I 摘 要 本文主要研究基于 先利用 后以零件的三維實(shí)體模型為依據(jù)，得到它的實(shí)體造型，并討論了零件三維實(shí)體建模的方法、建模過程與處理技巧。 在零件形狀結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，制定它們的加工工藝，分析數(shù)控自動(dòng)編程的方法與特點(diǎn)，利用 成粗加工、半精和精加工的 對生成的操作進(jìn)行切削仿真加工，檢查操作的正確性。最后對生成的操作進(jìn)行后置處理，生成數(shù)控機(jī)床可以識別的 關(guān)鍵詞： 動(dòng)編程 of to AD AM on G of G AD to be on on Be on up AMs G, Cs to is to NCs PT be 錄 引 言 . 1 第 1 章 概述 . 2 術(shù)發(fā)展簡史 . 2 術(shù)概要 . 3 課題零件介紹 . 4 第 2 章 鍛模零件工藝分析 . 5 模零件結(jié)構(gòu)形狀分析 . 5 模零件工藝分析 . 5 第 3 章 鍛模零件 模 . 6 3 1 鍛模零件實(shí)體建模方案 . 6 3 2 鍛模零件 模過程 . 6 第 4 章 鍛模零件 工 . 16 4 1 創(chuàng)建毛坯 . 16 4 2 創(chuàng)建刀具、方法和幾何體父節(jié)點(diǎn)組 . 16 4 3 創(chuàng)建刀具軌跡 并生成數(shù)控程序 . 21 結(jié) 論 . 34 參考文獻(xiàn) . 35 致 謝 . 35 基于 三維曲面 計(jì)和 動(dòng)編程研究 1 引 言 隨著電子技術(shù)在制造業(yè)的推廣及應(yīng)用 , 傳統(tǒng) 機(jī)械加工方法正逐漸被先進(jìn)的 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造 ) 所取代。應(yīng)用傳統(tǒng)的加工方法 , 不僅生產(chǎn)率低 , 且精度得不到保證 , 為我們開辟了一種新的設(shè)計(jì)、加工途徑 , 并使機(jī)械制造能力上了一個(gè)新的臺階。 X 作為參數(shù)化 件系統(tǒng)的代表，主要用于汽車 、 航空航天 、 機(jī)械電子 、模具制造等行業(yè)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品零件或組件從概念設(shè)計(jì)到制造全過程設(shè)計(jì)的自動(dòng)一體化，提供了以參數(shù)化為基礎(chǔ)，基于特征實(shí)體造型，部件間的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)等技術(shù)。其核心技術(shù)是采用非均勻有理 B 樣條（ 為曲面造型的基礎(chǔ)，融線框模型 、 曲面造型 、 實(shí)體造型為一體。參數(shù)化和特征化的實(shí)體模型系統(tǒng)，系統(tǒng)是建立在統(tǒng)一的富有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，提供了工程上的完全關(guān)聯(lián)性，使 部分?jǐn)?shù)據(jù)自由聯(lián)動(dòng)切換。 以基本特征作為交互操作的基礎(chǔ)，利用特征技術(shù)，用戶可以在更高層次上進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì) 、 模具設(shè)計(jì) 、 數(shù)控加工編程 、 工程分析，實(shí)現(xiàn)并行工程 集成與聯(lián)動(dòng)。系統(tǒng)采用統(tǒng)一的三維幾何模型，使產(chǎn)品設(shè)計(jì) 、 模具設(shè)計(jì) 、 數(shù)控編程 、 工程分析等環(huán)節(jié)的修改自動(dòng)映射到與其關(guān)聯(lián)的環(huán)節(jié)，排除不協(xié)調(diào)，保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的統(tǒng) 一性和唯一性?；陉P(guān)聯(lián)模型的產(chǎn)品定義包含產(chǎn)品的生命周期（設(shè)計(jì) 、 分析 、 制造 、 檢測等）信息，產(chǎn)品數(shù)據(jù)定義規(guī)范化使產(chǎn)品生命周期的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表達(dá)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，不僅有利于與 且支持產(chǎn)品及模具工裝設(shè)計(jì) 、 工程分析 、 數(shù)控編程 、 生產(chǎn)管理等信息的共享。