完整版毕业设计40设计41基于CADCAM技术的可乐瓶底模具型腔的数控加工Word格式文档下载.docx
- 文档编号:21181983
- 上传时间:2023-01-28
- 格式:DOCX
- 页数:27
- 大小:1,011.38KB
完整版毕业设计40设计41基于CADCAM技术的可乐瓶底模具型腔的数控加工Word格式文档下载.docx
《完整版毕业设计40设计41基于CADCAM技术的可乐瓶底模具型腔的数控加工Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《完整版毕业设计40设计41基于CADCAM技术的可乐瓶底模具型腔的数控加工Word格式文档下载.docx(27页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
1、特征实体造型;
2、NURBS自由曲面造型;
3、两轴到五轴的数控加工;
4、三轴加工方式;
5、四轴到五轴加工方式(可选配置);
6、支持高速加工;
7、参数化轨迹编辑和轨迹批处理;
8、生成加工工序单;
9、通用后置处理;
10、最新技术的知识加工;
第二章可乐瓶底的三维造型
2.1零件的原始数据和分析
本课题的原始数据如图2-1所示:
图2-1可乐瓶底曲面造型的二维图
这张图纸是一个可乐瓶底曲面图,它是在一个长42.5,宽37的矩形,经过X轴和Y轴的偏移、裁剪、删除,再根据有效的尺寸进行画圆操作,修改到要求的尺寸,最后经过平面镜像、曲线组合、阵列、网格面等命令做成。
造型方案
可乐瓶底的曲面造型比较复杂,它有五个完全相同的部分。
用实体造型不能完成,所以利用CAXA制造工程师强大的曲面造型功能中的网格面来实现。
其实我们只要做出一个突起的两根截面线和一个凹进的一根截面线,然后进行圆形阵列就可以得到其他几个突起和凹进的所有截面线。
然后使用网格面功能生成五个相同部分的曲面。
可乐瓶底的最下面的平面我们使用直纹面中的点+曲线方式来做,这样做的好处是在做加工时两张面(直纹面和网格面)可以一同用参数线加工。
最后以瓶底的上口为准,构造一个立方体实体,然后用可乐瓶底的两张面把不需要的部分裁剪掉,就可以得到我们要求的凹模型腔。
、
2.2造型步骤
2.2.1绘制截面线
1、按下“F7”键将绘图平面切换到XOZ平面。
2、单击曲线工具中的“矩形”按钮,在界面左侧的立即菜单中选择“中心_长_宽”方式,输入长度42.5,宽度37,光标拾取到坐标原点,绘制一个42.5×
37的矩形,结果如图2-2所示。
图2-2绘制矩形
3、单击几何变换工具栏中的“平移”按钮,在立即菜单中输入DX=21.25,DZ=-18.5,然后拾取矩形的四条边,单击鼠标右键确认,将矩形的左上角平移到原点(0,0,0),结果如图2-3所示。
图2-3平移后矩形道原点
4、单击曲线工具栏中的“等距线”按钮,在立即菜单中输入距离3,拾取矩形的最上面一条边,选择向下箭头为等距方向,生成距离为3的等距线,结果如图所示2-4所示。
图2-4绘制等距线
5、相同的等距方法,生成如图所示尺寸标注的各个等距线,结果如图5所示。
图2-5绘制各等距线
6、单击曲面编辑工具栏中的“裁剪”按钮,拾取需要裁剪的线段,结果
如左图所示,然后单击“删除”按钮,拾取需要删除的直线,按右键确认删除,结果如图2-6所示。
图2-6剪切直线
7、①作过P1、P2点且与直线L1相切的圆弧。
单击“圆弧”按钮,选择“
点_半径”方式,拾取P1点和P2点,然后按空格键在弹出的点工具菜单中选择“切点”命令,拾取直线L1。
②作过P4点且与直线L2相切,半径R为6的圆R6。
单击“整圆”按钮,拾取直线L2(上一步中点工具菜单中选中了“切点”命令),切换点工具为“缺省点”命令,然后拾取P4点,按回车键输入半径6。
