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汽車燈罩模具設(shè)計(jì)與數(shù)控加工
學(xué) 生：周 澳
指導(dǎo)老師：
（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)理工學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128）
摘 要：本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是利用Unigraphics（簡(jiǎn)稱UG）軟件輔助三維造型（建模）以及分模。包括了建模和分模的基本流程和具體操作步驟。利用UG軟件設(shè)計(jì)注塑模具在模具制造領(lǐng)域是一項(xiàng)很先進(jìn)的技術(shù)。UG軟件的復(fù)合建模方式在模具的三維造型設(shè)計(jì)方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，能夠靈活的運(yùn)用這種建模方式是學(xué)習(xí)UG軟件的重要性之一。本設(shè)計(jì)利用UG軟件的特色，針對(duì)塑料注塑模具的設(shè)計(jì)要求，制作了清晰、生動(dòng)、形象的三維立體模型，逼真的展現(xiàn)了各個(gè)部件和系統(tǒng)的原理和工作特性。
關(guān)鍵詞：UG；三維造型；建模；分模
Abstract: The main task of this design is the use of Unigraphics (abbreviated UG) software supporting the three-dimensional modeling (modeling), and the parting. Including the modeling and the basic process of parting and specific steps. Using UG software design injection mold in the mold manufacturing is a very advanced technology. UG complex modeling software, three-dimensional modeling method designed in the mold has a great advantage, flexible use of this modeling approach is the importance of learning one of UG software. The design features using UG software for plastic injection mold design, produced a clear, vivid three-dimensional models, realistic display of the various components and systems theory and operating characteristics.
Key words: UG; three-dimensional modeling; modeling; parting
1 前言
模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝設(shè)備之一，它在鑄造、鍛造、沖壓、塑料、橡膠、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等的生產(chǎn)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。由于采用模具進(jìn)行生產(chǎn)能提高生產(chǎn)效率、節(jié)約原材料、降低成本，并保證一定的加工質(zhì)量要求，所以，汽車、飛機(jī)、拖拉機(jī)、電器、儀表、玩具和日常用品等產(chǎn)品的零部件很多都采用模具進(jìn)行加工。根據(jù)國(guó)際技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2005年產(chǎn)品零件粗加工的75％，精加工的50％將由模具加工完成。
在世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家里，模具工業(yè)的發(fā)展是很迅速的。據(jù)有關(guān)資料介紹，某些國(guó)家的模具總產(chǎn)值已超過(guò)了機(jī)床工業(yè)的總產(chǎn)值，其發(fā)展速度超過(guò)了機(jī)床、汽車、電子等工業(yè)。模具技術(shù)，特別是制造精密、復(fù)雜、大型、長(zhǎng)壽命模具的技術(shù)，已成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一。隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，產(chǎn)品更新、改型加快，模具的更新越來(lái)越快。為了適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)對(duì)模具的需求，在模具生產(chǎn)中采用了許多新工藝和先進(jìn)加工設(shè)備，不僅改善了模具的加工質(zhì)量，也提高了模具制造的機(jī)械化、自動(dòng)化程度。電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用給模具設(shè)計(jì)和制造開(kāi)辟了新的前景。預(yù)計(jì)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)還將有新的發(fā)展。
盡管我國(guó)的模具工業(yè)這些年來(lái)發(fā)展較快，但不論從設(shè)計(jì)、制造方面，還是從生產(chǎn)能力方面還遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，嚴(yán)重影響工業(yè)產(chǎn)品品種的發(fā)展和質(zhì)量的提高。為了盡快改變這種狀況，國(guó)家已采取許多措施促進(jìn)模具工業(yè)的發(fā)展。爭(zhēng)取在較
2
短的時(shí)間內(nèi)使模具生產(chǎn)基本適應(yīng)各行業(yè)發(fā)展的需要；掌握生產(chǎn)精密、復(fù)雜、大型、長(zhǎng)壽命模具的技術(shù)；使模具標(biāo)準(zhǔn)件實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
由于模具是一種生產(chǎn)效率很高的工藝裝備，其種類很多，組成各種不同用途模具的零件更是多種多樣。模具生產(chǎn)多為單件生產(chǎn)。這就給模具生產(chǎn)帶來(lái)許多困難，為了減少模具設(shè)計(jì)和制造的工作量，世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家對(duì)模具零件的標(biāo)準(zhǔn)化工作非常重視。標(biāo)準(zhǔn)化了的模具零件可以組織批量生產(chǎn)，并向市場(chǎng)提供這些模具的標(biāo)準(zhǔn)零件和組件。制造一種新模具只需制造那些非標(biāo)準(zhǔn)零件，再將它和標(biāo)準(zhǔn)零件裝配起來(lái)便成為一套完整的模具，從而使模具的生產(chǎn)周期縮短，制造成本降低。我國(guó)已制定了冷沖模、注塑模和壓鑄模等的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。模架、模板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等模具的標(biāo)準(zhǔn)零件，也開(kāi)始了小規(guī)模的專業(yè)化生產(chǎn)。
2 汽車燈罩
汽車車燈是最容易損壞的部位，為了保護(hù)車燈通常裝有保護(hù)燈罩，如圖1所示是某款汽車尾燈的燈罩。
圖1 汽車燈罩模型
2.1汽車燈罩的建模
2.1.1汽車燈罩建模思路分析
