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機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)論文

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1、 編號(hào): 畢業(yè)論文畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)設(shè)計(jì))題 目 基于 Proe 簡(jiǎn)單零件的造型及數(shù)控仿真加工 指導(dǎo)教師 王 芳 學(xué)生姓名 張朝賀 學(xué) 號(hào) 201021703075 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 教學(xué)單位 德州學(xué)院機(jī)電工程系 二 O 一二年 05 月 03 日摘摘 要要鼠標(biāo)上蓋是流線形結(jié)構(gòu),使用二維繪圖難以描述,本課題采用 Pro/E 軟件對(duì)鼠標(biāo)上蓋制品及模具進(jìn)行了三維造型,結(jié)合生成凸凹模的結(jié)構(gòu)等因素,生成刀具軌跡;在仿真加工結(jié)果無(wú)誤后,使用后置處理程序選取相應(yīng)的配置文件,將刀具軌跡轉(zhuǎn)化為數(shù)控機(jī)床可以識(shí)別的NC 程序,為更加高速、快捷的造型、生產(chǎn)提供了一種切實(shí)可行的辦法。生成的 NC 程序可以利

2、用 DNC 方式傳輸給數(shù)控機(jī)床進(jìn)行三維加工。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:鼠標(biāo)上蓋 Pro/E 數(shù)控加工 后處理目目 錄錄第一章 引言.11.1 研究意義及內(nèi)容.11.2 概述.23.3 總結(jié).4第二章 鼠標(biāo)上蓋的三維造型.52.1 創(chuàng)建新零件.52.2 創(chuàng)建雙向拉伸曲面.52.3 創(chuàng)建落下曲線的參照草繪曲線.62.4 創(chuàng)建落下曲線.62.5 創(chuàng)建鼠標(biāo)頂面的輪廓曲線.72.6 創(chuàng)建兩條自由曲線.72.7 將自由曲線混合成自由曲面.8第三章 鼠標(biāo)上蓋分模.93.1 創(chuàng)建模具.93.2 模具布局.103.3 設(shè)置收縮率和創(chuàng)建工件.133.4 創(chuàng)建工件.143.5 創(chuàng)建分型面.153.6 分割模具體積塊.183.7

3、 創(chuàng)建體積塊零件.19第四章 鼠標(biāo)上蓋模具的數(shù)控加工工藝分析 .204.1 圖形分析.204.2 加工工藝分析.204.3 加工工藝卡.21第五章 鼠標(biāo)上蓋的數(shù)控模擬加工.225.1 創(chuàng)建工藝文件.225.2 制造設(shè)置.235.3 進(jìn)行退刀設(shè)置.245.4 創(chuàng)建銑削加工窗口.245.5 鼠標(biāo)上蓋凸模數(shù)控加工及模擬加工.245.6 鼠標(biāo)上蓋凹模數(shù)控加工及模擬加工.35第六章 結(jié)論 .416.1 工作小結(jié).416.2 工作展望.416.3 謝辭.41參考文獻(xiàn): .42德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))1第一章第一章 引言引言1.1 研究意義及內(nèi)容(1)課

4、題的意義制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈,機(jī)械制造業(yè)又是制造業(yè)中的支柱與核心。在現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)領(lǐng)域中,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助管理以及將它們有機(jī)地集成起來(lái)的計(jì)算機(jī)集成制造(CIM)已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)科技進(jìn)步和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的標(biāo)志。用計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,是我國(guó)制造業(yè)走向世界、走向現(xiàn)代化的必由之路。在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天,作為計(jì)算機(jī)輔助制造工程技術(shù)基礎(chǔ)的數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的地位顯得愈來(lái)愈重要。現(xiàn)在很多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的數(shù)控化率可達(dá) 30%以上,數(shù)控機(jī)床已成為機(jī)械制造業(yè)的主要設(shè)備。我國(guó)從 1958 年開始研制和使用數(shù)控機(jī)床,至今在數(shù)控機(jī)床的品種、數(shù)量和質(zhì)量等方面得到了

5、長(zhǎng)足的發(fā)展。特別是在改革開放以來(lái),我國(guó)數(shù)控機(jī)床的總擁有量有了顯著的增加。數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用和普通機(jī)床的數(shù)控化改造已成為傳統(tǒng)機(jī)械制造企業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力、擺脫困境的有效途徑。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,社會(huì)對(duì)產(chǎn)品多樣化的要求日益強(qiáng)烈,產(chǎn)品更新越來(lái)越快,多品種小批量生產(chǎn)的比重明顯增加;同時(shí),隨著航空工業(yè)、汽車工業(yè)和輕工消費(fèi)品生產(chǎn)的高速增長(zhǎng),復(fù)雜形狀的零件越來(lái)越多,精度要求也越來(lái)越高;此外,激烈的市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)要求產(chǎn)品研制生產(chǎn)周期越來(lái)越短,傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法已難以適應(yīng)這種多樣化、柔性化與復(fù)雜形狀的高效、高質(zhì)量加工要求。因此,近幾十年來(lái),能有效解決復(fù)雜、精密、小批多變零件加工問題的數(shù)控(NC)加工技術(shù)得到了

6、迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,使制造技術(shù)發(fā)生了根本性的變化。努力發(fā)展數(shù)控加工技術(shù),并向更高層次的自動(dòng)化、柔性化、敏捷化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化制造技術(shù)推進(jìn),是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的方向。數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)。應(yīng)用數(shù)控加工可大大提高生產(chǎn)率、穩(wěn)定加工質(zhì)量、縮短加工周期、增加生產(chǎn)柔性、實(shí)現(xiàn)對(duì)各種復(fù)雜精密零件的自動(dòng)此加工,易于在工廠或車間實(shí)行計(jì)算機(jī)管理,還使車間設(shè)備總數(shù)減少,節(jié)省人力,改善勞動(dòng)條件,有利于加快產(chǎn)品的開發(fā)和更新?lián)Q代,提高企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力和綜合經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用,使機(jī)械加工的大量前期限備工作與機(jī)械加工過程連為一體,使零件的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃(CA

7、PP)和計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)的一體化成為現(xiàn)實(shí),使機(jī)械加工的柔性自動(dòng)化水平不斷提高。(2)課題內(nèi)容及實(shí)施步驟本設(shè)計(jì)的課題是基于 Pro/E 鼠標(biāo)上蓋的設(shè)計(jì)及數(shù)控加工,具體講就是先進(jìn)行鼠標(biāo)上蓋原德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))2型的設(shè)計(jì),再通過 Pro/E 對(duì)鼠標(biāo)原型進(jìn)行模具的型心和型腔的生成以及數(shù)控加工后處理程序的編制,最后根據(jù)生成的程序進(jìn)行數(shù)控加工仿真。1.2 概述 (1)Pro/ENGINEER 基礎(chǔ)知識(shí)Pro/E(Pro/Engineer 操作軟件)是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司(Parametric Technology Corporation,簡(jiǎn)稱

8、 PTC)的重要產(chǎn)品。在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位,并作為當(dāng)今世界機(jī)械 CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣,是現(xiàn)今最成功的CAD/CAM 軟件之一。Pro/E 第一個(gè)提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念,并且采用了單一數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)解決特征的相關(guān)性問題。另外,它采用模塊化方式,用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇,而不必安裝所有模塊。Pro/E 的基于特征方式,能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程集成到一起,實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。它不但可以應(yīng)用于工作站,而且也可以應(yīng)用到單機(jī)上。Pro/E 采用了模塊方式,可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理等,保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇

9、使用。(2)參數(shù)化設(shè)計(jì)和特征功能Pro/Engineer 是采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng),工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型,如腔、殼、倒角及圓角,您可以隨意勾畫草圖,輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過的簡(jiǎn)易和靈活。(3)單一數(shù)據(jù)庫(kù)Pro/Engineer 是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫(kù)上,不象一些傳統(tǒng)的 CAD/CAM 系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上。所謂單一數(shù)據(jù)庫(kù),就是工程中的資料全部來(lái)自一個(gè)庫(kù),使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作,不管他是哪一個(gè)部門的。換言之,在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的任何一處發(fā)生改動(dòng),亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。