③作过直线端点P3和圆R6的切点的直线。
单击“直线”按钮,拾取P3点,切换点工具菜单为“切点”命令,拾取圆R6上一点,得到切点P5,结果如图2-8所示。
图2-8绘制圆和直线
8、①作与圆R6相切过点P5,半径为6的圆C1。
单击“整圆”按钮,
选择“两点_半径”方式,切换点工具为“切点”命令,拾取R6圆;
切换点工具为“端点”,拾取P5点;
按回车键输入半径6。
②作与圆弧C4相切,过直线L3与圆弧C4的交点,半径为6的圆C2。
单击“整圆”按钮,选择“两点_半径”方式,切换点工具为“切点”命令,拾取圆弧C4;
切换点工具为“交点”命令,拾取L3和C4得到它们的交点;
③作与圆C1和C2相切,半径为50的圆弧C3。
单击“圆弧”按钮,选择“两点_半径”方式,切换点工具为“切点”命令,拾取圆C1和C2,按回车键输入半径50,结果如图2-9所示。
图2-9绘制圆C1和C2相切的圆弧C3
9、单击曲面编辑工具栏中的“裁剪”按钮和“删除”按钮,去掉不需
要的部分。
在圆弧C4上单击鼠标右键选择“隐藏”命令,将其隐藏掉,结果如图2-10所示。
图2-10隐藏圆弧C4
10、按下F5键将绘图平面切换到XOY平面,然后再按F8显示其轴侧图。
11、单击曲面编辑工具栏中的“平面旋转”按钮,在立即菜单中选择“拷贝”方式,输入角度41.6度,拾取坐标原点为旋转中心点,然后框选所有线段,单击右键确认,结果如图2-11所示。
图2-11旋转拷贝
12、单击“删除”按钮,删掉不需要的部分。
按下Shift+方向键旋转视
图。
观察生成的第一条截面线。
单击“曲线组合”按钮,拾取截面线,选择方向,将其组合一样条曲线,结果如图2-12所示。
图2-12生成第一条截面
至此,第一条截面线完成。
因为作第一条截面线用的是拷贝旋转,所以完整地保留了原来绘制的图形,我们只需要稍加编辑就可以完成第二条截面线。
13、按F7将绘图平面切换到XOZ面内。
单击“线面可见”按钮,显示前面隐藏掉的圆弧C4,并拾取确认。
然后拾取第一条截面线单击右键选择“隐藏”命令,将其隐藏掉,结果如图2-13所示。
图2-13显示圆弧C4并隐藏第一条截面线
14、单击“删除”按钮,删掉不需要的线段。
单击“曲线过渡”按钮,
选择“圆弧过渡”方式,半径为6,对P2、P3两处进行过渡。
15、单击“曲线组合”按钮,拾取第二条截面线,选择方向,将其组合
一样条曲线,结果如图2-14所示。
图2-14生成第二条截面线
16、按下F5键将绘图平面切换到XOY平面,然后再按F8显示其轴侧图。
17、单击“圆弧”按钮,选择“圆心_半径”方式,以Z轴方向的直线两端点为圆心,拾取截面线的两端点为半径,绘制如图所示的两个圆,结果如图2-15所示。
图2-15以圆心_半径方式绘制两个圆
18、删除两条直线。
单击“线面可见”按钮,显示前面隐藏的第一条截面线。
19、单击曲面编辑工具栏中的“平面旋转”按钮,在立即菜单中选择“拷贝”方式,输入角度11.2度,拾取坐标原点为旋转中心点,拾取第二条截面线,单击右键确认,结果如图2-16所示。
图2-16旋转拷贝第二条截面线
可乐瓶底有五个相同的部分,至此我们完成了其一部分的截面线,通过阵列我们就可以得到全部,这是一种简化作图的有效方法。
20、单击“阵列”按钮,选择“圆形”阵列方式,份数为5,拾取三条截面线,单击鼠标右键确认,拾取原点(0,0,0)为阵列中心,按鼠标右键确认,立刻得到如图2-17所示的结果。
图2-17圆形阵列
至此为构造曲面所作的线架已经完成。
2.2.2生成网格面
按F5键进入俯视图,单击曲面工具栏中的“网格面”按钮,依次拾取U截面线共2条,按鼠标右键确认;
再依次拾取V截面线共15条,按右键确认,稍等片片刻曲面生成,结果如图2-18所示。
图2-18生成网格面
2.2.3生成直纹面
底部中心部分曲面可以用两种方法来做:
