鼠标设计与仿真步骤

鼠标设计与仿真

1曲面造型设计

1.1构建鼠标线框

（1）建立层别1，输入“鼠标线框”，在颜色中输入数值5，分别设置“构图面”、“荧幕视角”为“俯视”。完成后绘制一个宽度为80，高度为50的矩形，如图1所示。

图1 矩形参数

（2）将矩形放置在原点处，选择绘图-圆弧-两点画弧命令，依次在矩形高的一侧画半径为42和28的圆弧，选取需要的部分保留。图形绘制如图2所示。

图2 绘制两圆弧

（3）删除矩形的两条短边。选择菜单中的绘图-倒圆角命令，输入圆角半径为20，依次选取左侧圆弧和矩形两长边，完成两个倒圆角；再次设置圆角半径为22，依次选取右侧圆弧和矩形两长边，完成四个倒圆角。鼠标线框绘制如图3所示。

图3 鼠标线框

1.2构建鼠标基体曲面

（1）建立层别2，输入“鼠标基体曲面”，在颜色中输入数值11，分别设置“构图面”、“荧幕视角”为“俯视”。

（2）选择绘图-曲面-牵引曲面命令，利用串联方式选取图3所示的鼠标线框，牵引方向朝上，牵引长度为35，完成后的基体曲面如图4所示。

图4 鼠标基体曲面

1.3 绘制三点圆弧

（1）建立层别3，输入“三点圆弧”，在颜色中输入数值13，分别设置“构图面”、“荧幕视角”为“前视”。在次菜单中Ｚ值一栏输入数值为30。

（2）选择绘图－圆弧－三点画弧命令，依次从键盘输入第一点坐标（X-64.8，Y8.9），第二点坐标（X-8.8，Y30）和第三点坐标（X54.8，Y3.7），确定后三点圆弧绘制如图5所示。

图5 三点圆弧

1.4绘制牵引曲面

（1）建立层别4，输入“牵引曲面”，在颜色中输入数值28，分别设置“构图面”、“荧幕视角”为“前视”。

（2）选择绘图－曲面－牵引曲面命令，利用串联选取图5所示的三点圆弧，方向指向基体曲面，牵引长度为60，完成后的牵引曲面如图6所示。

图6 牵引曲面

1.5修整曲面

（1）关闭1、3图层。选择绘图－曲面－曲面修整－至曲面命令，根据系统提示选取第一组曲面，利用鼠标点取鼠标的基体曲面作为第一组曲面，完成后点执行，再选取第二组曲面，也用鼠标直接点取图6所示牵引曲面，再点击执行。

（2）按照系统提示，分别选择第一组和第二组曲面中需要保留的部分，完成修整后的曲面如图7所示。

图7 修整后曲面

1.6曲面倒圆角

（1）建立层别5，输入“倒圆角”，在颜色中输入数值13。

（2）选择绘图－曲面－曲面倒圆角－曲面／曲面命令，根据系统提示选取第一组曲面，利用鼠标直接点取鼠标的基体曲面为第一组曲面，选完后点击执行；再选取第二组曲面，用鼠标直接选取牵引曲面为第二组曲面，选完后点击执行，输入圆角半径为8。点击选项，设置参数如图8所示。

图８参数设置

（3）设置好参数，再点击执行，系统提示删除不必要的圆角按Esc，完成曲面倒圆角如图9所示。完成鼠标的三维建模。

图9 鼠标模型

2编辑加工

2.1 工艺分析

分析设计的鼠标造型，该产品具有机械零件中常见的平面及轮廓结构，也具有曲面造型，利用铣削加工，一次定位完成所有轮廓、面的加工，既能保证加工精度，也能保证加工效率。

2.2刀具选择

（1）选用直径为Φ20的平刀平上端面及外轮廓。

（2）选用直径为Φ10的球头刀进行粗加工曲面轮廓铣削。

（3）选用直径为Φ4的球头刀进行精加工曲面轮廓铣削。转速

平上端面及整体外轮廓时选择主轴转速600r/min，进给速度150mm/min；进行曲面轮廓加工时选择600r/min，进给速度120mm/min。

2.3刀具路径规划

1采用直径为25mm平刀对毛坯表面进行面铣，铣削厚度为2mm。其步骤如下：（1）画一个与设定毛坯等大的矩形，选择刀具路径－面铣命令，系统将对整个毛坯范围进行面铣，然后出现面铣加工参数对话框。设定所需刀具，在对话框刀具参数标签下刀具区域空白处单击鼠标右键，在弹出的右键菜单中选“刀具来源与刀具库”，弹出刀具管理器对话框，选择所需的刀，并设定参数如图10所示。

图10参数设置

（2）设定面铣削加工参数如图11：因毛坯厚度为35mm，所以参数表中“要加工的表面”设为绝对值坐标值为35，参考平面是初始绘制面，“切削的深度”设为绝对值坐标值为33，“参考高度”设为绝对值50，“进给下刀位置”可设为绝对坐标38，“截断方向重叠量”和“切削方向重叠量”可去默认值。

图11面铣削加工参数

（3）设定完参数后，选择确定，绘图区将产生面铣刀具路径。

（4）进行实体切削验证，在操作管理器中选择实体切削验证按钮，进行

实体验证界面，可进行实体验证，以保证路径的正确性。

2 外轮廓加工

（1）首先仍采用直径20mm的平刀铣削外形，因余量较多需要进行ＸＹ方向和Z方向分成加工。

图12 XY和Z方向加工参数设定

（2）选择刀具路径－外形铣削命令，逆时针串联选取轮廓线，选择执行，出现外形铣削对话框

图13外形铣削参数设定3外轮廓粗精加工

结合设计的鼠标外形特点，可以使用的粗加工方式有等高外形加工、放射状加工、流线型加工等，在这里我选用放射状加工的方法。

首先采取直径为8mm 的球刀进行粗加工，在粗加工子菜单中选择放射状粗加工－凸－所有的－曲面－执行命令，系统打开相应的对话框，设置好参数后确定。

图13 曲面粗加工参数设定

同理进行精加选择平行铣削方式。采用直径为4mm 的球头刀，余量设为0即可。

3 实际仿真

选择操作管理命令，勾选相应的加工路径，点击实体切削验证，便可进行实际仿真。

图14平端面的刀具路径和仿真加工

图15外形铣削的刀具路径和仿真加工

图16 外轮廓粗加工的刀具路径和仿真加工