10、例如,一旦工程詳圖有改變,NC(數(shù)控)工具路徑也會(huì)自動(dòng)更新;組裝工程圖如有任何變動(dòng),也完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合,使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。這一優(yōu)點(diǎn),使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化,成品質(zhì)量更高。(4)ProCATProCAT 是選用性模塊,提供 ProENGINEER 與 CATIA 的雙向數(shù)據(jù)交換接口,CATIA的造型可直接輸入 ProENGINEER 軟件內(nèi),并可加上 ProENGINEER 的功能定義和參數(shù)工德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))3序,而 ProEngineer 也可將其造型輸出到 CATIA 軟件里

11、。這種高度準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)交換技術(shù)令設(shè)計(jì)者得以在節(jié)省時(shí)間及設(shè)計(jì)成本的同時(shí),擴(kuò)充現(xiàn)有軟件系統(tǒng)的投資。(5)ProCDTPro/CDT 是一個(gè) Pro/ENGINEER 的選件模塊,為 CADAM 2D 工程圖提供 PROFESSIONALCADAM 與 Pro/ENGINEER 雙向數(shù)據(jù)交換直接接口。CADAM 工程圖的文件可以直接讀入 Pro/ENGINEER,亦可用中性的文件格式,經(jīng)由 PROFESSIONAL CADAM 輸出或讀入任何運(yùn)行 Pro/ENGINEER 的工作站上。Pro/CDT 避免了一般通過標(biāo)準(zhǔn)文件格式交換信息的問題,并可使新客戶在轉(zhuǎn)入 Pro/ENGINEER 后,仍可繼續(xù)享

12、用原有的 CADAM 數(shù)據(jù)庫(kù)。(6)Pro /E建模技術(shù)和CAD功能Pro /E建模技術(shù)是曲面建模、實(shí)體建模和特征建模, Pro /E是完全應(yīng)用特征技術(shù)發(fā)展起來(lái)的全參數(shù)化設(shè)計(jì)的CAD /CAM工程軟件,在CAM造型方面它提供了擠壓、旋轉(zhuǎn)、掃描、切除、打孔、倒角、拔模等多種實(shí)體造型方式。另外,還針對(duì)高級(jí)用戶提供了多種高級(jí)的造型方式,可以方便的設(shè)計(jì)各種復(fù)雜的特征模型(如圖1所示) ,還提供了紡織曲面、自由曲面等更為復(fù)雜的曲面設(shè)計(jì),具備利用曲面生成實(shí)體模型的功能,是非常優(yōu)秀的工程軟件之一。(7)Pro /E驅(qū)動(dòng)模型和CAM功能Pro /E提供了車削、銑削、鉆削等多種功能,它的CAM驅(qū)動(dòng)模型有曲面驅(qū)動(dòng)

13、、實(shí)體驅(qū)動(dòng)、和特征驅(qū)動(dòng),其加工環(huán)境設(shè)置完全符合工況,靈活進(jìn)行機(jī)床和工件坐標(biāo)系的設(shè)置,在不同工序可以設(shè)置不同的工件坐標(biāo)系,便于工件的找正裝夾,保證加工精度。進(jìn)行夾具及輔具的設(shè)置自動(dòng)編程進(jìn)行干涉和碰撞檢驗(yàn),提高程式的可靠性。同時(shí), Pro /E采用余量模型的加工方式,加工時(shí)將毛坯和零件裝配在一起,在刀具軌跡生成時(shí),進(jìn)行刀路優(yōu)化,減少空切,以提高切削效率。Pro /E提供了強(qiáng)大的刀位驗(yàn)證、編輯修改功能。在編程修改方法, Pro /E具備復(fù)制、移動(dòng)、縮放比例、旋轉(zhuǎn)(Rotate)等功能,這些在實(shí)際的自動(dòng)編程非常有用在刀位驗(yàn)證方面, Pro /E提供了動(dòng)態(tài)模擬、實(shí)體仿真、過切檢查功能(這一點(diǎn)對(duì)于實(shí)用加工

14、程式一定要做,而且100%不能過切) 。由于Pro /E的加工環(huán)境設(shè)置完全符合實(shí)際加工,同時(shí)進(jìn)行夾具及輔具的設(shè)置,在進(jìn)行實(shí)體仿真時(shí),能夠逼真地模擬加工全過程。(8)數(shù)控自動(dòng)編程加工首先,進(jìn)入Pro /NC加工模塊,進(jìn)行加工的設(shè)定工作,主要包括創(chuàng)建制造模型,選定所用的加工機(jī)床,設(shè)定工件坐標(biāo)系(要與機(jī)床數(shù)控裝置設(shè)定一致) ,選擇加工方法及工藝參數(shù)設(shè)定,然后顯示走刀軌跡及實(shí)物仿真,最后修改加工參數(shù)直至符合要求,完成加工的設(shè)定工作。其次,后置處理生成數(shù)控程式,其過程是先生成刀位文件,然后德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))4選用法蘭克系統(tǒng)后置處理生成NC程式,

15、并與刀位文件同名,接著在超級(jí)編輯中,打開NC文件進(jìn)行編輯,符合加工用程式,一般修改文件頭尾即可。最后,將程式傳輸?shù)綌?shù)控裝置進(jìn)行程式預(yù)演,確認(rèn)無(wú)誤后,驅(qū)動(dòng)加工中心進(jìn)行實(shí)際加工。由于該系統(tǒng)涉及到加工中心、Pro /E軟件的實(shí)體建模和加工模塊、G程式編制、數(shù)控工藝規(guī)劃等很多問題,這里只是舉一簡(jiǎn)單工程實(shí)例,不可能面面俱到,然而,實(shí)際加工應(yīng)用中不管加工模型多么復(fù)雜,其原理及過程是類似的。3.3 總結(jié) Pro/ ENGINEER 采用三維實(shí)體設(shè)計(jì),給人以真實(shí)的視覺效果,更容易與用戶溝通,這是二維設(shè)計(jì)所無(wú)法比擬的;在新產(chǎn)品開發(fā)中,全面應(yīng)用 Pro/ ENGINEER 軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),大大縮短了設(shè)計(jì)周期,為產(chǎn)品

16、盡快上市,爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間,提高了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力.本論文以鼠標(biāo)上蓋為例,先進(jìn)行鼠標(biāo)上蓋原型的設(shè)計(jì),再通過 Pro/E 對(duì)鼠標(biāo)原型進(jìn)行模具的型心和型腔的生成以及數(shù)控加工后處理程序的編制,最后根據(jù)生成的程序進(jìn)行數(shù)控加工仿真。讓復(fù)雜的曲面直接通過 Pro/ E 上進(jìn)行造型和自動(dòng)生成數(shù)控加工程序,體現(xiàn)了 Pro/ E 在造型及數(shù)控加工方面應(yīng)用的快捷及巨大前景!德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))5第二章第二章 鼠標(biāo)上蓋的三維造型鼠標(biāo)上蓋的三維造型2.1 創(chuàng)建新零件1.在 Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 系統(tǒng)中選擇主菜單欄文件 新建命令2.