①裁剪平面。
②直纹面(点+曲线)。
这里用直纹面“点+曲线”来做,这样的好处是在做加工时,两张面(网格面和直纹面)可以一同用参数线来加工,而面裁剪平面不能与非裁剪平面一起来加工。
1、单击曲面工具栏中的“直纹面”按钮,选择“点+曲线”方式。
2、按空格键在弹出的点工具菜单中选择“圆心”命令,拾取底部圆,得到
先圆心点,再拾取圆,直纹面立即生成,结果如图2-19所示。
图2-19生成直纹面
3、选择“设置”→“拾取过滤设置”命令,取消图形元素的类型中的“空
间曲面”项。
然后选择“编辑”→“隐藏”命令,框选所有曲线,按右键确认,就可以将线框全部隐藏掉,结果如图2-20所示。
图2-20隐藏线框
至此可乐瓶底的曲面造型已经作完。
下一步的任务是如何选用曲面造型造出实体。
2.2.4曲面实体凹体混合造型
造型思路:
先以瓶底的上口为准,构造一个立方体实体,然后用可乐瓶底的两张面(网格面和直纹面)把不需要的部分裁剪掉,得到我们要求的凹模型腔。
多曲面裁剪实体是CAXA制造工程师中非常有用的功能。
1、单击特征树中的“平面XOY”,选定平面XOY为绘图的基准面,如图2-21
所示。
图2-21选平面XOY为基准面
2、单击“绘制草图”按钮,进入草图状态,在选定的基准面XOY面上
绘制草图。
3、单击曲线工具栏中的“矩形”按钮,选择“中心_长_宽”方式,输入长度120,宽度120,拾取坐标原点(0,0,0)为中心,得到一个120×
120的正方形,结果如图2-22所示
图2-22绘制正方形
4、单击特征生成工具栏中的“拉伸”按钮,在弹出的“拉伸”对话框中,输入深度为50,选中“反向拉伸”复选框,单击“确定”得到立方实体,结果如图2-23所示。
图2-23反向拉伸
5、选择“设置”-“拾取过滤设置”命令,在弹出的对话框中的“拾取时的导航加亮设置”项选中“加亮空间曲面”,这样当鼠标移到曲面上时,曲面的边缘会被加亮。
同时为了更加方便拾取,单击“显示线架”按钮,退出真实咸显示,进入线架显示,可以直接点取曲面的网格线,结果如图2-24所示。
图2-24线架显示
6、单击特征生成工具栏中的“曲面裁剪除料”按钮,拾取可乐瓶底的两个曲面,选中对话框中“除料方向选择”复选框,切换除料方向为向里,以便得到正确的结果,结果如图2-25所示。
图2-25曲面裁剪除料
7、单击“确定”,曲面除料完成。
选择“编辑”-“隐藏”命令,拾取两个
曲面将其隐藏掉。
然后单击“真实感显示”按钮,造型结果如图所示2-26所示。
图2-26真实感显示
第三章可乐瓶底凹体加工
3.1加工前的准备工作
3.1.1设定加工刀具
1、选择“应用”→“轨迹生成”→“刀具库管理”命令,弹出“刀具库管理”对话框,如图3-1所示。
图3-1刀具库管理对话框
2、增加铣刀,这里可以任意增加刀具和删除刀具。
单击“增加铣刀”按钮如图3-2,在对话框中输入铣刀名称,刀具名称可以任意给,只要自己好识别就可以了。
图3-2输入铣刀名称
一般都是以铣刀的直径和刀角半径来表示,刀具名称尽量和工厂中用刀的习惯一致。
刀具名称一般表示形式为“D10,r3”,D代表刀具直径,r代表刀角半径。
3、设定增加的铣刀的参数。
键入正确的数值,刀具定义即可完成。
其中的刀刃长度和刃杆长度与仿真有关而与实际加工无关,在实际加工中要正确选择吃刀量和吃刀深度,以免刀具损坏。
3.1.2后置设置
用户可以增加当前使用的机床,给出机床名,定义适合自己机床的后置格式。
系统默认的格式为FANUC系统的格式。
1、选择“应用”→“后置处理”→“后置设置”命令,弹出“后置设置”对话框。
2、增加机床设置。
选择当前机床类型,如图3-4所示。
图3-4增加机床设置
3、后置处理设置。
选择“后置处理设置”标签,根据当前的机床,设置各参数,如图3-5所示。
图3-5后置处理设置