汽車燈罩建模首先要研究產(chǎn)品的整體輪廓，然后將整個(gè)模型分解成主要特征和細(xì)節(jié)特征，先考慮主要特征設(shè)計(jì)，再考慮細(xì)節(jié)部分，對(duì)整個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)，盡可能使用全參數(shù)的建模方法。具體過(guò)程如下。
1. 特征分解
分析該汽車燈罩模型，首先可以將該產(chǎn)品模型分解為兩個(gè)主要特征區(qū)，即燈罩基體和燈罩的內(nèi)部腔體。將特征分解后，創(chuàng)建模型按照先后順序?yàn)椤盁粽只w”→“燈罩內(nèi)部腔體”。
2．基本特征設(shè)計(jì)
對(duì)于燈罩基體輪廓，可利用草圖拉伸來(lái)建立外形實(shí)體，然后創(chuàng)建一個(gè)拉伸曲面去裁剪該實(shí)體以得到燈罩外形輪廓。
3．細(xì)節(jié)特征設(shè)計(jì)
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利用常規(guī)腔體和特征操作方法進(jìn)行產(chǎn)品的內(nèi)部腔體和細(xì)節(jié)特征設(shè)計(jì)。
從以上分析中可以得出汽車燈罩的建模思路為：先繪制截面草圖并拉伸成產(chǎn)品模型的主要輪廓，然后創(chuàng)建一個(gè)截面草圖拉伸成片體去修剪產(chǎn)品模型實(shí)體得到燈罩的具體輪廓，最后繪制各種腔體截面草圖，利用常規(guī)腔體功能能建立燈罩的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
2.1.2 基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)與設(shè)計(jì)流程
在汽車燈罩建模的過(guò)程中，主要將用到的知識(shí)點(diǎn)和設(shè)計(jì)流程如下表所示。
表1 設(shè)計(jì)流程
設(shè)計(jì)流程與效果圖
每步運(yùn)用到的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)及相關(guān)解釋
步驟1：拉伸特征
過(guò)程：草圖→拉伸
知識(shí)點(diǎn)：草圖繪制和拉伸特征
草圖要根據(jù)設(shè)計(jì)意圖選擇草繪平面，形狀設(shè)計(jì)僅是一個(gè)粗略的草圖輪廓，精確設(shè)計(jì)要對(duì)草圖對(duì)象進(jìn)行幾何和尺寸約束。
拉伸特征用于沿指定方向掃掠2D或3D曲線、邊、表面和草圖的輪廓或曲線特征的直線距離來(lái)創(chuàng)建實(shí)體
步驟2：修剪體
過(guò)程：草圖→拉伸片體→修剪體
知識(shí)點(diǎn)：拉伸片體
對(duì)于拉伸特征，用戶可采用“設(shè)置”組框中“體類型”下拉列表中的“片體”選項(xiàng)來(lái)控制拉伸封閉截面曲線而生成片體特征
續(xù)表1
步驟3：抽殼特征
過(guò)程：抽殼
知識(shí)點(diǎn)：抽殼
使用“抽殼”特征可按指定的壁厚值抽空實(shí)體或在其四周創(chuàng)建殼體，也可未免單獨(dú)制定厚度并移除單個(gè)面
步驟4：常規(guī)腔體
過(guò)程：草圖→常規(guī)腔體
知識(shí)點(diǎn)：拉伸特征的布爾運(yùn)算
求差：利用已有特征減去當(dāng)前拉伸特征，保留相減后的已有特征部分可實(shí)現(xiàn)拉伸切除功能
2.1.3 汽車燈罩具體建模步驟
1.新建部件文件
單擊【標(biāo)準(zhǔn)】工具欄上的“新建”按鈕，或選擇下拉菜單中的【文件】→【新建】命令,彈出“文件新建”對(duì)話框，選擇“模型”選項(xiàng)卡中的“模型”模板，在“名稱”文本框輸入“carlampshape”，選擇“毫米”單位，然后單擊【確定】按鈕，新建carlampshape部件文件。
2．拉伸特征的創(chuàng)建
（1）單擊【應(yīng)用程序】工具欄上的“建?！卑粹o，或單擊【標(biāo)準(zhǔn)】工具欄上的“開(kāi)始”按鈕然后選擇【建?！棵?，也可以進(jìn)入U(xiǎn)G NX 5.0建模模塊。
（2）單擊【特征】工具欄上的“草圖”按鈕，或選擇下拉菜單中的【插入】→【草圖】命令，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建草圖”對(duì)話框。在圖形區(qū)選擇“Datum Coordinate System”的“X-Y平面”圖標(biāo)，然后單擊【確定】按鈕，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)。
（3）繪制拉伸截面草圖，操作步驟如下。
● 在【草圖曲線】工具欄上選擇“配置文件”按鈕，彈出“配置文件”對(duì)話框，利用“圓弧”圖標(biāo)和“直線”圖標(biāo)，繪制兩條圓弧和兩條直線，如圖2所示。
● 單擊【草圖約束】工具欄上的“約束”按鈕，對(duì)草圖施加幾何約束分別選擇兩條圓弧的圓心與基準(zhǔn)Y軸，然后在彈出的“約束”對(duì)話框中的選擇“點(diǎn)在曲線上”圖標(biāo)，如圖3所示。
● 單擊【草圖約束】工具欄上的“自動(dòng)判斷的尺寸”按鈕，對(duì)草圖施加尺寸約束，如圖4所示。
圖3 施加點(diǎn)在曲線上幾何約束
圖2 繪制草圖圓弧和直線
● 單擊【草圖生成器】工具欄上的“完成草圖”按鈕，完成草圖制返回到建模窗口。
（4）創(chuàng)建拉伸特征。單擊【特征】工具欄上的“拉伸”按鈕，或選擇下拉菜單中的【插入】→【設(shè)計(jì)特征】→【拉伸】命令彈出“拉伸”對(duì)話框，如圖5所示。
● 在【選擇條】工具欄中的“設(shè)計(jì)意圖”下拉列表中選擇“相連曲線”選項(xiàng)，然后再圖形區(qū)選擇上一步所創(chuàng)建的草圖作為拉伸截面。
● 在“限制”組框中選擇“值”拉伸方式，在“開(kāi)始距離”和“終點(diǎn)距離”文本框中輸入“0”、“80”，在“布爾”組框中選擇布爾運(yùn)算類型為“無(wú)”，單擊【確定】按鈕，完成拉伸，如圖6所示。
3．修剪體操作
圖5 “拉伸”對(duì)話框
圖4 標(biāo)注草圖尺寸
（1）單擊【特征】工具欄上的“草圖”按鈕，或選擇下拉菜單中的【插入】→【草圖】命令，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建草圖”對(duì)話框。在圖形區(qū)選擇“Datum Coordinate System”的“Z-X平面”圖標(biāo)，然后單擊【確定】按鈕，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)。
● 在【草圖曲線】工具欄上選擇“配置文件”按鈕，彈出“配置文件”對(duì)話框，利用“圓弧”圖標(biāo)和“直線”圖標(biāo)，繪制3條圓弧和1條直線，如圖7所示。
圖7 繪制草圖直線和圓弧
圖6 創(chuàng)建拉伸特征
● 單擊【草圖約束】工具欄上的“自動(dòng)判斷的尺寸”按鈕，對(duì)草圖施加尺寸約束，如圖8所示。
● 單擊【草圖生成器】工具欄上的“完成草圖”按鈕，完成草圖繪制返回到建模窗口。
（2）創(chuàng)建拉伸特征。單擊【特征】工具欄上的“拉伸”按鈕，或選擇下拉菜單中的【插入】→【設(shè)計(jì)特征】→【拉伸】命令，彈出“拉伸”對(duì)話框，如圖9所示。
圖9 “拉伸”對(duì)話框
圖8 標(biāo)注草圖尺寸
● 在【選擇條】工具欄中的“設(shè)計(jì)意圖”下拉列表中選擇“相連曲線”選項(xiàng)，然后再圖形區(qū)選擇上一步所創(chuàng)建的草圖作為拉伸截面。
● 在“限制”組框中選擇“值”拉伸方式，在“開(kāi)始距離”和“終點(diǎn)距離”文本框中輸入“0”、“50”，在“布爾”組框中選擇布爾運(yùn)算類型為“無(wú)”；在“設(shè)置”組框中選擇“體類型”為“片體”，單擊【確定】按鈕，完成拉伸，如圖10所示。
（3）單擊【特征操作】工具欄上的“修剪體”按鈕，或選擇下拉菜單中的【插入】→【修剪】→【修剪體】命令，彈出“修剪體”對(duì)話框。
