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数控技术毕业设计(论文-范本)-基于proe的可乐杯造型、模具设计与nc加工.doc
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1、芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院Wuhu Institute of Technology 毕业设计说明书论 文 题 目基于PRO/E的可乐杯造型、模具设计与NC加工系 别 机械工程系 专 业 数控技术 毕 业 生 学 号 及 姓 名 指导老师 姓名 2011 年 5 月2010-2011年度毕业设计(论文)任务书设计论文题目:基于PRO/E的可乐杯造型、模具设计与NC加工设计人姓名: 班级:08数控4班指导教师姓名: 一、 设计(论文)内容1、根据所给的题目要求,用Proe软件进行造型设计;2、完成数控加工工艺方案;3、利用Proe软件设置加工参数及实体加工模拟,执行Proe后置处理产生NC程
2、序;4、利用宇龙仿真软件进行数控加工软件仿真;5、数控机床实际加工。二、设计(论文)的目的1、以实际产品为主线,培养学生做实际产品,满足岗位要求的能力,培养学生掌握三维实体造型、分模设计,数控自动编程一体化技术的能力;2、熟练掌握三维造型软件在模具设计中的应用,包括三维实体模型,建立模具装配模型,设计分型面,生成模具成型零件的三维实体模型;3、巩固学生对Proe软件、仿真软件等的综合应用能力;4、加强学生对机床的操作能力,使学生熟悉数控机床操作面板上各按键的功能,熟悉数控系统的基本功能和操作;5、掌握零件设计与加工的基本技能,如计算、绘图、查阅设计资料和手册,熟悉标准和规范等。三、设计(论文)
3、的主要技术指标1、合理安排时间;2、建立准确的模具造型;3、制定合理的加工工艺方案;4、实际加工过程准确、熟练;5、毕业论文撰写规范,条理清晰。38摘要 随着社会需要和科学技术的发展,产品的竞争愈来愈激烈,更新的周期越来越短,因而要求设计者不但能根据市场的要求很快的设计出新产品,而且能在尽可能短的时间内制造出产品的样品。可乐杯是一种很常用的民用生活物品,种类繁多,形状各异,大家每天都接触的到,所以说是十分熟悉的。对于看的见的每一种塑料产品,人们通常是评论外观、工艺是否精细、使用寿命是否长久,作为学模具加工制造的学生,不光只有这些见解,还会去想,这个产品的分型面在哪里,采用什么方式脱模,用什么方
4、式的模架,这是一个模具专业人员的素质。把平常的东西拿来设计,首先是专业设计满足于生产,服务于生活的体现,有一句话叫“劳动创造美好生活”,来源于生活为生活考虑的设计才是人性化的设计,服务于生活的设计;其次毕业设计应最大限度的贴近真实的设计,浙江的民用塑料工业十分发达,大量的小商品销往各地,塑料生活用品占了很大比重,很适合拿来做毕业设计实践。这次毕业设计使用PROE 3.0 作为三维软件,带来了很大的方便。在设计过程中,通过查阅大量资料、手册、标准、期刊等,结合教材上的知识,也使我对注塑模具的组成结构及数控模具加工有了系统的认识,并拓宽了视野,丰富了知识。关键词:数控编程 模具设计 加工目录摘要.
5、4第一章:绪论.6 1.本次毕业设计的课题与目的.6 2.数控加工技术发展趋势.6 3.本次毕业设计的主要内容.8第二章:用PRO/E生成实体.91. 旋转生成可乐杯的基础实体特征.92. 扫描生成杯子把柄.12 3.修改属性和完成可乐杯模型的绘制.13第三章 :模具设计.151.模具组件设计.152.铸模及开模.23 3.本章小结.26第四章 :NC加工.271. 参照模型、工件毛坯的创建.272. 制造设置.283. 加工设置.304. 参数设置.315. 铣削窗口设置.316. 生成程序.327. 本章小结.33第五章 :结论与展望.35参考文献.36致谢.37第一章 绪论1、 本次毕业
6、设计的课题与目的 本次课题是:可乐杯的设计及其数控加工。目的是进一步了解零件设计的流程与掌握数控加工编程;掌握Pro/E等软件的应用。2、 数控加工技术的发展趋势 目前,数字控制技术与数控机床,给机械制造业带来了巨大的变化。数控技术已成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术,计算机辅助设计与辅助制造和计算机集成制造技术敏捷制造和智能制造等,都是建立在数控技术之上。数控技术不仅是提高产品质量、提高劳动生产率的必不可少的物质手段,也是体现一个国家综合国力水平的重要标志。新世纪机械制造业的竞争,其实就是数控技术的竞争。现在世界数控技术的发展趋势主要有以下几点:1)数控系统向开放式体系结构发