3.1.3设定加工毛坯
利用实体上表面的四个角点,做一个正方形,作为粗加工的轮廓,如图3-6所示。
图3-6选取粗加工轮廓
3.2可乐瓶底的常规加工
加工思路:
等高粗加工、参数线加工。
根据加工零件的形状特点,难于用普通铣床进行粗加工,而用CAXA制造工程师软件,却是一件轻而易举的事。
因为可乐瓶凹模型腔的整体形状较为陡峭,所以粗加工采用等高粗加工方式。
然而采用参数线加工方式对凹模型腔中间的曲面进行精加工。
3.2.1等高线粗加工刀具轨迹
1、设置工艺参数。
选择“应用”→“轨迹生成”→“等高粗加工”,出现“粗加工参数表”对话框,在“粗加工参数”选项中如图3-16所示设置各项参数。
注意毛坯类型选择“拾取轮廓”。
2、设置切削用量。
输入相应的主轴转速,F进给速度,起止高度60,安全
高度50,单击“确定”,设置切削用量如图3-17所示。
3、选择“进退刀方式”和“下刀方式”选项标签,设定进退刀方式和下刀切入方式均为“垂直”如图3-18所示。
4、选择“铣刀参数”选项标签,选择铣刀为R5球刀,设定球刀的参数,如图3-19所示。
5、选择“清根参数”选项标签,设置清根参数,如图3-20所示。
图3-16设置粗加工参数表图3-17设置切削用量
图3-18设置进退刀方式和切入方法
图3-19设置球刀参数图3-20设置清根参数
6、根据左下方的提示拾取轮廓,然后拾取曲面。
拾取曲面可以按W键,全
部选中。
按右键确认以后系统开始计算,稍候,得出轨迹如图3-21所示。
图3-21拾取轮廓和曲面
7、拾取粗刀具轨迹,单击右键选择“隐藏”命令,将粗加工轨迹隐藏掉,以便观察下面的精加工轨迹。
3.2.2精加工-参数线加工刀具轨迹
可以直接加工原始的曲面,这样会显得更简单一点。
也可以直接加工实体。
但曲面截实体以后形成的实体表面比原始的曲面要多一些。
本例内型腔表面为5张曲面。
本例精加工可以采用多种方式,如参数线、等高线+等高线补加工、放射性加工等。
下面仅以参数线加工为例介绍软件的使用方法和注意事项。
曲面的参数线加工要求曲面有相同的走向、公共的边界,选取位置要对应。
1、选择“应用”→“轨迹生成”→“参数线加工”命令,弹出参数线加工
参数表,按照图3-22所示设置参数线加工参数。
刀具和其他参数按粗加工的参数来设定。
完成后单击“确定”按钮。
2、根据状态栏提示拾取曲面,当把鼠标移到型腔内部时,曲面自动被加亮显示,拾取同一高度的二张曲面后,按鼠标右键确认,根据提示完成相应的工作,最后生成轨迹,结果如图3-23所示。
3、如果我把轨迹生成的功能灵活运用一下,也可以得到软件未提供的轨迹生成方式。
下面的放射状加工就是一例。
用户可以试着去做,放射性加工如图3-24
图3-22设置参数线加工参数表图3-23生成轨迹
图3-24放射状加工
3.2.3轨迹仿真、检验与修改
1、单击“线面可见”按钮,显示所有已经生成的加工轨迹,然后拾取粗加工轨迹,按右键确认。
2、选择“应用”→“轨迹仿真”命令。
在立即菜单中选择“拾取两点”方
式。
拾取粗加工、精加工的刀具轨迹,按右键结束。
3、拾取两角点。
拾取模具的两个对角点,系统立即将进行加工仿真结果如
图3-25所示。
3-25加工仿真
4、仿真过程中,系统显示走刀速度。
仿真结束后,拾取点观察仿真截面,结果如图3-26所示。
图3-26观察仿真截面
5、单击鼠标右键,弹出“选择仿真文件”对话框,输入文件名,单击“保存”,存储可乐瓶加工仿真的结果。
6、仿真检验无误后,单击“文件”→“保存”,保存粗加工和精加工轨迹。
3.2.4生成加工G代码
1、选择“应用”→“后置处理”→“生成G代码”命令,弹出“选择后置文件”对话框,填写加工代码文件名“可乐瓶底加工粗加工”,单击“保存”。
2、拾取生成的粗加工的刀具轨迹,按右键确认,立即弹出粗加工代码文件保存即可,结果如图3-27所示。
