計算機輔助設(shè)計與制造畢業(yè)論文

1、 紹興職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 (2011屆）香皂盒凸模的數(shù)控加工學(xué)生姓名 沈傳能 學(xué) 號 083040132 系 別 通信與信息工程系 專 業(yè) 計算機輔助設(shè)計與制造 指導(dǎo)教師 傅建鋼 完成日期 2011.4.30 紹興職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計綜合實踐任務(wù)書崗位名稱 工程技術(shù)部崗位職責(zé) 工程技術(shù)員崗位能力要求 熟練掌握mastercam軟件，具有良好的機械設(shè)計基礎(chǔ)。課題任務(wù)名稱 cam香皂盒外型設(shè)計本課題完成的條件1、運用自己所學(xué)的mastercam軟件進行設(shè)計和開發(fā)；2、實習(xí)公司的工程師和學(xué)校輔導(dǎo)老師的幫助下完成此設(shè)計。3、熟悉掌握mastercam的平面畫圖和三維設(shè)計。本課題任務(wù)要求 技術(shù)應(yīng)用設(shè)計

2、要求1、 熟悉香皂盒的特點和設(shè)計過程；2、 從設(shè)計實際需要出發(fā)，選擇設(shè)計方案；3、 制作完成香皂盒模型；4、 撰寫設(shè)計過程書一份。 工藝操作技能要求1、 香皂盒的設(shè)計實現(xiàn)，并實際操作通過；2、 企業(yè)現(xiàn)場設(shè)備安裝、調(diào)試、維護、檢測等操作實踐訓(xùn)練，基本符合企業(yè)上崗要求。3、 設(shè)計與論文相關(guān)參考文獻資料。 進程安排要求1、 熟悉畢業(yè)任務(wù)書要求，或根據(jù)崗位開展調(diào)研選題和查閱文獻資料2、 開題，確定設(shè)計方案，并進行方案論證。3、 設(shè)計計算、繪圖、編制工藝、編制加工程序、生產(chǎn)制造、裝配測試等。4、 產(chǎn)品或設(shè)計方案（圖樣）的優(yōu)化與改進。5、 撰寫畢業(yè)論文。6、 指導(dǎo)教師的過程指導(dǎo)和初稿的審評，提出修改意見并

3、反饋。7、 資料整理并上交論文（制作的演示實物或圖樣成果），參加答辯。畢業(yè)設(shè)計（論文）工作進度計劃表序號畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）工 作 任 務(wù)工 作 進 度 日 程 安 排月周910111201020304123412341234123412341234123412341熟悉畢業(yè)任務(wù)書要求，或根據(jù)崗位開展調(diào)研選題和查閱文獻資料2開題，確定設(shè)計方案，并進行方案論證。3設(shè)計計算、繪圖、編制工藝、編制加工程序、生產(chǎn)制造、裝配測試等。4產(chǎn)品或設(shè)計方案（圖樣）的優(yōu)化與改進。5撰寫畢業(yè)論文。6指導(dǎo)教師的過程指導(dǎo)和初稿的審評，提出修改意見并反饋。7資料整理并上交論文（制作的演示實物或圖樣成果），參加答辯。8

4、 注：1. 此表由導(dǎo)師填寫；2. 此表每個學(xué)生人手一份，作為畢業(yè)設(shè)計（論文）檢查工作進度之依據(jù)；3. 進度安排請用“一”在相應(yīng)位置畫出。紹興職業(yè)技術(shù)學(xué)院通信與信息工程系畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 班級學(xué)號08計輔（1）班 083040132姓名沈傳能專業(yè)方向計算機輔助設(shè)計課題名稱香皂盒凸模的數(shù)控加工課題來源科研工程設(shè)計生產(chǎn)工藝其它完成課題所需時間同課題組相鄰課題子課題組情況人員一.畢業(yè)論文選題依據(jù)隨著人們生活水平的提高，消費者的價值觀正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變化，呈現(xiàn)出多樣性與個性化，用戶對各類產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度以及產(chǎn)品從設(shè)計到投放市場的周期都提出了越來越高的要求，本文是利用masterca

