吹风机逆向建模及数控加工.docx

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1、本文主要介绍了利用 Pro/E 软件设计电吹风的整个设计过程，包括三维造型，模具设计及数控加工编程。摘 要在几何模型创立中，运用了逆向造型的方法。阐述了如何通过导入图片构造电吹风外形曲线的方法、通过曲线构造电吹风的外部曲面以及曲面的拟合方式， 最终实现电吹风的整体造型的构造。模具的设计与创立亦是通过 pro/E 软件来完成的。在电吹风的注塑模具设计过程中阐述了分型面的选取、模型的分模、浇注系统、导向机构以及其他零部件的设计。在磨具的数控加工编程中主要介绍了如何对电吹风外形进展加工工艺分析， 并在数控编程的方法中阐述了如何进展刀具的选择、加工轨迹设计、实现加工仿真并记录所编程序。关键词：逆向工程

2、 曲面拟合 模具造型 数控加工IIIABSTRACTThis paper mainly introducedthe use of Pro/E softwaredesign hairdryer throughoutthe design procesisn,cluding three-dimensional modeling, mould design and NC programming.It mainly uses of reverse modeling method in the process of creating geometrical model. Expounds how to t

3、hroughtheimportedimages of tectonichairdryershapecurve method, through the curve of the external surface tectaondicsubrlfoawcye fitting way, finally realizes the hair dryer overall modeling structure.Die design and create is also through pro/E software to finish. In drier injecti mold design process

4、 expounds the parting of choosing, model parting, gating system, steering mechanism and the other parts of the design.NC programming in mold in mainly introduced how to carry on the processing technology of hair dryer appearance is analyzed, and the method of numerical control programming elaborated

5、how to carryon the toolselectionp,rocessingtrajectorydesign, implementation machining simulation and document what programs.Keywords: RE (Reverse Engineering)Surface Simulation Mould modeling NC Numerical Control绪论1.1 逆向工程1.1.1 逆向工程系统的概念逆向工程(Reverse Engineering，RE)CAD/CAM 系统与传统的依据概念设计、具体设计、制定工艺流程、设计

6、工装夹具、加工及装配进展的设计制造过程不同， 该系统首先利用先进激光测量方法对实物进展三维数字化处理，借助专用的曲面重构软件及 CAD 系统反求出实物的 CAD 模型，然后再依据传统的制造流程生产出产品或原型。逆向工程 CAD/CAM 系统具有广泛的工业用途，其争论开发工作具有较大的理论意义和应用价值。逆向工程是在只有产品原型或实物模型，而没有产品图的状况下进展产品制造而提出的。在这种状况下，就必需承受传统测绘或各种先进测量方法等数字化手段，进展三维数字化处理，即数据采集，而后将获得的三维离散数据作为初始素材，经过肯定的处理后，可用它来对曲面进展三维重构，然后借助 CAD/CAM 系统构造实物

7、的 CAD 模型，再输出 NC 加工指令驱动 CNC，或输出 STL 文件驱动快速成型机制造出产品或原型。这一产品开发模式即为逆向工程，简称 REReverse Engineering。利用系统集成的思想，将逆向工程和其他先进制造技术，如快速原型制造技术、基于数字及网络的快速模具设计及制造技术等相结合， 构成一个完整的应用系统， 称为集成逆向工程 Integrated Reverse Engineering，IRE系统。1.1.2 逆向工程系统的特点逆向工程是基于一个可以获得的实物模型来构造出它的设计模型，是通过对重构模型特征参数的调整和修改来到达对实物模型的靠近。因此，从数字化点产生到 CA

8、D 模型的建立是一个推理的过程，其主要特点具体表现为：1) 目前运用逆向工程进展复制的零件，一般都比较简单，往往包括一些空间的自由曲面等，通常很难以常规的方法来加以处理。因此在整个复制过程中，必需使用计算机关心测量CAT，关心设计CAD，关心制造CAM、以及计算机关心工程分析CAE等先进手段。2) 逆向工程应用的关键不仅仅在于各计算机关心子模块能较好地独立完成各项工作，很大程度上还取决于各个子模块的计算机集成程度，可以说逆向工程是 CAT/CAD/CAM/CAE 等先进的计算机关心技术集成应用的一个典型例子，也是计算机集成制造系统CIMS争论的一个重要分支。逆向工程的成功应用不仅对于零件的复制