3、同样方法生成精加工G代码,结果如图3-28所示。
图3-27粗加工代码文件保存图3-28生成精加工代码
3.2.5生成工序单
1、选择“应用”→“后置处理”→“生成工序单”命令,弹出“选择HTML文件名”对话框,输入文件名“可乐瓶底加工”,单击“保存”。
2、左下角提示拾取加工轨迹,用鼠标选取或用窗口选取或按“W”键,选
中全部刀具轨迹,点右键确认,立即生成加工工艺单。
生成和结果如图3-29所示。
图3-29生成加工轨迹明细单
究竟用哪一种加工方式来生成轨迹,要根据所要加工形状的具体特点,不能一概而论。
对于本题来说,参数线方式加工效果最好。
最终加工结果的好坏,是一个综合性的问题,它不单纯决定于程序代码的优劣,还决定于加工的材料,刀具,加工参数设置,加工工艺、机床特点等等。
几种因素配合好了我们才能够得到最好的加工结果。
结束语
在机床的后置处理、刀具的轨迹生成仿真和G代码生成的设计中,不仅要有耐心和坚强的毅力,而且对以前所学的知识也是一个整体的把握。
在整个设计过程中,我深刻的体会到知识的缺乏与设计过程中的辛酸,花费时间最多的是刀具轨迹生成和仿真过程,能否正确生成G代码,其中遇到的各种问题,使自己努力的去寻求解决办法,查阅各种资料,以及季鹏老师的耐心指导,才能完成整个过程。
总体来说通过这次毕业设计,留给我印象最深的是要成功的完成运动动画,不是一个简单的过程。
这次实习我受益匪浅。
在摸索该如何选择好的方法使其更完善。
由于自己缺乏经验,加之时间过于仓促,在本设计中一定存在不少错误和不足之处,敬请各位老师给予批评与指正,以便今后加以改进。
在此非常感谢季鹏老师的耐心指导与帮助,表示诚挚的谢意。
致谢
感谢季鹏老师在毕业设计中给予的帮助。
在设计期间都是在季鹏老师全面、具体指导下完成进行的。
季鹏老师渊博的学识、敏锐的思维、民主而严谨的作风使学生受益匪浅,并终生难忘。
学友和朋友对我的关心和帮助。
参考文献
1.CAXA制造工程师V2/XP/胡松林主编.北京:
北京航空航天大学出版社,2001.5
2.AUOTCAD机械绘图实用教程/张永茂主编.北京:
机械工业出版社,2000.1
3.机床数控技术/李郝林主编.北京:
机械工业出版社,2001.4
4.CAXA制造工程师XP数控加工编程标准教程/宋卫科等编.北京:
北航大学出版社2003
5.CAXA实体设计2006时尚百例/袁巍等编.北京:
机械工业出版社,2006.4
6.机械制造技术/王道宏主编.杭州:
浙江大学出版社,2004.7
7.CAXA电子图板XP/王喜仓等主编。
北京:
中国水利水电出版社,2004
附件:
1、实物照片
2、加工程序(见光盘)
第一章绪论1
1.1数控加工技术在模具制造的运用1
1.2CAD/CAM技术的发展及其在模具制造的运用2
第二章可乐瓶底的三维造型3
2.1零件的原始数据和分析3
2.2造型步骤3
2.2.1绘制截面线3
2.2.2生成网格面10
2.2.3生成直纹面10
2.2.4曲面实体凹体混合造型11
第三章可乐瓶底凹体加工14
3.1加工前的准备工作14
3.1.1设定加工刀具14
3.1.2后置设置14
3.1.3设定加工毛坯15
3.2可乐瓶底的常规加工16
3.2.1等高线粗加工刀具轨迹16
3.2.2精加工-参数线加工刀具轨迹18
3.2.3轨迹仿真、检验与修改19
3.2.4生成加工G代码20
3.2.5生成工序单21
结束语22
致谢23
参考文献24
附件25
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 完整版 毕业设计 40 设计 41 基于 CADCAM 技术 可乐 瓶底 模具 数控 加工
链接地址:https://www.bdocx.com/doc/21181983.html