5、m x2對香皂盒模型進行加工，完成實體工件。二.畢業(yè)論文選題目的和意義香皂盒，屬于生活日常用品，包括有盒體和盒蓋，其中香皂盒中至少設(shè)置有兩個盒體，盒體與盒體之間為上下垂直設(shè)置，盒體與盒體之間通過支撐架相連接。所述的盒體內(nèi)還至少設(shè)置有一塊擋板，將盒體內(nèi)的空間至少分隔成獨立的兩個格。所述的連接上下盒體間的支撐架為一面或?qū)?yīng)的兩面封閉。三.選題的發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望香皂盒，屬于生活日常用品，包括有盒體和盒蓋，其中香皂盒中至少設(shè)置有兩個盒體，盒體與盒體之間為上下垂直設(shè)置，盒體與盒體之間通過支撐架相連接。所述的盒體內(nèi)還至少設(shè)置有一塊擋板，將盒體內(nèi)的空間至少分隔成獨立的兩個格。所述的連接上下盒體間的支撐架為

6、一面或?qū)?yīng)的兩面封閉。四.本課題要完成的主要內(nèi)容通過mastercam x繪制香皂盒的造型設(shè)計，香皂盒外殼的三維圖，利用mastercam x的加工的流程，對香皂盒凸模進行加工工藝的分析，選取合適的刀具，設(shè)計好香皂盒的加工程序，對香皂盒進行加工，最終完成香皂盒的設(shè)計與加工。五畢業(yè)論文提綱1.查找mastercam x造型設(shè)計和加工程序的資料；2.分析香皂盒外形造型設(shè)計的過程；3.在mastercam x上繪制香皂盒模型的三維實體圖；4. 香皂盒凸膜的工藝分析；5.mastercam x加工設(shè)備及刀具的選擇；6.mastercam x加工工序卡的設(shè)計；7.加工刀路及程序；8.完成本課題的設(shè)計。審

7、批意見：指導(dǎo)教師(簽字)： 年 月 日教研室審批意見：教研室主任（簽字）： 年 月 日目 錄引言11 mastercam概述12 工藝分析22.1零件的三視圖22.2 零件的工藝分析32.3零件的數(shù)控加工分析33香皂盒曲面的繪制43.1打開軟件43.2繪圖步驟44 香皂盒曲面加工54.1選擇機床類型和刀具路徑54.2加工步驟54.2.1曲面粗加工平行銑削54.2.2曲面殘料粗加工74.2.3曲面精加工104.2.4模擬加工114.2.5 數(shù)控加工程序13結(jié)論15致謝15參考文獻16畢業(yè)設(shè)計（論文）進程檢查評議表17畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯記錄表18畢業(yè)設(shè)計（論文）成績考評表19香皂盒凸模的數(shù)控加工

8、學(xué)號 083040132 沈傳能紹興職業(yè)技術(shù)學(xué)院 通信與信息工程系 指導(dǎo)教師：傅建鋼摘 要：本文利用mastercam x完成香皂盒的造型設(shè)計，對香皂盒凸模進行加工工藝的分析，選取合適的刀具，利用mastercam x的數(shù)控銑削模塊，進行香皂盒凸模的粗加工與精加工，最終完成香皂盒的計算機輔助設(shè)計與加工，并生成數(shù)控加工程序。關(guān)鍵詞：香皂盒；cam；平面視圖；模具設(shè)計 引言mastercam集二維繪圖、三維實體造型、曲面設(shè)計、體素拼合、數(shù)控編程、刀具路徑摸擬及真實感摸擬等到功能于一身，對系統(tǒng)運行環(huán)境要求較低，使用戶無論是在造型設(shè)計、cnc銑床、cnc車床或cnc線切割等加工操作中，都能獲得最佳效果

9、。它具有方便直觀的幾何造型 mastercam提供了設(shè)計零件外形所需的理想環(huán)境，其強大穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計出復(fù)雜的曲線、曲面零件。香皂盒，屬于生活日常用品，包括有盒體和盒蓋，其中香皂盒中至少設(shè)置有兩個盒體，盒體與盒體之間為上下垂直設(shè)置，盒體與盒體之間通過支撐架相連接。所述的盒體內(nèi)還至少設(shè)置有一塊擋板，將盒體內(nèi)的空間至少分隔成獨立的兩個格。所述的連接上下盒體間的支撐架為一面或?qū)?yīng)的兩面封閉。mastercam是由美國cnc software公司開發(fā)的基于微機的cad/cam軟件，v5.0以上版本運行于windows操作系統(tǒng)。由于其價格較低且功能齊全，因此有很高的市場占有率。軟件的cad功能可以構(gòu)