9、有意义，对于加快产品的开发进程同样具有重要的意义。1.1.3 逆向工程进展史在20 世纪中后期,世界各国基于引进技术的反求工程的应用已格外广泛,并10且总结了很多应用反求工程进展技术创的阅历,其中以日本的技术引进与创最为突出。在二战完毕后,日本在经济上落后欧美国家二三十年。为了恢复和振兴经济,日本在 20 世纪 60 年月初提出:“一代引进,二代国产化,三代改进出口, 四代占据国际市场”的科技立国方针。于是日本在消化、吸取引进技术的根底上, 承受移植、组合、改造等方法开发出很多创产品,其中在汽车、电子、光学设备和家电等行业上最突出。反求工程的大量承受为日本的经济振兴奠定了良好根底。同时也节约了

10、大量的争论费用和争论时间。20 世纪 90 年月以后,数字化浪潮推动社会飞速进展,世界范围内工业领域的竞争日趋剧烈,企业必需降低本钱、缩短设计和生产周期、提高产品质量并充分吸取和利用现代高技术成果以增加它们的竞争力量。这就导致了反求设计方法的广泛应用。传统设计是通过工程师的制造性劳动,将一个事先并不知道的事物变为人类需求和宠爱的产品。概括地说,传统设计是由未知到、由想象到现实的过程。反求设计则是从事物的有关信息包括实物、技术资料文件、照片、广告、情报等 动身,去寻求这些信息的科学性、技术性,先进性、经济性、合理性等,并且充分消化和吸取,而更重要的是在此根底上改进、挖潜进展再制造。1.1.4 逆

11、向工程现状逆向设计方法在现阶段的根本设计思想是 :分析已有的产品或设计方案,明确产品的各个组成局部并作适当的分解 ,明确产品不同部件之间的内在的联系 , 包括功能系,组装联系等;然后在与传统设计方法相结合的同时,与计算机关心测量技术、CAD 技术等严密地联系在一起,在更高的设计层次上猎取产品模型的表示方法;最终从功能、原理、布局等不同的需求角度对产品模型进展修改和再设计。在遇到一些简单的零部件时,一般不能直接建立 CAD 模型,而是借助于先进的计算机关心测量技术来猎取零部件的数据 ,并经过计算机处理之后,进展 CAD 建模,然后在此根底上进展创设计。目前使用的造型方法主要有：1) 曲线拟合造型

12、：用一个多项式的函数通过插值去靠近原始的数据，最终得到足够光滑的曲面。曲线是构成曲面的根底，在逆向工程中常用的模型重建方法为，首先将数据点通过插值或靠近拟合成样条曲线，然后承受造型软件完成曲面片的重构造型。优点是原理比较简洁，只要多项式的次数足够高就可以得到满足的曲面，但也简洁造成计算的不稳定，同时边界的处理力量也比较差，一般用于拟合比较简洁的曲面。2) 曲面片直接拟合造型：该方法直接对测量数据点进展曲面片拟合，获得曲面片经过过渡、混合、连接形成最终的曲面模型。曲面拟合造型既可以处理有序点，也可以处理散乱数据点。算法有：基于有序点的B 样条曲面插值；B 样条曲面插值；对任意测量点的 B 样条曲

13、面靠近。3) 点数据网格化：网络化实体模型通常是将数据点连接成三角面片，形成多面体实体模型。目前已经形成两种简化方法：基于给定数据点在保证初始几何形状的根底上，反复排解节点和面片，构建的三角形，最终到达指定的节点数； 查找具有最小的节点和面片的最小多面体。1.1.5 逆向工程的进展趋势近年来,逆向工程方面的争论和应用已有很大进展,但也存在不少问题. 其中数据猎取技术、快速成型技术的进展已趋成熟,但通过测量数据建构实物数字模型技术相对滞后 ,因而严峻影响着逆向工程的有用化程度 . 绕开测量数据的CAD 特征建模,利用测量数据产生 STL 文件直接用于快速成型或规划 NC 加工路径不失为一种避难就