● 單擊“目標(biāo)”組框中的“選擇體”按鈕，在圖形區(qū)選擇實(shí)體作為修剪目標(biāo)體；在“刀具”組框中的“工具選項(xiàng)”下拉列表中選擇“面或平面”方式，然后單擊“面或平面”按鈕，在圖形區(qū)選擇上一步所創(chuàng)建的曲面作為修剪體的表面。單擊“確定”按鈕，完成實(shí)體修剪操作，如圖11所示。
圖11 修剪體操作
圖10 創(chuàng)建拉伸片體特征
● 單擊【實(shí)用工具】工具欄上的“隱藏”按鈕，彈出“類選擇”對(duì)話框。在“過(guò)濾器”組框中單擊“類型”按鈕，分別選擇“片體”和“曲線”，然后單擊“全選”按鈕，單擊【確定】按鈕，隱藏所有的面和曲線，如圖12所示。
4．抽殼特征
（1）單擊【特征操作】工具欄上的“抽殼”按鈕，或選擇下拉菜單中的【插入】→【偏置/縮放】→【抽殼】命令，彈出“抽殼”對(duì)話框。
圖12 隱藏曲面 圖13曲線后的效果
（2）在“類型”組框中選擇“移除面，然后抽殼”抽殼類型，在圖形區(qū)選擇拉伸特征底面，然后在“厚度”組框中的“厚度”文本框中輸入2.5mm，單擊【確定】按鈕，完成抽殼特征創(chuàng)建，如圖13所示。
5．常規(guī)腔體創(chuàng)建
（1）單擊【特征】工具欄上的“草圖”按鈕，或選擇下拉菜單中的【插入】→【草圖】命令，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建草圖”對(duì)話框。在圖形區(qū)選擇“Datum Coordinate System”的“Z-X平面”圖標(biāo)，然后單擊【確定】按鈕，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)。
● 在【草圖曲線】工具欄上選擇“配置文件”按鈕，彈出“配置文件”對(duì)話框，利用“圓”圖標(biāo)和“快速修剪”圖標(biāo)，繪制兩條圓弧如圖14所示。
● 單擊【草圖約束】工具欄上的“自動(dòng)判斷的尺寸”按鈕，對(duì)草圖施加尺寸約束，如圖15所示。
圖14 繪制草圖曲線 圖15 標(biāo)注草圖尺寸 圖16 “腔體”對(duì)話框
● 單擊【草圖生成器】工具欄上的“完成草圖”按鈕，完成草圖繪制返回到建模窗口。
（2）創(chuàng)建腔體。單擊【特征】工具欄上的“腔體” ，或選擇下拉菜單中的【插
入】→【涉及特征】→【腔體】命令，彈出“腔體”對(duì)話框，如圖16所示。
● 單擊如圖16所示的對(duì)話框中的【常規(guī)】按鈕，彈出“常規(guī)腔體”對(duì)話框，如圖17所示。
圖17 “常規(guī)腔體”對(duì)話框 圖18 選擇放置面和放置面輪廓
● 單擊“選擇步驟”選項(xiàng)中的“放置面”圖標(biāo),選擇實(shí)體下部凹腔表面為腔體的放置面。然后單擊“選擇步驟”選項(xiàng)中的“放置面輪廓”圖標(biāo)，選擇上一步所繪制的草圖曲線為腔體上部分的輪廓線，如圖18所示
● 單擊“選擇步驟”選項(xiàng)中的“底部面”圖標(biāo)，選擇“底部面”下拉列表中的“偏置”選項(xiàng)，并在“從放置面”文本框中輸入“1mm”。單擊【確定】按鈕，完成腔體創(chuàng)建，如圖19所示。
圖19 創(chuàng)建常規(guī)腔體
6．常規(guī)腔體創(chuàng)建
（1）單擊【特征】工具欄上的“草圖”按鈕，或選擇下拉菜單中的【插入】→【草圖】命令，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建草圖”對(duì)話框。在圖形區(qū)選擇“Datum Coordinate System”的“ZC-XC平面”圖標(biāo)，然后單擊【確定】按鈕，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)。
● 單擊【草圖操作】工具欄上的“投影曲線”按鈕，彈出“投影曲線”對(duì)
話框，如圖20所示。
圖20 “投影曲線”對(duì)話框
● 選擇實(shí)體下部凸緣的搜有內(nèi)邊線，然后單擊“投影曲線”對(duì)話框中的【確定】按鈕，完成投影曲線的創(chuàng)建，如圖21所示
圖21 創(chuàng)建投影曲線
● 單擊【草圖操作】工具欄上的“偏置”按鈕，選擇上一步所有的投影曲線，在“距離”文本框中輸入“1mm”，然后單擊【確定】按鈕，完成偏置曲線的創(chuàng)建，如圖22所示。
圖22 創(chuàng)建偏置曲面
● 單擊“轉(zhuǎn)換至/自參考對(duì)象”按鈕，彈出“轉(zhuǎn)換至/自參考對(duì)象”對(duì)話框，選擇所有投影曲線對(duì)象，單擊【確定】按鈕，將其轉(zhuǎn)換為參考線，在圖形中以雙點(diǎn)線表示，如圖23所示。
圖23 轉(zhuǎn)換為參考線操作
● 單擊【草圖生成器】工具欄上的“完成草圖”按鈕，完成草圖繪制返回到建模窗口。
（2）創(chuàng)建腔體。單擊【特征】工具欄上的“腔體” ，或選擇下拉菜單中的【插入】→【涉及特征】→【腔體】命令，彈出“腔體”對(duì)話框。
● 單擊【常規(guī)】按鈕，彈出“常規(guī)腔體”對(duì)話框，單擊“選擇步驟”
選項(xiàng)中的“放置面”圖標(biāo),選擇實(shí)體下部凸緣表面為腔體的放置面。然后單擊“選擇步驟”選項(xiàng)中的“放置面輪廓”圖標(biāo)，選擇上一步所繪制的草圖曲線為腔體上部分的輪廓線，如圖24所示
● 單擊“選擇步驟”選項(xiàng)中的“底部面”圖標(biāo)，選擇“偏置”選項(xiàng)，并在“從放置面”文本框中輸入“1.5mm”。單擊【確定】按鈕，完成腔體創(chuàng)建，如圖25所示。
圖24 選擇放置面和放置面輪廓 圖25 創(chuàng)建常規(guī)腔體 圖26 倒圓角操作
7．邊倒圓
（1）單擊【特征操作】工具欄上的“邊倒圓”按鈕，或選擇下拉菜單中的【插入】→【細(xì)節(jié)特征】→【邊倒圓】命令，彈出“邊倒圓”對(duì)話框。在圖形區(qū)選取凸臺(tái)
圖27倒圓角
下側(cè)外邊緣線，然后輸入倒圓的半徑為2，單擊【確定】按鈕，完成邊倒圓，如圖26所示。
（2）重復(fù)上述步驟（1），選擇如圖27所示的內(nèi)、外邊線，倒半徑為0.5mm的圓角。
8．保存文件
選擇下拉菜單中的【文件】→【保存】命令，保存汽車燈罩模型，為粉末做好準(zhǔn)備，如圖28所示。
圖28 倒圓角
2.2 汽車燈罩的分模
2.2.1 汽車燈罩分模思路分析
1．實(shí)例整體分析
該汽車燈罩產(chǎn)品模型表面主要由片體組成，模具設(shè)計(jì)過(guò)程需要考慮以下問(wèn)題：
（1）產(chǎn)品模型XC-YC平面與動(dòng)定模板安裝面不重合，必須調(diào)整+ZC坐標(biāo)的高度以符合脫模要求。
（2）產(chǎn)品模型的分型線位于同一個(gè)曲面上，可采用擴(kuò)大面創(chuàng)建關(guān)聯(lián)的分模片體，并將其擴(kuò)大到成型鑲件的邊界之外以作為分型面。
2．技術(shù)要點(diǎn)分析
該注塑模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)與難點(diǎn)主要如下。
1）模具坐標(biāo)系的設(shè)定
模具坐標(biāo)系的原點(diǎn)必須落在模架分型面上，且+Z方向只想模具的注入口，即Z方向的零位置正好分開(kāi)模架的移動(dòng)部分和固定部分。模具坐標(biāo)系的定義過(guò)程，就是將產(chǎn)品從工作坐標(biāo)系（WCS）平移到模具裝配的絕對(duì)坐標(biāo)系（ACS），并以該絕對(duì)坐標(biāo)系作為MoldWizard的模具坐標(biāo)系。
2）分型面
由于該產(chǎn)品的分型面為一個(gè)曲面，而且分型線在同一個(gè)曲面，因此為了提高創(chuàng)建分型面的速度，可采用擴(kuò)大曲面創(chuàng)建分型面。
2.2.2 基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)與設(shè)計(jì)流程
在汽車燈罩分模的過(guò)程中，主要用到的知識(shí)點(diǎn)和設(shè)計(jì)流程如下表所示。
設(shè)計(jì)流程與效果圖
每步運(yùn)用到的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)及相關(guān)解釋
步驟1：項(xiàng)目初始化
