CAD-CAM课程设计

华东交大理工学院实训报告书课程名称：机械CAD/CAM课程设计设计题目：姓名：张鹏班级：12机制3班院系：机电分院指导教师：杨世德华东交大理工学院机电分院二零一五年六月综合性实验1目录1前言……………………………………………….22课程设计任务书……………...…………………..33零件图纸………….………………………............54第一章1号图纸实体建模.....................................65第二章3号图纸实体建模.....................................106第三章数控加工....................................................177第四章数控仿真加工............................................198第五章设计总结..................................................299第六章参考文献..................................................3110附零件部分加工代码………………………..31综合性实验2前言机械CAD/CAM是一门理论性与实践性都较强的综合性专业课，涉及的知识面广。在学习过程中，要综合运用基础理论，通过实训等环节来加深对课程的理解，获得机械CAD/CAM技术的基本理论和基础知识；掌握CAD/CAM系统硬件配置的一般原则；锻炼培养解决实际问题的能力，具有进行CAD/CAM系统规划与实施的初步能力。本次的课程设计是开放性的设计。首先创建或设计具有曲面的三维零件,然后,利用现代的CAD/CAM技术进行零件三维实体建模,分析此零件的加工工艺,并用CAD/CAM技术模拟仿真零件的加工过程。最后将加工程序传送到实验室的数控加工中心进行实际的加工。同时要用现代的CAD/CAM技术设计所加工零件的二维零件图等.在设计的过程中,要将以前学过的建模和数控编程的知识与实际的操作联系起来,加深对所学知识的理解。同时进一步学习前沿的机械CAD/CAM技术,感受现代CAD/CAM技术的先进性,提高对CAD/CAM技术的综合运用能力和现场动手操作能力,是一次理论联系实际,理论转化成实际的质的飞跃,。通过本次设计，系统地了解和掌握CAD/CAM技术的基本内容和基本知识，了解数控技术的发展趋势；掌握数控加工的编程方法，并能灵活使用目前使用比较普遍的CAD/CAM软件对较复杂零件进行编程,为以后的工作打下坚实的基础。同时培养创新意识、工程意识和动手能力。综合性实验3课程设计（实习）计划安排班级:12机制3班课程：机械CAD/CAM课程设计一、课程设计题目实例造型一号图纸数控加工：要求按照图纸做出相应实体造型，完成数控加工二、设计内容及要求1、实体造型：根据所给零件，完成工件设置2、数控加工：根据提供的图纸，完成待加工零件的实体造型，依据造型，进行装配，完成数控加工设计。三、设计方法与步骤1、熟悉选取工具、视区缩放、平移控制项及使用草绘器的基本技术。2、熟悉使用数控加工组建含义，能够准确使用常用数控加工指令3、常见加工方法选择4、型腔组件建立方法5、完成数控加工程序三、设计时间安排1、每个零件的造型（2*6课时）2、零件数控加工（12课时）四、其他综合性实验4要求独立完成规定零件的实体造型及数控加工，生成程序，并撰写设计说明书。如有雷同，则成绩为零。附录一《机械CAD/CAM》实训报告撰写要求附录二图纸指导老师：杨世德2014年11月21日附录一《机械CAD/CAM》实训报告撰写要求1．