摘要Pro/ENGINEER與MasterCAM是當(dāng)前國內(nèi)外模具設(shè)計與數(shù)控加工領(lǐng)域中使用最為廣泛的CAD/CAM軟件。二者的功能各有優(yōu)缺點，聯(lián)合應(yīng)用可提高模具設(shè)計與數(shù)控加工的質(zhì)量和效率。本論文闡述了用Pro/ENGINEER軟件進行數(shù)碼相機面殼的模具設(shè)計，然后將圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到MasterCAM軟件中進行數(shù)控編程的具體實現(xiàn)方法，并利用MasterCAM軟件生成數(shù)控加工代碼并輸送到加工中心或數(shù)控銑床進行加工的方法和主要工藝。MasterCAM作為在模具行業(yè)中早已被廣泛使用并備受贊譽的CAD/CAM系統(tǒng)，在中國的模具行業(yè)中也占有領(lǐng)先的地位。Pro/ENGINEER中NC模塊使用比較復(fù)雜，而且參數(shù)定義較繁瑣，相比之下MasterCAM中的NC模塊具有簡便實用、功能齊全、刀具路徑運算快等優(yōu)勢，另外MasterCAM軟件具有較強的曲面加工功能，而模具多由復(fù)雜曲面組成，在MasterCAM環(huán)境下更能詮釋曲面的匹配度，保證加工成型精度。通過此次注塑模的設(shè)計，掌握了相關(guān)模具設(shè)計的主要步驟，對于CAD/CAM軟件應(yīng)用方面有了進一步的提高。關(guān)鍵詞：注塑模；模具設(shè)計；刀具路線；數(shù)控加工

AbstractPro/ENGINEERandMasterCAMarewidelyusedindomesticandinternationalmouldsdesignanNCmachiningintheCAD/CAMrealm.ThecombinedapplicationofthesetwosoftwarescanimprovemoldsdesignanditsNCmachining’squalityandefficiency.ThispaperexpatiatesthemethodandmaintechniquestopaoceedthemoldsdedignoftheDigitalcameracover-panelwiththePro/ENGINEERsoftware,thenconvertthegraphicsdatatoMasterCAMsoftwaretoproceedtheNCpaogramme,andapplytheMasterCAMsoftwaretocreatetheNCmachiningcodeandtransportittothecontrolsystemoftheNCmachiningcenterortheNCmillingmachineforprocessing.Throughdesignthejetmould,Ihasgraspedthemainstepofthecorrellationmolddesigns,andalsohasthefurtherenhancementontheCAD/CAMsoftwareapplication.Keywords:Jetmould；Mouldsdesign；Toolpath；NCmachining

目錄1.緒論 12.數(shù)碼相機面殼前模的工藝分析 22.1零件結(jié)構(gòu)分析 22.2數(shù)控零件加工應(yīng)注意的內(nèi)容 22.3零件的工藝分析 32.3.1數(shù)控加工工藝分析 32.3.2工藝設(shè)計與進給路線的確定 32.3.3夾具的選擇與加裝定位 52.3.4刀具的選擇 62.3.5加工參數(shù)設(shè)置 63.數(shù)碼相機面殼的三維造型與模具設(shè)計 83.1用Pro/ENGINEER軟件對數(shù)碼相機面殼進行三維造型 83.1.1數(shù)碼相機面殼結(jié)構(gòu)尺寸 83.2用Pro/ENGINEER軟件對數(shù)碼相機面殼進行模具設(shè)計 83.2.1模具設(shè)計 93.2.2設(shè)置收縮率 93.2.3設(shè)計毛坯工件 103.2.4設(shè)計分型面 103.2.5分割體積塊 113.2.6抽取模具元件 123.2.7鑄模 123.2.8開模 133.3模具的工藝性分析 133.3.1模具的結(jié)構(gòu)尺寸 133.3.2模具的精度 133.3.3模具的材料 134.IGES數(shù)據(jù)文件的轉(zhuǎn)換 154.1從Pro/ENGINEER系統(tǒng)傳出凹模IGES數(shù)據(jù)文件 154.2MasterCAM系統(tǒng)轉(zhuǎn)入IGES數(shù)據(jù)文件 155.