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数控技术专业——徐海翔欧亚技工学校毕业论文毕业设计题目汽车塑料内饰件的模具设计与NC加工姓名徐海翔专业数控技术班级12高级数控2014年6月9日珠海市欧亚技工学校毕业设计（论文）II数控技术专业——徐海翔毕业设计任务书2012—2015学年数控专业编号42656463批准日期：6月9号学生：徐海翔系主任：曾雄1.设计题目：汽车塑料内饰件的模具设计与NC加工2.原始资料：零件图珠海市欧亚技工学校毕业设计（论文）III数控技术专业——徐海翔毕业设计说明书论文题目：汽车塑料内饰件的模具设计与NC加工学生姓名：徐海翔学号：90109209系/专业：数控专业指导教师：曾雄2014年6月9号数控技术专业——徐海翔摘要关键词：汽车，数控机床，模具设计，NC加工，精密数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技术，都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。因此我们要掌握好数控加工工艺与设计。数控加工工艺与设计的内容包括选择适合的机床、刀具、夹具、走刀路线及切削用量等，还要有合理的加工方法、工艺参数等。随着时代的发展、社会需要和科学技术的发展，产品的竞争愈来愈激烈，更新的周期越来越短，因而要求设计者不但能根据市场的要求很快的设计出新产品，而且能在尽可能短的时间内制作出产品的样品。产品的材料也是很重要的部分；随着现代科技的进步和生产的快速发展，机械工业对材料性能的要求越来越高，单一的金属材料已不能满足生产发展的需要，因而各种非金属材料应运而生，特别是工程塑料，其发展特别迅猛。对此我设计了汽车塑料内饰件的模具设计与NC加工。介绍了数控加工工艺和数控加工的特点，加工工艺过程的概念，数控加工工艺和数控加工工艺过程的主要内容，数控加工工艺与数控编程的关系，设计方法，对此零件如何工艺分析，程序如何编辑等。利用CAD/CAM软件及G代码指令进行自动编程。珠海市欧亚技工学校毕业设计（论文）5数控技术专业——徐海翔目录第一章绪论1.1数控加工的特点1.2数控加工工艺的概念1.3数控加工工艺的主要内容1.4数控编程系统的简介1.5CAD/CAM系统简介第二章汽车内饰件的模具设计2.1设计任务2.2文件准备2.3模具组件设计2.3.1调入模具参照模型2.3.2设置收缩率2.3.3设计毛坯工件2.3.4设计分型面2.3.5分割体积快2.3.6抽取模具元件2.3.7铸模2.4开模演示第三章总结3.1心得与体会3.2参考资料珠海市欧亚技工学校毕业设计（论文）6数控技术专业——徐海翔第一章绪论1.1.数控加工的特点数控加工，也称之为NC（NumericalControl）加工，是以数值与符号构成的信息，控制机床实现自动运转。数控加工经历了半个世纪的发展已成为应用于当代各个制造领域的先进制造技术。数控加工的最大特征有两点：一是可以极大地提高精度，包括加工质量精度及加工时间误差精度；二是加工质量的重复性，可以稳定加工质量，保持加工零件质量的一致。也就是说加工零件的质量及加工时间是由数控程序决定而不是由机床操作人员决定的。数控加工具有如下优点：（1）提高生产效率；（2）不需熟练的机床操作人员；（3）提高加工精度并且保持加工质量；（4）可以减少工装卡具；（5）可以减少各工序间的周转，原来需要用多道工序完成的工件，数控加工一次装夹完成加工，缩短加工周期，提高生产效率；（6）容易进行加工过程管理；（7）可以减少检查工作量；（8）可以降低废、次品率；（9）便于设计变更，加工设定柔性；（10）容易实现操作过程的自动化，一个人可以操作多台床；（11）操作容易，极大减轻体力劳动强度随着制造设备的数控化率不断提高，数控加工技术在我国得到日益广泛的使用，在模具行业，掌握数控技术与否及加工过程中的数控化率的高低已成为企业是否具有竞争力的象征。