10、建2d或3d圖形，特別適用于具有復(fù)雜外形及各種空間曲面的模具類零件的建模和造型設(shè)計。在cam方面，它具有以下特點：（1）提供可靠與精確的刀具路徑；（2）可以直接在曲面與實體上加工；（3）提供多種加工方式；（4）提供完整的刀具庫、材料庫及加工參數(shù)資料庫1 mastercam概述 mastercam是美國cnc software,inc公司開發(fā)的cad/cam一體化軟件，它集二維繪圖、三維繪圖、曲面設(shè)計、體素拼和、數(shù)控編程、刀具路徑模擬及真實感模擬等功能于一身，對系統(tǒng)運行環(huán)境要求較低，使用戶無論是在造型設(shè)計、cnc銑床、cnc車床或cnc線切割等加工操作中，都能獲得最佳效果。mastercam基于

11、pc平臺、支持中文環(huán)境、價位適中，對于廣大的中小企業(yè)來說是最理想的選擇。 master有很多版本，最新的有mastercam x和mastercam 9.0。mastercam x是將設(shè)計、銑削加工、車削加工和線切割四個功能模塊集成到一個平臺上，以全新的windows界面風(fēng)格展現(xiàn)，以適合廣大用戶習(xí)慣。 mastercam x還可以設(shè)計實體模型、工程圖紙等，并可以通過設(shè)置刀具路徑，生成零件的數(shù)控加工程序。同時，提供強大的格式轉(zhuǎn)換器，支持iges、acis、dxf、dwg等流行存檔文件的相互轉(zhuǎn)換，進行企業(yè)間可靠的數(shù)據(jù)交換、且具備開放的c-hook接口，用戶可以將自編的工作模塊與mastercam無

12、縫的連接。并可以與數(shù)控機床直接進行通信，將生成的g代碼文件直接傳入數(shù)控機床，為fms（柔性制造系統(tǒng)）和個gims（計算機集成制造系統(tǒng)）的集成提供了支持。因此，mastercam x廣泛應(yīng)用與汽車、機械、電子、模具等眾多行業(yè)的數(shù)控加工。 mastercam 9.0具有強大的數(shù)控編程和數(shù)控加工功能，包括數(shù)控編程基礎(chǔ)、g代碼數(shù)控編程、手工g代碼數(shù)控編程、mastercam自動數(shù)控編程、mastercam數(shù)控程序分析等內(nèi)容。2 工藝分析2.1 零件的三視圖 圖2-1零件的前視圖 圖2-2 零件的俯視圖 圖2-3 零件的右視圖2.2 零件的工藝分析由圖2-1到圖2-3可知，該零件結(jié)構(gòu)非常簡單，可用mas

13、tercam x繪畫出來。2.3 零件的數(shù)控加工分析（1）零件的尺寸 零件的毛坯已經(jīng)在普通的機床加工到尺寸120mm100mm40mm。（2）加工工步設(shè)置制定工件的加工工藝路線為：采用#130-m9.00圓鼻刀-9.bull endmill1.rad進行曲面粗加工平行銑削，采用#127-m8.00圓鼻刀-8.bull endmill1.rad進行曲面殘料粗加工，采用#121-m5.00圓鼻刀-5.bull endmill1.rad進行曲面精加工平行銑削。（3）刀具的選擇 工件的材料為40cr，刀具材料選用高速鋼。（4）編制數(shù)控加工工序卡表2-1 數(shù)控加工工序卡工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)

14、速r/min進給速度mm/min1粗加工t116鍵槽刀300502半精加工曲面t216球頭銑刀500803精加工曲面t310球頭銑刀10001203 零件制造3.1打開軟件（1）打開mastercam x軟件。（2)單擊新建按鈕，創(chuàng)建一個新的繪圖文件。3.2.繪圖步驟（1）骨架線的繪制，在矩形對話框中設(shè)定寬度為“80”，高度為“60”， 單擊矩形左邊的線，并以midpoint方式捕捉左邊線的中點作為相切點，然后輸入半徑為“80”，屏幕上出現(xiàn)多條切線，選擇需要的一條；用同樣方法繪制出與矩形上邊線相切的圓弧r200，設(shè)定半徑為15，其余參數(shù)默認設(shè)置，之后選取r80與r200的圓弧繪制出圓角，繪制側(cè)

