米老鼠造型设计与数控加工.doc

1、 密级： 学号： 111202020017 本科生毕业（设计）论文 米老鼠造型设计与数控加工 系 别： XXXXXXXXX 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： XXXXXXXXX 学生姓名： XXXX 指导老师： 完成日期： 学士学位论文原创性申明 本人郑重申明：所呈交的设计（设计）是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本设计（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 学位论文作者签名（手写）： 签字日期： 年 月

2、 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 江西科技学院 可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保 密 ， 在 年解密后适用本授权书。 不保密 。 （请在以上相应方框内打“” ） 学位论文作者签名（手写）： 指导老师签名（手写）： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日本科生毕业论文（设计） I 摘要 机械在人们的生活中无处不在，也正是因为如此，机械设备的发展也十分的

3、迅速。机械加工装备的产生和发展都是为了满足更高的工艺要求，机械加工装备的发展对制造技术的进步同样起到了非常重要的作用。数控机床的产生就是为了能更好的更加迅速的加工出教委复杂的零件，也 随着人们对机械要求的严格性不断改良。 数控机床的产生和发展，是许多的复杂性的零件加工起来较为容易，并且加工出来的零件精度很高，尺寸比较统一，便于大批量生产，从而大大提高了生产效率，也减轻了人们在生产制造上的工作强度。随着时代的发展，机械制造业由刚性自动化成为柔性自动化时代，得到了人么年纪大的关注。 本文是基于 Pro/e 的基础上对米老鼠进行的一个造型设计，以及基于 UG 软件对所造型好的米老鼠零件进行的数控加工

4、。其中需要结合所学软件知识全面考虑数控加工的各种因素来完成设计要求。 关键词： CAD/CAM； UG； Pro/e；数控加工 本科生毕业论文（设计） II Abstract Mechanical everywhere in peoples daily life, it is because of this, the development of mechanical equipment is also very quickly. The emergence and development of mechanical processing equipment are in order to m

5、eet the requirement of higher process, the development of mechanical processing equipment on the development of manufacturing technology also plays a very important role. NC machine tool is generated in order to better more quickly out of commission processing complex parts, also along with the peop

6、le to the strict requirements of the continuous improvement of machinery. The emergence and development of CNC machine tools, many complexity parts processing is relatively easy, and the produced parts precision is very high,relatively uniform size, convenient mass production, which greatly improve

7、the production efficiency, but also reduce the people in manufacturing work strength.Times go on,the mechanical manufacturing industry by rigid automation becomes flexible automation era, got the attention of older people do. This article is based on a design Pro / e carried out on the basis of Mick

8、ey Mouse, as well as CNC machining software based on the modeling UG good parts of Mickey Mouse.Which requires a combination of software knowledge learned fully consider the various factors CNC machining to complete the design requirements. Key Words: CAD / CAM; UG; Pro / e; NC 本科生毕业论文（设计） i 目 录 第 1

9、 章 绪论 .1 1.1 选题背景和依据 .1 1.2 选题的意义 .1 第 2 章 零件的加工工艺分析 .3 2.1 零件结构的分析 .3 2.2 毛坯以及 加工余量的分析 .3 2.3 定位基准的分析 .5 第 3 章 基于 Pro/e 的米老鼠三维造型设计 .6 3.1 Pro/e 软件的介绍 .6 3.2 零件图的分析 .6 3.3 三维造型设计 .6 第 4 章 零件加工工艺过程设计 .17 4.1 机床的选择 .17 4.2 夹具的选择 .18 4.3 工序方案的确定 .19 4.4 走刀路线的确定 .20 4.5 刀具的选择 .21 4.6 切削用量的选择 .22 4.7 切削液

10、的选择 .25 4.8 对刀点的选择 .26 第 5 章 基于 UG 软件的数控加工 .28 5.1 UG 软件的介绍 .28 5.2 初始参数的设定 .28 5.3 创建刀具 .29 5.4 创建粗加工操作 .30 5.5 创建半精加工操作 .31 5.6 创建等高加工操作 .33 5.7 创建固定轴轮廓加工操作 .35 5.8 创建清跟加工操作 .36 5.9 模拟刀轨及后处理 .38 结 论 .41 本科生毕业论文（设计） ii 参考文献 .42 致 谢 .43 本科生毕业论文（设计） 1 第 1 章 绪论 1.1 选题背景和依据 数控（ Numerical Control 简称： NC

11、）技术是指用数字，文字和 符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。 数控机床已由硬件数控机床（即采用硬件数控系统）发展到了 CNC 机床（ computer numerical control machine tool）。 CNC 机床是带有嵌入式计算机的数控机床。硬件数控机床的控制功能是由其控制系统内的电气元件功能决定的。而 CNC机床的控制功能是在制造数控系统时通过程序代码的形式存入计算机，在 CNC 机床关机时，存在只读存储器（ ROM）中。 CNC 机床由信息输入，数控装置，伺服驱动，机床本体，机电接口五大部分组成。本设计所采用 的机床即为 CNC 机床。 数控机床由

