《手机外壳模具制作完整版.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《手机外壳模具制作完整版.doc（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课程（产品）设计手机外壳模具制作教学单位: 机电工程学院专 业: 机械设计制造及其自动化班 级: 09机械C（本)学 号: 29100101062学生姓名: XXX指导教师: XXX(高级工程师）完成时间: 2013年05月05日电子科技大学中山学院机电工程学院课程（产品）设计任务书题目名称手机外壳模具制作设计目的1、以实际生活中的手机外壳为导向，掌握手机外壳的模具结构和模具模型；2、掌握利用Pro/E等工具进行数控加工及其仿真技术；3、掌握实际数控机床的操作并加工实物的凹模。设计条件1、 学习过工程制图、工程材料、CAM软件、Pro/E软件、模具设计、机床数控技术等课程；2、 具有完成设计任
2、务所需要的计算机及相关硬件和软件配置；3、 有相关的设计参考书和参考手册；4、 中山有模具加工中心，方便学习和借鉴经验，学校有数控铣床和原材料，方便实际考察和操作。设计内容及要求1、 利用Pro/E软件生成模具加工刀路，使用仿真软件VERICUT对模具模型进行数控加工过程的仿真和进行NC程序优化，缩短加工时间，改进表面质量，检查过切、欠切，防止机床碰撞等；2、 用数控铣床加工手机外壳模具；3.针对原产品出现的缺陷问题，对优化结果进行分析，提出对原有方案的改进意见。设计步骤1、根据产品模型，对该产品作一定的改进；2、利用Pro/E软件生成模具的刀具轨迹；3、根据刀具轨迹，利用仿真软件VERICU
3、T进行数控加工过程的仿真；4、进行优化分析，确定加工方案，生成NC程序；5、把生成的NC程序加载到数控铣床，加工出手机外壳的凹模。成果形式1、 课程报告一篇；2、做出手机外壳的凹模。参考文献1姜洪奎 张蔚波 苏树朋 Pro/ENGINEER Wildfire5.0数控加工行业应用实践 机械工业出版社2杨胜群 VERICUT数控加工仿真技术 清华大学出版社3陈永辉 Pro/ENGINEER模具分模特训基础与典型范例 电子工业出版社指导教师年 月 日目 录1前言11.1 Pro/ENGINEER Wildfire5.0简介11.1.1 Pro/ENGINEER Wildfire5.0的特点11.1
4、.2 Pro/ENGINEER Wildfire5.0的主要功能模快11.2 Pro/ENGINEER Wildfire5.0数控加工基础21.3 VERICUT仿真软件简介21.4 课题内容和安排21.5 研究背景与意义32手机外壳凹模数控加工编程42.1 铣削类型介绍42.1.1 体积块铣削42.1.2 轮廓铣削42.1.3 端面铣削52.1.4 曲面铣削52.1.5 钻孔铣削52.2 手机外壳凹模模型分析52.2.1 手机外壳凹模尺寸分析52.2.2 手机外壳凹模的毛坯62.3 加工工艺分析62.3.1 工件粗加工72.3.2 局部曲面铣削82.3.3 精加工平面92.3.4 精加工曲面
5、（或圆弧面）102.3.5 局部精加工123数控模拟加工（加工仿真）133.1 VERICUT仿真软件介绍133.2 优化工件粗加工143.2.1 加工时间的差别143.2.2 表面质量的差别153.3 局部曲面铣削的优化163.3.1 加工时间的差别163.3.2 表面质量的差别163.4 精加工平面的优化183.4.1 加工时间的差别183.4.2 表面质量的差别193.5 精加工圆弧面的优化193.5.1 加工时间的差别193.5.2 表面质量的差别203.6 局部精加工的优化203.6.1 加工时间的差别213.6.2 表面质量的差别213.7 VERICUT软件加工仿真总结224数控