7、展 20世纪90年代以来,由于计算机技术的飞速发展,推动数控技术更快的更新换代。世界上许多数控系统生产厂家利用PC机丰富的软、硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统。开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、可扩展性,并可以较容易的实现智能化、网络化。开放式体系结构可以大量采用微机技术,使编程、操作以及技术升级和更新变得更加简单快捷。开放式体系结构的新一代数控系统,其硬件、软件和总线规范都是对外开放的,数控系统制造商和用户可以根据这些开放的资源进行的系统集成,同时它也为用户根据实际需要灵活配置数控系统带来极大方便,促进了数控系统多档次、多品种的开发和广泛应用,开发生产周期大大缩
8、短。同时,这种数控系统可随CPU升级而升级,而结构可以保持不变。2) 数控系统向软数控方向发展 实际用于工业现场的数控系统主要有以下四种类型,分别代表了数控技术的不同发展阶段。 (1)传统数控系统,这是一种专用的封闭体系结构的数控系统。 (2)“PC嵌入NC”结构的开放式数控系统,这是一些数控系统制造商将多年来积累的数控软件技术和当今计算机丰富的软件资源相结合开发的产品。 (3)“NC嵌入PC”结构的开放式数控系统,它由开放体系结构运动控制卡和PC机同构成。这种运动控制卡通常选用高速DSP作为CPU,具有很强的运动控制和PLC控制能力。 (4)SOFT型开放式数控系统,这是一种最新开放体系的数
9、控系统。它提供给用户最大的选择和灵活性,它的CNC软件全部装在计算机中,而硬件部分仅是计算机与伺服驱动和外部I/O之间的标准化通用接口。与前几种数控系统相比,SOFT型开放式数控系统具有最高的性能价格比,因而最有生命力。通过软件智能替代复杂的硬件,正在成为当代数控系统发展的重要趋势。3)数控系统控制性能向智能化方向发展 随着人工智能在计算机领域的渗透和发展,数控系统引入了自适应控制、模糊系统和神经网络的控制机理,不但具有自动编程、前馈控制、模糊控制、学习控制、自适应控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等功能,而且人机界面极为友好,并具有故障诊断专家系统使自诊断和故障监控功能更
10、趋完善。伺服系统智能化的主轴交流驱动和智能化进给伺服装置,能自动识别负载并自动优化调整参数。4)数控系统向网络化方向发展 数控系统的网络化,主要指数控系统与外部的其他控制系统或上位计算机进行网络连接和网络控制。数控系统一般首先面向生产现场和企业内部的局域网,然后再经由因特网通向企业外部,这就是所谓Internet/Intranet技术。数字制造,又称“e-制造”,是机械制造企业现代化的标志之一,也是国际先进机床制造商当今标准配置的供货方式。数控系统的网络化进一步促进了柔性自动化制造技术的发展,现代柔性制造系统从点(数控单机、加工中心和数控复合加工机床)、线(FMC、FMS、FTL、FML)向面
11、(工段车间独立制造商、FA)、体(CIMS、分布式网络集成制造系统)的方向发展。5)数控系统向高可靠性方向发展 数控系统的高可靠性已经成为数控系统制造商追求的目标。对于每天工作两班的无人工厂而言,如果要求在16小时内连续正常工作,无故障率在P(t)=99%以上,则数控机床的平均无故障运行时间MTBF就必须大于3000小时。我们只对某一台数控机床而言,如主机与数控系统的失败率之比为10:1(数控的可靠比主机高一个数量级)。此时数控系统的MTBF就要大于33333.3小时,而其中的数控装置、主轴及驱动等的MTBF就必须大于10万小时。如果对整条生产线而言,可靠性要求还要更高。6)数控系统向复合化方
12、向发展 柔性制造范畴的机床复合加工概念是指将工件一次装夹后,机床便能按照数控加工程序,自动进行同一类工艺方法或不同类工艺方法的多工序加工,以完成一个复杂形状零件的主要乃至全部车、铣、钻、镗、磨、攻丝、铰孔和扩孔等多种加工工序。7)数控系统向多轴联动化方向发展 加工自由曲面时,3轴联动控制的机床无法避免切速接近于零的球头铣刀端部参与切削,进而对工件的加工质量造成破坏性影响,而5轴联动控制对球头铣刀的数控编程比较简单,并且能使球头铣刀在铣削3维曲面的过程中始终保持合理的切速,从而显著改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率。 电子技术、信息技术、网络技术、模糊控制技术的发展使新一代数控系统技术水平