知識(shí)點(diǎn)：裝配結(jié)構(gòu)
項(xiàng)目初始化的過(guò)程是MoldWizard利用UG裝配結(jié)構(gòu)模塊自身的“克隆”功能生成一個(gè)默認(rèn)的裝配結(jié)構(gòu)的拷貝結(jié)構(gòu)
步驟2：模具坐標(biāo)系設(shè)定
知識(shí)點(diǎn)：模具坐標(biāo)系
模具坐標(biāo)系的定義過(guò)程，就是將產(chǎn)品模型從工作坐標(biāo)系（WCS）平移到模具裝配的絕對(duì)坐標(biāo)系（ACS），并以該絕對(duì)坐標(biāo)系作為MoldWizard的模具坐標(biāo)系
步驟3：成型鑲件設(shè)定
知識(shí)點(diǎn)：成型相間的尺寸設(shè)置
成型鑲件要在外形上報(bào)為產(chǎn)品模型，而且要跟模架上的模板類型相對(duì)應(yīng)
步驟4：型腔布局
知識(shí)點(diǎn)：型腔布局
型腔布局的作用是完成部件在模具系統(tǒng)中的擺放，多用于多件模/多腔模布局中
步驟5：擴(kuò)大曲面分型
知識(shí)點(diǎn)：擴(kuò)大曲面
擴(kuò)大曲面功能用于提取體上的面，允許用來(lái)動(dòng)態(tài)地修補(bǔ)孔，另外一個(gè)用途是當(dāng)零件上有一個(gè)曲面能用于單個(gè)分模曲面時(shí)創(chuàng)建關(guān)聯(lián)的分模薄體，擴(kuò)大曲面到成型鑲件的邊界之外以作為分型面
步驟6：創(chuàng)建型芯和型腔
知識(shí)點(diǎn)：型芯和型腔分型
搜索產(chǎn)品模型的分型線，創(chuàng)建了分型面后，分別用型腔修剪片體和型芯修剪片體分割成型鑲件，獲得兩個(gè)獨(dú)立的型腔零件和型芯零件的過(guò)程稱為型腔和型芯分型
2.2.3 汽車燈罩具體分模步驟
1．汽車燈罩產(chǎn)品和項(xiàng)目初始化
(1)單擊【開(kāi)始】→【所有應(yīng)用模塊】→【注塑模向?qū)А浚M(jìn)入“MoldWizard”模塊。
（2）單擊【注塑模向?qū)А抗ぞ邫谏系摹绊?xiàng)目初始化”按鈕，打開(kāi)“打開(kāi)部件文件”對(duì)話框，選擇剛才保存的carlampshampe.prt文件，在彈出的“項(xiàng)目初始化”對(duì)話框中選擇“毫米”單位，如圖29所示。單擊【確定】按鈕，系統(tǒng)將自動(dòng)完成項(xiàng)目的初始化。
2．定義汽車燈罩模具坐標(biāo)系
（1）單擊【實(shí)用工具】工具欄上的“移動(dòng)WCS”按鈕，選擇“原點(diǎn)”把手，按住鼠標(biāo)左鍵將其拖動(dòng)到模型下側(cè)外圓角點(diǎn)，如圖30所示。
圖30 移動(dòng)工作坐標(biāo)系原點(diǎn)
圖29 “項(xiàng)目初始化“對(duì)話框
（2）選擇下拉菜單中的【格式】→【W(wǎng)CS】→【旋轉(zhuǎn)】命令，彈出“旋轉(zhuǎn)WCS繞…”對(duì)話框，如圖31所示。選中“+XC軸：YC→ZC”，角度為“90”，單擊【確定】按鈕，完成工作坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)。
（3）單擊【注塑模向?qū)А抗ぞ邫谏系摹澳＞逤SYS”按鈕，彈出“模具CSYS”對(duì)話框，如圖32所示。
圖31 “旋轉(zhuǎn)WCS繞…”對(duì)話框 圖32 “模具CSYS”對(duì)話框
（4）在“模具CSYS”對(duì)話框中，選擇“鎖定Z值”和“當(dāng)前WCS”選項(xiàng)，單擊【確定】按鈕完成模具坐標(biāo)系的設(shè)定，如圖33所示。
圖33 模具坐標(biāo)系位置圖
3．定義汽車燈罩成型鑲件
（1）單擊【注塑模向?qū)А抗ぞ邫谏系摹肮ぜ卑粹o，彈出“工件尺寸”對(duì)話框，選擇“標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)方體”選項(xiàng)，如圖37所示。在“Z向下移”文本框中輸入“25”，在“Z向上移”文本框中輸入“25”，其余接受“工件尺寸”對(duì)話框中的默認(rèn)設(shè)置。
（2）單擊“工件尺寸”對(duì)話框中的【確定】按鈕，完成成型鑲件的設(shè)計(jì)，如圖34所示。
4．型腔布局
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單擊【注塑模具向?qū)А抗ぞ邫谏系摹靶颓徊季帧卑粹o，出現(xiàn)“型腔布局”對(duì)話框，單擊【自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)中心】按鈕，完成型腔布局，如圖35所示
圖34 “模具CSYS”對(duì)話框圖 35 模具坐標(biāo)系位置圖
5．創(chuàng)建分型面
圖37 自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)中心
圖36 汽車燈罩成型鑲件
（1）單擊【模具工具】工具欄上的“擴(kuò)大曲面”按鈕，將彈出“選擇面”對(duì)話框，如圖36所示。
（2）在圖形區(qū)選擇產(chǎn)品模型的凸緣表面作為要擴(kuò)大的曲面，如圖37所示。
（3）在彈出的“擴(kuò)大片體”對(duì)話框中設(shè)定，勾選“切到邊界”和“作為現(xiàn)有曲面”復(fù)選框，同時(shí)拖動(dòng)滑塊來(lái)擴(kuò)大曲面的大小超出預(yù)定義的成型鑲件尺寸，如圖38所示。
（4）單擊“擴(kuò)大片體”對(duì)話框中的【確定】按鈕，完成擴(kuò)大曲面的創(chuàng)建，如圖39所示。
圖38 “選擇面”對(duì)話框 圖39 選擇要擴(kuò)大的曲面
6．創(chuàng)建汽車燈罩型芯和型腔
（1）單擊【注塑模向?qū)А抗ぞ邫谏系摹胺中汀卑粹o，將彈出“分型管理器”對(duì)話框，如圖40所示。
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（2）單擊“分型管理器”對(duì)話框中的“抽取區(qū)域和分型線”按鈕，彈出“區(qū)域和直線”對(duì)話框，選擇“邊界區(qū)域”如圖41所示。
（3）單擊 “區(qū)域和直線”對(duì)話框中的【確定】按鈕，系統(tǒng)彈出“抽區(qū)域”對(duì)話框，如圖42所示。
（4）由圖42可見(jiàn)分模零件上面的總數(shù)等于型芯、型腔上的面的總數(shù)。單擊“抽取區(qū)域”對(duì)話框中的【確定】按鈕，完成區(qū)域的抽取。
圖40 “分型管理器”對(duì)話框 圖41“區(qū)域和直線”對(duì)話框 圖42“抽取區(qū)域”對(duì)話框
（5）單擊“分型管理器”對(duì)話框中的“創(chuàng)建型腔和型芯”按鈕，彈出“型腔和型芯”對(duì)話框，如圖43所示。
圖43 “型芯和型腔”對(duì)話框 圖44 “選擇型腔片體”對(duì)話框
（6）單擊【創(chuàng)建型腔】按鈕，系統(tǒng)彈出“選擇型腔片體”對(duì)話框。如圖44所示。
（6）單擊“選擇片體”對(duì)話框中的【確定】按鈕，完成型腔創(chuàng)建，如圖45所示。
（7）采用創(chuàng)建型腔同樣的方法創(chuàng)建型芯。單擊【創(chuàng)建型芯】按鈕，打開(kāi)“選擇型芯片體”對(duì)話框，創(chuàng)建型芯，如圖46所示。
（8）選擇下拉菜單中的【文件】→【全部保存】命令，保存所有的模具裝配文件，中型腔保存在“carlampshape_cavity_011.prt”文件中，型芯?！癱arlampshape_core_013.prt。
圖45 型腔 圖46 型芯
2.3汽車燈罩型芯的數(shù)控加工
2.3.1汽車燈罩型芯加工思路分析
1．整體分析
汽車燈罩型芯的分型面是由一個(gè)平緩曲面。成型面為多個(gè)曲面組成的，成型面和分型面之間是清角的，實(shí)際上該清角沒(méi)辦法通過(guò)數(shù)控銑加工直接加工到位的，只能加工到盡量小的余量，這樣在后續(xù)鉗工整修時(shí)工作量小而且能保證精度。
2．加工工藝分析
對(duì)于汽車燈罩型芯，選擇方料作為毛坯，安排工序?yàn)椤按旨庸ぁ薄鞍刖庸ぁ薄熬庸ぁ薄皻埩锨褰恰薄?