6、加工234.1 数控加工概述234.2 华中数控铣钻床简介234.3 装夹工件244.4 设定工作坐标系244.5 机床加工254.5.1 手机外壳凹模工件粗加工254.5.2 手机外壳凹模局部曲面铣削274.5.3 手机外壳凹模精加工平面284.5.4 手机外壳凹模精加工圆弧面294.5.5 手机外壳凹模局部精加工314.6 数控加工总结325 结束语33参考文献34致谢35II1前言近年来，各种品牌的手机外壳以其独特的造型赢得了市场。本设计意在改造一些现有的手机外壳，让其更独特，加工更简单，制造成本更低，以此赢得市场。本次设计主要是制作手机外壳模具，包括生成模具体积快，确定加工方案，生成自
7、动加工程序以及利用数控机床加工出凸凹模（加工其中一个）等内容。主要利用Pro/ENGINEER Wildfire5.0软件生成模具加工刀路，使用仿真软件VERICUT对模具模型进行数控加工过程的仿真和进行NC程序优化，缩短加工时间，改进表面质量，检查过切、欠切，防止机床碰撞等。1.1 Pro/ENGINEER Wildfire5.0简介Pro/ENGINEER Wildfire5.0是美国参数化技术公司推出的CAD/CAE/CAM软件，他是一个集成软件，其功能非常强大。利用该软件可以进行零件设计、产品装配、数控加工、钣金件设计、模具设计等，从目前的市场来看，它主要涉及的行业包括工业设计、机械、
8、仿真、汽车、航天和玩具等1。使用Pro/ENGINEER Wildfire5.0软件进行开发设计，比使用其它软件要快几倍。它具有统一的产品数据库管理功能，在零件设计、模具设计、加工制造等任何环节中对数据的修改都可以自动反映到其它相关的各个环节，从而保证设计和制造等各个环节数据的统一1。1.1.1 Pro/ENGINEER Wildfire5.0的特点Pro/ENGINEER Wildfire5.0主要有下面的几个特点7：在Pro/ENGINEER Wildfire5.0中，可以建立产品的真实三维模型。Pro/ENGINEER Wildfire5.0是建立在单一数据库上的，模型中的所有数据都存储
9、到同一个库中。当更改三维模型的尺寸后，其相关的二维工程图、模具设计及数控加工等数据也会自动更改，这样可以保证数据的正确性。Pro/ENGINEER Wildfire5.0以特征作为建模及数据存储的基础，如拉伸、斜度、圆角等。1.1.2 Pro/ENGINEER Wildfire5.0的主要功能模快零件设计模块：零件设计模块是最基本的模块，用于建立产品的三维模型。它是装配、二维工程图、模具设计模块等的基础7。制造模块：制造模块用于生成数控加工的加工刀具路径和数控加工程序，支持各种铣床、车床、线切割的加工7。模具设计模块：模具设计模块提供了进行模具设计所需的各种工具，利用这些工具可以快速、方便、准
10、确地设计出模具7。绘图模块：绘图模块用于快速、准确地生成三维模型的二维工程图7。1.2 Pro/ENGINEER Wildfire5.0数控加工基础Pro/ENGINEER Wildfire5.0的CAD/CAM系统模块中，除了提供建立计算机计算机几何模型的辅助设计工具外，还提供了在设计加工制造流程时所需的辅助制造工具，工作人员可以在产品设计、产品制造、生产流程上实现系列化，使设计人员在设计产品时得心应手，加工制造过程的设计更加快捷，生产更加有序，产品质量更有保证1。Pro/ENGINEER Wildfire5.0在设计NC加工制造流程上提供了功能强大的辅助制造工具(Pro/NC加工制造模块）