14、易的快捷途径 ,但由于 STL 文件不包含有效的几何拓扑关系,不能进展修改再设计,难以从根本上解决问题,因此逆向工程领域今后的争论应侧重于包含简单曲面的实体特征建模技术方面 . 我认为以下内容应做重点考虑:1) 如何高效、准确地实现实物外表数据采集。作为逆向工程实行的第一步, 实物数字化直接关系到模型重建的准确性。目前基于 CAD 模型的实物测量技术成为争论重点,这种在有 CAD 模型指导的状况下进展测量的技术,消退了测量中由于人为因素而造成的误差,也提高了效率。信任以三维 CAD 环境为中心,依据几何外形和后续应用选择测量方式及路径、进展路径规划和自动测量将成为今后的研究方向。2) 如何高效

15、的进展数据预处理。随着非接触式光学扫描技术的广泛应用,测量所得的数据量将越来越大了,高效的数据处理算法就显得尤为重要。同时数据预处理方法的选择应当打算于测量数据的后续应用。3) 如何保证曲面重建时既能准确反映原始曲面的信息又能提高效率。特别是多个子曲面拼合时整体特征的识别更为重要,曲面整体的光顺评价也值得留意。4)集成技术的争论。进展基于集成的逆向工程技术,包括测量技术、基于特征和集成的模型重建技术,基于网络的协同设计和数字化制造技术等。5)多种数据来源测绘数据,高精度低密度数据,低精度高密度数据等 条件下的复合建模技术，多视、多基点、变区分率测量数据的坐标归一化及融合技术，特征的智能识别及表

16、示,特征几何区域的自动分别、求精、重构及拼装，曲面求交、延长、过渡等问题的高效算法和基于掌握点的可视化交互编辑技术，有关模型精度与光顺性的优化问题，模型的简化及多区分率显示，模型的综合质量评定方法。1.1.6 逆向工程的意义逆向工程 RE Reverse Engineering，也称反求工程，是对产品设计过程的一种描述。在工程技术人员的一般概念中，产品设计过程是一个从无到有的过程，即设计人员首先在大脑中构思产品的外形、性能和大致的技术参数等，然后通过绘制图纸建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型转人到制造流程中， 完成产品的整个设计制造周期。这样的产品设计过程我们叫做“正向设计”过程。逆向工

17、程产品设计过程可以认为是一个“从有到无”的过程。简洁地说，逆向工程产品设计就是依据已经存在的产品模型，反向推出产品设计数据包括设计图纸或数字模型的过程;它针对现有的工件样品或模型利用 3D 数字化量测仪器准确、快速的测量出工件的轮廓坐标，并加以编辑、修改、建构曲面后，传至一般的 CAD/CAM 系统.再由 CAM 软件产生刀具的 NC 加工路径送至 CNC 加工机床， 制作出所需模具，或者送到快速原型成型机，将样品模型制作出来。在制造领域， 逆向工程的过程是：首先测量一个已存在的零件或原型，得到它的测量数据，然后重构其 CAD 模型。这个 CAD 模型描述了原始物体的几何特征和其他的一些特性，

18、并且可以用于很多其他的用途，例如分析、修改、制造和测试等。传统的正向设计与逆向工程主要差异在于，前者是从高级抽象概念到设计的明晰的物理执行过程；而后者是通过调整和修改特征参数形成物体模型的推理过程。逆向工程在某些方面很像我们常说的“仿制”;可以说，在我国正在成为世界制造中心的今日，逆向工程将大有用武之地。其次章 整体设计2.1 课题简介在电吹风的造型、磨具设计以及数控加工过程中主要运用了逆向造型、注塑模和数控加工编程学问体系。2.1.1 工程软件本设计承受的工程软件是 Pro/E。与其他软件相比，Pro/E 具有如下优点。1. 参数化设计相对于产品而言，我们可以把它看成几何模型，而无论多么简单