（1） 粗加工
首先進(jìn)行粗加工，將大部分余量切除。粗加工采用型腔銑方式進(jìn)行加工，走刀方式選擇往復(fù)雙向走刀，在步進(jìn)選擇恒定，距離為15；每層切深最大為1，粗加工的余量為0.5，粗加工選擇直徑為D20R5的圓角刀。
（2） 半精加工
進(jìn)行粗加工后，局部區(qū)域還存在較大的加工余量，并存在殘余應(yīng)力的變形等因素。為了保證精加工的質(zhì)量，特安排了半精加工，以使周邊保留均勻的加工余量。半精加工采用等高輪廓銑方式進(jìn)行加工，每層切深最大為0.2，粗加工的余量為0.25，分別選擇直徑為D8R2的圓角銑刀。
（3）精加工
半精加工后，進(jìn)行精加工，以使部件達(dá)到設(shè)計(jì)要求。精加工采用固定軸曲面銑方式進(jìn)行加工，選擇區(qū)域驅(qū)動(dòng)方式。選擇刀具直徑為D4R2 的球頭刀，采用平行走刀的方式。“步進(jìn)”選擇“參與高度”，“高度”設(shè)為“0.01”設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為3000rpm，剪切速度為1000mm/min。
（4）清角加工
對(duì)于零件采用大刀具加工后的殘料，選擇一個(gè)較小的刀具進(jìn)行清角加工。采用固定軸曲面銑清根切削驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行加工，加工采用D2R1的球頭刀進(jìn)行。選擇“參考刀具偏置”，設(shè)置“參考刀具直徑”為4。
2.3.2基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)與設(shè)計(jì)流程
在汽車燈罩型芯數(shù)控加工的過(guò)程中，主要用到的知識(shí)點(diǎn)和設(shè)計(jì)流程如下表。
設(shè)計(jì)流程與效果圖
每步運(yùn)用到的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)及相關(guān)解釋
步驟1：毛坯創(chuàng)建
知識(shí)點(diǎn)：建模模塊與加工模塊
在加工模塊下可以選擇應(yīng)用菜單下的建模命令進(jìn)入建模模塊，反之亦然
步驟2：工作環(huán)境設(shè)定
知識(shí)點(diǎn)：加工環(huán)境設(shè)置
“CAM會(huì)話配置”將決定CAM設(shè)置的選擇，而“CAM”將決定使用何種操作模塊類型
步驟3：粗加工
知識(shí)點(diǎn)：操作中選擇父級(jí)組
在各類操作中，也可以用幾何圖標(biāo)指定操作的加工對(duì)象。但在操作對(duì)話框中指定的加工對(duì)象，只能為本次操作使用
步驟4：半精加工
知識(shí)點(diǎn)：修剪邊界
設(shè)置修剪邊界可以使刀具中心加工到毛呸邊緣，如果沒(méi)有修建邊界，也可以生成刀軌，但超出毛坯
續(xù)上表
步驟5：曲面精加工
知識(shí)點(diǎn)：固定軸面步長(zhǎng)設(shè)置
擴(kuò)大曲面功能用于提取體上的面，允許用來(lái)動(dòng)態(tài)地修補(bǔ)孔，另外一個(gè)用途是當(dāng)零件上有一個(gè)曲面能用于單個(gè)分模曲面時(shí)創(chuàng)建關(guān)聯(lián)的分模薄體，擴(kuò)大曲面到成型鑲件的邊界之外以作為分型面
步驟6
知識(shí)點(diǎn)：清根切削驅(qū)動(dòng)方式
清根切削驅(qū)動(dòng)方法是沿零件表面之間形成的溝槽生成的溝槽生成刀軌，一般用于加工區(qū)的邊緣凹處，已清除前面操作沒(méi)有切削到的材料
2.3.3汽車燈罩具體數(shù)控加工步驟
1.毛坯的建立
1，單擊【標(biāo)準(zhǔn)】工具欄的打開(kāi)按鈕，打開(kāi)：“打開(kāi)部分文件”對(duì)話框，選擇“光盤文件中的CHAPTAER9/MILLONG/CARAMPSHAPE_CORE_013.PRT”文件，單擊【確定】按鈕，打開(kāi)文件。
2，單擊【標(biāo)準(zhǔn)】工具欄的拉伸按鈕此時(shí)拉下菜單，然后選擇【建?！棵?，進(jìn)入建模模塊。
● 單擊【標(biāo)準(zhǔn)】工具欄的拉伸按鈕此時(shí)拉下菜單【插入】-【設(shè)計(jì)特征】-【拉伸】命令，彈出拉伸對(duì)話框。
在【選擇條】工具欄的設(shè)計(jì)意圖，下拉列表中選擇面的邊選項(xiàng)，在圖形區(qū)選擇實(shí)體底面作為拉伸截面，如圖 47
在“限制”組框選擇值拉伸方式，在開(kāi)始距離和終點(diǎn)距離文本框輸入0 50 在布爾組框選擇布爾運(yùn)算類型為無(wú)，單擊【確定】，完成拉伸，如圖48
圖47 部件幾何 圖48毛坯幾何
●選擇下拉菜單中【格式】-【移動(dòng)至圖層】命令，在圖形區(qū)選擇上一步所創(chuàng)建的毛坯。
2.初始化加工環(huán)境
●單擊【應(yīng)用程序】工具欄上的【加工】按鈕，或單擊【標(biāo)準(zhǔn)】工具欄上的“起始”按鈕，在彈出下拉菜單選擇【加工】命令，系統(tǒng)彈出加工環(huán)境對(duì)話框。如圖49
●在“CAM會(huì)話配置”中選擇“CAM-GENERAL”,在“CAM設(shè)置”中選擇“MILL-CONTOUR”單擊【初始化】按鈕，初始化加工環(huán)境。
3．粗加工
單擊【操作導(dǎo)航器】工具欄上的“程序順序圖”按鈕，操作導(dǎo)航器切換到程序視圖。
創(chuàng)建操作
●單擊【加工創(chuàng)建】工具欄上的“創(chuàng)建操作”按鈕，或選擇下拉菜單中的【插入】-【操作】命令，彈出“創(chuàng)建操作”對(duì)話框，如圖50所示。
圖49加工環(huán)境 圖50創(chuàng)建操作
● 在“創(chuàng)建操作的類型”對(duì)話框的類型下拉列表選擇Mill-contour,“操作子類型”選擇第一行第一個(gè)圖標(biāo)“程序”選擇NC-program，刀具選擇NONE,幾何體選擇“MCS-MILL”,在名稱輸入 CAVITY-ROUGH”1
● 單擊【確定】或者【應(yīng)用】彈出“行腔銑”對(duì)話框，如圖51
圖51型腔銑
2.編輯幾何體
●在幾何體中選擇幾何體選項(xiàng)后的“編輯”按鈕，系統(tǒng)彈出“MILL ORIENT”對(duì)話框，如圖示