11、。利用Pro/NC加工制造模块可以将设计产品时的计算机几何模型与计算机辅助加工制造进行集成结合，利用加工制造过程中所用到的各项参数，如参考模型、工件、夹具、刀具、机床以及进给速度、主轴转速、跨距等加工参数，进行产品加工制造的设计1。1.3 VERICUT仿真软件简介VERICUT软件是美国CGTECH公司开发的数控加工仿真系统，由NC程序验证模块、机床运动仿真模块、优化路径模块、多轴模块、高级机床特征模块、实体比较模块和CAD/CAM接口等模块组成，可仿真数控车床、铣床、加工中心、线切割机床和多轴机床等多种加工设备的数控加工过程，也能进行NC程序优化，缩短加工时间、延长刀具寿命、改进表面质量，
12、检查过切、欠切，防止机床碰撞、超行程等错误;具有真实的三维实体显示效果，可以对切削模型进行尺寸测量，并能保存切削模型供检验、后续工序切削加工;具有CAD/CAM接口，能实现与UG. CATIA及MasterCAM等软件的嵌套运行。VERICUT软件目前已广泛应用于航空航天、汽车、模具制造等行业，其最大特点是可仿真各种CNC系统，既能仿真刀位文件，又能仿真CAD/CAM后置处理的NC程序，其整个仿真过程包含程序验证、分析、机床仿真、优化和模型输出等2。1.4 课题内容和安排本次设计是制作手机外壳模具，包括建立手机外壳的模具体积快，确定加工方案，生成自动加工程序以及利用数控机床加工出凸凹模（加工其
13、中一个）等内容。利用Pro/ENGINEER Wildfire5.0软件生成模具加工刀路，使用仿真软件VERICUT对模具模型进行数控加工过程的仿真和进行NC程序优化，缩短加工时间，改进表面质量，检查过切、欠切，防止机床碰撞等。在以上步骤完成时，利用生成的程式，到华中数控铣床加工本次设计的凸模或者凹模，让得理论知识与实际加工更好地结合起来。1.5 研究背景与意义新世纪的今天，每一个人都离不开手机，随着手机需求量的不断增加，不同品牌的手机都得到了不同程度的发展。人们对手机要求在打电话、上网、发信息等基本功能的基础上对手机的外观提出了新的要求，一款造型独特的手机外壳更能吸引人的眼球，懂得市场的需要
14、才能赢得市场，占据一席之地，所以说手机外壳模具制作的意义重大。社会要进步，企业要发展，适当改善一款手机外壳的意义十分重大，它是新时代的要求，把握好时机，推出一款独特的适宜加工的手机外壳，不仅能降低了制造成本，还能赢得市场，把握住发展的契机。2手机外壳凹模数控加工编程Pro/ENGINEER Wildfire5.0 NC提供了车削、铣削和钻削等多种切削加工的自动编程功能。在加工环境设置方面，Pro/ENGINEER Wildfire5.0 NC可以灵活地对机床和工件坐标进行设置，在不同工序中设置不同的工件坐标系，便于实现工件的装夹，保证加工精度。在建立制造模型方面，Pro/ENGINEER Wi
15、ldfire5.0 NC提供了曲面驱动、实体驱动和特征驱动等CAM驱动模型，可以使加工模型的建立和刀具轨迹编辑修改实现参数化。在刀位验证方面，Pro/ENGINEER Wildfire5.0 NC提供了动态模拟、实体仿真及过切检查功能。由于Pro/ENGINEER Wildfire5.0 NC的加工设置完全符合实际加工，同时可以进行夹具及辅具设置，在进行实体仿真时，能够逼真地模拟加工全过程，得出加工后的工件样貌，同时直接转换到VERICUT软件中对刀具轨迹进行优化，减少刀具空切与夹具干涉和碰撞，大大提高了切削加工效率1。2.1 铣削类型介绍数控铣床有多种铣削类型，不同的铣削方式能达到不同的效果，在不同的情况下，选择最合适的铣削方式，对缩短加工时间、改善加工工艺、保护刀具等，显得特别重要。主要的铣削类型有：体积块
