1、30目 录1. 前言 62. 数控加工技术简介2.1数控加工概述 62.2数控加工的发展趋势 62.3数控机床的组成及工作原理 62.4数控铣加工概述 73.工艺分析 3.1零件分析 7 3.2数控加工工艺设计 74. 零件造型 4.1绘制主体线框 84.2构建主体曲面 84.3 绘制分割线 9 4.4 构建分割曲面 10 4.5曲面修剪 10 4.6曲面倒角 11 4.7绘制听筒槽线框 124.8曲面修剪 13 4.9构建听筒槽曲面 144.10构建听筒槽底曲面 14 4.11曲面倒圆角 15 4.12绘制话筒槽线框与槽底曲面 15 4.13构建话筒槽曲面 16 4.14曲面修剪 16 4.
2、15绘制铃声孔线框 16 4.16构建铃声孔 174.17绘制显示屏孔线框184.18绘制按键孔线框184.19构建电话机的曲面 205.模具加工曲面 5.1按照塑料件收缩率放大凸模曲面205.2 绘制分型面 215.3凸面加工刀具路径生成 216.加工操作 307.毕业设计总结 308.致谢语 309.参考文献 31 摘 要；本次的毕业设计是电话机的设计，课题的目的是让我们在以往对Mastercam X学习的基础上熟悉电话机造型的设计流程；它既是一次检阅，也是一次锻炼，使我们系统地掌握电话机造型设计的技术，并与Auto CAD，CAD/CAM,Pro/e等模具设计软件相结合，提高了我们的Ma
3、stercam X设计能力。关键词：电话机 、数控加工、Mastercam X软件1.前言当今的机械制造业已不是传统意义上的机械加工，而是集机械、电子、光学、信息、材料、生物、能源、管理等学科最新成就为一体的新技术综合体。世界各国经济的竞争，也主要体现在制造技术的竞争，先进制造技术已成为当代国际间科技竞争的重点。新形势下，我国机械制造业面临着巨大的挑战和机遇。机械制造中综合应用的CAD/CAM技术，曾为机械制造业提供了强有力的技术支持，它的应用现状及发展趋势必将对我国的机械制造业产生深远的影响。2.数控加工技术简介2.1数控加工概述数控（Numerical Control,简称NC）是以数字化
4、信号对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。数控机床是指应用数控技术对加工过程进行控制的机床。数控加工的主要包括以下几个方面：1） 确定零件上需要数控加工的表面；2） 对零件图纸进行数控加工的工艺分析；3） 数控加工的工艺设计；4） 编制加工程序；5） 输入加工程序；6） 对加工程序进行校验各修改；7） 运行加工程序对零件进行加工。数控加工的特点：（1） 加工的零件精度高（2） 生产效率高（3） 特别适合加工复杂的轮廓表面（4） 有利于实现计算机辅助制造2.2数控加工的发展趋势为了进一步提高生产率、降低成本、缩短产品的研制和生产周期、加速产品更新换代，以适应社会对产品多样化的需求，人们把自动化
5、生产技术的发展重点转移到中、小批量生产领域中，这就要求加速数控机床的发展速度，使其成为一种高效率、高柔性和低成本的制造设备，以满足市场的需求。数控机床是柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）以及计算机集成制造系统（CIMS）和灵捷制造成（Agile Mpg） 的基础，是国民经济的重要基础壮装备。随着微电子技术和计算机技术的发展，现代数控机床的应用领域日益扩大。当前，数控设备正在不断地采用 最新技术成就，向着高速度化、高精度化、智能化、多功能化及高可靠性的方向发展。2.3数控机床的组成及工作原理（1）数控的组成 采用数控技术控制的机床，或者说装备了数控系统的机床，称之为数控机床。现代数控