13、大大提高,促进了数控机床产业的蓬勃发展,也促进了现代制造技术的快速发展。数控机床性能在高速度、高精度、高可靠性和复合化、网络化、智能化、柔性化长足的进步。现代制造业正在迎来一场新的技术革命。 综前所述,数控技术课程是一门实践性很强的课程,离开实践,就谈不上素质,实践是知识转化并升华为素质的根本条件。要想达到理想的教学和实践效果,仅在课堂上实施全方位的教学是不够的,还应具备一个良好的实践教学环境。3、本毕业设计的主要内容1) Pro/E软件的三维制造2) 模具设计3) NC加工第二章 用PRO/E生成实体1、旋转生成可乐杯的基础实体特征 (1)打开Pro/E3.0,设置工作目录在目标文件夹中,如
14、图1.1所示: 图1.1 (2)单击新建文件按钮,在弹出【新建】对话框中,单击【零件】【实体】,输入零件名称sweep_1,取消【使用缺省模板】,单击【确定】按钮,如图1.2所示:图1.2 (3)在弹出的【新文件选项】对话框中选择mmns_part_solid ,单击【确定】按钮,如图1.3所示:图1.3 (4)单击基础特征工具按钮,在图形窗口下方出现旋转用户界面上的按钮,指定生成拉伸实体(图1.4)。在图形窗口按住右键,出现右键快捷菜单,选择【定义内部草绘】(图1.5)。图1.4图1.5 (5)在弹出的【草绘】对话框,选取FRONT面为绘图平面,RIGHT面为参照,单击【草绘】按钮,进入草绘
15、模式,接受默认的参照,如图1.6所示:图1.6 (6)绘制如图1.7所示的草绘截面,单击按钮,退出草绘模式。图1.7 (7)在旋转用户界面的深度【选项】中选择项,并输入旋转角度360 。单击按钮,完成基础旋转实体特征的创建,如图1.8所示:图1.82、 扫描生成杯子把柄 (1)单击草绘工具按钮,在弹出的【草绘】对话框,选取FRONT面为绘图平面,RIGHT面为参照,单击【草绘】按钮,进入草绘模式,接受默认的参照。绘制如图1.9所示的草绘截面,单击按钮,退出草绘模式。图1.9 (2)在菜单栏中选择【插入】【扫描】【伸出项】,弹出【伸出项:扫描】对话框。如图1.10所示:图1.10 (3)选择【选
16、取轨迹】【曲线链】选取图1.9草绘的轨迹线【选取全部】【完成】【合并端点】【完成】。 (4)绘制如图1.11所示的扫描截面。单击按钮,完成扫描截面的绘制。图1.113、 修改属性和完成可乐杯模型的绘制 (1)双击【伸出项:扫描】对话框的对应选项,可以修改属性,比如定义轨迹、修改端点属性和修改截面等,如图1.12所示:图1.12 (2)单击【确定】按钮完成可乐杯的创建,如图1.13所示:图1.13第三章 模具设计1、 模具组件设计 (1)打开Pro/E3.0,进入模具设计环境,设置工作目录在目标文件夹中,如图2.1所示:图2.1 (2)选择【文件】【新建】命令进入【新建】对话框,选中【类型】选项
17、区域中的【制造】单选按钮;在【子类型】选项区域中选中【模具型腔】单项按钮;在【名称】文本框中输入名称。取消选中【使用缺省模板】复选框,单击【确定】按钮,如图2.2所示。弹出【新文件选项】对话框,选择mmns_mfg_mold选项,单击【确定】按钮,进入模具设计环境。图2.2 (3)创建模具模型创立模具模型有多种方法,最常用到的有两种方法。第一种方法是直接单击选取零件图标,弹出【打开】对话框,同时弹出【布局】对话框,进行模具的创建。第二种方法是,选择右边菜单管理器中的【模具模型】【装配】命令,选择下级菜单中的【转配模型】。 在这里我使用的是第一种方法。进入模具设计模块后,直接单击选取零件图标,弹
18、出【打开】对话框,同时弹出【布局】对话框,创建好的模具模型如图2.3所示:图2.3 (4)零件丛温度较高的模具中取出冷却至室温后,其体积和尺寸会发生收缩的现象叫做收缩性。零件的收缩性可以用相对收缩量的百分率表示,即收缩率。设置收缩率的步骤如下: 单击图标,弹出【选取】对话框,设置工件的收缩率为0.005%,如图2.4所示:图2.4此时屏幕下方信息栏提示选取坐标系。按照提示单击坐标系拾取箭头,然后在屏幕的模型零件上单击参考坐标系,此时图2.3中的完成按钮有灰色变成绿色,在收缩率文本框里输入S值为0.005.单击完成按钮完成设置。 (5)依次通过【模具模型】【创建】【工件】手动创建毛坯,如图2.5
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