1、 毕业设计课题名称 鼠标三维造型与加工仿真 专业 数控 2摘 要三维造型设计方法能够快速准确的生成产品制造所需的工程图纸，能够避免采用传统二维设计方法设计过程中由于图纸绘制错误造成零件返修和报废问题的出现，是产品设计必然的发展方向。根据产品设计的要求，基于 MasterCAM 实现几何模型的参数化建模方法及其实现原理介绍了设计鼠标零件模型的全过程。总结出设计中应用 MasterCAM软件进行外观造型的一般流程。基于特征的 MasterCAM 三维造型软件为设计者提供了方便的设计平台，这次设计的难点在于曲面设计，而重点在于通过对鼠标的设计完成对 MasterCAM 软件基本特征的掌握。关键词：三
2、维造型；MasterCAM；曲面设计；鼠标3Abstract3 D modelling design method can fast accurate for the generation of product making engineering drawings, can avoid the traditional design method of two-dimensional design process caused by drawing the wrong parts repair and scrap issue, is the development direction of p
3、roduct design.According to the requirements of product design and parameterized modeling method based on MasterCAM to realize geometry model and its realization principle, introduces the whole design process component model of the mouse. Summed up the application in the design of MasterCAM software
4、to model the general process of appearance. Based on the features of MasterCAM 3 d modelling software for designers provides a convenient platform for the design, the design of the difficulty lies in the design of the curved surface, and the emphasis is on through the design of the mouse to complete
5、 grasp of the basic features of the MasterCAM software.Key words: 3 d modeling; MasterCAM; Surface design; The mouse45目 录摘要.2Abstract.3前言.5第 1 章 MasterCAM 软件.61.1 MasterCAM 软件的认识.61.2 MasterCAM 软件的发展史.71.3 MasterCAM 软件的功能特色.7第 2 章 零件工艺分析.82.1 零件毛坯选择时应考虑的因素.82.2 机床夹具的合理选择及应用.9第 3 章鼠标设计加工.123.1 鼠标外形设计
6、图.123.2 MasterCAM 模拟加工.413.3 鼠标加工工序卡.54总结.55致谢.56参考文献.576前 言随着产品品质要求的多元化与个性化，产品更新换代的速度越来越快，产品从设计、制造到投放市场的周期变得越来越短。因此，为满足竞争发展的需求，越来越多的企业都已经开始采用三维实体造型设计方法来逐渐替代传统二维设计方法。三维设计能准确地表达技术人员的设计意图，更符合人们的思维方式和设计习惯；能组建进行有限元分析的原始数据，从而进行几何形状的优化设计，并实现 CAD，CAECAPPCAM 的集成；能够通过着色和渲染功能得到设计方案的三维效果图，使得设计人员和决策人员能全面准确地了解其外
7、观，有助于设计的决策，缩短周期，加快产品开发；能够分析产品的动态特性，对工程项目的成本进行预算；三维设计是实现设计、制造一体化的基础，为工程设计带来巨大的变革，把设计推上前所未有的高度。7第 1 章 MasterCAM 软件1.1 MasterCAM 软件的认识Mastercam 是美国 CNC Software Inc.公司开发的基于 PC 平台的 CAD/CAM软件。它集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径摸拟及真实感摸拟等多种功能于一身。它具有方便直观的几何造型。 Mastercam 提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面