17、在圖 2-1 所示的新建對(duì)話框中,選擇文件的類型為零件、子類型為實(shí)體,改變系統(tǒng)默認(rèn)的文件名為 mouse,不選中使用缺省模板復(fù)選框。圖 2-1 建立新文件3.單擊對(duì)話框中的確定按鈕。進(jìn)入新文件選項(xiàng)對(duì)話框,選擇模板類型為mmns_part_solid,并單擊確定按鈕。2.2 創(chuàng)建雙向拉伸曲面1.在繪圖區(qū)或模型樹中選取基準(zhǔn)平面 FRONT 為草繪平面,系統(tǒng)已自動(dòng)選擇基準(zhǔn)平面RIGHT 為右側(cè)參照平面,如圖 2-2 所示。單擊進(jìn)入草繪模式。圖 2-2 草繪對(duì)話框2.繪制的截面如圖 2-3 所示。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))6圖 2-3 草繪尺寸繪制3

18、.繪制完成后,在操控板中選擇特征創(chuàng)建的方式為,在數(shù)值文本框中輸入 60.0 為雙向拉伸的長(zhǎng)度。4.單擊圖標(biāo)完成拉伸曲面的創(chuàng)建。2.3 創(chuàng)建落下曲線的參照草繪曲線單擊建模工具欄的造型圖標(biāo),進(jìn)入系統(tǒng)的造型模塊。繪制的如圖 9 所示的線條。圖 2-4 繪制參照草繪曲線2.4 創(chuàng)建落下曲線1.在造型工具欄中單擊圖標(biāo),利用前一步驟創(chuàng)建的草繪曲線在拉伸曲面上創(chuàng)建落下德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))7曲線。2.在繪圖區(qū)中按住鍵,選取如圖 2-5 所示的草繪曲線為參照曲線,單擊確定按鈕。系統(tǒng)將要求選取投影方向參照平面,在繪圖區(qū)或模型樹中選取基準(zhǔn)平面 TOP 為方向

19、參照平面。圖 2-5 創(chuàng)建下落曲線2.5 創(chuàng)建鼠標(biāo)頂面的輪廓曲線1.在右側(cè)造型工具欄中單擊圖標(biāo)。2.在繪圖區(qū)中按住鍵,分別捕捉如圖 2-55 所示的落下曲線兩個(gè)端點(diǎn)。3.在平面曲線上的任意位置右擊。在出現(xiàn)的快捷菜單欄中選擇添加點(diǎn)命令,在所選位置添加一個(gè)插值點(diǎn),如圖 16 所示。4.通過調(diào)整曲線內(nèi)部的三個(gè)插值點(diǎn)和切線向量來(lái)改變平面曲線的外形,使之符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)的意圖,并點(diǎn)擊完成按鈕。2.6 創(chuàng)建兩條自由曲線1.在右側(cè)造型工具欄中單擊圖標(biāo)。2.在操控板中選擇曲線的類型為自由。在繪圖區(qū)中按住鍵,捕捉平面曲線和COS 曲線為自由曲線首尾端點(diǎn)的參照曲線3.單擊圖標(biāo)完成自由曲線的創(chuàng)建,自由曲線處于選中狀態(tài)。

20、單擊圖標(biāo)4. 在繪圖區(qū)中單擊自由曲線的端點(diǎn)以顯示切線向量,右擊從快捷菜單欄中選擇法向命令,選擇基準(zhǔn)平面 FRONT 為法向約束的參照平面。調(diào)整后的自由曲線,如圖 2-6 所示。圖 2-6 創(chuàng)建自由曲線5.單擊圖標(biāo)完成自由曲線的編輯。用同樣的方法完成另外一條自由曲線的創(chuàng)建和編輯德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))82.7 將自由曲線混合成自由曲面1.在右側(cè)造型工具欄中單擊圖標(biāo),在下面的步驟中將選取 4 條邊界曲線和兩條內(nèi)部曲線以構(gòu)成自由曲面。2.單擊編輯工具欄中的鏡像圖標(biāo)繪制另一半。3.繪制完成成的鼠標(biāo)上蓋如圖 2-7 所示圖 2-7 鼠標(biāo)上蓋德州學(xué)院

21、機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))9第三章第三章 鼠標(biāo)上蓋分模鼠標(biāo)上蓋分模3.1 創(chuàng)建模具1.調(diào)入分模參照零件,新建模具文件 mouse_top_mold 在,系統(tǒng)彈出的菜單欄中依次點(diǎn)擊文件新建選項(xiàng),系統(tǒng)彈出如圖 3-1 所示的新建對(duì)話框圖 3-1 “新建”對(duì)話框2.在對(duì)話框類型中選擇制造模塊,在子類型中選擇模具型腔選項(xiàng),然后再名稱欄輸入模具文件名“mouse_top_mold” ,然后取消使用缺省模板前勾選項(xiàng)。統(tǒng)彈出如圖 3-2 所示的新文件選項(xiàng)對(duì)話框,選擇“mmns_part_solid”選項(xiàng),然后單擊確定。圖 3-2 “新文件選項(xiàng)”對(duì)話框德州學(xué)院 機(jī)電工

22、程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))103.2 模具布局1.打開模具文件。單擊確定后,系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入模具模塊設(shè)計(jì)環(huán)境,單擊右側(cè)模具制造工具條中選取零件按鈕,系統(tǒng)彈出打開對(duì)話框和布局對(duì)話框,選擇“mouse_top_mold.prt”文件,單擊打開對(duì)話框下端的打開按鈕,如圖 3-3 所示。圖 3-3 “布局”對(duì)話框2.創(chuàng)建參照模型。接著系統(tǒng)彈出創(chuàng)建參照模型對(duì)話框,如圖 3-4 我 所示,接受系統(tǒng)默認(rèn)選項(xiàng)按參照合并,單擊確定按鈕。圖 3-4 “創(chuàng)建參照模型”對(duì)話框3.定義參照模型坐標(biāo)。在布局對(duì)話框中單擊參照模型起點(diǎn)與定向下按鈕,如圖 3-5示,系統(tǒng)自動(dòng)彈出參照模型對(duì)話框,如

23、圖 3-6 所示,同時(shí)出現(xiàn)坐標(biāo)系類型菜單和選取,如圖3-7 所示,選擇標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))11圖 3-5 “布局”對(duì)話框 圖 3-6 “參照模型”對(duì)話框圖 3-7 新元件窗口和“坐標(biāo)系類型”菜單4.系統(tǒng)彈出參照模型方向?qū)υ捒?,單擊確定按鈕,調(diào)整后結(jié)果如圖 3-8 所示。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))12圖 3-8 參照模型方向5.生成參照模型。單擊確定按鈕退出參照模型方向?qū)υ捒?,保持布局欄中單一選項(xiàng)不變,接著單擊布局對(duì)話框中的預(yù)覽按鈕,在工作區(qū)預(yù)覽調(diào)入的參照模型,然后單擊確定按鈕

24、退出布局對(duì)話框,并在型腔布置菜單中單擊完成/返回按鈕,結(jié)束布局。結(jié)果如圖 3-9 所示。圖 3-9 完成布局6.屏蔽不必要的曲線和曲面。在特征模型樹中單擊顯示按鈕,在彈出的菜單欄中選擇層數(shù)選項(xiàng)進(jìn)入層數(shù),然后單擊上端的三角按鈕,從下拉列表中選擇“MOUSE_TOP_MOLD_REF.PRT” ,然后按住 Ctrl 鍵選擇“01_PRT_ALL_DTM_PLA” ,“01_PRT_DEF_DTM_PLN”和“04_PRT_ALL_DTM_PNT”三個(gè)層,并單擊鼠標(biāo)右鍵,從彈出的菜單中選擇隱藏選項(xiàng),將這三個(gè)層遮蔽掉,如圖 3-10 所示德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢

25、業(yè)論文(設(shè)計(jì))13圖 3-10 遮蔽層3.3 設(shè)置收縮率和創(chuàng)建工件1.設(shè)置收縮率在模具制造工具條中單擊按鈕,在彈出的下拉快捷方式中選擇按尺寸指定零件收縮2.在系統(tǒng)彈出的按尺寸收縮對(duì)話框,選擇公式,在收縮欄中比率選項(xiàng)中輸入“0.005” ,如圖 3-11 所示單擊按鈕,完成收縮率設(shè)置。圖 3-11 設(shè)置收縮率德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))143.4 創(chuàng)建工件1.在右側(cè)的模具制造工具條中單擊創(chuàng)建工件按鈕,系統(tǒng)彈出自動(dòng)工作對(duì)話框,選擇“MOLD_DEF_CSYS”坐標(biāo)系,并按照?qǐng)D 3-12 所示,設(shè)置自動(dòng)工件參數(shù)。3-12“自動(dòng)工件”對(duì)話框德州學(xué)院 機(jī)