用MasterCAM軟件對數(shù)碼相機面殼進行數(shù)控加工 175.1對數(shù)碼相機面殼凹模進行數(shù)控加工 175.1.1加工坯料與對刀點的確定 175.1.2規(guī)劃曲面挖槽粗加工刀具路徑，預(yù)留量“0.3” 185.1.3工件參數(shù)設(shè)置 185.1.4曲面挖槽粗加工實體加工模擬 195.1.5規(guī)劃曲面挖槽加工刀具路徑，清除底部平坦部分殘料 205.1.6規(guī)劃曲面平行粗加工刀具路徑 225.1.7規(guī)劃曲面平行精加工刀具路徑 255.1.8規(guī)劃曲面等高外形精加工刀具路徑 275.2生成加工NC代碼 305.3傳輸NC程序 326.設(shè)計總結(jié) 33參考文獻 34致謝 351.緒論現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，尤其是電子、電器、儀表、汽車等工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展，幾乎都離不開注塑模的發(fā)展，而且需求量相當(dāng)大，對于注塑模的設(shè)計與制造的要求越來越高，2004年，塑料模具在整個模具行業(yè)中所占比例已上升到30%左右，在未來幾年中還將保持較高速度發(fā)展，能否向社會提供更多的優(yōu)質(zhì)模具會直接影響工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)成本和更新?lián)Q代的速度，所以注塑模只有設(shè)計合理和加工精密，才能保證產(chǎn)品零件的各項技術(shù)指標達到要求，向社會提供更多的優(yōu)質(zhì)模具，以加速新產(chǎn)品的投產(chǎn)與產(chǎn)品更新?lián)Q代，提供經(jīng)濟效益與競爭力。隨著計算機技術(shù)的進步，機械行業(yè)的設(shè)計與加工技術(shù)發(fā)展迅速，工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域的CAD/CAM軟件也得到了前所未有的發(fā)展，各種三維CAD/CAM軟件應(yīng)運而生，且各具特色。Pro/ENGINEER與MasterCAM是當(dāng)前國內(nèi)外模具設(shè)計與數(shù)控加工領(lǐng)域中使用最為廣泛的CAD/CAM軟件。Pro/ENGINEER具有強大的曲面和實體參數(shù)化造型功能，在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計與模具設(shè)計方面有一定的優(yōu)勢，但在加工方面因參數(shù)設(shè)置較為繁瑣，不利于學(xué)習(xí)和推廣，而MasterCAM在產(chǎn)品造型與模具設(shè)計方面的能力遠不如Pro/ENGINEER，但在數(shù)控加工中因性價比高、易于上手與可靠的加工性能，使其在模具行業(yè)的加工環(huán)節(jié)中根深蒂固。另一方面，由于Pro/ENGINEER進入國內(nèi)的時間比MasterCAM晚些，大部分的技術(shù)人員較早地接觸到MasterCAM，對其加工方式和特性已經(jīng)非常熟悉，因此，雖然Pro/ENGINEER也可以出加工程序，但目前國內(nèi)大部分的技術(shù)人員還是喜歡將Pro/ENGINEER中設(shè)計的模具轉(zhuǎn)到MasterCAM中出加工程序。兩者的配合使用是目前模具行業(yè)中普遍的工作模式。在本次設(shè)計中用Pro/ENGINEER軟件對數(shù)碼相機面殼進行三維造型與模具設(shè)計；將數(shù)碼相機面殼前模的三維模型轉(zhuǎn)到MasterCAM中，利用MasterCAM軟件對數(shù)碼相機面殼前模進行加工軌跡規(guī)劃和加工仿真，最后生成數(shù)控加工程序并進行相應(yīng)的后處理；最后利用數(shù)控銑床對數(shù)碼相機面殼凸模進行加工。