6、机床都采用计算机作为数控系统，其组成如图所示（2）数控机床的工作原理数控机床加工工件，首先要将被加工工件图上的几何信息和工艺信息数字化，用规定的化码程序格式编写加工程序，并存储到程序载体内，然后用相应的输入装置将所编的程序指令输入到CNC单元。CNC单元将程序进行译码运算后，向机床各个坐标的伺服系统和辅助控制装置发出信号，以驱动机床的各运动部件，并控制所需要的辅助动作，最后加工出合格的工件。（下面所使用的数控机床XK713、XH 714D 汉川机械、XK714G汉川机械）2.4 数控铣加工概述数控铣床是最具有代表性的数控加工设备。它具有高适应性、高效率、高精度、高柔性、大大减轻了操作者的劳动强
7、度。主要运用于轮廓的加工、曲面加工、孔加工。3.工艺分析3.1零件分析 图5-13.2数控加工工艺设计由图3-1 可知，凸模零件所有的结构都能在立式加工中心上一次装夹加工完成。零件毛坯已经在普通机床上加工到25mmx25mmx5mm尺寸，故只需考虑型芯、分型面和止口部分的加工。数控加工工序中，按照粗加工一半精加工一精加工的步骤进行，为了保证加工质量和刀具正常切削，其中，在半精加工中，根据走刀方式的不同做了一些特殊处理。（1）加工步骤设置 根据以上分析，制定工件的加工工艺路线为：6mm直柄平面铣刀粗加工去除大部分余量；采用4mm，2mm球刀对芯曲面进行半精加工与精加工。（2）工件的装夹与定位工件
8、的外形是长方形，采用平口钳定位与装夹。平口钳采用百分表找正，基准钳口与机床X轴一致并固定于工作台上，预加工毛坯装在平口钳上，上顶面露出钳口至少22mm。采用寻边器找出毛坯X、Y方向中心点在机床坐标系中的坐标值，作为工件坐标系原点，Z轴坐标原点设定与毛坯上表面下2mm处，工件坐标系设定于G54。（3）刀具的选择 工件材料为40Cr，刀具材料选用高速钢。 （4）编制数控加工工艺卡如表3-2所示。（5）工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速/（r/mm）进给速度/（mm/min）1平面粗加工分型面T16平面铣刀3601002平行式铣削半精加工型芯面T24球头8008003平行式铣削精加工型芯面T32球
9、头10001000 表3-2 4. 零件造型 4.1绘制主体线框 （1）选择次菜单中的“层别”命令。（2）系统将弹出一个层别管理员对话框，在层别编号中输入数值1，名称中输入“主线框”（3）单击对话框中的按钮完成图层设置。（4）这次菜单中的“颜色”命令。（5）系统将弹出一个颜色选择对话框，在当前颜色中输入数值8。（6）单击对话框中的按钮完成颜色设置。（7）选择次菜单中的“构图面”命令，在系统弹出构图面的选择菜单中选择“俯视”命令，完成构图面的选择。（8）选择次菜单中的“屏幕视角”命令，在系统弹出屏幕视角的选择菜单中选择“俯视”命令，完成构图面的选择。（9）选择菜单中的“绘图”“矩形形状设置”命令
10、。（10）系统弹出如图4-1所示的矩形形状参数设置对话框。图4-1矩形形状设置对话框所示.（11）设置矩形参数如图4-1所示。（12）单击工具栏中带下拉箭头的点选取菜单中的原点选取按钮，将矩形放置在原点处。（13）完成后的主体线框如图4-2所示。4.2构建主体曲面（1）选择次采单中的“层别”命令。（2）系统将弹出一个层别管理员对话框，在层别编号中输入数值2，名称中输入“主体曲面”。（3）单击对话框的按钮完成图层设置。（4）选择次菜单中的“颜色”命令。（5）选择将弹出一个颜色选择对话框，在当前颜色中输入数值11。（6）单击对话框中的按钮完成颜色设置。（7）选择菜单中的“绘图” “绘图曲面” “牵