在 供的二次開發(fā)函數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，用戶可用 C 或 C+語言進(jìn)行二次功能開發(fā)， X 提供的基于專家的模具設(shè)計(jì) 、 先進(jìn)的數(shù)控加工編程功能使得模具設(shè)計(jì)與制造變得更為輕松可靠。 我們運(yùn)用 完成了零件模型建立 加工過程的設(shè) 計(jì) 加工過程的仿真 加工參數(shù)修正 數(shù)控機(jī)床后置處理轉(zhuǎn)換 生成數(shù)控程序 數(shù)控加工 , 從而滿足各項(xiàng)要求。采用這種方法不僅減少了編程人員的計(jì)算量 , 還在一定程度上提高了產(chǎn)品的制造質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 基于 三維曲面 計(jì)和 動(dòng)編程研究 2 第 1 章 概述 0年代興起的一門新技術(shù)，它發(fā)展十分迅速，到 80年代初，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家已經(jīng)形成一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)。 產(chǎn)品開發(fā)中，引入該技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、工程與結(jié)構(gòu)分析，詳細(xì)設(shè)計(jì)及數(shù)控編程，能大大提高產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)造顯著的效益。 僅在于它具有提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短產(chǎn)品的試制和生產(chǎn)周期等極具吸引力的優(yōu)點(diǎn)，更重要的是，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫的支持下，它與制造自動(dòng)化系統(tǒng)、質(zhì)量保證系統(tǒng)以及管理信息有機(jī)組成計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(，將對社會勞動(dòng)生產(chǎn)方式有根本性的影響，對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造，對新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的興起與發(fā)展，對增強(qiáng)國際競爭能力等方面都有巨大的推動(dòng)作用。 進(jìn)我們對先進(jìn)制造技術(shù)和生產(chǎn)模式的探索，我們己經(jīng)從傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)向數(shù)控加工，柔性制造乃至計(jì)算機(jī)集成制造 (生產(chǎn)模式上。 術(shù)是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) (的基礎(chǔ)技術(shù)，它的發(fā)展和應(yīng)用水平己成為衡量一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)和工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。 術(shù)發(fā)展簡史 1963年，美國麻省理工學(xué)院的 系統(tǒng)的理論和技術(shù)奠定了 隨著交互式圖形生成技術(shù)的發(fā)展， 60年代中后期，美國的一些大公司十分重視 入相當(dāng)大的資金對 進(jìn)行研究和開發(fā)，研制出一些 克希德的用汽車的 時(shí)的 模龐大、價(jià)格昂貴，只有經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚和技術(shù)力量強(qiáng)大的大型企業(yè)和科研單位才能研究和應(yīng)用這一技術(shù) . 進(jìn)入 70年代后期，計(jì)算機(jī)硬件的性價(jià)比不斷提高，圖形輸入板、大容量磁盤存儲器和廉價(jià)的存儲器的相繼出現(xiàn)，以及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件的開發(fā)，促使小型機(jī)和超級小型機(jī)為主的 場并成為主流。