●在 mill orient對(duì)話框中，選擇幾何體選項(xiàng)后的編輯按鈕，組框中的“安全設(shè)置選項(xiàng)”下拉列表中選擇平面選項(xiàng)，然后單擊選擇安全平面按鈕，彈出平面對(duì)話框選擇XC-YC對(duì)話框。選擇 XC-YC圖標(biāo)，在偏置文本輸入50將安全設(shè)置相對(duì)于平面對(duì)話框距離為52如圖所示
圖52平面構(gòu)造
1. 選擇幾何體
● 部件幾何體。單擊“幾何體”組框中“指定部件” 選項(xiàng)后的“選擇或編輯幾何體”按鈕彈出部件幾何體對(duì)話框。在過(guò)濾方式下拉列表體，在圖形區(qū)選擇區(qū)選擇產(chǎn)品模型，單擊【確定】按鈕，完成部件幾何的創(chuàng)建，如圖53所示。
●毛坯幾何。單擊“幾何體”組框中“指定毛坯”選項(xiàng)后“選擇或編輯毛坯幾何體”按鈕，彈出“毛坯幾何體”對(duì)話框，在“過(guò)濾方式”對(duì)話框下拉列表選擇體，選擇第2層的毛坯，單擊【確定】按鈕，完成毛坯幾何創(chuàng)建，如圖54
●修剪幾何體。單擊幾何體組框中“指定修剪邊界”選項(xiàng)后發(fā)“選擇或邊界編輯修剪邊界”按鈕彈出“修剪邊界”對(duì)話框。在“過(guò)濾器類型”選項(xiàng)下選擇“體”，勾選“忽略島”復(fù)選框，修建體為外部，然后在圖形區(qū)選擇產(chǎn)品模型最大邊界線，單擊【確定】按鈕。如圖55
圖53創(chuàng)建幾何 圖54毛坯幾何 圖55修剪幾何
2. 創(chuàng)建刀具
● 在“刀具”組框中，單擊刀具選項(xiàng)后新建按鈕，如圖56。此時(shí)，系統(tǒng)彈出心的刀具對(duì)話框。
● 在 新的刀具的對(duì)話框中，在類型下拉列表中選擇MILL-CONTOUR,刀具子類型，選擇MILL圖標(biāo)，在名稱文本中輸入D2OR5,如圖57所示
圖56刀具對(duì)話框 圖57刀具子類型
●單擊新的刀具對(duì)話框的“確定“按鈕彈出MILL TOOL-5PARAMETERS對(duì)話框，如圖所示，設(shè)定“直徑”為20,底邊半徑為5 刀具號(hào)為1，其他參數(shù)接受默認(rèn)設(shè)置，單擊確定按鈕，完成刀具創(chuàng)建。如圖58所示
圖58新的刀具對(duì)話框
3. 選擇切削模式和切削用量
在行腔對(duì)話框的刀軌模式下拉列表中選擇往復(fù)切削方式，
4. 設(shè)置切削參數(shù)
在行腔對(duì)話框中，單擊刀軌設(shè)置 組框中參數(shù)按鈕，彈出切削參數(shù)對(duì)話框，進(jìn)行切削參數(shù)設(shè)置。
● 策略選項(xiàng)卡：?jiǎn)螕舻盾壴O(shè)置切削參數(shù)按鈕，為自定義
“度數(shù)”為90，壁清洗，為在終點(diǎn)，在邊上延伸為0毛坯距離為0其他接受默認(rèn)如圖59
圖59 策略選項(xiàng)卡
余量選項(xiàng)卡
勾選 用與側(cè)面一樣的底面，在部件側(cè)面余量文本中輸入0.5，其余接受默認(rèn)設(shè)置，如圖60
圖60余量選項(xiàng)卡
7設(shè)置非切削參數(shù)
單擊刀軌設(shè)置組框中的非切削移動(dòng)按鈕，彈出非切削對(duì)話框，進(jìn)刀對(duì)話框。進(jìn)刀選項(xiàng)卡：在“封閉的區(qū)域中”組框中進(jìn)刀類型為螺旋線，直徑為80斜角為10，在開(kāi)發(fā)區(qū)域組框中，類型為圓弧中類型為圓弧，其他參數(shù)接受默認(rèn)如圖所示61
8．進(jìn)給刀軌設(shè)置組框中的進(jìn)給和速度按鈕，彈出進(jìn)給對(duì)話框。設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為900RPM，切削速度為800，進(jìn)刀速度為400，其他默認(rèn)設(shè)置，如圖所示62
圖61非切削參數(shù) 圖62進(jìn)給
9生成刀具路徑并驗(yàn)證
在操作對(duì)話框中完成參數(shù)設(shè)置后，單擊該對(duì)話框底部操作組框中的生成按鈕，可生成該操作的刀具路徑，然后單擊操作對(duì)話框底部的確認(rèn)按鈕，彈出刀軌可視化對(duì)話框然后選擇2D動(dòng)態(tài)選項(xiàng)卡，然后單擊播發(fā)按鈕，可進(jìn)行2D動(dòng)態(tài)刀具切削過(guò)程模擬，單擊【確定】按鈕，并關(guān)閉型腔對(duì)話框。
圖63生成刀具路徑并驗(yàn)證
4.半精加工
●在型銑腔對(duì)話框中，單擊刀軌設(shè)置組框中的切削參數(shù)按鈕，彈出切削參數(shù)對(duì)話框，進(jìn)行切削參數(shù)設(shè)置。
策略選項(xiàng)卡 切削方向?yàn)轫樸?，切削順序?yàn)樯疃葍?yōu)先，切削角為用戶定義
度數(shù)為90，壁為終點(diǎn)，延伸為0毛坯距離為0其他接受默認(rèn)設(shè)置
● 單擊【確定】或者【應(yīng)用】按鈕彈出ZLEVEL PROFILE對(duì)話框，如圖所示64
圖64創(chuàng)建操作
2.選擇幾何體
●部件幾何。單擊“幾何體”組框中“指定部件”選項(xiàng)后的“選擇或編輯部件幾何體”按鈕，彈出”部件幾何體”對(duì)話框。在“過(guò)濾方式”下拉列表中選擇“體”，在圖形區(qū)選擇產(chǎn)品模型，單擊【確定】按鈕，完成部件幾何的創(chuàng)建，。
● 修剪幾何。單擊“幾何體”組框中“指定修剪邊界”選項(xiàng)后的。選擇或編輯修剪邊界”按鈕，彈出“修剪邊界。對(duì)話框。在?！斑^(guò)濾器類型。選項(xiàng)下選擇。體”．勾選“忽略島”復(fù)選框，“修剪側(cè)”為“外部”，然后在圖形區(qū)選擇產(chǎn)品模型量大外邊界線．單擊【確定】按鈕，完成修剪邊界的創(chuàng)建．如圖所示65。
{3)創(chuàng)建刀具
圖65 區(qū)域銑削驅(qū)動(dòng)方式
● 在“刀具”組框中，單擊。刀具”選項(xiàng)后的。新建”按鈕，系統(tǒng)彈出“新的刀具”對(duì)話框。在“新的刀具”對(duì)話框中，“類型”下拉列表中選擇“mill_cOntour。刀具子類型”選擇“MILL”圈標(biāo)，在“名稱”文本框中輸入“D8R2”。
●單擊”新的刀具”。對(duì)話框中的【確定】按鈕，彈出“Milling‘Tool-5Para-FlOtelS”對(duì)話框。設(shè)定“直徑”為“8”，“底圓角半徑”為“2”，“刀具號(hào)”為“2”．其他參數(shù)接受默認(rèn)設(shè)置．單擊【確定】按扭，完成刀具創(chuàng)建。
