机械设计制造及其自动化专业毕业论文设计基于CADCAM技术的电话机键盘上表面的数控加工Word下载.docx
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目前，CAD/CAM技术已广泛应用于制造业，二者的有机结合不仅仅提供了加工效率，而且还很好的保证了零件的加工质量。
通过对HCD6138型电话机键盘上表面进行实际测绘得到数据后使用CAD/CAM软件进行数模构建；
然后再对数模文件进行处理用于数控加工。
在内容上包括CAD/CAM软件的图形处理、自动编程和加工中心的操作加工。
关键词：
CAD/CAM；
数模构建；
数控加工
Abstract
Computer-aideddesignandmanufacturing（CAD/CAM）isakindofpracticaltechnologyformedbytheintegratedmultidisciplinaryandanumberoftechnical,isoneofthetechnologiesthatgrowingfastestintheworldtoday.Thetechnologyhaschangedthetraditionalmachineryindustrywayofdesignandmanufacture,promotingtherapiddevelopmentofthemachinerymanufacturingindustry,madethetraditionalmachineryindustryhasanewdevelopmentspace.Atpresent,CAD/CAMtechnologyhasbeenwidelyusedinmanufacturing,thecombinationofbothnotonlyprovidesaprocessingefficiency,butalsoensureagoodmachiningquality,withveryhighpracticalvalue,andpromoterapiddevelopmenttomodernmanufacturing,hashadahugeimpactonthemanufacturingindustryinmanufacturingmodelsandmarketsituation,andpromotstheirhealthydevelopment.
ThroughactualmappingonthesurfacetheHCD6138typetelephonekeypadtogetthedatausingCAD/CAMsoftwarefordigital-analogbuild;
thenprocessthedigital-to-analogfilesforCNCmachining.Intermsofcontent,includingprocessingofCAD/CAMsoftwaregraphics,automaticprogrammingandmachiningcenteroperationsprocessing.
Keywords:
CAD/CAM;
builddigital-to-analog;
CNCmachining
第一章绪论
1.1CAD/CAM的介绍
CAD即计算机辅助设计（ComputerAidedDesign）利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。
简称CAD。
在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。
在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；
各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；
设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；
由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改；
利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。
CAD能够减轻设计人员的劳动，缩短设计周期和提高设计质量。
CAM即计算机辅助制造（ComputerAidedManufacturing）利用计算机来进行生产设备管理控制和操作的过程。
它输入信息是零件的工艺路线和工序内容，输出信息是刀具加工时的运动轨迹（刀位文件）和数控程序。
计算机辅助制造的核心是计算机数值控制（简称数控），是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。
CAM系统一般具有数据转换和过程自动化两方面的功能。
CAM所涉及的范围，包括计算机数控，计算机辅助过程设计。
从自动化的角度看，数控机床加工是一个工序自动化的加工过程，加工中心是实现零件部分或全部机械加工过程自动化，计算机直接控制和柔性制造系统是完成一族零件或不同族零件的自动化加工过程。
软件系统在CAM中占有越来越重要的地位，现在计算机性能越来越好,价格也越来越便宜。
目前评估CAM系统主要由软件性能决定。
软件系统负责管理和控制计算机各个部分运行,充分发挥各设备功能,提高效率,为用户提供便于操作的程序。
为了开发、销售的便利,软件系统与NC系统一样都是模块化的。