11、引曲面”命令。（8）串联选取如图4-2所示的主体线框。（9）确定后，系统弹出如图4-3所示的牵引曲面参数设置对话框。 图4-2 主体线框 图4-3牵引曲面参数设置对话框（10）牵引方向朝上，角度方向超内。如果方向不对，可以单击如图4-3所示的对话框中的按钮来切换方向。（11）完成后的主体曲面如图4-4所示。 图6-4 主体曲面 图4-44.3 绘制分割线（1）选择次菜单中的“层别”命令。（2）系统将弹出一个层别管理员对话框，在层别编号中输入数值3名称“分割线”。（3）单击对话框中的按钮完成图层设置。（4）选择次菜单中的“颜色”命令。（5）系统将弹出一个颜色选择对话框，在当前颜色中输入数值9。（
12、6）单击对话框中的按钮完成颜色设置。（7）选择次菜单中的“构图面”命令，在系统弹出构图面的选择菜单中选择“右视图”命令，完成构图面的选择。（8）选择次菜单中的“屏幕视角”命令，在系统弹出构图面的选择菜单中选择“右视图”命令，完成构图面的选择。（9）在次菜单的Z值栏中输入数值为10。（10）选择菜单中的“绘图” “圆弧”“三点画弧”命令。（11）直接输入第一点坐标值（X-13.6，Y2.3），按Enter键确认；第二点坐标值（X-0.8，Y2），按Enter键确认；第三点坐标值（X12，Y0.9），按Enter键确认。（12）完成后的分割线如图4-5所示。 图4-5 分割线4.4 构建分割曲面（
13、1）选择次菜单中的“层别”命令。（2）系统将弹出一个层别管理员对话框，在层别编号中输入数值4，名称“分割线曲面”。（3）单击对话框中的按钮完成图层设置。（4）选择次菜单中的“颜色”命令。（5）系统将弹出一个颜色选择对话框，在当前颜色中输入数值3。（6）单击对话框中的按钮完成颜色设置。（7）选择菜单中的“绘图” “绘图曲面” “牵引曲面”命令。（8）串联选取如图4-5所示的分割线。（9）确定后，系统弹出如图4-6所示的牵引曲面参数设置对话框。（10）牵引方向朝上，角度方向超内。如果方向不对，可以单击如图4-7所示的对话框中的按钮来切换方向。（11）完成后的分割曲面如图4-7所示。 图4-6牵引曲
14、面参数设置对话框 图4-7分割曲面 4.5曲面修剪（1）选择次菜单中的“层别”命令。（2）系统将弹出一个层别管理员对话框，在层别编号中输入数值5，名称“曲面修剪”。（3）单击对话框中的按钮完成图层设置。（4）选择次菜单中的“颜色”命令。（5）系统将弹出一个颜色选择对话框，在当前颜色中输入数值3。（6）单击对话框中的按钮完成颜色设置。（7）选择菜单中的“绘图” “绘制曲面” “修整”“ 修整至曲面”命令。（8）根据提示选取如图4-6所示的主体曲面作为第一组曲面。（9）单击工具栏中的按钮确定。（10）选取如图4-7所示的分割曲面作为地二组曲面。（11）单击工具栏中的按钮确定。（12）修剪后的曲面如
15、图4-8所示。 如图4-84.6曲面倒角（1）选择次菜单中的“层别”命令。（2）系统将弹出一个层别管理员对话框，在层别编号中输入数值6，名称“曲面倒圆角”。（3）单击对话框中的按钮完成图层设置。（4）选择次菜单中的“颜色”命令。（5）系统将弹出一个颜色选择对话框，在当前颜色中输入数值11。（6）单击对话框中的按钮完成颜色设置。（7）选择菜单中的“绘图” “绘制曲面” “倒圆角”“ 曲面至曲面”命令。（8）根据提示选取如图4-8所示的上表面曲面作为第一组曲面。（9）单击工具栏中的按钮确定。（10）选取如图4-8所示除第一组曲面以外的其他曲面作为第二组曲面。（11）单击工具栏中的按钮确定。（12）
16、系统弹出如图4-9所示的两曲面倒圆参数设置对话框。 图4-9两曲面倒圆参数设置对话框（13）设置两曲面倒圆角参数如图4-9所示，圆角半径为0.3。（14）完成倒圆角的曲面如图4-10所示。 如图4-10倒圆角后的曲面4.7绘制听筒槽线框（1）选择次菜单中的“层别”命令。（2）系统将弹出一个层别管理员对话框，在层别编号中输入数值7，名称中输入“听筒槽线框”，关闭除当前层以外的其他所有图层。（3）单击对话框中的按钮完成图层设置。（4）选择次菜单中的“颜色”命令。（5）系统将弹出一个颜色选择对话框，在当前颜色中输入数值8。（6）单击对话框中的按钮完成颜色设置。（7）选择菜单中的“构图面” 命令，在系