(4)設(shè)置合并距離和切削深度
在“刀軌設(shè)置”組框中設(shè)置相關(guān)參數(shù)如下。
●在“陡峭空間范圍”下拉列表中選擇‘‘無(wú)”選項(xiàng)。
●在“合并距離”文本框中輸入1，“最小切削深度”為1，在“全局每刀深度”文本框中輸入“0.2”。
(5)設(shè)置切削參數(shù)
單擊“刀軌設(shè)置”組框中的切削對(duì)話框，彈出“切削參數(shù)”按鈕，彈出“切削加工參數(shù)”對(duì)話框，設(shè)置切削加工參數(shù)。策略選項(xiàng)卡，切削方向?yàn)?“混合”，“切削順序”為“深度優(yōu)先”，勾選“在邊上延伸，復(fù)選框，取消“在邊緣滾動(dòng)刀具”復(fù)選框，其他接受默認(rèn)設(shè)置。如圖所示66。
圖66切削參數(shù)
(6)設(shè)置進(jìn)給和速度
單擊“刀軌設(shè)置”組框中的“進(jìn)給和速度”按鈕，彈出“進(jìn)給”對(duì)話框。設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速”為2500rpm，切削速度為“1250”，進(jìn)刀為“500”，單位為“毫米分鐘（mmpm)”，其他接受默認(rèn)設(shè)置。
(7)生成刀具路徑并驗(yàn)證
在“操作”對(duì)話框中完成參數(shù)設(shè)置后，單擊該對(duì)話框底部“操作”組框中的“生成按鈕?？缮稍摬僮龅牡毒呗窂健Ｈ缓髥螕簟安僮鳌睂?duì)話框底部“操作”組框中的確認(rèn)按鈕，彈出“刀軌可視化”對(duì)話框，然后選擇“2D動(dòng)態(tài)”選項(xiàng)卡，單擊“播放”按鈕，可進(jìn)行2D動(dòng)態(tài)刀具切削過(guò)程模擬。如圖67
圖68刀軌可視化
●單擊“zlevel Profile”對(duì)話框中的【確定】按鈕，接受刀具路徑，并關(guān)閉“ZIevel Profile，對(duì)話框。
5．曲面精加工
單擊【操作導(dǎo)航器】工具欄上的“程序順序視圖”按鈕，操作導(dǎo)航器切換到程序視圖。
（1）創(chuàng)建操作
●單擊【操作導(dǎo)航器】工具欄上的“創(chuàng)建操作”按鈕，或選擇下拉菜單中的【插入】一【操作】命令，彈出“創(chuàng)建操作”對(duì)話框，如下圖所示。
●在“創(chuàng)建建操對(duì)話框中的“類型”下拉列表中選擇“mill_contour”，“操作子類型，選擇第2行，第1個(gè)圖標(biāo)(FIXED_CONTOUR)，“程序”選“NC_PROGRAM”，“刀具”選擇NONE。
“幾何體”選擇“MCS—MII”，”方法”選擇“MIILFINISH”，在“名稱”文本框中輸入“FIXED—CONTOUR—FINISH"。
●單擊【確定】或者【應(yīng)用】按鈕，彈出“固定軸輪廓”對(duì)話框，如圖所示69。
圖69創(chuàng)建操作
(2)選擇幾何體
● 部件幾何。單擊“幾何體”組框中“指定部件”選項(xiàng)后的“選擇或編輯部件幾何體”按鈕，”彈出部件幾何體”對(duì)話框。在”過(guò)濾方式”下拉列表中選擇“體”。在圖形區(qū)選擇產(chǎn)品模型，單擊【確定】按鈕，完成部件幾何的創(chuàng)建。
●修剪幾何。單擊“幾何體”組框中“指定修剪邊界”選項(xiàng)后的“選擇或編輯修剪邊界”按鈕圈，彈出“修剪邊界”對(duì)話框。在“過(guò)濾器類型”選項(xiàng)下選擇“體”，勾選“忽略島”復(fù)選框，“修剪側(cè)”為“外部”，然后在圖形區(qū)選擇產(chǎn)品模型最大外邊界線，單擊【確定】按鈕，完成修剪邊界的創(chuàng)建，如圖所示70。
圖70修剪幾何
●在“刀具”組框中，單擊“刀具”選項(xiàng)后的“新建”按鈕選項(xiàng)后。系統(tǒng)彈出“新的刀具”對(duì)話框。在“新的刀具”對(duì)話框中，在“類型”下拉列表中選擇“mill—contour'，“刀具子類型”選擇“MILL”圖標(biāo)，在“名稱”文本框中輸“D4R2”，
● 單擊“新的刀具”對(duì)話框中的【確定】按鈕，彈出“Milling t1．5 Parameters'’對(duì)話框。設(shè)定“直徑”為“4”，“底圓角半徑”為“2”，“刀具號(hào)”為“3”，其他參數(shù)接受默認(rèn)設(shè)置，
(4)選擇驅(qū)動(dòng)方式
在“固定軸輪廓”對(duì)話框中，在“驅(qū)動(dòng)方式組框中的“方法”下拉列表中選取域銑削”，系統(tǒng)彈出“區(qū)域銑削驅(qū)動(dòng)方式”對(duì)話框，如圖所示71。
圖71區(qū)域銑削驅(qū)動(dòng)方式
“陡峭空間范圍”組框：“方法”選擇“無(wú)”在“區(qū)域銑削驅(qū)動(dòng)方式”對(duì)話框中設(shè)置相關(guān)的銑削參數(shù)在“陡峭空間范圍”下拉列表中選擇“無(wú)”選項(xiàng)。
“驅(qū)動(dòng)設(shè)置”組框：“圖樣”選擇“平行方式國(guó)”；“切削類型為雙復(fù)”；‘切削方向，選擇“順銑”；“步進(jìn)”選擇“殘余高度”，在“高度”文本框中輸入“0．01”‘步距已應(yīng)用’選擇在部件上”?！扒邢鹘恰睘椤坝脩舳x”，“度數(shù)”為“45”。
單擊【確定】按鈕，返回“固定軸輪廓銑”對(duì)話框。
3設(shè)置切削參數(shù) 單擊“刀軌設(shè)置”組框中“切削參數(shù)”按鈕彈出“切削參數(shù)’對(duì)話框，設(shè)置切削加工參數(shù)。
(3)設(shè)置切削參數(shù)
單擊“刀軌設(shè)置”組框中的“切削參數(shù)”按鈕。彈出‘切削參數(shù)’對(duì)話框，設(shè)置切削加工參數(shù)。
●“策略”選項(xiàng)卡：“切削方向”為“順銑”，勾選“在邊上延伸’’復(fù)選框，并設(shè)置“距離’’為100，
取消“在邊緣滾動(dòng)刀具”復(fù)選框，其他接受默認(rèn)設(shè)置，如圖72。
圖72切削參數(shù)
● “更多”選項(xiàng)卡：“最大步長(zhǎng)”文本框中輸入“0．01”；取消‘‘應(yīng)用于步距”復(fù)選框，勾選優(yōu)化刀軌”復(fù)選框，如圖所示73.
