1、 1 / 42 毕业设计说明书 设计题目 手机电池盖 凸 凹 模的工艺分析与仿真 加工 学 生 姓 名 专 业 名 称 数控技术 指 导 教 师 二一 五 年 六 月 十五 日 键入文字 2 / 42 河源职业技术学院机电工程学院毕业设计 手机电池盖 凸 凹 模的工艺分析与仿真 加工 指 导 教 师 ： 专 业 名 称 ： 数控技术 论文提交日期： 2015 年 06月 20 日 论文答辩日期： 2015 年 06 月 23 日 论文评阅人 ： 3 / 42 摘要 数控技术是用数字化信息对机械设备（机床）的运动及其加工过程进行控制的一种方法，简称 CNC。 数控铣床已经广泛的应用于模具型芯型腔
2、的铣削加工中，此次的设计任务是手机电池盖 模具数控加工，本课题应用 UG、 CAD/CAM等软件设计产品二维图、三维造型和产品凸模，合理选择刀具、切削参 数等，利用 UG-CAM软件中的 CAD模块 对产品 进行三维曲面造型，设计出 手机电池盖 凸 模 ，然后根据 手机电池盖凸模 的曲面特点，选择最佳的加工方案，拟定数控加工工艺，输入加工参数， 利用UG-CAM对其进行数控加工编程，自动生成数控加工程序后，进行数控仿真加工；再利用 UG软件中的 CAD模块对设计出产品的二维图，根据二维图进行三维曲面造型，设计出 手机电池盖 凸 模，然后根据 手机电池盖 凸 模的曲面特点，选择最佳的加工方案，拟
3、定数控加工工艺，输入加工参数，利用 UG的加工模块编写加工程序并输入相应的加工参数利用 UG自动生成程序的功 能，生成 NC数控程式，进行数控仿真加工。 关键词： 三维造型；工艺分析； UG、 CAD/CAM；加工程序；编程仿真 。 4 / 42 ABSTRACT CNC technology with digital information on the movement of machinery and equipment (machine) and a method of controlling the machining process, referred to CNC. CNC mi
4、lling machine has been widely used in mold core cavity milling, the design task is to mold CNC machining cell phone battery cover, the subject of the application UG, CAD / CAM software to design products and other two-dimensional map, 3D modeling and product punch, a reasonable choice tools, cutting
5、 parameters, the use of UG CAD software module for product dimensional surface modeling, design a cell phone battery cover punch, punch and then cover the surface according to the characteristics of mobile phone batteries, choose the best processing program draw up CNC machining process, enter the p
6、rocessing parameters, its use UG-CAM NC programming, automatically generate NC programs, NC machining simulation; reuse UG CAD software to design a two-dimensional map module products, prepared in accordance with the two-dimensional diagram three-dimensional surface modeling, design a cell phone bat
7、tery cover punch, punch and cover the surface according to the characteristics of mobile phone batteries, choose the best processing programs, develop digital processing technology, input processing parameters, use UG processing module processing program and enter the appropriate processing paramete
8、rs of UG program automatically generates a function to generate the NC program, NC machining simulation. Keywords: three-dimensional modelling, Process analysis, UG, CAD/CAM, Processing procedure, Programming simulation. 5 / 42 目 录 摘要 . 3 ABSTRACT . 4 第一章 绪论 . 6 第二章 手机电 池盖凸模 设计 . 7 2.1 绘制 手机电池 盖 二维
9、零件图 . 7 2.2 设计 手机电池 盖 三维 造型图 . 9 2.3 设计 手机电池 盖凸模 . 10 第三章 手机电 池盖 数控 加工工 艺 . 12 3.1 确定工件毛坯 . 12 3.2 确定加工方案 . 12 3.3 基准分析与装 夹方案 的确定 . 13 3.4 机床及刀具的 选用 . 13 3.5 加工参数的确 定 . 13 第四章 手机电 池盖凸模 仿真加 工 . 15 4.1 外形铣削 . 14 4.2 手机电池盖凸 模 二次 开粗 加工 . 16 4.3 手机电池盖 曲 面平行 铣削半精 加工 . 18 4.4 手机电池盖 侧 壁等高 外型精加 工 . 20 4.5 铣削