2.數(shù)碼相機面殼前模的工藝分析2.1零件結(jié)構(gòu)分析零件的三維建模效果圖如下：圖1三維建模效果由圖1可知，數(shù)碼相機面殼前模是一以銑削加工為主的零件，零件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，通過建立零件的三維圖形，我們可對其進行選擇加工刀具，粗精加工余量等后置處理，之后生產(chǎn)加工G代碼，進行首件試切、批量生產(chǎn)。2.2數(shù)控零件加工應(yīng)注意的內(nèi)容（1）零件毛坯的可安裝性分析，是分析被加工零件的毛坯是否便于定位和裝夾，安裝基準要不要加工，夾壓方式和夾壓點的選取是否會有礙于刀具的運動，夾壓變形是否對加工質(zhì)量有影響。（2）毛坯的材質(zhì)的加工性分析，是分析所提供的毛坯材質(zhì)本身的機械性能和熱處理狀態(tài)，毛坯的鑄造品質(zhì)和被加工部位的材料硬度。（3）刀具運動的可行性分析，是分析工件毛坯外形和內(nèi)腔是否有礙于刀具定位，運動和切削的地方，對有礙部位是否允許進行刀檢。（4）加工余量狀況的分析，是分析毛坯是否有足夠的加工余量，孔加工部位是通孔還是盲孔，有無沉孔等，為刀具選擇，加工安排和加工余量分配提供依據(jù)。（5）分析零件圖紙尺寸的標注方法是否適應(yīng)數(shù)控加的特點。通常零件圖的尺寸標注方法都是要據(jù)裝配要求和零件使用特性分散地從設(shè)計基準引注，這樣會有許多麻煩。而數(shù)控加工零件圖則要求從同基準標注尺寸，這樣有利于編程和協(xié)調(diào)設(shè)計基準，工藝基準，測量基準與編程零點的設(shè)置和計算。（6）分析零件圖紙給標示構(gòu)成零件輪廓的幾何元素的條件是否充分。（7）分析零件結(jié)構(gòu)工藝是否有利于數(shù)控加工。2.3零件的工藝分析2.3.1數(shù)控加工工藝分析(1)加工零件的毛坯是一個長方體，便于對零件進行定位和裝夾，夾壓方式和夾壓點的選取對刀具運動沒有影響，毛坯的安裝性好，大大減化了工件的定位，安裝和夾具的設(shè)計。(2)零件外形大部分是凹槽，根需據(jù)凹槽的大小判斷毛坯的外形和內(nèi)腔沒有妨礙刀具定位、運動和切削的地方。(3)根據(jù)零件的可裝夾性和可加工性選用長寬合適的毛坯，沒有孔的加工所以不會出現(xiàn)盲孔，合理的加工余量為刀具的選擇、加工安排和加工余量分配提供了依據(jù)(4)零件圖紙的尺寸標注和理，有利于數(shù)控機床的編程和協(xié)調(diào)設(shè)計基準、工藝基準、測量與編程零點的設(shè)置和計算。2.3.2工藝設(shè)計與進給路線的確定1、數(shù)控加工工序劃分在工序劃分時應(yīng)考慮一下原則：（1）按所用刀具劃分工序原則，這樣可以減少換刀次數(shù)，壓縮空行和和減少換刀時間，減少不必要的換刀誤差。（2）按先粗后精的原則劃分加工工序，這樣可以減少粗加工變形對精加工的影響。（3）按先面后孔的原則劃分工序，這樣可以提高孔加工精度，避免面加工時引起的變形。表2.1工序劃分表工序號工序內(nèi)容刀具設(shè)備1粗銑輪廓圓鼻刀數(shù)控銑床2精銑輪廓球頭刀數(shù)控銑床2、加工余量的選擇加工余量泛指實體尺寸與零件尺寸之差。零件加工就是對大于零件尺寸的毛坯進行實體加工，使加工后的零件尺寸、精度、表面粗糙度均能符合圖紙的要求。工序間加工余量的選擇應(yīng)按以下兩條原則進行：（1）采用最小加工余量原則，以求縮短加工時間，降低零件的加工費用。（2）應(yīng)有充分的加工余量，特別是最后的工序。加工余量應(yīng)能保證達到工件圖紙上所規(guī)定的要求。在數(shù)控機床加工零件時，每道工序的加工路線都至關(guān)重要，它影響的零件加工效率和質(zhì)量，以與機床的加工精度與使用壽命，確定加工路線就是要確定刀具的加工軌跡與運行方向。此數(shù)碼相機面殼前模的加工路線確定為先銑數(shù)碼相機面殼前模大的凹槽，之后加工注塑槽，當(dāng)整個凹槽加工完畢之后，不要在切點處取消刀補和退刀，要安排一段切線方向繼續(xù)運動的距離，這樣可以避免在取消刀補，刀具與工作臺相撞而造成工件和刀具報廢。由參考資料可得，加工余量表2.2如下：