8、零件。 Mastercam9.0 以上版本还有支持中文环境，而且价位适中，对广大的中小企业来说是理想的选择，是经济有效的全方位的软件系统，是工业界及学校广泛采用的 CAD/CAM 系统。Mastercam 不但具有强大稳定的造型功能，可设计出复杂的曲线、曲面零件，而且具有强大的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。其可靠刀具路径效验功能使 Mastercam 可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查出刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况，真实反映加工过程中的实际情况，不愧为一优秀的 CAD/CAM 软件。同时 Mastercam 对系统运行环境要求较低，使用户无论是在造型设
9、计、CNC 铣床、CNC 车床或 CNC 线切割等加工操作中，都能获得最佳效果 Mastercam 软件已被广泛的应用于通用机械、航空、船舶、军工等行业的设计与 NC 加工，从 80 年代末起，我国就引进了这一款著名的 CAD/CAM 软件，为我国的制造业迅速崛起作出了巨大贡献。81.2 MasterCAM 软件的发展史1984 年美国 CNC Software Inc.公司推出第一代 Mastercam 产品，这一软件就以其强大的加工功能闻名于世。多年来该软件在功能上不断更新与完善，已被工业界及学校广泛采用。2008 年，CIMdata 公司对 CAM 软件行业的分析排名表明：Masterc
10、am 销量再次排名世界第一，是 CAD/CAM 软件行业持续 11 年销量第一软件巨头。1 Mastercam 后续发行的版本对三轴和多轴功能做了大幅度的提升，包括三轴曲面加工和多轴刀具路径。2013 年 5 月，推出 Mastercam X7 版本。2015 年 5 月，推出 Mastercam X9 版本。1.3 MasterCAM 软件的功能特色Mastercam 具有强劲的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。 Mastercam提供了多种先进的粗加工技术，以提高零件加工的效率和质量。Mastercam 还具有丰富的曲面精加工功能，可以从中选择最好的方法，加工最复杂的零件。Masterca
11、m 的多轴加工功能，为零件的加工提供了更多的灵活性。可靠的刀具路径校验功能 Mastercam 可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况。9Mastercam 提供 400 种以上的后置处理文件以适用于各种类型的数控系统，比如常用的 FANUC 系统，根据机床的实际结构，编制专门的后置处理文件，编译 NCI 文件经后置处理后便可生成加工程序。第 2 章 零件工艺分析2.1 零件毛坯选择时应考虑的因素（1）零件的材料及其力学性能当零件的材料选定以后，毛坯的类型就大体确定了。例如，材料为铸铁的零件，自然应选择铸造毛坯；而对于重要的钢质零件
12、，力学性能要求高时，可选择锻造毛坯。（2）零件的结构和尺寸形状复杂的毛坯常采用铸件，但对于形状复杂的薄壁件，一般不能采用砂型铸造；对于一般用途的阶梯轴，如果各段直径相差不大、力学性能要求不高时，可选择棒料做毛坯，倘若各段直径相差较大，为了节省材料，应选择锻件。（3）生产纲领的大小对于大批大量生产，应选择高精度的毛坯制造方法，以减少机械加工，节省材料。 （4）现有生产条件 选择毛坯类型时，要结合本企业的具体生产条件，如现场毛坯制造的实际水平和能力、外协的可能性等。（5）充分考虑利用新技术、新工艺和新材料的可能性为了节约材料和能源，减少机械加工余量，提高经济效益，只要有可能，就必须尽量采用精密铸造
13、、精密锻造、冷挤压、粉末冶金和工程塑料等新工艺、10新技术和新材料。锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯，其锻造方法有自由锻和模锻两种。自由锻造锻件是在锻锤或压力机上用手工操作而成形的锻件。它的精度低，加工余量大，生产率也低，适用于单件小批生产及大型锻件。 模锻件是在锻锤或压力机上，通过专用锻模锻制成形的锻件。它的精度和表面粗糙度均比自由锻造的好，可以使毛坯形状更接近工件形状，加工余量小。同时，由于模锻件的材料纤维组织分布好，锻制件的机械强度高。模锻的生产效率高，但需要专用的模具，且锻锤的吨位也要比自由锻造的大。主要适用于批量较大的中小型零件。2.2 机床夹具的合理选择及应用（1）正确
14、选择夹具类型是高效加工的基础目前，机械加工按生产批量可分为两大类：一类是单件、多品种、小批量（简称小批量生产）；另一类是少品种、大批量（简称大批量生产）。其中前者大约占到机械加工总产值的 7080%，是机械加工的主体。（2）适宜小批量生产的数控机床夹具小批量生产周期生产（准备/等待）时间+工件加工时间由于小批量生产“工件加工时间”很短，因此“生产（准备/等待）时间”的长短对于加工周期有枱至关重要的影响。要想提高生产效率，就必须想办法缩短生产（准备/等待）时间。（3）组合夹具组合夹具又称为“积木式夹具”，它由一系列经过标准化设计、功能各异、规格尺寸不同的机床夹具元件组成，客户可以根据加工要求，象“搭积木”一样，快速拼装出各种类型的机床夹具。由于组合夹具省去了设计和制造专用夹