出現(xiàn)了專門經(jīng)營 硬件的公司，如 大型計(jì)算機(jī) 價(jià)格相對便宜，使用和維護(hù)也相對簡單。因此 用范圍相繼擴(kuò)大，主要集中在航空、電子和機(jī)械工業(yè)。同時(shí)對三維造型技術(shù)開始進(jìn)行研究。 70年代末， 32位工作站和微機(jī)的出現(xiàn)對 作站具有較高的響應(yīng)速度，特別運(yùn)用于 且，網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 的支持使得資源可以共享，各臺計(jì)算機(jī)能夠發(fā)揮各自的特點(diǎn) 以根據(jù)需要和經(jīng)濟(jì)條件以及基于 三維曲面 計(jì)和 動(dòng)編程研究 3 步發(fā)展和擴(kuò)大 80年代中后期，工作站平臺的 目前己經(jīng)成為 統(tǒng)應(yīng)用的主流。這種系統(tǒng)的制造商只提高硬件和系統(tǒng)軟件，而具體的 在活躍在市場上的公司有 產(chǎn)品種類多，各具特色。 隨著微機(jī)的性能價(jià)格比的不斷提高以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，許多公司己將以預(yù)見，隨著 性能、低價(jià)格、易維護(hù)的微機(jī)平臺 統(tǒng)將成為主流。 術(shù)概要 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造，簡稱 的是以計(jì)算機(jī)作為主要技術(shù)手段，處理各種數(shù)字信息與圖形信息，輔助完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造中的各項(xiàng)活動(dòng)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是人和計(jì)算機(jī)相結(jié)合，各盡所長的新型設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)過程包含分析和綜合兩個(gè)方面的內(nèi)容 設(shè)計(jì)方法經(jīng)過綜合、分析，轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)學(xué)模型和解析這些模型的程序。在 程序運(yùn)行過程中，人可以評價(jià)設(shè)計(jì)結(jié)果，控制設(shè)計(jì)過程 ;計(jì)算機(jī)則可以發(fā)揮其分析計(jì)算和存儲信息的能力，完成信息管理、繪圖、模擬、優(yōu)化和其他數(shù)值分析任務(wù)。人和計(jì)算機(jī)相結(jié)合，在設(shè)計(jì)過程中兩者發(fā)揮各自的優(yōu)勢，有利于獲得最優(yōu)設(shè)計(jì)結(jié)果，縮短設(shè)計(jì)周期。 計(jì)算機(jī)輔助制造是利用計(jì)算機(jī)對制造過程進(jìn)行設(shè)計(jì)、管理和控制 算機(jī)輔助制造包括工藝設(shè)計(jì)、數(shù)控編程和機(jī)器人編程內(nèi)容。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造關(guān)系十分密切。開始，計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)和數(shù)控加工自動(dòng)編程是兩個(gè)獨(dú)立發(fā)展的分支。但是隨著它們的推廣應(yīng)用，二者之間的相互依存關(guān)系變得越來越 明顯了。設(shè)計(jì)系統(tǒng)只有配合數(shù)控加工，才能充分顯示其巨大的優(yōu)越性。另一方面，數(shù)控技術(shù)只有依靠設(shè)計(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生的模型才能發(fā)揮其效率 實(shí)際應(yīng)用中二者很自然地緊密結(jié)合起來，形成了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造集成系統(tǒng)。在 統(tǒng)中，設(shè)計(jì)和制造的各個(gè)階段可利用公共數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。公共數(shù)據(jù)庫將設(shè)計(jì)與制造過程緊密聯(lián)系為一個(gè)整體。數(shù)控自動(dòng)編程系統(tǒng)利用設(shè)計(jì)的結(jié)果和產(chǎn)生的模型，形成數(shù)控加工機(jī)床所需的信息。 