表2.2精銑加工方式余量表加工性質(zhì)加工面長度加工面寬度≤100＞100~300＞300~1000余量公差余量公差余量公差精銑≤1001.00.31.50.520.7＞100~10001.50.520.72.51.0＞1000~200020.72.51.231.2精加工后磨削，零件在裝置時未經(jīng)校準≤1000.30.10.40.12--＞100~10000.40.120.50.150.60.15＞1000~20000.50.150.60.150.70.15精加工后磨削，零件裝置在夾具中或用百分表校準≤1000．20.10.250.12--＞100~10000.250．120.30.150.40.15＞1000~20000.30．150.40.150.40.15確定粗加工余量為0.3。2.3.3夾具的選擇與加裝定位選擇定位方式時應(yīng)注意下面幾點：所選擇的定位方式有較高的定位精度，無超定位的干涉現(xiàn)象，零件的安裝基準最好與設(shè)計基準重合，便于安裝，找正和測量，有利于刀具的運動和簡化程序的編制。因為毛坯的形狀為規(guī)則的長方體，所以我們選用以下底面為基準面定位，以機床專用虎鉗夾住，這樣可直接計算出工件或夾具在工件臺上的位置，并能保證與機床中心的相對位置，定位十分方便。

2.3.4刀具的選擇選擇數(shù)控加工刀具、確定切削用量是數(shù)控加工工藝設(shè)計中十分重要的內(nèi)容，它關(guān)系到零件的加工質(zhì)量和加工效率。本次數(shù)碼相機面殼前模的制造，其毛坯是規(guī)則的長方體，加工中主要是曲面銑削加工，為了得到較高的加工質(zhì)量，在粗銑時選用直徑較大的圓鼻刀，在精銑時選用球頭刀。正確選擇切削條件，合理地確定切削用量，可有效地提高機械加工質(zhì)量和產(chǎn)量。而切削條件影響的因素有：(1)機床、工具、刀具與工件的剛性。(2)切削速度、切削深度、切削進給率。(3)工件精度與表面粗糙度。(4)刀具預(yù)期壽命與最大生產(chǎn)率。(5)切削液的種類、冷卻方式。(6)工件材料的硬度與熱處理狀況。(7)工件數(shù)量。(8)機床的壽命。表2.3刀具材料與許用量最高切削速度表序號刀具材料最高切削速度m/min1碳素工具鋼302高速鋼503超硬工具1504涂鍍刀具2505瓷金3006陶瓷10007CNB工具10008鉆石工具1000根據(jù)對以上的各種條件進行分析和根據(jù)刀具材料與許用量最高切削速度表選用高速銑刀切削速度為50mm/s2.3.5加工參數(shù)設(shè)置（1）粗加工是一般選擇圓鼻刀，此類型刀的剛性與耐磨性較好；粗加工時根據(jù)工件大小與形狀結(jié)構(gòu)，盡可能選擇直徑大的刀具。加工時刀具的進給速度、轉(zhuǎn)速與刀具的大小有關(guān)，一般大刀的進給速度較高、小刀較低，而大刀的轉(zhuǎn)速低、小刀較高；刀具進給速度、轉(zhuǎn)速還與加工的材料有關(guān)。（2）曲面精加工時一般選擇球刀，此類型刀加工的曲面質(zhì)量較好；曲面精加工時的進給速率較低，一般為300～500mm/min，以提高曲面加工質(zhì)量。表2.4加工參數(shù)設(shè)置表序號刀具進給率（mm/min）下刀速率（mm/min）退刀速率（mm/min）主軸轉(zhuǎn)速(r/mim)Z軸進給量mm加工余量mm1Φ16圓鼻刀10001000200020000.50.32Φ6圓鼻刀500500250022000.203Φ6圓鼻刀500500250020000.30.14Φ3球刀300300200030000.105Φ6球刀400400250020000.20

3.數(shù)碼相機面殼的三維造型與模具設(shè)計3.1用Pro/ENGINEER軟件對數(shù)碼相機面殼進行三維造型在進行數(shù)碼相機面殼模具設(shè)計與加工前，首先要利用Pro/ENGINEER系統(tǒng)下的【零件】模塊對數(shù)碼相機面殼進行三維造型，效果如圖1所示。圖1數(shù)碼相機面殼三維模型3.1.1數(shù)碼相機面殼結(jié)構(gòu)尺寸該面殼結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，尺寸設(shè)計為110*64*20(mm)，壁厚t=1mm，尺寸不大，適宜于注塑加工。3.2用Pro/ENGINEER軟件對數(shù)碼相機面殼進行模具設(shè)計數(shù)碼相機面殼三維造型完成后，利用Pro/ENGINEER系統(tǒng)下的【制造】、【模具型腔】模塊進行模具組件設(shè)計，它包括參考模型的布局、收縮率的設(shè)置、毛坯工件的設(shè)計、分型面的設(shè)計、分割體積塊、抽取模具元件、鑄件與開模幾大部分。