19、的几何模型， 都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束，这就是参数化的根本概念。2. 基于特征建模Pro/E 是基于特征的实体模型化系统，工程设计人员承受具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随便勾画草图，轻易转变模型。这一功能特性给工程设计者供给了在设计上从未有过的简易和敏捷。3. 单一数据库全相关Pro/E 是建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统的 CAD/CAM 系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。换言之，在整个设计过程

20、的任何一处发生改动，亦可以前后反响在整个设计过程的相关环节上。例如，一旦工程详图有转变，NC数控工具路径也会自动更；组装工程图如有任何变动，也完全同样反响在整个三维模型上。这种独特的数据构造与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更廉价。2.1.2 逆向工程逆向工程是一门集 CAD、周密机械、数控及图像采集与处理为一体的技术。是近年来进展起来的消化、吸取和提高先进制造技术的一系列分析方法和应用技术的组合，其主要目的是为了改善技术水平，提高生产效率，增加经济竞争力。目前在工业领域中，逆向工程技术有着广泛的应用前景，利

21、用逆向工程技术可以给现代工业带来三大变化，也就是逆向工程技术本身所具有的特点：大大缩短产品的研制周期；准确加工制造出简单的零件；有效地将各种现代化工具和理论应用到具体问题，解决以前难以解决的问题。2.1.3 注塑模注塑模的根本构造都是由定模和动模两大局部组成的。定模局部安装在注塑机的固定板上，动模局部安装在注塑机的移动板上。注塑成型时，定模局部和随液压驱动的动模局部经导柱导向而闭合，塑料熔体从注塑机喷嘴经模具浇注系统进入型腔；注塑成型冷却后开模，即定模和动模分开，一般状况下塑件留在动模上，模具顶出机构将塑件推出模外。依据模具上各部件的作用不同，一般注塑模可由以下几个局部组成： 成型零部件、浇注

22、系统、导向机构、脱模机构、侧向分型与抽芯机构、加热与冷却系统、排气系统及其他零部件等。2.1.4 数控加工数控加工技术是 CAD/CAM 技术的关键环节之一, 它最能表达诞生产的效益及软硬件进展的综合水平:随着数控加工的应用日益广泛和深入。寻求有效的自由曲面加工方法始终是数控加工领域的争论重点 , 在数控加工中 NC 程序正确与否直接影响零件的加工质量,因此,在进展曲面加工,特别是简单曲面加工之前, 必需对 NC 程序进展检查. 目前 NC 程序检查的主要方法有:空走刀法、试切法、模拟加工法。 前 2 种方法耗时长、本钱高，而且会因程序中存在的错误而导致损害机床或刀具；第 3 种检验方法弥补了

23、前 2 种的缺乏，能将 NC 程序中可能存在的问题消退在萌芽状态。2.2 逆向建模2.2.1 数据点的采集利用 Pro/E软件进展逆向建模，在构建曲线过程中主要有实物的三维离散采样和导入图片描点两种方法。实物的三维离散采样中数据的猎取方法根本上可分为两大类,即接触式与非接触式。机械坐标测量机CMM 是一种进展较为成熟的接触式测量设备，它具有噪声低、精度高可达0. 5m 、重复性好等优点。 但测量速度慢、效率低, 对软体对象难以做周密测量，需要对测头外表损伤和测头半径进展补偿，测量数据的特点是高精度低密度。非接触式测量法可分为光学法、工业 CT、超声波法和磁共振MRI 等。在逆向工程中光学测量法

24、应用最为广泛，典型的光学测量法有基于三角测量原理的主动式构造光编码测量和基于图象分析的被动式断层测量。依据编码光的构造，主动式构造光编码的三角测量法可分为单激光点扫描法、光切法 Light Sectioning 和投影光栅法等。其中单激光点扫描法测量精度高，速度最低。相比之下，投影光栅法精度较低但数据猎取速度最高，而光切法的测量精度和速度都较抱负。基于图象分析的被动式断层测量技术可获得完整的物体内外形面数据，其思路和层叠生长刚好相反，马上物体逐层铣削，并利用 CCD 摄取断层图像，通过对断层图象的处理与分析，提取每层的内外轮廓数据。该方法的主要问题是速度较慢，且属不行逆破坏性测量方法。工业 C