著提高產(chǎn)品質(zhì)量，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 分類。 按系統(tǒng)的功能范圍， 統(tǒng)可分為通用系統(tǒng)和專用系統(tǒng)兩類。通用的 應(yīng)范圍較廣，例如， , 類 體和曲面造型模塊、繪圖模塊、裝配與零件設(shè)計(jì)模塊、有限元分析模塊、數(shù)據(jù)交換與傳輸模塊和 專用的 類系統(tǒng)通常只能適用于一定的專業(yè)，或用于解基于 三維曲面 計(jì)和 動(dòng)編程研究 4 決某一類問題 模 統(tǒng)和注塑模 按運(yùn)行方式， 然人們正在研究以人工智能方式為基礎(chǔ)的 在目前的技術(shù)發(fā)展水平方面計(jì)算機(jī)尚難以自動(dòng)完成設(shè)計(jì)和制造中的全部工作。因此，絕大多數(shù) 種系統(tǒng)以交互方式進(jìn)行，由于計(jì)算機(jī)檢索數(shù)據(jù)，分析計(jì)算，并將運(yùn)算結(jié)果的圖形或數(shù)據(jù)的形式顯示在屏幕上，利用鍵盤和圖形板等交互設(shè)備輸入?yún)?shù)，選擇方案、修改設(shè)制、控制運(yùn)行的進(jìn)程。 另外， 作站系統(tǒng)和微機(jī)系統(tǒng) ;按軟件的開放性可 分為交鑰匙系統(tǒng) (可編程系統(tǒng) ( 課題零件介紹 鍛模材料為 5圖 鍛模零件圖。 圖 鍛模零件圖 基于 三維曲面 計(jì)和 動(dòng)編程研究 5 第 2 章 鍛模零件工藝分析 模 零件結(jié)構(gòu)形狀分析 這是一磨擦楔塊鍛模零件，零件中間凹，兩邊有凸臺，而且是一個(gè) 2 的斜臺，四周有一圈深 6飛邊（跑料）槽，中間凹下去的部分是零件最核心的型腔部分， 深處的形狀是個(gè)矩形，它的四周是四個(gè)不同角度的斜面，這是整個(gè)鍛模零件最核心的部分。為了避免應(yīng) 力集中，整個(gè)鍛模曲面的交接處和四周角落都倒有 3過渡圓角。 模零件工藝分析 這是一磨擦楔塊鍛模零件，材料為 5材料具有優(yōu)異的韌性和良好的冷熱疲勞性能，毛坯外形為已加工成形。為提高加工效率，先采用較大的 32圓鼻刀（硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具）對鍛模零件進(jìn)行粗加工（型腔銑），生成 程毛坯”（ ,然后換 10立銑刀進(jìn)行殘料加工。粗加工之后，采用固定軸曲面輪廓銑中區(qū)域銑削驅(qū)動(dòng)方式，用 8球頭刀對跑料槽和型腔進(jìn)行半精加工，用同 樣的驅(qū)動(dòng)方式對鍛模左右兩凸臺面進(jìn)行半精加工，然后復(fù)制上述兩個(gè)半精加工刀具軌跡，通過修改切削參數(shù)的方式，把半精加工的刀具軌跡修改成精加工刀具軌跡。最后用 20藝方案見表 工藝方案 序號 加工部位 方法 加工方式 刀具號 刀具類型 /軸轉(zhuǎn)速n/r 給速度vf/ 鍛模整體 粗加工 型腔銑 1 32鼻刀 600 350 2 殘留部位 粗加工 型腔銑（殘料 加工） 2 10 立銑刀 800 350 3 跑料槽及鍛模型腔 半精加工 固定軸曲面輪 廓銑 3 8 球頭刀 1200 250 4 鍛模左右兩凸臺面 半精加工 固定軸曲面輪 廓銑 3 8 球頭刀 1200 250 5 跑料槽及鍛模型腔 精加工 固定軸曲面輪 廓銑 4 6 球頭刀 1600 150 6 鍛模左右兩凸臺面 精加工 固定軸曲面輪 廓銑 4 6 球頭刀 1600 150 7 鍛模分型 平面 精加工 面銑 5 20 立銑刀 1600 150 基于 三維曲面 計(jì)和 動(dòng)編程研究 6 第 3 章 鍛模零件 模 模零件實(shí)體建模方案 圖樣中確定零件形狀的關(guān)鍵截面有四個(gè)：主視 圖的左端面 、 右端面和中間的 面。圖樣中提供的最關(guān)鍵的尺寸是 面尺寸和 2 傾斜角，根據(jù)這些數(shù)據(jù)我們可以推算出其余三個(gè)截面，最終根據(jù)這四個(gè)截面來造型。具體建模方案是： （ 1） 做出四個(gè)截面。 （ 2） 根據(jù)左右二端的截面線做拉伸，得到整個(gè)造型的主體。 （ 3） 根據(jù)中間二個(gè)截面做拉伸切除，做出型腔中 分。 （ 4） 根據(jù) 處的長方形和四周的斜度做出延伸到上面的截面并做拉伸切除，得到 腔。 （ 5） 做出 6槽的凸形，與已經(jīng)做好的模型進(jìn)行布爾運(yùn)算。 （ 6） 倒出各圓角。 模零件 模過程 (1)生成底部截面線 進(jìn)入建模界面后，選擇 【 曲線 】 中 【 矩形 】 命令，在 【 點(diǎn)構(gòu)造器 】 中，輸入第一頂點(diǎn)坐標(biāo) 【 160】 ， 【 130】 ，第二頂點(diǎn)坐標(biāo) 【 ， 【 。