3.2.1模具設(shè)計（1）調(diào)入模具參考模型選擇菜單欄中的【文件】-【新建】建立新的文件，在【類型】欄選擇【制造】模塊，在【子類型】欄選擇【模具型腔】模塊，在名稱輸入文件名“smxjmk”,單擊【確定】。選擇配合基準面的約束狀況，單擊【確定】。選擇模型樹中的【顯示】-【模型樹】，返回到模型樹列表狀態(tài)，隱藏參考模型自身的基準面和基準軸，只顯示模具的三個基準面，效果如圖2所示。圖2只顯示模具的3個基準面3.2.2根據(jù)鑄造理論，鑄件在溫度下降而凝固的過程中體積會縮小。因此在進行模具設(shè)計時，必須考慮材料對零件大小的影響，通常的做法是根據(jù)材料的特性適當(dāng)加大參考模型的尺寸，這樣在元件成型后會略有收縮，最后生成的零件才能得到設(shè)計要求。該產(chǎn)品的收縮率設(shè)置為“0.005”。設(shè)置收縮率如圖3所示。圖3收縮率3.2.3設(shè)計毛坯工選擇菜單管理器中的【模具模型】-【創(chuàng)建】-【工件】-【手動】命令，手動創(chuàng)建毛坯工件。選擇菜單管理器中【實體】-【加材料】-【拉伸】-【實體】-【完成】設(shè)計毛坯件效果如圖3所示。圖3毛坯示意圖3.2.4模具型腔設(shè)計的重點在于分型面的創(chuàng)建，模具分型面是型芯與型腔的分界線，分型面的實質(zhì)是曲面，是分割體積塊創(chuàng)建模具元件的依據(jù)。本設(shè)計的分型面采用裙邊曲面的形式生成，所以在設(shè)計分型面前，先要生成裙邊曲面所需的側(cè)面影像曲線，選擇菜單管理器中的【特征】-【型腔組件】-【側(cè)面影像】命令，接受默認設(shè)置參數(shù)，單擊【確定】。在菜單管理器中選擇【增加】-【裙邊】-【完成】，采用裙邊曲面方法產(chǎn)生分型面，如圖4所示。圖4從列表中拾取側(cè)面影線3.2.5在成功設(shè)計毛坯工件、設(shè)計分型面后，還必須對模具進行分割。分割模具就是以建立好的分型面為依據(jù)，分割出相應(yīng)的凹凸模。選擇菜單管理器中的【模具體積塊】-【分割】-【完成】。選擇好相應(yīng)的分型面后單擊【確定】，輸入相應(yīng)體積塊名稱，單擊【著色】-【確定】，效果分別如圖5、6所示。圖5著色顯示體積塊

圖6著色顯示體積塊3.2.6在Pro/ENGINEER的模具設(shè)計中，模具元件常常是通過用實體材料填充先前定義的模具體積塊而形成的。我們將這一自動執(zhí)行的過程稱為抽取。完成抽取后，模具元件成為功能強大的Pro/ENGINEER零件，并在模型樹中顯示出來。3.2.7在創(chuàng)建完凹模和凸模之后，可以在模型中進行模擬澆注，產(chǎn)生一個模擬的塑料件，以便檢查分型面的設(shè)計是否合理。選擇菜單管理器中的【鑄模】-【創(chuàng)建】命令，其效果如圖7所示。圖7鑄模模型3.2.8鑄模完成后，Pro/ENGINEER系統(tǒng)能模擬開模過程，以便更清晰地觀看模具型腔和型芯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，選擇菜單管理器中的【模具進料孔】-【定義間距】-【定義移動】命令進行開模模擬，并在提示區(qū)輸入移動距離“300“單擊【確定】，其效果如圖8所示。圖8鑄模零件向上移動3.3模具的工藝性分析3.3.1（1）凹模：尺寸為150*110*25（2）凸模：尺寸為150*110*223.3.2工件是數(shù)碼相機面殼模具，要求的精度較高，需按照數(shù)控銑床加工的方式才能達到該工件所需要的精度。3.3.3模具選材是整個模具制作過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)。模具選材需要滿足三個原則，模具滿足耐磨性、強韌性等工作需求，模具滿足工藝要求，同時模具應(yīng)滿足經(jīng)濟適用性。因此應(yīng)選用40Cr鋼，此材料屬于中碳調(diào)制鋼，冷鐓模具鋼。該鋼價格適中，加工容易，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院罂色@得一定的韌性、塑性和耐磨性。正火可促進組織球化，改進硬度小于160HBS毛坯的切削性能。在溫度550~570℃進行回火，該鋼具有最佳的綜合力學(xué)性能。根據(jù)以上分析該材料的綜合性能好、硬度適中、適合數(shù)控切削加工。