17、统弹出构图面的选择菜单中选择“俯视”命令，完成构图面的选择。（8）选择次菜单中的“屏幕视角”命令，在系统弹出屏幕视角的选择菜单中选择“俯视命令，完成视角的选择。”（9）在次菜单中的Z值栏输入数值0.3。（10）选择菜单中的“绘图” “任意直线” “倒圆角”“ 绘制任意线”命令。（11）输入第一点坐标值（X1.3，Y-9），按，Enter键确认；第二点坐标值（X6.3，Y-9）按Enter键确认。（12）完成第一条直线。（13）在次菜单中的Z值栏输入数值0.8。（14）选择菜单中的“绘图” “任意直线” “倒圆角”“ 绘制任意线”命令。（15）输入第一点坐标值（X1.4，Y-4），按，Enter
18、键确认；第二点坐标值（X6.3，Y-4）按Enter键确认。（16）完成第二条直线。（17）完成的两条不同Z值的直线如图4-11所示。（18）选择菜单中的“构图面” 命令，在系统弹出构图面的选择菜单中选择“等角视”命令，完成构图面的选择。（19）选择菜单中的“屏幕视角” 命令，在系统弹出构图面的选择菜单中选择“等角视”命令，完成视角的选择。（20）选择菜单中的“绘图” “任意直线” “倒圆角”“ 绘制任意线”命令。（21）直接选取如图4-11所示的两条直线对应的两个端点进行连线。（22）完成连接的直线如图4-12所示。 图4-11两条不同Z值的直线 图4-12连接后的图形（23）选择下拉菜单中
19、的“绘图” “倒圆角” “倒圆角”命令。（24）设置倒圆角半径值为0.2。（25）依次选取4-12所示的每两相邻直线进行倒圆角。（26）完成倒圆角后的图形如图4-13所示。图4-13听筒曹先线框4.8曲面修剪（1）选择次菜单中的“层别”命令。（2）系统将弹出一个层别管理员对话框，在层别编号中输入数值8，名称中输入“曲面修剪”，打开第2，4，6，7层。（3）单击对话框中的按钮完成图层设置。（4）选择次菜单中的“颜色”命令。（5）系统将弹出一个颜色选择对话框，在当前颜色中输入数值11。（6）单击对话框中的按钮完成颜色设置。（7）选择菜单中的“构图面” 命令，在系统弹出构图面的选择菜单中选择“俯视”
20、命令，完成视角的选择。（8）选择菜单中的“屏幕视角” 命令，在系统弹出构图面的选择菜单中选择“俯视”命令，完成视角的选择。（9）选择下拉菜单中的“绘图” “绘制曲面” “休整” “休整至曲面”命令。（10）选取如图4-14所示的曲面作为修剪曲线。（11）单击工具栏中的按钮确定。（12）再串联选取如图4-14示的曲线作为修剪曲线。（13）根据系统提示用鼠标直接点如图4-14所示的曲面箭头所指位置作为曲面所需保留部分。（14）完成修剪的曲面如图所示4-15所示。曲线 曲面 图4-14选取曲面和曲线 图4-15剪后的曲面4.9构建听筒槽曲面（1）选择次菜单中的“层别”命令。（2）系统将弹出一个层别管
21、理员对话框，在层别编号中输入数值9，名称中输入“听筒槽曲面”。（3）单击对话框中的按钮完成图层设置。（4）选择次菜单中的“颜色”命令。（5）系统将弹出一个颜色选择对话框，在当前颜色中输入数值7。（6）单击对话框中的按钮完成颜色设置。（7）选择菜单中的“绘图” “绘制曲面” “牵引曲面”命令。（8）串联选取如图4-14示的曲线（9）确定后，系统弹出如图4-16所示的牵引曲面参数设置对话框。（10）确定后，完成的听筒槽曲面如图4-17所示。 图4-16牵引曲面参数设置对话框 图4-17听筒槽曲面（11）选择菜单中的“绘图” “绘制曲面” “修整”“ 修整至曲面”命令。（12）选取如图4-18所示P1所指的听筒槽曲面作为第一组曲面。（13）单击工具栏中的按钮确定。（14）