12、普通机床发展演变而来。然而，与普通机床相比，数控机床自动化程度高，适应性强，精度高，功能强，可靠性强，效率高，减轻劳动强度，改善劳动条件，有利于生产管理的现代化等特点。因此，数控机床的普及率越来越高。这也是为什么此次毕业设计选择数控机床而不选择普通机床的原因。 图 1.1 数控机床的组成 1.2 选题的意义 现如今社会，人民的生活水平不断提高，对物质的要求不仅仅只停留在了它的实用性上，对其美观也有了一定的要求。这就致使了许多零件的设计在实用性的基础上也对美观有了 很高的要求。这也是我选择大家十分熟悉的米老鼠形象来进行造型设计的原因。所设计出的米老鼠零件可以在生产应用中作为作为工具进本科生毕业论

13、文（设计） 2 行使用，或者可以作为装饰性用品。比如用于在生活中需要米老鼠造型的食物上作为模版工具或者是在一些挂坠上作为标本。 同时，在我学习了数控机床与编程，机械设计基础， CAD/CAM 应用技术课程以及 UG， Pro/e 软件的应用后，为了使自己能将所学课程进行一个整合，应用在实际生产生活中，并且借此提升自己所学知识在实际中的应用能力。所以选取了米老鼠造型设计与数控加工这个设计课题，希望能综 合所学知识完成毕业设计。 本设计的重要内容是数控机床的铣削加工，包括零件图的绘制，工艺性的分析，机床和刀具的选择， Pro/e 软件对零件图的绘制以及 UG 软件在数控加工中的应用等内容的综合，完

14、成米老鼠造型设计与数控加工，对这方面知识有更好的学习。 本科生毕业论文（设计） 3 第 2章 零件的加工工艺分析 2.1 零件结构的分析 图 2.1 零件图 通过对图形的分析可得： 1、 所设计的零件作为一个凸模零件，表面较复杂，所涉及到许多曲面的设计以及较多的光滑过渡的造型方法。 2、 零件在造型方面由 Pro/e 软件设计，可用草绘，拉伸， 倒圆角，建立曲面等常用的命令进行造型。 3、 零件在加工方面由 UG 软件进行设计，可以选择最基本的数控加工方式进行加工。 4、零件在曲面与曲面的结合处十分细小，所以在刀具的选择上需要选择一些较小的刀具。但同时因零件材料强度较高，在选择刀具时也应注意刀

15、具的刚度要求。 5、所设计的零件包括许多曲面和小的型腔等结构，形状十分复杂。但是在加工中的工序比较较为容易，对表面的精度和质量的要求不是非常高。 6、零件在装夹时，因为为凸模零件，所以装夹需要加工的原材料即可，装夹较为容易。一次装夹既能完成。 2.2 毛坯以及加工余量的分析 1、毛坯的分析 本科生毕业论文（设计） 4 考虑到零件的设计方面以及零件的重复性使用，零件需选择强度较高耐用的材料，综合加工的考虑，选择零件的材料为未经淬硬处理的 45 钢锻件。 则毛坯分析结果如下： 材料为优质碳素钢， GB699-88； 退火强度 600MPa 屈服强度 355MPa 延长率 16% 断面收缩率 40%

16、 布氏硬度 197HB 热处理方式为正火 由于零件尺寸为 80 70mm，所以选择毛坯尺寸为 90 80mm 的矩形毛料，但是在加工时，毛坯的形状、尺寸离成品越近，切削的加工余量就越少，这样有助于提 高材料的生产率以及利用率。但是这样经常使毛坯的加工较为困难，在制造毛坯时就需要一定的设备投入，增加了毛坯的综合成本。所以在加工此零件时，对毛坯的尺寸选择要求不大。从机械加工和毛坯制造两方面考虑，毛坯略大于零件尺寸即可。 2、 加工余量的分析 加工余量是指在加工过程中从加工表面上切除的金属层厚度，加工余量可分为总加工余量和工序加工余量（工序余量）两种。 加工余量的大小对整个零件的加工质量，生产率和生产成本都有很大的影响。加工余量的选择过大，会加大机械加工的工作量，降低了生产效率，也加大了材料，电力和刀具的损耗，加大 了加工成本。加工余量过小时，就不能消除上一道工序的各种表面的误差，也无法补偿这一道工序在加工时安装工件的安装误差，很容易造成零件报废。所以合理的安排加工余量是很有必要的。 但是，确定零件的加工余量的最基本原则：保证好零件的加工质量，零件加工余量尽可能的小。 在实际生产中，确定加工余量可以用以下方法： 分析计算法 查表修正法 经验估计法 该零件的尺寸精度要求不高，但是表面质量要求较高，正确的确定加工余量是十分必要的。通常加工余量的大小取决于：