26、電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))152.設(shè)置好后,單擊對(duì)話框下端確定按鈕,生成的工件如圖 3-13 所示。圖 3-13 生成自動(dòng)工件特征3.5 創(chuàng)建分型面1.顯示特征。在模型樹區(qū)單擊設(shè)置按鈕,在下拉菜單中選擇樹型過濾器選項(xiàng),接著系統(tǒng)彈出模型樹項(xiàng)目對(duì)話框,在顯示欄中勾選特征選項(xiàng),單擊確定,模型樹顯示為如圖 所示的特征。2.這筆工作特征。單擊系統(tǒng)工作區(qū)上方的工具欄中遮蔽按鈕,系統(tǒng)彈出遮蔽取消遮蔽對(duì)話框,在過濾欄中選擇元件選項(xiàng),在可見元件欄中選擇 MOUSE_TOP_MOLD.wrk 選項(xiàng),然后單擊對(duì)話框下端的遮蔽按鈕,然后單擊關(guān)閉,則工作區(qū)中不顯示模具特征如圖 3

27、-14 所示。圖 3-14 顯示創(chuàng)建特征3.啟動(dòng)分型面命令。單擊操控板中分型面按鈕,啟動(dòng)分型面命令,自動(dòng)將進(jìn)入分型面創(chuàng)建環(huán)境,建立新的分型面“PART_SURF_1”4.復(fù)制曲面,選中工件一個(gè)曲面,然后單擊工具欄中復(fù)制按鈕,再單擊粘貼按鈕。系統(tǒng)彈出操控板,然后依次選擇如圖 3-15 所示的曲面。選擇完成后,單擊操控板選項(xiàng)按鈕,在彈出的下拉列表中選擇排除曲面并填充孔選項(xiàng)如圖 3-16 所示。然后把鼠標(biāo)移到德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))16工件上,選擇如圖 3-17 所示曲面。然后單擊操控板中確定按鈕,結(jié)果如圖 3-18 所示。圖 3-15 復(fù)制曲面

28、 圖 3-16 “復(fù)制”操控板圖 3-17 選擇填充面 圖 3-18 完成曲面復(fù)制5.邊界混合。依次單擊工具欄中插入邊界混合選項(xiàng),系統(tǒng)彈出邊界混合操控板。把鼠標(biāo)移到工件上,選擇如圖 3-19 所示四條邊。圖 3-19 選取第一方向6.選擇完成后,單擊操控板確定按鈕,結(jié)果如圖 3-20 所示。圖 3-20 邊界混合效果圖德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))177.合并曲面單擊特征工具欄合并按鈕,系統(tǒng)彈出操控板,選擇剛建立的兩個(gè)曲面特征,并使“面組 F7”為主面組,如圖 3-21 所示,然后單擊確定按鈕,完成曲面復(fù)制。圖 3-21 “合并”操控板8.特征著

29、色。依次單擊視圖可見性著色,所示然后單擊繼續(xù)模具體積塊菜單中的完成/返回按鈕命令。9.取消依次特征。單擊工具欄遮蔽按鈕,系統(tǒng)彈出如圖 3-22 遮蔽取消遮蔽對(duì)話框,單擊對(duì)話框上面的取消遮蔽選項(xiàng),在遮蔽的元件中選擇“MOUSE_TOP_MOLD_WRK”元件,然后單擊下面的取消遮蔽選項(xiàng)按鈕,并單擊確定按鈕。圖 3-22 “遮蔽取消遮蔽”對(duì)話框10.拓邊線。單擊特征工具欄中確定按鈕離開分型面的創(chuàng)建。把鼠標(biāo)移到工件上,選擇底部另一邊,然后依次單擊編輯延伸,系統(tǒng)彈出延伸控制面板,單擊面板上的將曲面延伸到參照平面選項(xiàng)按鈕,然后單擊參照選項(xiàng),在彈出的下拉列表中單擊邊界選項(xiàng),然后依次選擇鼠標(biāo)底部面,如圖 3

30、-23 所示。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))18圖 3-23 選擇邊線11.選擇完成后,單擊參照平面選項(xiàng),再用鼠標(biāo)選擇底面作為參照平面,接收系統(tǒng)默認(rèn)的參照方向,單擊確定按鈕完成。3.6 分割模具體積塊1.選取分型面。在模具制造工具條中單擊分割模具體積塊命令圖標(biāo),系統(tǒng)彈出分割體積塊菜單,選擇來(lái)那個(gè)體積塊/所有工件選項(xiàng),如圖 3-24 所示。圖 3-24 選擇分型面2.生成體積塊 MOLD_CORE。單擊對(duì)話框中確定按鈕,系統(tǒng)彈出體積塊名稱對(duì)話框,在框中輸入名稱“MOLD_CORE” ,接著單擊著色按鈕,顯示的型芯如圖 3-25 所示。圖 3-25

31、生成體積塊3.生成體積塊 MOLD_CAVITY。單擊確定,接著彈出體積塊名稱對(duì)話框,在框中輸入名德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))19稱“MOLD_CAVITY”,接著單擊著色按鈕,顯示的型心如圖 3-26 所示。圖 3-26 生成模具體積塊 14.完成體積塊分割。單擊確定按鈕,完成模具體積塊分割。3.7 創(chuàng)建體積塊零件從創(chuàng)建的體積塊抽取零件,如圖 3-27 所示。 圖 3-27 創(chuàng)建的零件德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))20第四章第四章 鼠標(biāo)上蓋模具的數(shù)控加工工藝分析鼠標(biāo)上蓋模具的數(shù)控加工工藝分析4.

32、1 圖形分析圖 4-1 鼠標(biāo)型芯與型腔先要對(duì)加工方案進(jìn)行整體規(guī)劃,依次采用什么樣的加工步驟才能更高效地加工出整個(gè)型腔。如圖 3-1 所示為鼠標(biāo)上蓋的型芯與型腔零件體積塊零件。對(duì)于凸模的數(shù)控加工,其結(jié)構(gòu)相對(duì)凹模簡(jiǎn)單,因此加工也比較簡(jiǎn)單。由于在分型面存在厚度較小的臺(tái)階面以及角,因此在加工中以粗加工為主,然后再通過其他方法進(jìn)一步加工;其他部分進(jìn)行精加工。鼠標(biāo)凹模相對(duì)復(fù)雜, ,不僅有復(fù)雜的臺(tái)階面和角,還有寬度較小的槽,加工時(shí)應(yīng)有配套的電極加工。凹模加工還是主要以粗加工為主,分型面等精加工到位。4.2 加工工藝分析4.2.1 加工路線通過分析電腦鼠標(biāo)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用如下的工藝方案:(1)鼠標(biāo)凸模的工

33、藝方案本次加工使用由線切割割制而成的不規(guī)則柱體,預(yù)留壁余量為 0.3mm;鼠標(biāo)凸模頂部為凸面,因此采用12R1 圓角銑刀和4R0.5 圓角刀分別進(jìn)行曲面的粗加工和半精加工,即快速切除大量材料又為精加工做好準(zhǔn)備。粗加工和半精加工所留余量分別為 1mm 和 0.3mm;采用2 的平銑刀進(jìn)行曲面外形輪廓精銑削操作,將第一步留下的零件周邊 0.3mm 余量去除,保證電腦鼠標(biāo)零件周邊尺寸精度和表面粗糙度;對(duì)于零件的圓角部位,由于其高度不一,為了保證表面加工質(zhì)量,采用2 球銑刀進(jìn)行曲面環(huán)繞等距精加工。曲面環(huán)繞等距精加工的時(shí)間較長(zhǎng),如果加工該零件有時(shí)間要求,可以考慮使用其他方加工法代替;最后采用4 的平銑刀