10、精加工 . 21 4.6 手机电池盖 曲 面放射 状精加工 . 21 4.7 数控加工程序 . 22 第五章 手机 电 池盖 凸 模 的数控 编程与仿 真 . 25 5.1 加工准备 . 25 5.2 创建加工操作 . 28 第 六 章 手机 电 池盖 凹模 设计 . 34 6.1 手机 电池盖 凹 模的设 计思路 . 34 第七章 手机 电 池盖 凹模 的数控 编程与仿 真 . 35 7.1 加工准备 . 35 7.2 创建加工操作 . 36 结束语 . 41 参考文献 . 42 致谢 . 43 6 / 42 第一章 绪论 数控（英文 名字： 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。数控一般 是采用 通用或专 用计算 机实现数 字程序 控制，因 此数控 也称为计算机数 控 (Computer Numerical Control )，简称 CNC， 国外一般都称为 CNC，很少再 用 NC 这个 概念了。 现在， 数控技术 也叫计 算机数控技术（ CNC， Compute Numerical Control）， 目前它 是采用计 算机实 现数字程序控制 的技术 。这种技 术用计 算机按事 先存贮 的控制程 序来执 行对设备的运动 轨迹和 外设的操 作时序 逻辑控制 功能。
12、由于采用 计算机 替代原先用硬 件逻辑 电路组 成 的数控 装置，使输 入操作 指令的存 贮、处理 、运算、逻辑判 断等各 种控制机 能的实 现，均可 通过计 算机软件 来完成 ，处理生成的微 观指令 传送给伺 服驱动 装置驱动 电机或 液压执行 元件带 动设备运行。 1952 年，第 一台数 控机床问 世，成 为世界机 械工业 史上一件划时代的事件 ，推动 了自动化 的发展 。 数控技术是用数 字信息对 机械运 动和工作 过程进 行控制的 技术， 数控装备是以数 控技术 为代表的 新技术 对传统制 造产业 和新兴制 造业的 渗透形成的机电 一体化 产品，即 所谓的 数字化装 备，如 数控机床
13、 等。 数控技术及装备 是发展新 兴高新 技术产业 和尖端 工业的使 能技术 和最基本的装备 。世界 各国信息 产业、 生物产业 、航空 、航天等 国防工 业广泛采用数控 技术， 以提高制 造能力 和水平， 提高对 市场的适 应能力 和竞争能力 。工业 发达国 家还将数 控技术 及数控装 备列为 国家的战 略物资 ，不仅大力发展 自己的 数控技术 及其产 业，而且 在 “ 高 精尖 ” 数 控关键 技术和装备方面 对我国 实行封锁 和限制 政策。因 此大力 发展以数 控技术 为核心的先进制 造技术 已成为世 界各发 达国家加 速经济 发展、提 高综合 国力和国家地位 的重要 途径。 数控技术的
14、应 用不但 给传统制 造业带 来了革命 性的变 化，使制 造业成为工业化的 象征， 而且随着 数控技 术的不断 发展和 应用领 域 的扩大 ，对国计民生 的一些 重要行业 国防 、汽车 等的发展 起着越 来越重要 的作用 ，这些行业装备 数字化 已是现代 发展的 大趋势 。 数控技术的 发展离 不开 CAD 和 CAM， CAM 与 CAD 密不可分 ，甚至比 CAD应用得更为广 泛。几 乎每一个 现代制 造企业都 离不开 大量的数 控设备 。随着对产品 质量要 求的不断 提高 ，要高效 地制造 高精度的 产品 ， CAM 技术不可或缺。设 计系统 只有配合 数控加 工才能充 分显示 其巨大的
15、 优越性 。另一方面，数 控技术 只有依靠 设计系 统产生的 模型才 能发挥其 效率。 所以，在实际应 用中， 二者很自 然地紧 密结合起 来，形 成 CAD/CAM 系统 ，在这 个系统中 设计和 制造的各 个阶段 可利用公 共数据 库中的数 据，即 通过公共数据库 将设计 和制造过 程紧密 地联系为 一个整 体。数控 自动编 程系统利用设计 的结果 和产生的 模型， 形成数控 加工机 床所需的 信息。CAD/CAM 大大缩短 了产品 的制造周 期，显著地提 高产品 质量 ，产生了 巨大的经济效益。 7 / 42 第二章 手机电池盖凸模 设计 2.1 绘制 手机电池盖凸模 二维零件图 根据
16、机 手 电 池盖凸 模 产品实 体模型 ，用 UG-CAM 打开生 成结构图（如图 2-1 所示），为 了方便 标注，利用 AutoCAD 绘制 手机电池 盖凸模 二 维平面图（如图 2-2 所示） ,此工 件材料采 用 45 号钢 制造，工 件的厚 度为 55mm, 精度要求： 表 面粗糙 度为 1.6m，公 差等级 为 IT7。 图 2-1 手机电池盖 结构 图 图 2-2 手机电池盖 凸模 二维 平面图 8 / 42 2.2 设计 手机电池盖 三维造型 图 绘制三维图 可利 用 UG 或 ugCAM，尽管手 机壳曲面 较多 ， 但 UG-CAM 完全可以完成造型设 计，在这里 我选 用
17、UG-CAM，根据手机 壳形状 分析可知 道，绘制手 机壳的外部曲线 ，然后 通过网格 扫略可 获得手机 壳正面 外形。在 用加厚 命令将手 机壳正面实体化 ，然后 一手机壳 正面底 面为基准 面绘制 草图，绘 制出手 机壳背面 ，在通过拉伸命令 获得手 机可外形 。 最终 结果如图 2-3、图 2-4 所示。 图 2-3 手机电池盖 三维 造型轴 测图 图 2-4 手机电池盖 三维 造型底 部轴测图9 / 42 2.3 设计 手机电池盖凸模 设计 手机电池 盖 的凸 模有两种 方法： 1、 利 用产品实体 模型复 制其内表 面生成 手机电池 盖凸模 2、 利用布林运算 得到。 我采用第 一 种方法 设计，首 先，根 据 凸面选 上进行 偏执区域 15mm，如图 2-5 所示 ； 图 2-5 三维凸模设计 然后 用创建方 块的方 法得到 ， 如图 2-6 所示 ； 图 2-5 创建方块 10 / 42 再 采用布林运 算命令 ，通过渲 染以后 ，结果如 图 2-7 所示。 图 2-7 手机电池盖凸模