4.IGES數(shù)據(jù)文件的轉(zhuǎn)換4.1從Pro/ENGINEER系統(tǒng)傳出凹模IGES數(shù)據(jù)文件模具設(shè)計完成后，將凹模文件轉(zhuǎn)換為IGES格式文件，然后由MasterCAM系統(tǒng)轉(zhuǎn)入進行加工。轉(zhuǎn)出凹模IGES數(shù)據(jù)文件選擇菜單欄中的【窗口】命令，選擇模具文件“SMXJMK.MFG”,返回模具模塊。在模型樹列表中的“MOLD–VOL2.PRT”零件上單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇【打開】命令，選擇菜單欄中【文件】-【保存副本】命令，在【類型】欄選擇”IGES”格式，單擊【確定】。4.2MasterCAM系統(tǒng)轉(zhuǎn)入IGES數(shù)據(jù)文件（1）從Pro/ENGINEER系統(tǒng)中輸出凹模零件的IGES格式文件后便可以在MasterCAM系統(tǒng)中將其轉(zhuǎn)入進行加工。（2）轉(zhuǎn)入凹模IGES數(shù)據(jù)文件選擇【MAINMENU】回主菜單，選擇【FILE】-【Converters】-【IGES】-【Readfile】命令，轉(zhuǎn)入IGES數(shù)據(jù)文件，如圖9所示。圖9轉(zhuǎn)入的上模IGES數(shù)據(jù)文件凹模IGES數(shù)據(jù)文件的坐標處理。選擇【MAINMENU】回主菜單，選擇【Xform】-【Roate】-【All】-【Entities】命令旋轉(zhuǎn)所有幾何圖形。選擇【DONE】命令執(zhí)行，選擇【Origin】命令以系統(tǒng)原點為旋轉(zhuǎn)點。在選擇角度欄輸入“270”，單擊【OK】按鈕，結(jié)果如圖10所示圖10旋轉(zhuǎn)結(jié)果

5.用MasterCAM軟件對數(shù)碼相機面殼進行數(shù)控加工5.1對數(shù)碼相機面殼凹模進行數(shù)控加工5.1.1加工坯料與對刀點的確定在規(guī)劃數(shù)碼相機面殼凹模加工刀具路徑前，先確定加工幾何圖形所需要的坯料尺寸與加工邊界，并將圖形中心的最高點移到系統(tǒng)坐標原點，便于加工時以圖形中心對刀。選擇【MAINMENU】回主菜單，選擇【Create】/【CURVE】/【Alledges】命令，繪制曲面邊界，選擇上模的上表面，選擇【DONE】/【DOIT】命令，產(chǎn)生上表面的曲面邊界，效果如圖11、12所示。圖11選擇曲面圖12產(chǎn)生曲面邊界選擇【MAINMENU】回主菜單，選擇【DELETE】/【Only】/【Lines】命令，刪除線段，結(jié)果如圖13所示。圖13刪除線段結(jié)果5.1.2規(guī)劃曲面挖槽粗加工刀具路徑，預(yù)留量“0.3規(guī)劃數(shù)碼相機面殼凹模曲面挖槽粗加工刀具路徑，目的是粗切除大部分的工件材料。選擇【MAINMENU】回主菜單，選擇【TOOlpaths】/【Surface】/【ROUGH】/【Pocket】命令，進行曲面挖槽粗加工。選擇【AllSurface】命令，對所有曲面進行挖槽粗加工，選擇【DONE】命令執(zhí)行。系統(tǒng)產(chǎn)生曲面挖槽粗加工刀具路徑，效果如圖14所示。圖14曲面挖槽粗加工刀具路徑5.1.3工件參數(shù)設(shè)置在數(shù)碼相機面殼凹模進行曲面挖槽粗加工模擬前，先要對坯料工件參數(shù)進行設(shè)定。選擇【MAINMENU】回主菜單，選擇【Toolpaths】/【Jobsetup】命令，進行工件參數(shù)設(shè)置，系統(tǒng)自動計算出如圖15所示的工件坯料尺寸，單擊【OK】按鈕。圖15工件參數(shù)設(shè)置結(jié)果5.1.4曲面挖槽粗加工實體加工模擬利用MasterCAM系統(tǒng)提供的實體加工模擬功能，對工件進行實體粗加工模擬可以與時發(fā)現(xiàn)曲面挖槽粗加工中存在的問題，以便對不合理的粗加工參數(shù)加以改進。選擇【MAINMENU】回主菜單,選擇【TOOlpaths】/【Operations】加工操作管理命令，單擊【Verify】按鈕，進行實體加工模擬，效果如圖16所示。