點(diǎn)擊確定，完成底部的矩形截面線。 圖 成底部截面線 為便于畫出鍛模關(guān)鍵的四個(gè)重要截面（左 、 右端面， 面），我們需要切換旋轉(zhuǎn)工作坐標(biāo)系。先用 【 原點(diǎn) 】 命令移動(dòng)坐標(biāo)系原點(diǎn)，移動(dòng)值 ， 110】 。再用 【 旋轉(zhuǎn) 】 命令，選中 【 ： ，旋轉(zhuǎn) 【 角度 】 輸 入 【 90】 ，點(diǎn)擊確定，坐標(biāo)系變換如圖 示。 (2)畫出 面內(nèi)的圖形 基于 三維曲面 計(jì)和 動(dòng)編程研究 7 先進(jìn)入繪制草圖環(huán)境，先畫出大概輪廓，再添加草圖約束和標(biāo)注尺寸如圖 示。 圖 面草圖 圖 面輪廓選取 圖 換對話框 (3)畫出其他三個(gè)面的輔助面 先選擇 【 隱藏 】 命令，在 【 分類選擇 】 中點(diǎn)擊（類型），在 【 類型選擇 】中點(diǎn)選 【 基準(zhǔn) 】 ，點(diǎn)擊確定，回到上層菜單，再點(diǎn)擊（選擇所有的），最后點(diǎn)擊確定，把草圖中基準(zhǔn)全部隱藏起 來。 作左端面的截面輔助線：選擇 【 變換 】 命令，點(diǎn)擊（類型），在 【 類型基于 三維曲面 計(jì)和 動(dòng)編程研究 8 選擇 】 中選擇 【 曲線 】 ，點(diǎn)擊確定后選擇如圖 示草圖中所作的幾條線段，點(diǎn)擊確定出現(xiàn) 【 變換 】 對話框，如圖 示。在其中選擇（平移），再點(diǎn)擊（增量），在 輸入 【 65】 后用（復(fù)制）方式完成左端面輔助線。 用同樣的方法把 面的圖形平移到 面和右端面，分別在 和 【 后用（復(fù)制）方式完成變換操作，如圖 示。 圖 移復(fù)制效果圖 圖 2 的直線 (4)作出 2 的直線 先在 【 工作坐標(biāo)系 】 的 【 旋轉(zhuǎn) 】 命令中選擇 【 ： 。旋轉(zhuǎn) 【 角度 】 為 【 2】 。然后在 【 曲線 】 中 【 基本曲線 】 命令中選擇畫（直線）方式，在 【 點(diǎn)構(gòu)造器 】 中第一點(diǎn) 入 【 70】 ，第二點(diǎn) 入 【 。如圖 示。 (5)作出左端面線 用 【 基本曲線 】 命令中（直線）方式捕捉上方圓弧象限點(diǎn)和下方直線中點(diǎn)畫直線。然后用 【 變換 】 命令中（平移）方式，捕捉剛作的直線上方頂點(diǎn)和交點(diǎn)，復(fù)制出左端面等距圓弧線如圖 示。 再用 【 基本曲線 】 命令中直線方式 ，畫等距圓弧與兩端點(diǎn)的切線，刪除上方一圓弧和兩直線。 最后用 【 基本曲線 】 命令中 （ 直線 ） 方式畫出左端面線，先以一端上方端點(diǎn)為起點(diǎn)，過程中點(diǎn)選 【 平行于 】 欄中 捕捉左下角端點(diǎn)，自動(dòng)生成平行線端點(diǎn)，再把兩點(diǎn)相連，用同樣方法作出另一端的線段，最終如圖 示。 圖 端面等距圓弧線 圖 左端面線 基于 三維曲面 計(jì)和 動(dòng)編程研究 9 (6)作出右端面線 作右端面線可參照第 5 步中的方法，將右端面的等距線完成。其中平移圓弧線可參照第 5 步中的方法，連接端面線可參照第 5 步中的方法，最終如圖 示。 圖 出右端面線 圖 視截面圖 (7)作出 視截面圖 作 視截面線可參照第 5 步中的方法將 視截面的等距線完成。其中平移圓弧線可參照第 5 步中的方法，連接端面線可參照第 5 步中的方法，最后結(jié)果如圖 示。 (8)作 視中 距部分的截面圖 用 【 曲線 】 命令中的 【 偏置 】 ，選中 面上端的圓弧以及圓弧兩端的切線，使偏置方向朝下，偏置距離為 【 。再用曲線編輯中的裁剪，把兩端多余的偏置部分修剪掉，完成結(jié)果如圖 示。 (9) 作 視中 距部分的截面圖 步驟與上面第 8 步的繪制相同，其中需要用點(diǎn)選曲線來選擇要偏置的三條線，作出后如圖 示。 (10)拉伸得出整個(gè)主體 圖 視中 距部分的截面圖 基于 10 在 【 層設(shè)置 】 的 【 工作 】 欄中輸入 【 2】 ，使 2 層為工作層。用 【 自由形式特征 】 中 【 通過曲線 】 命令，選擇左端面的截面線為第一曲線，右端面的截面線為第二曲面。選擇過程中起點(diǎn)和箭頭方向要一致，如圖 示。其余參數(shù)按默認(rèn)設(shè)置，最后可得出整個(gè)主體，如圖 示。 圖 取左右端 面線 圖 伸出主效果圖 (11)拉伸出 分的型腔 選擇 【 工作坐標(biāo)系 】 的 【 原點(diǎn) 】 命令，在 【 點(diǎn)構(gòu)造器 】 的 輸入 【 50】 。 用 【 曲線 】 中 【 基本曲線 】 命令的（直線）方式，在 【 點(diǎn)構(gòu)造器 】 中輸入第一點(diǎn)的 【 80】 ，第二點(diǎn)的 【 ，如圖 示。 