25、T 和磁共振 MRI 法都能实现物体内部构造的无损测量,不过目前能到达的测量精度还很低，设备价格极其昂贵。与实物的三维离散采样相比，导入图片描点法利用了 Pro/E 的图片导入功能，并对导入的图片直接进展描点构造曲线。这种方法具有操作便利、本钱低、构造曲线快速等优点。但由于描点有肯定的误差，所以精度较低。2.2.2 三维重构测量数据的三维实体重构是目前逆向工程领域争论的“瓶颈”，由于工程实际中原型往往不是由一张简洁曲面构成，而是由大量初等解析曲面如平面、圆柱面、圆锥面、球面、圆环面等 及局部自由曲面组成，故三维实体重构的首要任务是将测量数据按实物原型的几何特征进展分割，然后针对不同数据块承受不

26、同的曲面建构方案如初等解析曲面、B2spline 曲面、Bezier 曲面、NURBS 曲面等 进展造型,最终将这些曲面块拼接成实体。利用特征曲线可进一步构造出曲面如直纹面、可展面、网格面、封围面等。2.2.3 快速原型制造在完成测量对象的实体 CAD 建模后，需要借助快速制造技术将反求对象的虚拟数字模型转化为物理原型，以便用于设计结果评估、功能检测、快速工装模具制造或直接作为最终产品使用，大大缩短产品的研制周期。快速制造技术包括高速数控加工技术目前市场上已消灭加工转速超过 50000 r/ min 的高速数控铣床，如日本东芝公司的 ASV400，快速成型Rapid Prototyping 技

27、术，以及以快速成型技术为根底进展起来的快速工装模具制造 Quick Tooling/ Molding 、快速精铸Quick Casting 技术等。快速成型技术作为一种全的制造概念材料累加生长法，被认为是近 20 年来制造领域的一次重大突破，其对制造业的影响可与五六十年月数控技术的影响相比，因而受到广泛的关注和争论。 典型的快速成型方法主要有：1) 立体光固化 SLSterelithography ：以光敏树脂为原料，利用计算机掌握紫外激光束对零件各分层轮廓进展填充扫描，扫描区的液态树脂薄层产生光聚合反响而固化。 移开工作台,将已固化的层浸入液态树脂池一个层厚，开头层的扫描，层直接粘结在已固化

28、层上，如此反复直到整个原型制造完毕。该方法制造的原型外表质量好、精度高、材料利用率接近 100 %。2) 分层物体制造LOMLaminated Object Manufacturing：以单面涂有热溶胶的纸张、复合材料等片材作为成型材料，掌握 CO2 高功率激光束按零件的分层轮廓边界切割片材，层之间通过热压装置粘合在一起。该方法材料来源广泛、本钱较低。3) 选择性激光烧结SLSSelected Laser Sinter2ing：以金属、塑料、蜡、陶瓷等材料的粉末为成型材料，利用磙子铺粉，掌握 CO2 高功率激光束按零件的分层轮廓为边界填充扫描烧结。该方法材料利用率高、无须设计支撑。4) 熔化沉

29、积造型 FDMFused Deposition Modeling：将低熔点金属、蜡等材料制成丝状，在喷头处加热成半流淌状，掌握喷头以零件轮廓为界做填充运动，从喷头中挤压出的熔融材料凝固形成当前层。该方法整体结合强度好,但成型精度较低。2.3 注塑模具设计电吹风的注塑模具设计的一般流程包括建构出模具构件、创立分型曲面、分割工件、抽取模具元件和仿真开模等。其中，模具构件包括上模型腔和下模型腔、浇注系统、导向机构等。2.3.1 分型面的创立模具设计的主要技巧在于分型面的创立，分型面是模具的动模与定模协作接触的曲面，可分为单分型面和双分型面。本设计承受了单分型面注塑模,在设计过程中, 首先通过对电吹风