圖16曲面挖槽粗加工結(jié)果示意圖5.1.5規(guī)劃曲面挖槽加工刀具路徑，清除底部平坦部分殘料規(guī)劃數(shù)碼相機面殼凹模曲面挖槽加工刀具路徑、目的是清除對刀加工后在底部平坦部位余留下的殘料。選擇【MAINMENU】回主菜單,選擇【Toolpaths】/【Surface】/【ROUGH】/【Pocket】命令,進行曲面挖槽加工，選擇【AllSurface】命令，對所有曲面進行挖槽加工，選擇【DONE】命令執(zhí)行。系統(tǒng)彈出曲面挖槽加工對話框，相關(guān)參數(shù)進行設(shè)置，如圖22、23所示。圖22設(shè)置【Parameters】選項卡設(shè)置如圖23所示曲面挖槽加工參數(shù)圖23曲面挖槽粗加工參數(shù)設(shè)置單擊【Cutdepths】按鈕，輸入如圖24所示參數(shù)，單擊【確定】按鈕。圖24切削深度參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)提示選擇曲面挖槽邊界，選擇【Chain】命令，選擇【DONE】命令執(zhí)行，系統(tǒng)產(chǎn)生如圖25所示曲面挖槽加工刀具路徑。圖25曲面挖槽加工刀具路徑選擇【MAINMENU】回主菜單,選擇【TOOlpaths】/【Operations】加工操作管理命令，單擊【Verify】按鈕，進行實體加工模擬，效果如圖26所示。圖26曲面挖槽粗加工結(jié)果5.1.6規(guī)劃曲面平行粗加工刀具路徑規(guī)劃數(shù)碼相機面殼凹模曲面平行粗加工刀具路徑，將針對圓弧曲面進行粗切削。選擇【MAINMENU】回主菜單,選擇【Toolpaths】/【Surface】/【ROUGH】/【Parallel】命令,進行曲面平行粗加工，選擇【Cavity】命令，對凹體曲面進行平行粗加工，選擇如圖27所示圓弧曲面為粗加工曲面。圖27選擇加工曲面系統(tǒng)彈出曲面平行粗加工對話框，選擇已有的Φ6的圓鼻刀為加工刀具，并進行如圖28所示的參數(shù)設(shè)置。圖28選擇已有的加工刀具參數(shù)設(shè)置完單擊【確定】按鈕，選擇【DONE】命令執(zhí)行。系統(tǒng)產(chǎn)生曲面平行粗加工刀具路徑，如圖29所示。圖29曲面平行粗加工刀具路徑選擇【MAINMENU】回主菜單,選擇【TOOlpaths】/【Operations】加工操作管理命令，單擊【Verify】按鈕，進行實體加工模擬，效果如圖30、31所示。 圖30Φ16圓鼻刀進行平行粗加工圖31Φ6圓鼻刀進行平行粗加工結(jié)果5.1.7規(guī)劃曲面平行精加工刀具路徑規(guī)劃數(shù)碼相機面殼凹模曲面平行粗加工刀具路徑，將針對圓弧形曲面進行精切削。選擇【MAINMENU】回主菜單,選擇【Toolpaths】/【Surface】/【Finish】/【Parallel】命令,進行曲面平行精加工，選擇如圖32所示圓弧曲面為精加工曲面。圖32選擇加工曲面系統(tǒng)彈出參數(shù)設(shè)置對話框，進行設(shè)置相關(guān)參數(shù)，并單擊【確定】按鈕，如圖33所示。圖33設(shè)置【Surfaceparameters】選項卡單擊【確定】按鈕，選擇【DONE】命令執(zhí)行。系統(tǒng)產(chǎn)生如圖34所示曲面平行精加工刀具路徑。圖34曲面平行精加工刀具路徑。選擇【MAINMENU】回主菜單,選擇【TOOlpaths】/【Operations】加工操作管理命令，單擊【Verify】按鈕，進行實體加工模擬，效果如圖35所示。圖35Φ3球刀平行精加工結(jié)果5.1.8規(guī)劃曲面等高外形精加工刀具路徑規(guī)劃數(shù)碼相機面殼凹模曲面等高外形精加工刀具路徑，主要針對較陡曲面的余留殘料進行精加工。選擇【MAINMENU】回主菜單，選擇【Toolpaths】/【Surface】/【Finish】/【Contour】命令，進行曲面等高外形加工，選擇【AllSurface】命令，對所有曲面進行等高外形精加工，選擇【DONE】命令執(zhí)行。系統(tǒng)彈出曲面等高外形精加工對話框，進行相關(guān)參數(shù)設(shè)置，如圖36所示。圖36曲面等高外形精加工對話框選擇曲面等高外形精加工對話框中的【FinishContourparameters】選項卡，輸入如圖37所示參數(shù)。圖37設(shè)置【FinishContourparameters】選項卡相關(guān)參數(shù)設(shè)置完成后單擊【確定】按鈕，選擇【DONE】命令執(zhí)行，系統(tǒng)產(chǎn)生如圖38所示曲面等高外形精加工刀具路徑。 圖38曲面等高外形精加工刀具路徑選擇【BACKUP】命令返回上一層菜單。選擇【Operations】命令，系統(tǒng)彈出加工操作管理對話框，單擊【Verify】按鈕，進行實體加工模擬，效果如圖39所示。圖39Φ6球刀等高外形精加工結(jié)果