34、進(jìn)行外形輪廓精銑削操作,將第一步留下的零件周邊 0.3mm 余量去除,保證電腦鼠標(biāo)零件周邊尺寸精度和表面粗糙度。(2)鼠標(biāo)凹模的加工工藝方案凹模的開粗用大直徑圓鼻刀,快速去除材料,預(yù)留加工余量為 0.4mm,加工方法為粗加工;采用小直徑的圓鼻刀二次開粗,去除材料,預(yù)留加工余量五 0.4mm,保證加工尺寸,德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))21采用重新粗加工的方法加工;采用圓鼻刀對(duì)側(cè)壁,分型面中的曲面部分光刀,加工余量為 0,采用精加工的加工方法。4.3 加工工藝卡表 4-1 凸模加工工序卡序號(hào)加工內(nèi)容工藝類型使用刀具主軸轉(zhuǎn)速/Rmin-1進(jìn)給速度/m

35、mmin-11圓鼻刀開粗體積塊加工12R1 圓角銑刀150010002圓鼻刀二次開粗體積塊加工4R05 圓角銑刀150010003平刀對(duì)側(cè)壁光刀 1輪廓加工2 平刀150010004平刀對(duì)側(cè)壁光刀 2輪廓加工2 平刀150010005球刀對(duì)圓角光刀曲面銑削2 球刀30002006平刀對(duì)分型面光刀曲面銑削4 平刀3000200表 4-2 凹模加工工序卡序號(hào)加工內(nèi)容工藝類型使用刀具主軸轉(zhuǎn)速/Rmin-1進(jìn)給速度/mmmin-11大直徑圓鼻刀開粗粗加工14R1 圓角銑刀150010002小直徑圓鼻刀二次開粗半精加工6R05 圓角銑刀150010003圓鼻刀光刀精加工4R05 圓角球道20001000

36、德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))22第五章第五章 鼠標(biāo)上蓋的數(shù)控模擬加工鼠標(biāo)上蓋的數(shù)控模擬加工5.1 創(chuàng)建工藝文件1.立新 NC 文件點(diǎn)擊新建按鈕,在彈出的對(duì)話框中選取“制造” , “NC 組件” ,文件名為 01,取消使用缺省模板選項(xiàng),單擊確定。在出現(xiàn)的新文件選項(xiàng)對(duì)話框中,選擇 mmns_mfg_nc 模板,單擊確定按鈕,進(jìn)入 Pro/NC模塊。以裝配方式參照模型在制造菜單中依次使用制造模型裝配參照模型命令,在系統(tǒng)彈出的對(duì)話框中選擇mold_core.prt 鼠標(biāo)型芯,單擊確定。用鼠標(biāo)選取坐標(biāo)系 NC_ASM_DEF_CSYS 和 CS0 坐標(biāo)系

37、,系統(tǒng)自動(dòng)選擇裝配約束類型為坐標(biāo)系,單擊按鈕,完成參照模型的放置。結(jié)果如圖 5-1 所示。圖 5-1 參照模型放置結(jié)果2.以草繪方式創(chuàng)建工件在制造模型中依次使用創(chuàng)建工件命令,并在系統(tǒng)彈出窗口中輸入 01 為文件名。在制造模型菜單中依次使用實(shí)體加材料拉伸實(shí)體完成命令。系統(tǒng)彈出拉伸特征控制面板,如圖 5-2 所示。圖 5-2 拉伸特征控制面板在拉伸特征控制面板中使用默認(rèn)的拉伸為實(shí)體按鈕,用以生成實(shí)體特征。單擊打開特征操控面板放置選項(xiàng)卡,在其中單擊定義按鈕,系統(tǒng)出現(xiàn)草繪對(duì)話框,在工作區(qū)選擇凸模底面為草繪平面 NC_ASM_FRONT 基準(zhǔn)面為草繪視圖的底部,設(shè)置完畢后點(diǎn)擊到會(huì)按鈕,進(jìn)入草繪狀態(tài)。德州

38、學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))23在拉伸特征操控面板中,輸入拉伸長(zhǎng)度為 65。單擊進(jìn)行預(yù)覽,確認(rèn)無(wú)誤后單擊按鈕,完成拉伸特征即工件的創(chuàng)建,結(jié)果如圖 5-3 所示。5-3 創(chuàng)建的工件5.2 制造設(shè)置1.進(jìn)行機(jī)床的設(shè)置使用制造制造設(shè)置操作菜單命令,打開操作設(shè)置對(duì)話框。在操作設(shè)置對(duì)話框中單擊圖標(biāo),打開機(jī)床設(shè)置對(duì)話框,在其中進(jìn)行工作機(jī)床的設(shè)置輸入機(jī)床名稱 mill;選擇選擇機(jī)床類型為銑削;選擇機(jī)床聯(lián)動(dòng)的軸數(shù)為 3 軸,單擊確定完成設(shè)置,完成的機(jī)床設(shè)置對(duì)話框如圖 5-4 所示圖 5-4 加床設(shè)置對(duì)話框德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)

39、 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))242.進(jìn)行工件坐標(biāo)系的設(shè)置在操作設(shè)置對(duì)話框一般選項(xiàng)卡參照欄中加工零點(diǎn)后單擊按鈕,系統(tǒng)彈出制造坐標(biāo)系菜單。在工作區(qū)單擊選取 NC_ASM_DEF_CSYS 坐標(biāo)系,作為工件坐標(biāo)系。5.3 進(jìn)行退刀設(shè)置在操作設(shè)置對(duì)話框一般選項(xiàng)卡退刀欄中打擊按鈕,系統(tǒng)彈出退刀選取對(duì)話框。選取加工料的上表面,并在值中輸入 10,單擊確定完成設(shè)置并返回操作設(shè)置對(duì)話框,單擊確定完成制造設(shè)置。5.4 創(chuàng)建銑削加工窗口1.單擊右側(cè)創(chuàng)造右側(cè)形狀工具欄中銑削窗口按鈕,系統(tǒng)彈出如圖 所示銑削窗口操控面板。圖 5-5 銑削窗口操控面板2.單擊選取退刀面,系統(tǒng)以參照零件側(cè)面影像在退刀面上創(chuàng)建銑削窗口。3.在選項(xiàng)卡中

40、單擊選取在窗口外圍線上選項(xiàng),以定義刀具中心到達(dá)窗口輪廓線。4.單擊完成銑削窗口的創(chuàng)建。生成的銑削零件如圖 5-6 所示。圖 5-6 生成的銑削窗口5.5 鼠標(biāo)上蓋凸模數(shù)控加工及模擬加工1.大直徑圓鼻刀開粗生成刀具路徑在制造菜單中一次使用加工NC 序列體積塊3 軸完成菜單命令,系統(tǒng)打開序列設(shè)置菜單。在序列設(shè)置菜單中勾選刀具、參數(shù)、窗口后單擊完成命令以進(jìn)行詳細(xì)定義。 刀具設(shè)置德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))25在系統(tǒng)彈出的刀具設(shè)定對(duì)話框中進(jìn)行設(shè)置,輸入名稱為 D12,刀具號(hào)為 1 類型為段銑削,材料為 HSS,單位為毫米,其余保持系統(tǒng)默認(rèn)值。設(shè)置完成后