30、外形型的不同部位尺寸设定收缩率, 构建设计毛胚, 产生型腔、型芯特征尺寸。 然后通过装配, 使设计模型与型腔和型芯毛胚重叠, 并经过一系列曲面的生成、复制、剪切、合并等操作形成分型面。2.3.2 模具型腔和型芯的设计分型面创立完成后, 就能够以分型面拆出型芯体积 , 由凸凹模的体积产生型芯和型腔, 同时完成浇道系统的设计, 产生浇注件。就电吹风而言, 由Mold VolumeSp lit分割凸、凹模, 再由Mold CompExtract抽取设计模型, 浇道的创立可由切减等根本命令来实现 , 考虑到电吹风外外表的精度, 浇注的具体位置可放在上盖的扣边上, 具体浇注形式可承受点浇口。对于电吹风这

31、种外表精度要求较高的产品而言, 在注塑过程中的气泡问题也是要解决的问题之一。2.4 数控加工编程在电吹风的数控加工编程中，主要流程有：创立所要加工零件及模型，对零件进展工艺分析，机床、刀具和参数的选择以及后置处理。2.4.1 加工工艺分析数控加工程序编制方法有手工 (人工)编程和自动编程之分。手工编程， 程序的全部内容是由人工按数控系统所规定的指令格式编写的。自动编程即计算机编程，可分为以语言和绘画为根底的自动编程方法，本设计主要承受了计算机自动编程方法。由于工件外表为曲面，在加工过程中主要运用了曲面铣削加工。2.4.2 机床和刀具的选择在利用 Pro/E 进展数控加工编程中机床选择为系统默认

32、机床。数控加工刀具必需适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已渐渐标准化和系列化。PRO/ENGINEER40 的 NC 模块中，刀具的类型、几何参数及材料等可在“刀具设定“窗口中的“一般“选项卡中设置，在选择刀具时，应依据机床的加工力量、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素来确定刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整便利，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，由大到小，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。除此之外，选择刀具还应留意以下几个方面：对于凹形外表，在半精加工和

33、精加工时，应选择球头刀，以得到好的外表质量，但在粗加工时宜选择平端立铣刀或圆角立铣刀，这是由于球头刀切削条件较差；对凸形外表，粗加工时一般选择平端立铣刀或圆角立铣刀，但在精加工时宜选择圆角立铣刀，这是由于圆角铣刀的几何条件比平端立铣刀好；对带脱模斜度的侧面， 宜选用锥度铣刀，虽然承受平端立铣刀通过插值也可以加工斜面，但会使加工路径变长而影响加工效率，同时会加大刀具的磨损而影响加工的精度。总之，要使刀具的尺寸与被加工工件的外表尺寸相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常承受立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯外表或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片

34、的玉米铣刀；对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常承受球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。在进展自由曲面加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，切削行距一般取得很密，故球头常用于曲面的精加工。而平头刀具在外表加工质量和切削效率方面都优于球头刀，因此，只要在保证不过切的前提下， 无论是曲面的粗加工还是精加工，都应优先选择平头刀。另外，刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，必需引起留意的是，在大多数状况下，选择好的刀具虽然增加了刀具本钱，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，则可以使整个加工本钱大大降低。2.4.3 参数的选择1.切削深度 t机床、工件和刀具刚度允许的状

35、况下，t就等于加工余量，这是提高生产率的-个有效措施。为了保证零件的加工精度和外表粗糙度，一般应留肯定的余量进展精加工。数控机床的精加工余量可略小于一般机床。2.切削宽度L(ProNC中称其为“跨度。)一般L与刀具直径d成正比，与切削深度成反比。经济型数控加工中，一般L 的取值范围为：L=(05-08)d。其值越小，切削线就越密。3. 切削速度v提高v也是提高生产率的一个措施，但v与刀具耐用度的关系比较亲热。随着v的增大，刀具耐用度急剧下降，故v的选择主要取决于刀具耐用度。另外，切削速度与加工材料也有很大关系，例如用立铣刀铣削合金刚30CrNi2MoVA时。v可承受8mmin左右；而用同样的立