5.2生成加工NC代碼利用MasterCAM系統(tǒng)的post后處理功能，自動生成加工數(shù)碼相機面殼凹模所需要的NC代碼。圖40生產(chǎn)NC程序%O0000(PROGRAMNAME-SHANGMO2011)(DATE=DD-MM-YY-04-05-11TIME=HH:MM-19:24)N100G21N102G0G(16.BULLENDMILL1.RADTOOL-1DIA.OFF.-1LEN.-1DIA.-16.)N104T1M6N106G0G90G54X-23.448Y-46.58AN108G43H1Z30.N110Z5.1N112G1Z.1F1000.N114X-23.169N174X23.448N176X24.448Y47.581N178X-20.343Y47.563N180G3X-23.807Y45.498R4.482N182X-24.464Y43.132R5.188N184G1X-24.467Y35.172N186X-24.554Y34.078N188G2X-25.264Y31.783R7.105N190X-26.351Y30.15R5.778N192X-24.467Y25.127R7.816N194G1X-24.448Y-47.581N196X24.466Y-47.563N198X24.448Y47.581N200G0Z5.1N202Z30.N204X-22.786Y-45.901N500X-21.27Y30.308N502X-21.321Y30.276N504X-21.428Y30.197N506X-21.454Y30.178N508X-21.496Y30.152N510X-21.596Y30.072N512X-21.663Y30.028N514X-21.831Y29.876N516X-21.92Y29.808N518X-22.079Y29.643N520X-22.171Y29.561N522X-22.318Y29.386N524X-22.411Y29.291N526X-22.545Y29.106N528X-22.635Y28.998N530X-22.755Y28.808N532X-22.842Y28.688N534X-22.946Y28.494N536X-23.005Y28.398N538G0Z-17.04N540Z30.N542M5N544G91GN546G28X0.Y0.A0.N548M30%5.3傳輸NC程序利用MasterCAM系統(tǒng)的Communic傳輸功能，將系統(tǒng)自動生成的數(shù)碼相機面殼凹模NC代碼傳輸?shù)綌?shù)控加工設(shè)備的控制器內(nèi)。圖41傳輸參數(shù)設(shè)置對話框

6.設(shè)計總結(jié)MasterCAM作為在模具行業(yè)中早已被廣泛使用并備受贊譽的CAD/CAM系統(tǒng)，在中國的模具行業(yè)中也占有領(lǐng)先的地位。Pro/ENGINEER中NC模塊使用比較復(fù)雜，而且參數(shù)定義較繁瑣，相比之下MasterCAM中的NC模塊具有簡便實用、功能齊全、刀具路徑運算快等優(yōu)勢，另外MasterCAM軟件具有較強的曲面加工功能，而模具多由復(fù)雜曲面組成，在MasterCAM環(huán)境下更能詮釋曲面的匹配度，保證加工成型精度。本文中的實例只涉與到MasterCAM中NC加工的一部分，針對不同的零件還得因地制宜，從MasterCAM的NC中選擇最好的方案來加工不同類型、不同結(jié)構(gòu)的模具。本次設(shè)計主要運用了Pro/ENGINEER軟件和MasterCAM軟件，首先運用Pro/ENGINEER軟件對數(shù)碼相機面殼進行三維造型，再對數(shù)碼相機面殼進行模具設(shè)計得到需要加工的數(shù)碼相機面殼前模的模具。然后利用MasterCAM軟件對數(shù)碼相機面殼前模進行粗加工和精加工刀具路徑規(guī)劃。通過本次的畢業(yè)設(shè)計讓我更加系統(tǒng)的了解Pro/ENGINEER軟件和MasterC