41、單擊應(yīng)用按鈕,此時(shí)刀具設(shè)置對(duì)話框如圖 5-7 所示。單擊確定按鈕完成刀具的設(shè)定。圖 5-7 刀具設(shè)定對(duì)話框加工參數(shù)設(shè)置刀具定義完成后,系統(tǒng)自動(dòng)彈出制造參數(shù)菜單,以進(jìn)行加工參數(shù)的設(shè)定。在制造參數(shù)菜單單擊設(shè)置命令,打開參數(shù)樹對(duì)話框,設(shè)置具體的加工參數(shù)設(shè)置公差為 0.05,斜面角度為 3,螺旋直徑為 3;其余保持系統(tǒng)默認(rèn)。設(shè)置完成后點(diǎn)擊確定完成制造參數(shù)的設(shè)定。窗口定義加工參數(shù)定義完成后,需要進(jìn)行銑削窗口的定義。生成加工程序系統(tǒng)自動(dòng)生成刀具路徑。此時(shí)模型數(shù)如圖 5-8 所示,刀具軌跡已經(jīng)生成。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))26圖 5-8 模型數(shù)顯示模擬加

42、工在 NC 序列菜單中使用演示軌跡屏幕演示菜單命令,系統(tǒng)打開如圖 5-9 所示的播放路徑對(duì)話框。圖 5-9 播放路徑對(duì)話框在播放路徑對(duì)話框中單擊播放按鈕,可以在屏幕區(qū)觀察到距軌跡。生成的刀具軌跡如圖 5-10 所示。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))27圖 5-10 生成的刀具軌跡2 小直徑圓鼻刀二次開粗生成刀具路徑在制造菜單中一次使用加工NC 序列體積塊3 軸完成菜單命令,系統(tǒng)打開序列設(shè)置菜單。在序列設(shè)置菜單中勾選刀具、參數(shù)、窗口后單擊完成命令以進(jìn)行詳細(xì)定義。刀具設(shè)置對(duì)刀具進(jìn)行以下的設(shè)置:名稱為 D4R05,類型為外圓角銑削,刀具號(hào)為 2,材料為

43、HSS,凹槽編號(hào)為 4,直徑為4,長(zhǎng)度為 50,外圓角為 0.5 其余保持默認(rèn)值。設(shè)置完成后單擊應(yīng)用按鈕。此時(shí)刀具的對(duì)話框如圖 5-11 所示。圖 5-11 刀具設(shè)定對(duì)話框加工參數(shù)設(shè)置刀具定義完成后系統(tǒng)自動(dòng)彈出制造參數(shù)對(duì)話框,進(jìn)行加工參數(shù)的定義。設(shè)置公差為 0.05,其余保持系統(tǒng)默認(rèn)。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))28生產(chǎn)加工程序。在 NC 序列菜單中使用演示軌跡屏幕演示菜單命令,系統(tǒng)彈出播放路徑對(duì)話框。在播放路徑對(duì)話框中單擊播放按鈕,可以在屏幕工作區(qū)觀察刀具軌跡。生成的刀具軌跡如圖 5-12 所示。圖 5-12 生成的刀具軌跡在 NC 序列菜單

44、中使用完成序列菜單命令,完成 NC 序列的定義。3.平刀對(duì)曲面加工 1打開序列設(shè)置菜單,定義刀具、參數(shù)、曲面選項(xiàng)。單擊完成后進(jìn)行詳細(xì)定義。在系統(tǒng)彈出的刀具設(shè)定對(duì)話框中設(shè)置刀具名稱為 D2,刀具號(hào)為 3,類型為端銑削,材料為 HSS,單位為毫米,凹槽號(hào)為 4,直徑為 2, ,長(zhǎng)度為 50,其余保持系統(tǒng)默認(rèn)值。設(shè)置加工參數(shù),如圖 5-13 所示。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))29圖 5-13 參數(shù)樹的設(shè)置曲面定義加工參數(shù)定義完成后,需要進(jìn)行曲面的定義。系統(tǒng)打開 NC 系列曲面菜單和曲面拾取菜單,使用模型選型,單擊完成命令。系統(tǒng)打開如圖 5-14 所示

45、的選取曲面圖 5-14 選取曲面菜單按住 CTRL 同時(shí)選取如圖 5-15 所示的面。圖 5-15 要選取的面選取完成后,點(diǎn)擊確定命令,然后在選取曲面菜單中單擊完成/返回命令,最后在 NC 序列曲面菜單中單擊完成/返回命令。生成加工程序演示刀具路徑如圖 5-16 所示德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))30圖 5-16 刀具路徑4.平刀對(duì)側(cè)壁光刀 2創(chuàng)建銑削曲面單擊窗口右側(cè)創(chuàng)建銑削曲面按鈕,進(jìn)入銑削曲面定義窗口。單擊拉伸按鈕,打開拉伸特征操作面板,系統(tǒng)默認(rèn)生成曲面。單擊防止選項(xiàng)卡,在其中單擊定義按鈕,系統(tǒng)出現(xiàn)草繪對(duì)話框選取工件頂面為草繪平面,NC_AS

46、M_FRONT 基準(zhǔn)面為草繪視圖的頂參考面,設(shè)置完畢后進(jìn)入草繪狀態(tài)。以 NC_ASM_FRONT 基準(zhǔn)面和 NC_ASM_RIGHT 基準(zhǔn)面為參照,通過圖元?jiǎng)?chuàng)建邊方式,選取邊,作為銑削曲面的界面圖形,打擊確定,進(jìn)入草繪狀態(tài)。在拉伸特征面板中,使用拉伸到指定參照的方式。完成銑削曲面的創(chuàng)建。生成刀具路徑定義參數(shù)、曲面選項(xiàng),并且設(shè)置刀具,使用前一個(gè)序列所使用的刀具。設(shè)置加工參數(shù)在制造參數(shù)菜單中單擊先前使用的命令,系統(tǒng)打開 NC 序列列表,選取前一次使用的序列,并完成制造參數(shù)的設(shè)置。曲面定義系統(tǒng)打開 NC 序列曲面菜單惡化曲面拾取菜單,在曲面拾取菜單中單擊銑削曲面命令,然后單擊完成命令。選取如圖 5-

47、17 所示的曲面。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))31圖 5-17 選取要加工的曲面在 NC 序列曲面菜單中單擊完成/返回命令。模擬加工生成的大局軌跡如圖 5-18 所示。圖 5-18 生成的刀具軌跡在 NC 序列菜單中使用完成序列菜單命令,完成 NC 序列的定義,系統(tǒng)返回到加工菜單。5.球道對(duì)曲面光刀生成刀具路徑在加工菜單中依次選取 NC 序列新序列曲面銑削3 軸完成菜單命令。系統(tǒng)打開序列設(shè)置菜單。在彈出的序列設(shè)置菜單中勾選刀具、參數(shù)、曲面、定義切割選項(xiàng)后,單擊完成命令以進(jìn)行詳細(xì)設(shè)定。刀具設(shè)定對(duì)刀具進(jìn)行以下的設(shè)置:名稱為 R2,刀具號(hào)為 4,類型

48、為球銑削,材料為 HSS,單位為毫米,凹槽編號(hào)為 4,直徑為 2,長(zhǎng)度為 50,其余保持系統(tǒng)默認(rèn)值。單擊確定按鈕,完成刀具的定義。設(shè)置加工參數(shù),并進(jìn)行曲面定義。在系統(tǒng)打開的 NC 序列曲面菜單和曲面拾取菜單,使用模型選項(xiàng),單擊完成命令。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))32系統(tǒng)打開如圖 5-19 所示的選取曲面菜單、曲面/環(huán)菜單和選取對(duì)話框,并提示選取參照模型上的曲面。圖 5-19 選取曲面對(duì)話框按住 CTRL 選取曲面,選取完成后單擊確定對(duì)話框,然后在選取曲面菜單中單擊完成/返回命令,最后在 NC 序列曲面菜單中單擊完成/返回命令。系統(tǒng)打開切削定義