数控加工技术应用的关键在于计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）系统。1.2.数控加工工艺的概念（1）数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总和，应用于整个数控加工工艺过程。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们大量数控加工实践的经验总结。（2）数控加工工艺过程是利用切削工具在数控机床上直接改变加工对象的珠海市欧亚技工学校毕业设计（论文）7数控技术专业——徐海翔形状、尺寸、表面位置、表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。1.3.数控加工工艺的主要内容（1）.选择并确定进行数控加工的内容；（2）.对零件图纸进行数控加工的工艺分析；（3）.零件图形的数学处理及编程尺寸设定的确定；（4）.数控加工工艺方案的制定；（5）.工步、进给路线的确定；（6）.选择数控机床的类型；（7）.刀具、夹具、量具的选择和设计；（8）.切削参数的确定；（9）.加工程序的编写、校验与修改；（10）.首件试加工与现场问题处理；（11）.数控加工工艺技术文件的定型与归档;1.4.数控编程系统的简介（1）.数控程序输入数控机床，执行一个确定的加工任务的一系列指令，称为数控程序或零件程序。（2）.数控编程即把零件的工艺过程、工艺参数及其他辅助动作，按动作顺序和数控机床规定的指令、格式，编成加工程序，再记录于控制介质即程序载体（磁盘等），输人数控装置，从而指挥机床加工并根据加工结果加以修正的过程。数控加工机床与编程技术两者的发展是紧密相关的。数控加工机床的性能提升推动了编程技术的发展，而编程手段的提高也促进了数控加工机床的发展，二者相互依赖。现代数控技术下在向高精度、高效率、高柔性和智能化方向发展，而编程方式也越来越丰富。珠海市欧亚技工学校毕业设计（论文）8数控技术专业——徐海翔1.5.CAD/CAM系统20世纪90年代以前，市场上销售的CAD/CAM软件基本上为国外的软件系统。90年代以后国内在CAD/CAM技术研究和软件开发方面进行了卓有成效的工作，尤其是在以PC机动性平台的软件系统。其功能已能与国外同类软件相当，并在操作性、本地化服务方面具有优势。一个好的数控编程系统，已经不是一种仅仅是绘图，做轨迹，出加工代码，他还是一种先进的加工工艺的综合，先进加工经验的记录，继承，和发展。珠海市欧亚技工学校毕业设计（论文）9数控技术专业——徐海翔第二章模具设计2.1设计任务本章以图2-1所示的汽车内饰件三维产品零件为参照模型，介绍其模具的设计过程。图2-1内饰件参照模型2.2文件准备在进行模具设计前首先为该模具建立一个专用的文件夹，并将【源文件】文件夹下的“nsj.prt”文件（内饰件的拼音缩写）复制到该文件夹下，同时将该文件夹设置为当前的工作目录，这样一来，在模具设计过程中产生的文件一一存入该文件夹下，使整个设计过程产生的文件一目了然，具体操作过程按以下步骤进行。（1）建立模具专用文件夹。在用户计算机D盘的根据目录下建立一个名为【nsjmjsj】的文件夹（内饰珠海市欧亚技工学校毕业设计（论文）10数控技术专业——徐海翔件模具设计的拼音缩写），建立的文件夹如图2-2所示。（2）复制相关文件到模具专用文件夹中。模具专用文件夹【nsjmjsj】建好后，将光盘中【源文件】文件夹下的“nsj.prt”文件复制到该文件夹下，如图2-3所示。图2-2建立【nsjmjsj】图2-3复制“nsj.prt”文件（3）设置工作目录。启动Pro/ENGINEERWildfire4.0软件系统，执行如图2-4所示【文件】/【设置工作目录】菜单命令。图2-4设置工作目录系统弹出如图2-5所示【选取工作目录】对话框，选择【nsjmjsj】文件夹，单击确定按钮，系统将【nsjmjsj】文件夹设置为当前的工作目录。