摘 要

制造是推动人类历史发展和文明进程的主要动力，他不仅是经济发展和社会进步的物质基础，也是创造人类精神文明的重要手段，再过名经济中起着重要的作用。为了在短时间内用最低的成本生产出最高质量的产品，人们从理论上进一步研究制造在内的机理外，也渴望着在计算机使用一种更加有效，直观的手段显示产品设计的全过程，这便形成了CAD/CAM的萌芽。

CATIA和MASTERCAM是当前模具设计和数控加工方面使用最广泛的CAD/CAM软件，两者的功能可以相辅相成，合理应用可以提高模具生产的质量和精度。本课题需要对TCL电话机整体的结构及加工工艺进行规划，利用CATIA对TCL电话的整体进行设计并建立三维造型。再利用机械原理及机械设计对设计的电话机凹模的质量和材料进行分析，同时设计其加工程序。选取最佳的加工程序进行加工设计。加工工序由粗加工到精加工，基准设计从粗到精遵循统一的原则，选取并计算出合适的主轴转速，进给速度，切削深度等，然后利用MASTERCAM进行数控加工仿真，生成电话机的数控加工程序。

本课题是电话机凹模的三维造型及仿真，其目地是介绍电话机凹模的三维建模的设计和加工过程，并利用MASTERCAM软件进行模拟加工仿真，同时介绍电话机凹模的制造特点及加工思路，对电话机凹模的加工工序在原有的基础上加以改进，以达到使其的制造细节方面更加严谨，从而达到质量更加稳定的目的。同时能够对于CAD/CAM软件方面的掌握进一步提高。

关键词：模具设计，刀具路径，数控仿真，凹模

ABSTRACT

Manufacturing is the main motive force of promoting the development of human history and civilization, he is not only the material basis for economic development and social progress, is to create a an important means of human spiritual civilization, and plays an important role in the economy. In order to in a short period of time with the lowest cost of the highest quality products, people from the theory further study mechanism of manufacturing, and the desire to use in the computer of a more efficient, intuitive way to show the whole process of product design, which will form the rudiment of the CAD / CAM.

CATIA and MASTERCAM is the most widely used CAD / CAM software is used in the mould design and NC machining, the two functions can complement each other, reasonable application can improve the quality and accuracy of the mold production.This thesis is to plan the structure and processing technology of TCL telephone, and design the whole TCL phone by CATIA and establish 3D modeling.The quality and material of the die for the design of the telephone is analyzed by using the mechanical principle and the mechanical design.Choose the best processing program for the design and design.Processing includes the steps of roughing to finishing, reference design from coarse to fine follow the unified principle, selecting and calculating a suitable spindle speed, feed rate, depth of cut, and then use MASTERCAM NC machining simulation, phone generates NC program.

This topic is a telephone die 3D modeling and simulation, which is three-dimensional modeling of the telephone die design and machining process, and use MASTERCAM software to simulate machining simulation, at the same time, the telephone die manufacturing characteristics and processing method is introduced, to the telephone die machining process on the basis of the original to be improved, to make the details of manufacture is more rigorous, so as to achieve the purpose of quality is more stable.At the same time, it can further improve the CAD/CAM software.

Keywords: die design, tool path, numerical control simulation, die

目录

摘 要 I

ABSTRACT II

目录 III

绪 论 1

1 TCL电话机凹模的三维建模 2

1.1机械工业的发展概况 2

1.2模具工业的发展概况 3

1.3研究的背景及意义 4

1.4电话机凹模的曲面数控加工技术 4

1.5论文研究的主要内容和工作 6

2 TCL电话机的三维造型 7

2.1前言 7

2.2设计要求 7

2.3利用CATIA软件对电话机凹模进行三维造型 7

2.4本章小结 9

3 电话机凹模的数控加工工艺分析 10

3.1电话机凹模图形分析 10

3.2加工工艺分析 10

3.3选择材料和确定毛坯 11

3.4选择加工路线 11

4 TCL电话机凹模的数控模拟加工 12

4.1调取型腔模型 12

4.2边界设定 12

4.3曲面粗加工挖槽 12

4.4曲面粗加工等高外形 15

4.5曲面精加工等高外形 18

4.6曲面精加工浅平面加工 20

4.6.1型腔底部浅平面精加工 20

4.6.2按钮表面的精加工 22

4.7曲面精加工平行铣削 24

4.8曲面精加工流线加工 26

4.9加工附录 28

4.10本章小结 29

5 设计总结 30

6 对模具数控加工的展望 31

7 工作展望 32

8 致谢 33

参考文献 34

NC代码 35

绪 论

随着制造业的发展，注塑模的需求量也变得越来越多，同时大部分依靠模具成型注塑模设计的零部件的制造要求也越来越高，如今塑料模具在整个模具行业中占据大部分的比重，而且按照现在的趋势在未来的几年中还将保持较高的的发展趋势。模具的优劣会直接影响到工业产品的质量，成产产品及更新换代的速度，因此模具只有经过合理的设计和精密的加工，才能保证模具产品零部件能够达到各项技术指标的要求，才能确保我们是用的产品的质量以及其的更新换代，提高经济效益。随着计算机技术的迅速发展，使得机械设计和数控加工技术也随之得到的快速的发展，各种CAD/CAM软件也随着时代的步伐快速发展，而CATIA和MASTERCAM就是目前世界世界上优秀的CAD/CAM技术之一。他们在国内微市场上占据着大部分的比重。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能够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，所以说MASTERCAM不愧为一优秀的CAD/CAM软件。CATIA具有强大的三维造型设计能力，MASTERCAM的良好的数控仿真能力能够胜任几乎各种模具以及其他机械行业的要求。两者相互配合是如今多数厂家进行模具设计及加工应用的工作形式。本课题主要研究电话机的加工工艺，因此可以通过CATIA软件进行电话的凹模的三维造型，在完成其三维建模后进行加工工艺分析并计算其要求的数控机床的主轴转速，进给速度遗迹切削速度等加工细节，利用MASTERCAM对其进行加工仿真。在确定其加工工艺无误后选择有粗到精的加工工艺步骤并设计与加工工艺相对应的加工程序。

1 TCL电话机凹模的三维建模

1.1机械工业的发展概况

近十年来，随着时代的迅速发展，科学技术也得到了快速的发展，从而进一步使制造环境也发生着巨大的变化。其中，特别是以计算机技术以及以信息技术代表的高新技术的得到了广泛运用，为现在机械制造业的发展提供了很大的便利，制造业的生产技术、生产方式、生产规模也因为这样发生了重大转变和改进，高新技术和传统制造业技术两者相结合所形成的先进制造技术也引起了各国的高度重视。