49、對(duì)話框,選取切削方式為自曲面等值線,此時(shí)切削定義對(duì)話框如圖5-20 所示圖 5-20 切削定義對(duì)話框及加工曲面完成后單擊確定按鈕。模擬加工演示的刀具路徑如圖 5-21 所示。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))33圖 5-21 模擬加工在 NC 序列菜單中使用完成序列菜單命令,完成 NC 序列的定義,系統(tǒng)返回到加工菜單。6.平刀對(duì)分型面光刀生成刀具路徑在加工菜單中依次選取 NC 序列新序列曲面銑削3 軸完成菜單命令。系統(tǒng)打開序列設(shè)置菜單。刀具設(shè)定對(duì)刀具進(jìn)行以下的設(shè)置:名稱為 D4,刀具號(hào)為 4,類型為球銑削,材料為 HSS,單位為毫米,凹槽編號(hào)為 4,

50、直徑為 4,長(zhǎng)度為 50,其余保持系統(tǒng)默認(rèn)值。單擊確定按鈕,完成刀具的定義。加工參數(shù)的設(shè)置刀具定義完成后,系統(tǒng)自動(dòng)打開制造參數(shù)菜單,以進(jìn)行加工參數(shù)的定義。設(shè)置完成的參數(shù)樹如圖 5-22 所示。圖 5-22 參數(shù)樹對(duì)話框曲面定義德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))34系統(tǒng)打開 NC 序列曲面菜單和曲面拾取菜單,使用模型選項(xiàng),單擊完成命令。系統(tǒng)打開對(duì)話框,按提示選取參照模型上的曲面。選取完成后單擊完成/返回命令,系統(tǒng)打開切削定義對(duì)話框,選取銑削方式為直線切割,此時(shí)切削定義對(duì)話框如圖 5-23 所示。圖 5-23 切削定義對(duì)話框及設(shè)置模擬加工演示刀具路徑的結(jié)

51、果如圖 5-24 所示。圖 5-23 生成的刀具軌跡在 NC 序列菜單中使用完成序列菜單命令,完成 NC 序列的定義,系統(tǒng)返回到加工菜單。7.生成加工 NC 代碼在 NC 序列菜單,使用其中的完成序列命令,系統(tǒng)返回加工菜單。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))35在加工菜單中使用 CL 數(shù)據(jù)命令,系統(tǒng)打開如圖 5-24 所示的 CL 數(shù)據(jù)菜單。圖 5-24 CL 數(shù)據(jù)菜單在 Cl 數(shù)據(jù)菜單中使用輸出命令,系統(tǒng)打開輸出菜單和選取特征菜單。在選取特征菜單中使用操作命令,系統(tǒng)打開選取菜單菜單。在選取 OP010 后,系統(tǒng)打開如圖 5-25 所示的軌跡菜單。在

52、軌跡菜單中使用文件命令,系統(tǒng)打開如圖 5-25 所示的輸出類型菜單。勾選 CL 文件、MCD 文件、交互選項(xiàng),然后單擊完成命令。圖 5-25 軌跡菜單和輸出類型菜單進(jìn)行后處理是,系統(tǒng)彈出后置處理選項(xiàng)菜單,可以使用系統(tǒng)默認(rèn)選項(xiàng),直接單擊完成命令。系統(tǒng)彈出如圖 5-26 所示的后置處理列表菜單,選取其中一個(gè)后置處理配置文件,即可生成 NC 文件。圖 5-26 和后置處理列表菜單德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))365.6 鼠標(biāo)上蓋凹模數(shù)控加工及模擬加工1.創(chuàng)建 NC 文件以草繪方式創(chuàng)建工件,創(chuàng)建的工件如圖 5-27 所示。圖 5-27 創(chuàng)建的工件2.進(jìn)行

53、機(jī)床設(shè)置設(shè)置機(jī)床的名稱為 mill,選擇機(jī)床的類型為銑削,選擇機(jī)床的聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為 3 軸.加工坐標(biāo)系設(shè)置選取 NC_ASM_DEF_CSYS 坐標(biāo)系作為工件坐標(biāo)系。退刀面設(shè)置創(chuàng)建退刀面為平行于工件表面的平面,高度劇工件頂面 10mm。3.創(chuàng)建銑削窗口采用通過將參照零件的側(cè)面影像投影到退刀面上的方式,創(chuàng)建一個(gè)銑削窗口4.粗加工生成刀具路徑在制造菜單中依次選取 NC 序列新序列曲面銑削3 軸完成菜單命令。系統(tǒng)打開序列設(shè)置菜單。在序列中設(shè)置菜單中勾選刀具、參數(shù)、窗口后,單擊完成命令以進(jìn)行詳細(xì)定義。刀具設(shè)置設(shè)置刀具名稱為 D14R1,刀具號(hào)為 1,類型為外圓角銑削,材料為 HSS,單位為毫米,凹槽編號(hào)為

54、 4,直徑為 14,長(zhǎng)度為 100,外圓角為 1,其余保持系統(tǒng)默認(rèn)加工參數(shù)設(shè)置設(shè)置加工參數(shù)如圖 5-28 置完畢后,關(guān)閉參數(shù)樹,在制造參數(shù)菜單中單擊完成命令完成加工參數(shù)的定義德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))37圖 5-28 參數(shù)樹的設(shè)置窗口定義加工參數(shù)定義完成后,進(jìn)行銑削窗口的定義。直接在工作區(qū),選取前面創(chuàng)建的銑削窗口。模擬加工生成刀具軌跡后,系統(tǒng)自動(dòng)返回到 NC 序列菜單。在 NC 序列菜單中使用演示軌跡菜單命令,系統(tǒng)打開演示路徑菜單。生成的刀具路徑如圖 5-29 所示圖 5-29 生成的刀具軌跡在 NC 序列菜單中使用完成序列菜單命令,完成 N

55、C 序列的定義,系統(tǒng)返回到加工菜單。5.半精加工在加工菜單中依次使用 NC 序列新序列重新粗加工3 軸完成菜單命令。系統(tǒng)打開序列設(shè)置菜單。選取此前創(chuàng)建的粗加工序列,系統(tǒng)打開序列設(shè)置菜單。選擇其中的刀具、德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))38參數(shù)后,單擊完成命令以進(jìn)行詳細(xì)定義。刀具設(shè)置對(duì)刀具進(jìn)行以下設(shè)置:設(shè)置刀具名稱為 DR05,類型為外圓角銑削,刀具號(hào)為 2,材料為HSS,單位為毫米,凹槽編號(hào)為 4,直徑為 6,長(zhǎng)度為 100,外圓角為 0.5,其余保持系統(tǒng)默認(rèn)值。加工參數(shù)設(shè)置刀具定義完成后,系統(tǒng)自動(dòng)彈出制造參數(shù)對(duì)話框,以進(jìn)行加工參數(shù)的定義。如圖 5

56、-30所示圖 5-30 參數(shù)樹的設(shè)定模擬加工演示刀具路徑如圖 5-31 所示圖 5-31 生成的刀具軌跡在 NC 序列菜單中使用完成序列菜單命令,完成 NC 序列的定義,系統(tǒng)返回到加工菜單。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))396.精加工生成刀具加工路徑在加工菜單中依次選取 NC 序列新序列精加工3 軸完成菜單命令。系統(tǒng)打開序列設(shè)置菜單。在序列設(shè)置菜單中勾選刀具、參數(shù)、窗口后,單擊完成命令以進(jìn)行詳細(xì)定義。設(shè)置刀具名稱為 D4R05,刀具號(hào)為 3,類型為端銑削,材料為 HSS,單位為毫米,凹槽編號(hào)為 4,直徑為 4,長(zhǎng)度為 100,外圓角為 0.5,其

