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可乐瓶底的三维造型与数控仿真加工 精品资料.docx
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可乐瓶底的三维造型与数控仿真加工 精品资料.docx
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第一章 使用软件及产品零件介绍
1.1 CAD/CAM 制造的现代化
随着模具制造的技能化逐步向科学化发展,原来依靠主模型和绘制图形
制造物体模具的传统方法也逐步由 CAD/CAM 终端将数字描述物体形状转
为加工轨迹的方法所取代。用电话线路遥控加工过程则又将模具制造科学化
的水平推向一个新高度。
回顾以前,在加工物体时,必须绘制相近的蓝图和冲件精确尺寸制造的
主模型。可以说模型是设计和制造模具的母型。再用铸造方法制造模具时,
首先必须置备物体的样件。按照一定比例制成的模型称之为“靠模”,常被
用作仿形加工中的母型,或作为现实铣床加工轨迹的辅助模型。仿形铣床上
的靠模指沿靠模轮廓形状移动,铣刀则按照靠模指的移动对模具材料进行铣
削加工,仿出所需的模具型腔。现在的加工方法的作用发生了根本性的变化。
由客户所提供的 CAD 数据生成铣刀的切削加工轨迹,自动缴纳高出物体的
冲压模具和进行塑料板材模压成型和型腔模具。虽然用这种新工艺能比以往
方法更精确地加工出模具的两对合面,但对于压型还要进行试膜,并对试样
进行测量。通常由 CAD 数据正确地加工出模具的型腔表面,然后由防止磨
损整块和其他零件与主要型腔面向配合。
各种 CAD/CAM 软件可以帮助工程师进行模具设计和生成 CNC 铣床的刀
具轨迹,还可以提供用于改进铸造品质的有限元分析和模具的热性能分析,
实际上,任何客户的数据库都不易直接被输入,或者通过转换以后输入。从
而给客户提供了极大的方便。
CAM 软件的选择及简介:
在这次设计中我选择的是 CAXA 制造工程师软件,它是国内自主版权加
工软件的代表,是北航海尔软件公司及北京航空航天大学科技实力的具体体
现,是取代国外软件的最佳选择。
随着全球制造业向中国的转移,以及我国加入 WTO,企业面临的将是
一个全球化的市场与竞争。为了能在激烈的国际竞争中赢得先机,您需要一
个能适应中国国情,而且能与国际先进技术接轨的创新三维设计软件,这就
是 CAXA 制造工程师。CAXA 多年来在 CAD/CAM 领域的经验积累及对国
内五万家用户的了解相结合,使企业参与国际化竞争的必备工具。突出表现
在微机运行环境,全中文界面,功能菜单高度集成,使用大众化,例如 CAXA
电子图版即源于 CAXA 制造工程师的技术;齐全的加工类型,满足国内现用
的进口,国产各类数控机床,适应不同的加工指令代码;精确的曲面造型功
能和齐全的曲合类型、高效的曲面编辑功能;直观的真实加工模拟功能灵活
设置加工参数及对到轨迹的编程功能。选取机床类型自动生成缴纳高程序;
实现在线加工,克服了长程序分段加工的麻烦;利用 DXF 和 IGES 格式文件,
可接受其他 CAD/CAM 软件的设计结果,保护了用户投资,便于进行对外生
产技术协作;全面的技术服务支持。从实践看,CAXA 制造工程师是微机上
的加工软件,但它不是低水平的代名词,它代表一种发展潮流,一种蓬勃活
力,其功能丝毫不亚于国外的知名的工作站及软件。它的性能定位是满足企
业对 CAD/CAM,技术的使用要求,它既是于大多大型国家骨干企业也是与
小型国有、乡镇企业,即适于工作站及老用户实现向微机过渡,也更适于众
多新用户使用。
CAXA 制造工程师使实体设计跨越了传统参数化造型在复杂性方面受
到的限制,不论是经验丰富的专业人员,还是刚接触 CAXA 制造工程师的初
学者,CAXA 制造工程师都能为您提供便利的操作。其采用鼠标拖放式全真
三维操作环境,具有无可比拟的运行速度、灵活性和强大功能,使您的设计
更快,并获得更高的交互性能。CAXA 制造工程师支持网络环境下的协同设
计,可以与 CAXA 协同管理或者其它主流 CPC/PLM软件集成工作。利用CAXA
制造工程师,人人都能够更快地从事创新设计。
CAXA 制造工程师软件的功能特点:
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;
CAXA 制造工程师专门提供了知识加工功能,针对复杂曲面加工,为用
户提供一种零件整体加工思路,用户只需观察出零件整体模型是平坦或是陡
峭,运用老工程师的加工经验,就可以快速地完成加工过程。老工程师的编
程和加工经验是靠知识库的参数设置来实现的。知识库参数的设置应由有丰
富经验的编程和加工经验的工程师来完成,设置好后可以存为一个文件,文
件名可以根据自己的习惯任意设置。有了知识库加工功能,就可以使老的编
程者工作起来更轻松,也可以使新的编程者直接利用已有的加工工艺和加工
参数,很快地学会变成,先进行加工,在进一步深入学习其他的加工功能。
系统配置要求:
· 操作系统:Microsoft Windows 2000/XP
· 最小配置:256MB 内存,700MHz 以上 CPU,2GB 以上磁盘空间,32MB
图形卡。
· 基本配置:512MB 内存,1.6GHz 以上 CPU,ATI FireGL T2-64 或 nVidia
Quadro FX 500 图形卡(在文件小于 10MB 时适用)。
· 推荐配置:1.5GB 以上内存,2.4GHz Intel Pentium 4 以上 (最好 Xeon)
中档工作站,(在文件小于 30MB~40MB 时适用)。ATI FireGL X1-128 或
nVidia Quadro FX 2000
· 高档配置:4GB 内存,3.2GHz Intel Pentium 4 Xeon 多 CPU 工作站。ATI
FireGL X2-256nVidia Quadro FX 3000 图形卡。
1.2 二维图加工尺寸说明分析
本课题的已知条件:如图 1-1 可乐瓶底的曲面造型图
图 1-1 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。
第二章 可乐瓶的三维造型
2.1 造型图
可乐瓶的三维造型图如图 2-1 所示。
图 2-1 可乐瓶底曲面造型、凹模型腔造型和凸模造型
2.2 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。
2.3 造型步骤
打开 CAXA 制造工程师软件,如图 2-2 所示。
2.3.1 绘制截面线
1
、按下“
F7
”键将绘图平面切换到
XOZ
平面。
图 2-2
CAXA
工程师软件的界面
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
2-3
所示。
图 2-3 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
=
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南抖北快东卫
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