品名称代号零件名称零件图号工艺序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间工部号工部作业内容加工面刀具号刀 具规 格主 轴转 速进给速度每刀切削深度备 注1粗加工环行铣整体T0110平底刀15003000.52二次开粗底面T028的球头刀15003000.53曲面铣根据精铣所有侧面和底面T031的平底刀35002000.14曲面铣根据精铣所有底面T041的球头刀35002000.1编 制审核批准年 月 日共 页第 页四、加工模型分析41、 Cimatron刀