圖73 最大步長(zhǎng)
(4)設(shè)置非切削參數(shù)
在“固定軸輪廓”對(duì)話框中單擊刀軌設(shè)置，組框中的“非切削移動(dòng)”按鈕
彈出‘非切削移動(dòng)按鈕，彈出非切削運(yùn)動(dòng)對(duì)話框 如圖74
圖74固定軸輪廓
在“傳遞、速”選項(xiàng)卡中的“區(qū)域之間”設(shè)置相關(guān)參數(shù)如下。
● 分別設(shè)置“逼近方法”為“從間隙開(kāi)始的刀軸”，“安全設(shè)置選項(xiàng)”為“自動(dòng)”。
● 分別設(shè)置“分離方法”為“到間隙的刀軸”，“安全設(shè)置選項(xiàng)”為“自動(dòng)”。。
● 單擊“非切削移動(dòng)”對(duì)話框中的【確定】按鈕，完成非切削參數(shù)的設(shè)置。
非切削運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)置
(5)設(shè)置進(jìn)給和速度
單擊“刀軌設(shè)置”組框中的“進(jìn)給和速度”按鈕閣。彈出“進(jìn)給”對(duì)話框。設(shè)置“主軸轉(zhuǎn)速”為3000rpm，
切削速度為“1000'’，進(jìn)刀為“500'’，單位為“毫米，分鐘(mmpm)”，其他接受默認(rèn)設(shè)置。
(6)生成刀具路徑并驗(yàn)證
在“操作”對(duì)話框中完成參數(shù)設(shè)置后，單擊該對(duì)話框底部“操作”組框中的“生成”按鈕圍，可生成該操作的刀具路徑。然后單擊“操作”對(duì)話框底部“操作”組框中的“確認(rèn)”按鈕兇。彈出“刀軌可視化”對(duì)話框，然后選擇“2D動(dòng)態(tài)”選項(xiàng)卡，單擊“播放”按鈕翻k?？蛇M(jìn)行2D動(dòng)態(tài)刀具切削過(guò)程模擬。如圖75
圖75 2D模擬
單擊“固定軸輪廓”對(duì)話框中的【確定】按鈕，接受刀具路徑，并關(guān)閉“固定軸輪廓”對(duì)話框。
6．清角
(1)復(fù)制曲面精加工操作
● 單擊【操作導(dǎo)航器】工具欄上的“程序順序視圖”按鈕、，操作導(dǎo)航器按刀具路徑執(zhí)行順序列出當(dāng)前零件的所有操作。
●先用鼠標(biāo)選擇“FIXED—CONTOUR—FINISH'’操作，然后單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇
●【復(fù)制】命令，復(fù)制“FIXED—CONTOUR—FINISH'’操作。
● 先用鼠標(biāo)選擇“FIXED—CONTOUR INISH'’操作，然后單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇【粘貼】命令，粘貼剛才復(fù)制的“FIXED—CONTOUR—FINISH'’操作。
●先用鼠標(biāo)選擇“FIXED—CONTOUR．_FINISH—COPY”操作，然后單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇【重命名】命令，更改操作名稱為“FOWCUTl_FINISH"。
(2)創(chuàng)建刀具
● 在“刀具”組框中，單擊“刀具”選項(xiàng)后的“新建”按鈕淵，系統(tǒng)彈出“新的刀具”對(duì)話框。在
“新的刀具”對(duì)話框中，在“類型”下拉列表中選擇“mill—contour'’，“刀具子類型”選擇“MIIL”圖標(biāo)，在“名稱”文本框中輸入“D2R1”。
● 單擊“新的刀具”對(duì)話框中的【確定】按鈕，彈出“Milling’T001．5 Parameters'’對(duì)話框。設(shè)定直徑為“2”，“底圓角半徑”為“1”，“刀具號(hào)”為“4”，其他參數(shù)接受默認(rèn)設(shè)置，單擊【確定】按鈕，完成刀具創(chuàng)建。
(3)設(shè)置驅(qū)動(dòng)方式
在“固定軸輪廓”對(duì)話框中，在“驅(qū)動(dòng)方式”組框中的“方法”下拉列表中選取“清根”，系統(tǒng)彈出“清根驅(qū)動(dòng)方式”對(duì)話框，如圖所示76
● 在“驅(qū)動(dòng)設(shè)置”組框中的“清根類型”刀具偏置”?！安竭M(jìn)”為0．01。返參數(shù)。“更的“生成”“確認(rèn)”按扭
圖76 清根類型
●“驅(qū)動(dòng)設(shè)置”組框：“圖樣”選擇“平行方式國(guó)”；“切削類型’為‘雙向往復(fù)國(guó)”；‘切削方向’選擇“順銑”；“步進(jìn)”選擇“殘余高度”，在“高度”文本框中輸入“0．01”；
(4設(shè)置切削參數(shù)
單擊“刀軌設(shè)置”組框中的“切削參數(shù)”按鈕鲴。彈出‘‘切削參數(shù)’’對(duì)話框，設(shè)置切削加工參數(shù)。更多選項(xiàng)卡。
(5生成刀具路徑并驗(yàn)證
產(chǎn)生刀具路徑：在操作”對(duì)話框中完成參數(shù)設(shè)置后，單擊該對(duì)話框底部“操作”組框中的“生成”按鈕，可生成該操作的刀具路徑。然后單擊“操作”對(duì)話框底部“操作”組框中的“確認(rèn)”按鈕兇。彈“刀軌可視化”對(duì)話框，然后選擇“2D動(dòng)態(tài)”選項(xiàng)卡，單擊“播放”按鈕翻?？蛇M(jìn)行2D動(dòng)態(tài)刀具切削過(guò)程模擬。如圖所示77
圖77 2D生成刀具路徑驗(yàn)證
單擊“固定軸輪廓”對(duì)話框中的【確定】按鈕，接受刀具路徑，并關(guān)閉“固定軸輪廓”對(duì)話框。
7，保存文件
選擇下拉菜單中的【文件】-【全部保存】命令，保存數(shù)控加工文件。
3 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我學(xué)習(xí)到很多方面的知識(shí)。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是電話底座的測(cè)繪與建模、模具的生成和模具的加工。電話底座是一個(gè)塑料制品，所以它的模具就是塑料模。塑料制品在生活中應(yīng)用是很廣泛的，在制造業(yè)中占有很重要的位置。
在翻閱資料的過(guò)程中，我了解到塑料模質(zhì)量的好壞直接影響塑料制品的質(zhì)量及成本。模具設(shè)計(jì)的合理與否，直接關(guān)系到塑件能否成型、塑件質(zhì)量能否滿足要求、是否經(jīng)濟(jì)，模具型腔的形狀、尺寸、表面粗糙度、澆口的形式、大小、位置、分型面的位置、排氣槽的設(shè)置、脫模機(jī)構(gòu)的形式、頂出位置、模具溫度的控制等對(duì)塑件的尺寸精度、行位精度、表面粗糙度、以及塑件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同異性、外觀質(zhì)量、氣泡、凹痕、焦斑、銀紋、變形等都產(chǎn)生著直接的十分重大的影響。所以模具的設(shè)計(jì)是很重要的一步。
在設(shè)計(jì)模具的過(guò)程中要注意的問(wèn)題是很多的。建模要完全依照塑料模具的工藝進(jìn)行。模型設(shè)計(jì)的時(shí)候脫模斜度是必不可少的。這是保證塑料制品從模具中順利取出的關(guān)鍵。還有壁厚、不規(guī)則突臺(tái)等部件也要按照模具工藝的設(shè)計(jì)完成。這些部件看似不重要，但是在實(shí)際的應(yīng)用中是很重要的。它們可以保證零件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的強(qiáng)度等要求。
畢業(yè)設(shè)計(jì)中也又不足之處，由于對(duì)工藝方面不是很了解，所以可能出現(xiàn)了很多的錯(cuò)誤，這些只有在以后的學(xué)習(xí)工作中積累經(jīng)驗(yàn)來(lái)彌補(bǔ)不足的地方。
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