選擇 【 編輯 】 中 【 變換 】 命令，把剛作出的直線進(jìn)行（平移）和（復(fù)制），其中選擇（增量）方式，在 輸入 【 ，最后結(jié)果如圖 下面作裁剪體的兩個(gè)截面：用 【 曲線編輯 】 中 【 裁剪 】 命令，在 【 過濾器 】 欄中選擇（曲線），勾選（裁剪邊界對象）選項(xiàng)，以 面左下角的直線段為第一邊界 、 無第二邊界，選取 面上方直線左端為裁剪（延伸）對象；再以 面右下角的直線段為第一邊界 、 無第二邊界，選取面上方直線右端為裁剪（延伸）對象。 用同樣的方法將 面中的上方直線延伸，此時(shí)結(jié)果如圖 示。 圖 成頂部直線 圖 移復(fù)制頂部直線 基于 三維曲面 動(dòng)編程研究 11 圖 割曲線 圖 擇曲線 用 【 曲線編輯 】 中 【 分割曲線 】 命令將圖 兩截面兩側(cè)四條直線分別在與內(nèi)側(cè)曲線交點(diǎn)出進(jìn)行分割。選擇（根據(jù)邊界對象分段），在點(diǎn)構(gòu)造器中捕捉分割點(diǎn)（兩截面兩側(cè)四條直線與內(nèi)側(cè)曲線四個(gè)交點(diǎn)）。 用自由形式特征中通過曲線命令，選擇如圖 示的曲線，其余按參數(shù)默認(rèn)設(shè)置，在布爾運(yùn)算中選擇（減）方式，即將主體減出 分的型腔，其實(shí)體結(jié)果如圖 示。 圖 分的型腔 圖 擇 保留曲線 (12)拉伸出 分型腔體 用 【 隱藏 】 命令選擇實(shí)體與上一步中作出的截面線，只留下如圖 【 偏置 】 命令，選擇（曲線）方式，然后選擇 面下方直線，在 【 點(diǎn)構(gòu)造器 】 中，選擇 面下方直線的左端點(diǎn)，使偏置箭頭方向向右，在 【 距離 】 欄中輸入 【 44】 ，點(diǎn)擊應(yīng)用后再在 【 距離 】 欄中輸入 【 13】 ，出現(xiàn)兩條偏置直線。 用 【 基本曲線 】 命令中（直線）方式畫出底面線框，在 【 點(diǎn)方式 】 下拉菜單中選擇（端點(diǎn)）方式。 作上表面線框，需滿足 11 和 53 等要求。先做輔助線段，選擇 【 工作坐標(biāo)系 】 中 【 原點(diǎn) 】 命令，在 【 點(diǎn)構(gòu)造器 】 輸入 【 ， 輸入【 。再選擇 【 旋轉(zhuǎn) 】 命令在 【 旋轉(zhuǎn)工作坐標(biāo)系 】 中選擇 【 + ： ，旋轉(zhuǎn) 【 角度 】 為 【 90】 基于 12 繪制 11 和 53 兩條角度線：選擇 【 基本曲線 】 命令中（直線）方式，捕捉底面左側(cè)偏置線的中點(diǎn)，在 【 長度 】 欄中輸入 【 100】 ，在 【 角度 】 欄中輸入 【 101】 ，即可畫出 11 的斜面控制線。同樣捕捉底面右側(cè)偏置線的中點(diǎn)，在 【 長度 】 欄中輸入 【 100】 ，在 【 角度 】 欄中輸入 【 53】 ，即可畫出53 的斜面控制線。 作兩條 120 斜壁線：選擇 【 變換 】 命令中（平移） 方式，選擇左端面中右下直線段，然后選擇（至一點(diǎn)）和復(fù)制。用同樣方法移動(dòng)另一線段。然后用 【 剪裁 】 命令將剛作出的四條直線分別進(jìn)行剪裁和延伸至同一平面，其中需選擇 【 平面子功能 】 中 【 面 】 ，最后結(jié)果如圖 示。 選擇基本曲線命令中 （ 直線 ） 方式繪制上方的截面。如圖 示。 最后進(jìn)行拉伸和布爾運(yùn)算減：選擇 【 自由形式特征 】 中 【 通過曲線 】命令，分別選擇上端面的截面線和底面的截面線，其中起點(diǎn)和箭頭方向須一致。如圖 示。在 【 布爾操作 】 中選擇（減），即得到如圖 示 分型腔體。 圖 120 斜壁線 圖 出 上 方 的 截 面 圖 擇曲線 基于 13 圖 伸出 腔體 圖 6槽的輔助曲面線 (13)作出 6槽的輔助曲面 選擇 【 成形特征 】 中 【 抽取 】 命令，用（提取線）方式，選擇左、右端面上的輪廓線。用 【 偏置 】 命令，對左、右端面線進(jìn)行偏置，其中方向箭頭應(yīng)向下， 【 距離 】 為 【 6】 。結(jié)果如圖 示。 選擇選擇 【 自由形式特征 】 中 【 通過曲線 】 命令，選擇偏置出的左、右端面線，其中起點(diǎn)和箭頭方向須一致如圖 示。最后得到如圖 圖 擇曲線 圖 6槽的輔助曲面 (14)作出 6槽的輔助平面 選擇工作坐標(biāo)系中原點(diǎn)命令，出現(xiàn)點(diǎn)構(gòu)造器，然后捕捉左端面線右端點(diǎn)，在 輸入 50。再選擇旋轉(zhuǎn)命令在 【 旋轉(zhuǎn)工作坐標(biāo)系 】 中選擇 【 ，旋轉(zhuǎn) 【 角度 】 為 【 90】 。 畫出 6槽的截面線：選擇 【 曲線 】 中 【 矩形 】 命令，依次輸入第一 個(gè)矩形的第一點(diǎn)坐標(biāo) ， 272】 ，第二點(diǎn)坐標(biāo) ，48】 。