模具设计：写出各个零件分型面设计的主要流程与方法，配上清晰的图片。2．分模：要求对造型及数控加工结果进行截图，配以效果截图。3．其他要求纸张：B5。字的大小：以小四号宋体字为准。要求上交实训报告。（应装订成册，要求有封面，有目录和正文，封面必须打印，具体要求请参考华东交大理工学院机电分院课程设计（实训）要求）。报告内容一律打印（内容雷同者以零分计）。每份报告除了上述内容外，还应做到文理通顺，字迹端正，图形美观，页面整洁。设计报告参考封面、目录、参考文献参考下页。综合性实验5零件图纸综合性实验6第一章1号图纸实体建模模型特征分析：由图纸知杯子是由杯体和手柄两大部分组成。要建立杯子模型，可以看出首先要建立杯体，杯体建立完成之后，再建立杯柄。杯体部分的建立可以通过ProE建模软件的旋转命令旋转得到，杯柄部分可以通过扫描，伸出项命令来得到，边可以通过倒角完成。接下来打开ProE建模软件，来建立杯子模型。打开ProE建模软件,点击菜单栏【文件】下拉菜单，选取【新建】选项，系统将弹出如图1-1所示的【新建】对话框，在对话框中可以选择不同的模块，选中其中的【零件】选项按钮，使用缺省模板去掉，选mmns_part_solid如图1-2。单击【确定】按钮，进入三维建模，在该模式下可进行零件三维设计。图1-1图1-2用旋转按钮建立杯体部分：点击按钮，点击【放置】，【定义】综合性实验7按钮，选择FRONT面为旋转草绘平面，选默认设置进入草绘环境如图1-3，先画好旋转轴，再画旋转截面图如图1-4。图1-3图1-4点击，点击命令，完成草绘截面绘制，效果如图1-5所示:图1-5用扫描伸出项命令建立杯柄部分：点击工具栏的【插入】命令，点击【扫描】，【伸出项】命令，点击草绘轨迹，如图1-6。综合性实验8图1-6击FRONT面为轨迹面，点击【确定】按钮，点击【缺省】，如图1-7所示：图1-7点击工具栏【草绘】，【参照】命令，选择参照边为建轨迹作参照，如图1-8所示：综合性实验9图1-8绘制扫描轨迹如图1-9所示，点击【完成】按钮，选择【合并端】，点击【完成】，如图1-10所示：图1-9图1-10绘制扫描轨迹截面，如图1-11，点击完成截面绘制，点击【预览】，【确定】按钮，效果如图1-12所示：图1-11图1-12综合性实验10建立杯口的圆角：点击命令，输入圆角数值为0.20，选取要倒的圆角边，点击命令，完成1号图纸的绘制，如图1-13所示，保存文件：图1-13第二章3号图纸实体建模模型特征分析：由零件图纸知该零件由一系列简单的拉伸，旋转，扫描，剪切材料，镜像，钻孔，攻螺纹等方法得到零件的三维实体。首先拉伸出基本几何体，接下来在已完成几何体表面拉伸凹台，去除材料。对于螺孔则要用旋转的方法建立，螺孔完成之后用螺旋扫描切口的方法建立螺纹。另外一组螺纹则用镜像的方法得到，在镜像综合性实验11之前先要把孔和螺纹组成一个组，然后镜像整个组，则建模完成。接下来打开ProE建模软件，来建立零件的三维模型模型。打开ProE建模软件,点击菜单栏【文件】下拉菜单，选取【新建】选项，系统将弹出【新建】对话框，弹出很多可选择的命令，选中【零件】按钮，使用缺省模板去掉，选mmns_part_solid如图2-1。单击【确定】按钮，进入三维空间进行三维建模。