15、面骨架線，刪除四條直線，打斷稍長些的r150圓弧，效果圖如3-1。（2）香皂盒骨線及側(cè)面輪廓線。效果圖如圖3-2所示。圖3-1香皂盒骨架線圖3-2香皂盒骨線及側(cè)面輪廓線4 香皂盒曲面加工4.1選擇機床類型和刀具路徑選擇銑削系統(tǒng)，刀具路徑是選擇曲面粗加工，再選擇粗加工一行里的平行銑削和殘料粗加工，最后選擇曲面精加工里的平行銑削。4.2加工步驟4.2.1曲面粗加工平行銑削（1）選擇曲面粗加工平行銑削，采用20直柄波紋立銑刀粗加工去除大部分余量，預(yù)留1.5mm半精和精加工量，串連選擇分型面邊界（注意串連兩個邊界線時都在左端中點作為串連起始點，串連方向一致）, 設(shè)置刀具參數(shù)進行加工。（2）設(shè)置參數(shù)如下

16、。如圖4-1，圖4-2，圖4-3所示。 圖4-1曲面粗加工平行銑削的刀具參數(shù)圖4-2曲面粗加工平行銑削的曲面加工參數(shù)圖4-3曲面粗加工平行銑削的粗加工平行銑削參數(shù)（3）加加工完成的圖如圖4-4所示。圖4-4鼠標的粗加工平行銑削4.2.2曲面殘料粗加工（1）選擇粗加工里的殘料粗加工。（2）設(shè)置參數(shù)如下。如圖4-5，圖4-6，圖4-7，圖4-8所示。（3）加工完成的圖如4-9所示。圖4-5曲面殘料粗加工的刀具參數(shù)圖4-6曲面殘料粗加工的曲面加工參數(shù)圖4-7曲面殘料粗加工的殘料加工參數(shù)圖4-8曲面殘料粗加工的剩余材料圖4-9香皂盒的粗加工4.2.3曲面精加工（1）選擇精加工里的曲面精加工平行銑削。（

17、2）設(shè)置參數(shù)如下。如圖4-10，圖4-11，圖4-12所示。（3）加工完成的圖如圖4-13所示。圖4-10曲面精加工平行銑削的刀具參數(shù)圖4-11曲面精加工平行銑削的曲面加工參數(shù)圖4-12曲面精加工平行銑削精加工平行銑削參數(shù)圖4-13香皂盒的加工4.2.4模擬加工（1）用香皂盒單擊驗證已選擇的操作，跳出如圖4-14所示的對話框。（2）此時，界面如圖4-15所示。（3）單擊圖4-14所示的標注。圖4-14驗證已選擇的操作的對話框圖4-15香皂盒的加工模型圖4-16香皂盒加工完成4.2.5數(shù)控加工程序鼠標外殼的數(shù)控加工程序如下：%o0000n100 g21n102 g0 g17 g40 g49 g8

18、0 g90n104 t134 m6n106 g0 g90 g54 x31.378 y-31.935 a0. s0 m5n108 g43 h134 z5.3n110 z3.3n112 g1 z.3 f4.8n114 x-31.378n116 x-38.456 y-27.022n118 x38.454n120 x41.759 y-22.109n122 x-41.759n124 x-43.336 y-17.196n126 x43.336n128 x44.195 y-12.283n130 x-44.195n132 x-44.763 y-7.37n134 x-8.901n136 x-6.194 z.39

19、7n138 x-3.07 z.433n140 x-.824 z.45n142 x-.38 z.455n144 x2.355 z.433n146 x5.419 z.398n148 x6.025 z.379n150 x8.36 z.3n152 x44.763n154 x45.048 y-2.457n156 x10.792n158 x10.063 z.338n160 x7.921 z.408n162 x6.514 z.449n164 x3.151 z.481n166 x-.387 z.493n168 x-1.419 z.487n170 x-3.884 z.481。n4488 x17.379 z-15

20、.87n4490 x17.989 z-15.921n4492 x18.221 z-15.942n4494 x18.963 z-16.001n4496 x19.591 z-16.056n4498 x20.649 z-16.175n4500 g0 z-15.175n4502 z-13.175n4504 z-13.117n4506 x10.215 y31.426n4508 z-13.175n4510 z-15.175n4512 g1 z-16.175n4514 x9.876 z-16.154n4516 x9.167 z-16.123n4518 x8.719 z-16.097n4520 x7.924

21、z-16.07n4522 x6.607 z-16.016n4524 x5.033 z-15.98n4526 x4.367 z-15.959n4528 x3.919 z-15.954n4530 x3.341 z-15.941n4532 x.016 z-15.917n4534 x-3.249 z-15.94n4536 x-3.89 z-15.954n4538 x-4.323 z-15.958n4540 x-5.061 z-15.98n4542 x-6.513 z-16.013n4544 x-7.915 z-16.07n4546 x-8.672 z-16.095n4548 x-9.147 z-16.