再輸入第二個(gè)矩形的第一點(diǎn)坐標(biāo) 206】 ， 245】 ，第二點(diǎn)坐標(biāo) 54】 ， 75】 。然后選擇 【 基本曲線 】 命令中（倒圓角）方式對兩矩形分別進(jìn)行 倒角。最后畫出如圖 示兩個(gè)矩形。 基于 14 圖 6 槽 的 輔 助 平 面 圖 伸矩形截面 (15)作出 6槽的剪裁工具體 選擇 【 成形特征 】 中 【 拉伸 】 命令，選擇剛才所畫的兩個(gè)帶倒圓角的矩 形截面，拉伸方向向下，拉伸距離為 【 80】 ，出現(xiàn)如圖 示的實(shí)體。 選擇 【 特征操作 】 中 【 裁剪 】 命令，選擇剛拉伸出的實(shí)體為目標(biāo)體，再選擇 13 步中作出的曲面為基準(zhǔn)面，箭頭方向應(yīng)向下，最后得到如圖 選擇 【 特征操作 】 中 【 邊圓角 】 命令，在默認(rèn)半徑中輸入 6，選中四條過渡棱邊，最后結(jié)果如圖 示。 選擇 【 特征操作 】 中 【 減 】 命令，選擇鍛模為目標(biāo)體，再選擇剛畫出的實(shí)體為工具體，最后得到如圖 示的實(shí)體。 圖 出 6 槽 的 剪 裁 工 具 體 圖 渡 棱 邊 倒圓角 (16)倒圓角 用 【 特征操作 】 中 【 邊圓角 】 命令進(jìn)行倒圓角，在 【 默認(rèn)半徑 】 中輸入 【 10】 ，選中 11 和 53 的要倒角的線段。 將 【 默認(rèn)半徑 】 改為 【 3】 ，選擇深 6槽的兩個(gè)底線。 為了消除銳邊應(yīng)力集中，在銳邊出增加 3過渡圓角。最終三維建模結(jié)果如圖 示。 基于 15 圖 出 6槽 圖 模三維建模效果圖 基于 16 第 4 章 鍛模零件 工 建毛坯 立 裝配主模型 新建文件，用 【 裝配 】 模塊把鍛模裝配進(jìn)新文件，為方便創(chuàng)建毛坯，用 【 裝配 】 /【 何連接器 】 命令選擇 曲線按鈕來提取邊緣線，依次選取圖 示底面 4 條粗實(shí)線，然后點(diǎn)擊確定完成裝配工作。 圖 擇曲線 圖 建矩形毛坯 建毛坯 選擇 【 成型特征 】 中的 【 拉伸體 】 命令，根據(jù)對話框提示選擇，在選擇要拉伸的截面線串時(shí)選擇圖 的 4 條粗實(shí)線， 【 拉伸方式 】 選擇 【 方向和距離 】 ，默認(rèn)拉伸方向，最后 設(shè)定 【 起始距離 】 為 【 0】 ， 【 終止距離 】 為 【 120】 ，點(diǎn)擊確定，生成矩形毛坯。 為使鍛模中心與工作原點(diǎn)重合，還需對零件重新定位。首先用 【 曲線 】 中的 【 基本曲線 】 命令繪制毛坯對角線，用 （端點(diǎn)）捕捉方式畫出矩形頂面對角線。然后利用 【 裝配 】 中的 【 重定位組件 】 進(jìn)行零件重新定位，在 【 分類選擇 】 中點(diǎn)擊 【 選擇所有 】 ，在 【 組件重定位 】 中選（點(diǎn)到點(diǎn)）方式，彈出 【 點(diǎn)構(gòu)造器 】 對話框，選擇（控制點(diǎn)）選取頂面對角線的中點(diǎn)作為第一點(diǎn)（參考點(diǎn)），選擇第二點(diǎn)（目標(biāo)點(diǎn)）時(shí)在 【 點(diǎn)構(gòu)造器 】 中點(diǎn)擊重置，最后依次點(diǎn)擊確定，鍛模零件和毛坯都產(chǎn)生了重 定位。毛坯的中心也移動(dòng)到工作原點(diǎn)，此原點(diǎn)也將是未來加工坐標(biāo)系的原點(diǎn)，如圖 示。 建刀具 、 方法和幾何體父節(jié)點(diǎn)組 入 塊 基于 17 選擇 【 應(yīng)用 】 中的 【 加工 】 模塊，彈出圖 示 【 加工環(huán)境初始化 】 對話框，在程配置列表中選擇“ ， 置列表中選擇“ 固定軸輪廓銑 )配置，然后點(diǎn)擊初始化則系統(tǒng)進(jìn)入 塊，毛坯中央出現(xiàn)加工坐標(biāo)系 圖 工環(huán)境對話框 圖 作導(dǎo)航器 立加工坐標(biāo)系及安全平面 選擇 【 操作導(dǎo)航器 】 工具條上的 （幾何視圖）圖標(biāo)，再點(diǎn)擊右側(cè) 【 資源條 】 中（操作導(dǎo)航器）圖標(biāo)，彈出圖 示 【 操作導(dǎo)航器 下拉菜單，雙擊 出圖 示 銑削加工坐標(biāo)系原點(diǎn) 】 設(shè)置對話框，默認(rèn)當(dāng)前加工坐標(biāo)系，勾選 【 間隙 】 （ 全平面），點(diǎn)擊下面的指定按鈕，彈出 【 平面構(gòu)造 】 對話框，在 【 偏置 】 中輸入 50，點(diǎn)擊確定，則在矩形上 方 50建立安全平面，并生成一個(gè)安全平面的標(biāo)記。 