1.2CAXA制造工程师的零件造型功能特点
主要功能特点有：
（一）方便的特征实体造型
（二）强大的NURBS自由曲面造型
（三）灵活的曲面实体复合造型
1.3CAXA制造工程师的数控加工特点
1.两轴到三轴的数控加工功能，支持4～5轴加工
两轴到两轴半加工方式：
可直接利用零件的轮廓曲线生成加工轨迹指令，而无需建立其三维模型；
提供轮廓加工和区域加工功能，加工区域内允许有任意形状和数量的岛。
可分别指定加工轮廓和岛的拔模斜度，自动进行分层加工。
三轴加工方式：
多样化的加工方式可以安排从粗加工、半精加工到精加工的加工工艺路线。
4～5轴加工模块提供曲线加工、平切面加工、参数线加工、侧刃铣削加工等多种4～5轴加工功能。
标准模块提供2～3轴铣削加工。
4～5轴加工为选配模块。
2.支持高速加工
本系统支持高速切削工艺，以提高产品精度，降低代码数量，使加工质量和效率大大提高。
可设定斜向切入和螺旋切人等接近和切入方式，拐角处可设定圆角过渡，轮廓与轮廓之间可通过圆弧或S字型方式来过渡形成光滑连接，从而生成光滑刀具轨迹，有效地满足了高速加工对刀具路径形式的要求。
3.参数化轨迹编辑和轨迹批处理
CAXA制造工程师的“轨迹再生成”功能可实现参数化轨迹编辑。
用户只需选中已有的数控加工轨迹，修改原定义的加工参数表，即可重新生成加工轨迹。
CAXA制造工程师可以先定义加工轨迹参数，而不立即生成轨迹。
工艺设计人员可先将大批加工轨迹参数事先定义而在某一集中时间批量生成。
这样，合理地优化了工作时间。
4.独具特色的加工仿真与代码验证
可直观、精确地对加工过程进行模拟仿真、对代码进行反读校验。
仿真过程中可以随意放大、缩小、旋转，便于观察细节，可以调节仿真速度；
能显示多道加工轨迹的加工结果。
仿真过程中可以检查刀柄干涉、快速移动过程（G00）中的干涉、刀具无切削刃部分的干涉情况，可以将切削残余量用不同颜色区分表示，并把切削仿真结果与零件理论形状进行比较等。
5.加工工艺控制
CAXA制造工程师提供了丰富的工艺控制参数，可以方便地控制加工过程，使编程人员的经验得到充分的体现。
6.通用后置处理
全面支持SIEMENS、FANUC等多种主流机床控制系统。
CAXA制造工程师提供的后置处理器，无需生成中间文件就可直接输出G代码控制指令。
系统不仅可以提供常见的数控系统的后置格式，用户还可以定义专用数控系统的后置处理格式。
可生成详细的加工工艺清单，方便G代码文件的应用和管理。
第二章电话机上表面三维建模
2.1电话机上表面测绘及绘制草图
测绘及绘制草图需要用到钢尺、卡尺、螺丝刀、铅笔、纸等。
2.2电话机模型的三维建模
1.根据草图，设定模型尺寸
选择基准平面，根据草图，选择系统预置的基本坐标平面（XY平面），如图3.1所示，右击特征树中“XY平面”创建草图。
图3.1创建草图图3.2绘制草图
2.绘制草图
（1）单击矩形按钮，在立即菜单中选择“中心_长_宽”。
单击“长度”输入框，键入“160”，采用同方法设置宽度值为180。
再移动光标至坐标原点，待光标出现后，单击鼠标左键，完成操作。
如图3.2所示。
图3.3绘制曲线图3.4曲线裁剪
（2）单击三点圆弧“”按钮绘制曲线，单击曲线裁剪“”按钮，裁剪多余曲线，得到如图3.3、3.4结果，完成操作。
图3.5拉伸草图轮廓图3.6轴测图
3.特征生成
（1）将草图轮廓进行拉伸操作，生成一个增加材料的特征。
单击“拉伸增料”按钮，在弹出的“拉伸增料”对话框中，选取拉伸类型，输入参数，拾取草图，单击按钮，完成操作。
如图3.5所示。
（2）按“F8”键，切换至轴测图。
如图3.6所示。
4.生成曲面
（1）单击“样条线”按钮，在立即菜单中选择“插值”、“缺省切失”、“开曲线”，在模型侧面选取几个点，生成自由曲线。
如图3.7所示。
图3.7生成自由曲线
（2）单击“扫描面”按钮，在立即菜单中设置起始距离、扫描距离、扫描精度和精度等参数，选择扫描方向，拾取曲线生成扫描面。
如图3.8所示。
图3.8生成扫描面图3.9生成曲面
（3）单击“曲面裁剪”按钮，在立即菜单中选择曲面和除料方向等参数，单击按钮。
（4）右击曲面及曲线，选择隐藏，生成曲面。
如图3.9所示。
5.生成曲面上各个凹槽
（1）构建另一基准面。
由于各凹槽分布在曲面上，如果直接在曲面上进行造型，比较麻烦，而且加工也比较复杂。
单击“构造基准面”按钮，在立即菜单中选择等距平面确定基准面，选择平面XY，输入距离，单击按钮。
（2）生成听筒架部分。
在新建的基准面上，创建草图，绘制出听筒架的轮廓。
在单击“拉伸除料”按钮，在立即菜单中选择“固定深度”、“实体特征”等，设置深度参数，选择拉伸对象，单击按钮，完成操作。
类似方法生成听筒锁凹槽部分。
如图3.10所示。
图3.10生成听筒锁凹槽部分图3.11生成话筒架部分
（3）生成话筒架部分。
根据多次修改后的经验，在距XY平面5处新建1个基准面，创建草图，点击“整圆”按钮，绘制半径为10的圆。
在距XY平面45处新建1个基准面，创建草图，点击“椭圆”按钮，绘制长半轴35，短半轴40的椭圆。
单击“放样除料”按钮，在立即菜单中选取两草图，单击按钮，完成操作。
如图3.11所示。
（4）生成显示器凹槽、扩音器凹槽、便利纸片凹槽，按键凹槽等。
这几步操作步骤相似，都是现在基准准面上绘制草图，再利用拉伸除料功能进行除料。
区别仅仅是草图不一样，除料深度不同。
如图3.12所示。
图3.12生成凹槽图3.1
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