36、铣刀铣削铝合金时，v可选200mmin以上。4. 主轴转速n (Pro/NC中称其为:SPINDLE-SPEED-单位为rmin)主轴转速一般依据切削速度v来选定。计算公式为：n=v/d(rmin)，式中d为刀具或工件直径(mm)。5. 进给速度VF(ProNC中称其为:CUT_FEED。)VF应依据零件的加工精度和外表粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。VF 的增加也可以提高生产效率。加工外表粗糙度要求低时，VF可选择得大些。但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等的限制。除了上述参数外，在设置加工参数时常常见到的设置选项还有很多，只有充分理解这些参数的精准含义才能准确无误进展设置，如

37、：“PROF_STOCK_ALLOW“用于设置加工余量，这局部的设置等于同时指定X、Y、Z三个方向的加工余量，假设X、Y、Z三个方向的加工余量都全都，那就设置此项。“允许的未加工毛坯“和“允许的底部线框“等两项就不用再设了；“允许的未加工毛坯“用于设置粗加工的加工余量，此值等同于同时指定X、Y两个方向的值。当X、Y两个方向的加工余量和z方向的加工余量不同时， 就要设置此项和下面我们要三切削用量确实定ProNC中切削用量的设置在菜单治理器【制造参数】菜单中的【设置】子菜单中完成,设置时应依据我们预先拟定的加工工艺参数输入相应的值。第三章 基于 Pro/E的电吹风逆向造型3.1 、建立文件启动 P

38、ro/E 系统，单击文件、建，在增对话框的类型中选择零件， 子类型选择实体，输入文件名，取消选中的缺省模板，单击确定，在文件选项对话框中选择mmns-part-solid、单击确定进入 Pro/E 建模界面。3.2 、模型的建立1通过编辑填充命令分别构造四个填充平面，通过视图外观编辑器贴花导入要绘制产品的左视图、主视图、右视图、仰视图。在主视图中已经表达了产品的主题轮廓，而左右视图分别表达了两侧截面方向形 状，构建曲面时，可以依据外形绘制截面。仰视图主要表达了手柄、风筒局部顶部方向外形。如图 3-1图 3-1 填充图片2） 进入造型界面，通过在导入的图片边界上取点构建边界曲线，在构建曲线时需要

39、留意曲线的曲率，使所构造的曲线尽量光滑。如图 3-2图 3-2 构造曲线3） 利用修剪、复制、粘贴 等命令完成对电吹风主体曲线的绘制,并通过 插入可变截面扫描命令构建电吹风的头部曲面。如图 3-3图 3-3 电吹风头部曲面4） 进入造型命令模块，绘制电吹风后端部的外形曲线，并通过边界混合命令形成后端曲面。如图 3-4图 3-4 后端曲面5） 通过修剪、复制、粘贴等操作命令完成对电吹风手柄局部曲线的绘制，利用变截面扫描绘制手柄局部的曲面，并通过修剪、合并命令对曲面进展修饰。如图 3-5图 3-5 手柄部曲面6） 通过旋转、修剪命令绘制电吹风尾端的链接局部的外形，利用合并命令根本完成电吹风整体外形

40、的绘制。如图 3-6图 3-6 整体外形根本曲面7） 通过拉伸、偏移命令完成电吹风开关和通风孔外形设计。如图 3-7图 3-7 电吹风整体造型至此完成电吹风外形的设计。第四章基于 pro/E的电吹风实体注塑模型的建立4.1 建立文件在建立文件之前利用修剪命令将电吹风整体曲面分为对称的两局部，再利用曲面加厚命令对其中一局部曲面进展实体化。启动 Pro/E 系统，单击文件、建，在增对话框的类型中选择制造， 子类型选择模具型腔，输入文件名，取消选中的缺省模板，单击确定，在文件选项对话框中选择mmns-part-solid、单击确定进入 Pro/E 建模界面4.2 建立电吹风注塑模型1） 单击菜单治理