立毛坯幾何體 在圖 示 【 操作導(dǎo)航器 】 下拉菜單中，雙擊 圖標(biāo)，在彈出圖 銑削幾何體 】 對話框 中點(diǎn)擊（毛坯）圖標(biāo)，然后點(diǎn)擊（選擇）基于 18 按鈕，彈出 【 毛坯幾何體選擇 】 對話框，選擇矩形體作為毛坯，最后點(diǎn)擊確定。 立工件幾何體 先利用 【 編輯 】 /【 隱藏 】 /【 隱藏 】 命令隱藏矩形毛坯。然后選擇圖 話框中（部件）圖標(biāo)，點(diǎn)擊（選擇）按鈕，選擇鍛模零件作為部件，點(diǎn)擊確定，則完成工件幾何體的設(shè)置。 圖 話框 圖 話框 建刀具 32鼻刀（用于粗加工） 選擇 （創(chuàng)建刀具組）圖標(biāo)，彈出圖 示 【 創(chuàng)建刀具組 】 對話框，在 【 類型 】中選擇 （固定軸銑）， 【 子類型 】 中選 擇（ 刀），在 【 刀具名稱 】中輸入第一把刀具（圓柱端銑刀）名稱“ 然后點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕，彈出圖 示 【 刀具參數(shù)設(shè)置 】 對話框，其中系統(tǒng)默認(rèn)新 建銑刀為五參數(shù)銑刀，設(shè)置 【 刀具直徑 】為 【 32， 【 下半徑 】 為 【 6，其他參數(shù)按默認(rèn)值，然后點(diǎn)擊確定。 10銑刀（用于殘料加工） 在圖 創(chuàng)建刀具組 】 對話框中，在 【 刀具名稱 】 中輸入第二把刀具（立銑刀）名稱“ 點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕，彈出圖 示 【 刀具參數(shù)設(shè)置 】 對話框，其中設(shè)置 【 刀基于 19 具直徑 】 為 【 10， 【 下半徑 】 為 【 0，其他參數(shù)按默認(rèn)值，然后點(diǎn)擊確定。 圖 建刀具組對話框 圖 具參數(shù)設(shè)置對話框 8頭刀（用于鍛模曲面半精加工） 在圖 4創(chuàng)建刀具組 】 對話框中，在 【 刀具名稱 】 中輸入第三把刀具（立銑刀）名稱“ 點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕，彈出圖 示 【 刀具參數(shù)設(shè)置 】 對話框，其中設(shè)置 【 刀具直徑 】 為 【 8， 【 下半徑 】 為 【 4，其他參數(shù)按默認(rèn)值，然后點(diǎn)擊確定。 6頭刀（用于鍛模曲面精加工） 在圖 創(chuàng)建刀具組 】 對話框中，在 【 刀具名稱 】 中輸入第四把刀具（立銑刀）名稱“ 點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕，彈出圖 示 【 刀具參數(shù)設(shè)置 】 對話框，其中設(shè)置 【 刀具直徑 】 為 【 6， 【 下半徑 】 為 【 3，其他參數(shù)按默認(rèn)值，然后點(diǎn)擊確定。 5. 創(chuàng)建第五把 20銑刀（用于平面精加工） 在圖 創(chuàng)建刀具組 】 對話框中，在 【 刀具名稱 】 中輸入第五把刀具（立銑刀）名稱“ 點(diǎn)擊應(yīng)用按鈕，彈出圖 示 【 刀具參數(shù)設(shè)置 】 對話框，其中設(shè)置 【 刀具直徑 】 為 【 20， 【 下半徑 】 為 【 0，其他參數(shù)按默認(rèn)值，然后點(diǎn)擊確定，則完成了五把刀具的創(chuàng)建。 建加工方法 1創(chuàng)建粗加工方法 選擇 （加工方法視圖 ）圖標(biāo)，再點(diǎn)擊右側(cè) 【 資源條 】 中（操作導(dǎo)航器）圖標(biāo)彈出圖 示 【 操作導(dǎo)航器 下拉菜單，雙擊 節(jié)點(diǎn)，示 加工參數(shù)設(shè)置 】 對話框，在 【 部件余量 】 中輸入粗加工余量 【 于 20 ，然后點(diǎn)擊（進(jìn)給率）按鈕，彈出圖 示 【 進(jìn)給和速度設(shè)置 】 對話框，數(shù)值輸入粗加工各進(jìn)給速度值，然后點(diǎn)擊確定，則完成了粗加工方法的設(shè)置。 圖 作導(dǎo)航器 圖 工參數(shù)設(shè)置對話框 圖 加工進(jìn)給和速度設(shè)置對話框 圖 精加工進(jìn)給和速度設(shè)置對話框 2創(chuàng)建半精加工方法 在圖 示 【 操作導(dǎo)航器 下拉菜單，雙擊 節(jié)點(diǎn)，彈出 加工參數(shù)設(shè)置 】 對話框，在 【 部件余量 】 中輸入粗加工余量 【 0.3 ，然后點(diǎn)擊（進(jìn)給率）按鈕，彈出圖 示 【 進(jìn)給和速度設(shè)置 】 對話框，按圖中數(shù)值輸入半精加工各進(jìn)給速度 值，然后點(diǎn)擊確定，則完成了半精加工方法的設(shè)置。 3創(chuàng)建精加工方法 基于 21 在圖 示