22、122n4550 x-9.721 z-16.146n4552 x-10.207 z-16.175n4554 g0 z-15.175n4556 z-13.175n4558 m5n4560 g91 g28 z0.n4562 g28 x0. y0. a0.n4564 m30%結(jié)論mastercam技術(shù)能將復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，設(shè)計成為現(xiàn)代高級模具，從而為產(chǎn)品實現(xiàn)更大規(guī)模、標準化系列批量生產(chǎn)成為現(xiàn)實。與傳統(tǒng)手工模比較，mastercam設(shè)計模具時間短，效率高，更精密，還能減少紙筆的浪費，有助于環(huán)保。此外這次設(shè)計過程中還有不足之處，但我會更加努力，爭取下次做到最好。通過此次設(shè)計使我在mastercam模具設(shè)計方

23、面有不少的提高讓我受益匪淺，讓我明白學(xué)好專業(yè)知識的和重要性！要先打好基礎(chǔ)，才有更光明的前程!致謝 經(jīng)過長時間的撰寫，此篇畢業(yè)論文終于完成了。由于時間倉促等原因，這篇文章中還是有很多的不足之處。本文在撰寫過程中參考了大量資料，也得到我的指導(dǎo)教師傅建剛的精心指導(dǎo)。在此我要感謝在這篇論文的撰寫過程當中給過我建議及幫助的老師和同學(xué)，特別是我的指導(dǎo)老師傅建剛老師，在他的幫助下，我才得已順利完成此文，在此表示衷心感謝！ 參考文獻1屈華昌主編.塑料成型工藝與模具設(shè)計.北京:高等教育出版社,2001 2李澄,吳天生,聞百橋主編.機械制圖.北京:高等教育出版社,1997 3塑料模設(shè)計手冊編寫組主編.塑料模設(shè)計手

24、冊(第二版).北京:機械工業(yè)出版社,2002 4許發(fā)樾主編.實用模具設(shè)計與制造手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2002 5吳兆祥主編.模具材料及表面處理.北京:機械出版社,2000 6陳于萍主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).北京:機械工業(yè)出版社,2001 7馮炳堯，韓泰榮，將文森主編模具設(shè)計與制造簡明手冊 ，上?？茖W(xué)技術(shù) 畢業(yè)設(shè)計（論文）進程檢查評議表院（系） 通信與信息工程系 專業(yè) 計算機輔助設(shè)計與制造 班級 08計輔（1）班 姓 名沈傳能學(xué)號083040132指導(dǎo)教師傅建剛指導(dǎo)教師職稱課題名稱香皂盒凸模的數(shù)控加工開題階段指導(dǎo)檢查課題來源 工程設(shè)計 科研 生產(chǎn)工藝 其他資料情況1、開題報告 有 否2、是否與專業(yè)相關(guān) 是 否3、設(shè)計任務(wù)書 有 否4、是否有大綱 有 否5、設(shè)計方案是否合理、可行 合理 不合理 可行 不可行開題階段的質(zhì)量評價（學(xué)生開題階段已完成的工作的質(zhì)量情況）30得分：設(shè)計階段指導(dǎo)檢查工作態(tài)度（學(xué)生對畢業(yè)論文的認真程度、紀律及出勤情況）： 認真 較認真 一般 不認真1、是否建立模型、擬定實驗方案2、是否經(jīng)過理論論證3、概念表述是否清楚、條理是否清晰4、是否有實驗數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)是否真實可靠、圖紙是否按照國家標準5、是否與設(shè)計任務(wù)書相符合6、結(jié)論（成果）是否正確，對實際應(yīng)用或?qū)W術(shù)研究是否有現(xiàn)實意義設(shè)計階段的質(zhì)量評價（