41、器中制造模型装配参考模型，在弹出的 翻开对话框中选择所要参考的模型。在元件放置添加 3 个约束。如表 所示。表 3-1 约束参数元件组件偏 移对齐TOP 平面MOLD-PARTING-PLN 平面重合对齐FRONT 平面MOLD-FRONT 平面重合对齐RIGHT 平面MOLD-RIGHT 平面重合如图 4-1图 4-1 参考模型2） 单击工件使用拉伸手动创立工件。如图 4-2图 4-2 工件毛坯3） 设置收缩率在模具选择收缩按尺寸，系统弹出按尺寸收缩，选择收缩公式为1+S，比率为 0.005。完成收缩率的设置。4） 设计分型面（1） 选择菜单治理器中的特征型腔组件曲面平坦 完成命令。（2）

42、选择特征掌握栏中的参照按钮选项，单击草绘定义按钮。然后选择MOLD-FRONT 基准面为草绘平面，单击草绘对话框中的草绘按钮。（3） 单击草绘工具栏中的选择现有边按钮，选择毛坯的四条边。（4） 单击草绘工具栏中确实定按钮，在单击特征工具栏中确实定按钮，即得到了平坦平面的分型面，然后利用合并命令构建整体分型面。如图 4-3图 4-3 分型面5） 分割体积块单击分割体积块选,择两个体积块全部工件完成,体积块名称为 MOLD-VOL-1 和 MOLD-VOL-2。单击模具元件,选择选取全部,确定完成创立模具元件。6） 抽取模具元件（1） 选择菜单治理器中的模具元件抽取命令。（2） 系统弹出创立模具元

43、件对话框，单击选取全部体积块按钮，然后单击确定按钮。（3） 选择菜单治理器中的完成/返回命令，完毕抽取模具原件。7） 创立导柱导套在模具中选择模具模型创立模具元件子类型 ,选择实体选项，输入名称为 daozhu-1，单击确定。在创立选项对话框中，创立方法选项组中选择空选项，单击确定。 在模型树右击型芯元件daozhu-1翻开，使用旋转，倒角，倒圆角,完成实体特征.。如图 4-4图 4-4 导柱在模型树右击 PINS-1.PRT 元件，选择编辑定义,在元件放置添加 3 个约束，如表 4-1 所示。表 4-1 约束参数元件 daozhu-1对齐底面对齐DTM1对齐DTM3组件偏移MOLD-VOL-

44、2 底面重合MOLD-RIGHT41MOLD-FRONT60选择 PINS-1.PRT 元件，选择编辑阵列，选择方向，第一方向参照为 MOLD-RIGHT，设置阵列数目为 2，阵列距离为 170。其次方向参照为 MOLD-FRONT，设置阵列数目为 2，阵列距离为 240。在模具中选择模具模型高级有用工具 切除，然后选择DOLL-CORE 作为切除对象，确定，在选择 daozhu-1 阵列得到的 4 根导柱作为参照零件，确定完成。使用类似的方法，创立 daotao-1 实体，完成实体。如图 4-5约束如表 4-2 所示。图 4-5 导套表 4-2 约束参数元件 daotao-1组件偏 移对齐底

45、面MOLD-VOL-1 底面重合对齐A-1 轴MOLD-RIGHT重合8） 完成电吹风的模具设计。如图 4-6图 4-6 电吹风模具电吹风的注塑模具设计至此完成。第五章 电吹风模具型腔的数控加工编程及仿真5.1 、建立文件启动 Pro/E 系统，单击文件、建，在增对话框的类型中选择制造， 子类型选择NC 组件，输入文件名，取消选中的缺省模板，单击确定，在文件选项对话框中选择mmns-part-solid、单击确定进入 Pro/E 建模界面。单击右菜单的制造模型装配参考模型，进入翻开对话框，选择 mold-vol-1-1.part 后单击翻开。弹出放置对话框选取缺省确定。5.2 、数控加工编程1） 创立工件单击制造模型创立工件，输入名称part后单击确定，弹出菜单项选择择拉伸加材料完成，在弹出的对话框中单击设置定义,选取零件地面为基准平面进展草绘，完成草绘图后在拉伸深度里输入 120 点击确定。如图 5-1图 5-1 工件毛坯2） 定义加工操作单击右菜单治理器中的制造设置，在弹出的对话框中单击机床设置，进给速度为 8000，道具更换时间为 2S。选取工件上外表、RIGHT 基准面和 TON 基准面来放置坐标系用以确定加工零点