珠海市欧亚技工学校毕业设计（论文）11数控技术专业——徐海翔图2-5选择【nsjmjsj】文件夹2.3模具组件设计模具组件设计是整个模具设计中的主体部分，它包括参照模型的布局、收缩率的设置、毛坯工件的设计、分型面的设计、分割体积块及抽取模具元件等几大部分。2.3.1调入模具参照模型1．选择菜单栏中的【文件】/【新建】命令建立新的文件，系统弹出如图2-6所示【新建】对话框，在【类型】栏选择【制造】模块，在【子类型】栏选择【模具型腔】模块，在【名称】输入栏输入文件名“nsj”，并取消【使用缺省模板】复选框，单击确定按钮。2．系统弹出如图2-7所示【新文件选项】对话框，在【模板】栏选择公制模具设计模板“mmns_mfg_mold”,单击确定按钮。珠海市欧亚技工学校毕业设计（论文）12数控技术专业——徐海翔图2-6新建对话框图2-7选择公制模板3.系统启动模具设计模块，如图2-8所示并在界面顶部显示当前模具文件为“NSJ”。图2-8模具设计模块界面4.选择如图2-9所示菜单管理器中的【模具模型】/【定位参照零件】命令。珠海市欧亚技工学校毕业设计（论文）13数控技术专业——徐海翔图2-9定位参照模型5.系统弹出如图2-10所示【打开】对话框（系统自动定位在前面设置的当前工作目录E:\nsjmjsj下）,选择文件“nsj.prt”,单击按钮。图2-10选择参照模型文件6.系统会弹出如图2-11所示的【创建参照模型】和【布局】对话框，珠海市欧亚技工学校毕业设计（论文）14数控技术专业——徐海翔选择“按参照合并”，点击确定按钮。此时【布局】对话框中的“参照模型起点与定向”命令呈可选状态，单击该命令。图2-11接受默认参照模型并设定布局7.此时系统会弹出如图2-12所示的【菜单管理器】对话框，单击该对话框中的“动态”命令，则弹出如图2-13所示的【参照模型方向】对话框。单击中的“移动到点”命令，则【参照模型方向】对话框变为如图2-14所示，此时，单击该对话框中的“模型中心”命令，再单击“旋转”命令，则【参照模型方向】对话框又变为如图2-15所示，单击“轴‘Y’”命令，接着在数值文本框中输入数字“27.511”.单击确定。图2-12选择坐标系类型珠海市欧亚技工学校毕业设计（论文）15数控技术专业——徐海翔图2-13图2-14图2-158.如图2-16所示，单击【布局】对话框中的“确定”按钮，则弹出【菜单管理器】对话框，单击“完成/返回”命令。珠海市欧亚技工学校毕业设计（论文）16数控技术专业——徐海翔图2-169.如图2-17所示的，成功定位参考模型“nsj”。图2-17成功定位参照模型2.3.2设置收缩率1.选择菜单管理器中的【收缩】命令，系统提示选择要设置收缩率的珠海市欧亚技工学校毕业设计（论文）17数控技术专业——徐海翔参考模型，选择设计区中的参考模型，再选择如图2-18所示菜单管理器中的【按尺寸】命令，取消【更改设计零件尺寸】复选框，输入收缩比例为“0.005”，按“Enter”键确认，单击按钮（提示：输入收缩率后一定要按Enter键确认，否则会产生不正确的结果）。图2-18设置收缩率2.选择菜单管理器中的【收缩信息】命令，系统弹出如图2-19所示的收缩信息显示窗口，显示收缩模型名称、所采用的收缩公式以及收缩因子等信息。珠海市欧亚技工学校毕业设计（论文）18数控技术专业——徐海翔图2-19显示收缩信息3.单击收缩信息窗口中的按钮，关闭收缩信息显示窗口，选择菜单管理器中的【完成/返回】命令，结束收缩率设置。2.3.3设计毛坯工件1.选择如图2-20所示菜单管理器中的【模具模型】/【创建】/【工件】/【手动】命令，手动创建毛坯工件。图2-20手动创建毛坯工件2.系统弹出如图2-21所示的【元件创建】对话框，在【名称】栏输入毛坯工件名称“workpiece”，单击按钮。珠海市欧亚技工学校毕业设计（论文）19数控技术专业——徐海翔3.系统弹出