57、余保持系統(tǒng)默認(rèn)值。加工參數(shù)設(shè)置刀具定義完成后,系統(tǒng)自動(dòng)打開制造參數(shù)菜單,以進(jìn)行加工參數(shù)的定義。在制造參數(shù)菜單中單擊設(shè)置命令,打開參數(shù)樹對(duì)話框,設(shè)置具體的加工參數(shù),如圖 5-32 所示。圖 5-32 參數(shù)樹對(duì)話框定義銑削窗口單擊工具欄中銑削窗口按鈕,系統(tǒng)打開銑削窗口操控面板。銑削窗口操控面板中選擇草繪按鈕,系統(tǒng)默認(rèn)選擇退刀面作為草繪平面,但擊銑削窗口操控面板中定義內(nèi)部草繪按鈕,系統(tǒng)打開草繪對(duì)話框,并提示選取參照,選取凹模底部曲面為底部參照,單擊確定按鈕,進(jìn)入草繪狀態(tài)。在選項(xiàng)選項(xiàng)卡中單擊選取在窗口外圍線上選項(xiàng),以定義刀具中心到達(dá)窗口輪廓線。在銑削窗口操控面板中單擊預(yù)覽按鈕,袁蘭生成的銑削窗口。單擊

58、完成按鈕,完成銑削窗口的創(chuàng)建。演示刀具路徑在 NC 序列菜單中使用演示軌跡屏幕演示菜單命令,系統(tǒng)彈出播放路徑對(duì)話框。生成的刀具路徑軌跡如圖 5-33 所示。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))40圖 5-33 生成的刀具軌跡7.生成加工 NC 代碼在 NC 序列菜單,使用其中的完成序列命令,系統(tǒng)返回加工菜單。在加工菜單中使用 CL 數(shù)據(jù)命令,系統(tǒng)打開如圖 5-34 所示的 CL 數(shù)據(jù)菜單。圖 5-34 CL 數(shù)據(jù)菜單在 Cl 數(shù)據(jù)菜單中使用輸出命令,系統(tǒng)打開輸出菜單和選取特征菜單。在選取特征菜單中使用操作命令,系統(tǒng)打開選取菜單菜單。在選取 OP010

59、后,系統(tǒng)打開如圖 5-35 所示的軌跡菜單。在軌跡菜單中使用文件命令,系統(tǒng)打開如圖 5-35 所示的輸出類型菜單。勾選 CL 文件、MCD 文件、交互選項(xiàng),然后單擊完成命令。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))41圖 5-35 軌跡菜單和輸出類型菜單進(jìn)行后處理是,系統(tǒng)彈出后置處理選項(xiàng)菜單,可以使用系統(tǒng)默認(rèn)選項(xiàng),直接單擊完成命令。系統(tǒng)彈出如圖 5-36 所示的后置處理列表菜單,選取其中一個(gè)后置處理配置文件,即可生成 NC 文件。圖 5-36 和后置處理列表菜單德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))42第六章第六章

60、結(jié)論結(jié)論6.1 工作小結(jié)在國(guó)內(nèi)三維造型與加工市場(chǎng)中,Pro/ENGINEER 以其參數(shù)化的操作方式一直在業(yè)內(nèi)占有重要地位,該軟件的引入與應(yīng)用程度正日漸增強(qiáng)。根據(jù)我們?cè)诰W(wǎng)上和查看了一些書籍的后,不難看出該軟件的模塊多,應(yīng)用范圍大,所以想徹底地掌握和了解它有一定的難度。而目前國(guó)內(nèi)所有出版的圖書大都集中在 CAD 模塊上,對(duì)于其在 CAM 方面的應(yīng)用則講解甚少,所以在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我選了個(gè) CAD/CAM 并存的課題,借此機(jī)會(huì)能多了解一些關(guān)于 CAM 的知識(shí)和應(yīng)用。而我本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的就是:通過自己設(shè)計(jì)鼠標(biāo)上蓋作為參考零件生成模具的型芯與型腔,進(jìn)而通過使用 Pro/E 加工出模具的型芯與型腔。通過

61、學(xué)習(xí),我對(duì)該軟件有了很深的了解,該軟件的 CAD/CAM 加工技術(shù)在生產(chǎn)制造方面具有以下優(yōu)點(diǎn):減少加工前的準(zhǔn)備工作;減少操作程序及人為誤差;提高加工靈活性;減少產(chǎn)品檢驗(yàn)所需的成本;生產(chǎn)時(shí)間控制容易;產(chǎn)品精度高和加工重復(fù)性好,造型思路嚴(yán)謹(jǐn)。也正因?yàn)?CAD/CAM 制造技術(shù)具有上述特點(diǎn),因此在各方面制造業(yè)起到了相當(dāng)大的作用。尤其是針對(duì)模具產(chǎn)品,及那些外型復(fù)雜加工精度要求高的零件更加突出了 PRO/E 里面 CAD/CAM 的綜合應(yīng)用。4.2 工作展望為期一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束,也就意味著我的大學(xué)生活即將結(jié)束,但在這一個(gè)學(xué)期的時(shí)間里我學(xué)到了很多知識(shí)和技能。作為一名機(jī)械專業(yè)的大專生,我在大學(xué)幾年

62、的學(xué)習(xí)生活中,系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了機(jī)械專業(yè)的各門課程。我們的課程以機(jī)械為基礎(chǔ),進(jìn)一步學(xué)習(xí)制圖,機(jī)械和計(jì)算機(jī)方面的應(yīng)用軟件。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我深入的學(xué)習(xí)了 Pro/E 這門軟件的很多知識(shí),同時(shí)通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)還使我了解了畢業(yè)論文的寫作格式,熟悉了 offic 系列軟件在文字處理與排版等方面的使用??傊?,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的完成了一個(gè)課題,而是使我初步的掌握了 Pro/E 設(shè)計(jì)與制造的步驟與方法,鞏固了我的制圖知識(shí),練習(xí)了我的實(shí)際操作能力,鍛煉了我分析解決問題的能力,為今后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))43謝 辭本論文設(shè)計(jì)在王

63、老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已完成,從課題選擇到具體的寫作過程,論文初稿與定稿無(wú)不凝聚著王老師的心血和汗水,在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間,王老師為我提供了種種專業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議,王老師一絲不茍的作風(fēng),嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度使我深受感動(dòng),沒有這樣的幫助和關(guān)懷和熏陶,我不會(huì)這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此向王老師表示深深的感謝和崇高的敬意!在臨近畢業(yè)之際,我還要借此機(jī)會(huì)向在這四年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意,感謝他們?nèi)陙?lái)的辛勤栽培。不積跬步何以至千里,各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé),在他們的悉心幫助和支持下,我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí),并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn),順利完成畢業(yè)論文。同時(shí),在論文寫

64、作過程中,我還參考了有關(guān)的書籍和論文,在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。我還要感謝同組的各位同學(xué)以及我的各位室友,在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里,你們給了我很多的啟發(fā),提出了很多寶貴的意見,對(duì)于你們幫助和支持,在此我表示深深地感謝!參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn):參考文獻(xiàn):1譚雪松、陳霖、張青.Pro/E 中文版基礎(chǔ)教程.北京:人民郵電出版社.2008.10 2杜國(guó)臣.機(jī)床數(shù)控技術(shù):北京大學(xué)出版社.2010.73蘇建修.機(jī)械制造基礎(chǔ).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2006.34吳明友.數(shù)控加工自動(dòng)編程.Pro/E.北京:清華大學(xué)出版社.20085柳迎春.Pro/ENGINEER Wildfirl 曲面造型設(shè)計(jì).清華出版社,2004 年 5 月6彭建聲.模具設(shè)計(jì)與加工速查手冊(cè)(精裝).機(jī)械工業(yè)出版社德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2010 屆 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))447劉萬(wàn)菊.數(shù)控加工工藝及編程.機(jī)械工業(yè)出版社,2007 年 1 月8葛正浩,田普建.Pro/E 模具數(shù)控加工.北京工業(yè)出版社,2007 年 7 月9何桂平.數(shù)控加工自動(dòng)編程.北京化學(xué)工業(yè)出版社,2009 年 8 月

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