图2-1拉伸绘制长方体：点击，【放置】，【定义】，选择FRONT面为拉伸草绘平面，选默认设置进入草绘环境，绘制截面图，如图2-2所示：图2-2综合性实验12点击完成草绘截面绘制，输入厚度值45，点击命令，效果如图2-3所示图2-3拉伸绘制第一个凹台:点击，【放置】，【定义】，选择所绘长方体上表面为拉伸草绘平面，选默认设置进入草绘环境，绘制截面图，如图2-4所示：图2-4点击完成草绘截面绘制，输入厚度值8，点击，点击，完成第一层凹台绘制，效果如图2-5所示综合性实验13图2-5拉伸绘制第二个凹台和圆孔：点击，【放置】，【定义】，选择第一个凹台表面为拉伸草绘平面，选默认设置进入草绘环境，绘制截面图，如图2-6所示：图2-6点击完成草绘截面绘制，输入厚度值5，点击，点击，完成第二层凹台绘制，效果如图2-7所示：图2-7综合性实验14旋转绘制旁边螺纹圆孔：首先创建基准平面，在创建的基准面上进行旋转，点击TOP平面，输入偏移值45，完成基准平面DTM1的创建，，点击，【放置】，【定义】，选择DTM1平面为旋转草绘平面，选默认设置进入草绘环境如图2-8：图2-8点击工具栏【草绘】，【参照】命令，选择参照边，画好旋转轴，再画旋转截面图，点击完成草绘截面绘制，点击命令，完成螺纹圆孔绘制，如图2-9。图2-9建立螺纹:点击工具栏的【插入】命令，点击【螺旋扫描】，【切综合性实验15口】命令，点击【完成】，设置平面选择DTM1平面，选默认设置点击【确定】，绘制视图选择【缺省】，如图2-10所示：图2-10点击工具栏【草绘】，【参照】命令，选择参照边，创建中心轴，创建扫描母线，点击命令，输入节距值1.4，点击命令，绘制切口形状，如图2-11。图2-11点击命令，点击【确定】，【预览】，点击【确定】完成螺纹绘制，效果如图2-12所示：综合性实验16图2-12用镜像的方法绘制另一个螺孔：按Ctrl建选择DTM1，旋转1，剪切标识1创建组特征，选择组，按按钮，选择TOP面完成三号图纸的绘制，效果如图2-13所示图2-13综合性实验17第三章数控加工机床的选择:由于加工精度不高，并且都是表面铣削，凹槽铣削和孔的制造，加工表面较多，所以我们选择数控铣床，可以减少装夹次数，孔的加工用钻床，攻螺纹由钳工完成。零件的工艺分析:由于零件的粗糙度的要求是ra=6.3，各表面都是一次加工成型。刀具的选择及材料表2-1刀具及其材料表序号编号刀具规格名称数量加工表面备注1T0001Φ20高速钢端铣刀1铣出上表面2T0002Φ8高速钢端铣刀1铣出两层凹台3T0006Φ10基本钻头1钻孔综合性实验18制订工艺路线由零件图确定加工方案如下：（1）铣出上表面的平面;（2）铣第一个凹台的平面；（3）铣第二个凹台的平面和右侧圆形的凹台；（4）钻凹槽左边直径10的孔;（5）钻凹槽右边直径10的孔;（6）铣所钻孔的螺纹。工序卡表2-2工序参数表工步号工步内容刀具号刀具规格mm主轴转速r/min进给速度mm/min背吃刀量mm备注1铣上表面平面T0001Φ208003601自动2铣第一个凹台T0002Φ812001801自动3铣第二T0002Φ812001801自综合性实验19个凹台动4钻孔T0003Φ106007001自动5铣螺纹T0003第四章数控仿真加工这里先要借助实体建模建立的模型，并且要对机床，刀具，以及各种加工参数选择设定。对于这些选择要能够满足所加工表面的精度等级。然后进行NC序列设置，加工轨迹演示以及NC检测，最后生成零件数控加工的相关文件和数控加工代码等。需要注意的问题是加工确定加工顺序及走刀路线，考虑刀具的进，退刀的安全距离，刀具的切入，切出点应在零件轮廓的切线上，以保证工件轮廓光滑，应避免下刀划伤工件表面，尽量减少在切削过程中暂停，以免留下刀痕。击菜单栏【文件】下拉菜单，选取【新建】选项，系统将弹出综合性实验20如图1-1所示的【新建】对话框，选中其中的【制造】选项按钮，使用缺省模板去掉，点【确定】，选择mmns-msg-nc,点击【确定】，如图3-1所示：图3-1点击按钮，选取实体文件，把【自动】改为【缺省】，点按钮，装配完成。创建自动工件，点击按钮，点击【选项】按钮，把+Z轴的数值改为3，点按钮，生成毛坯，完成自动工件创建。如图3-2所示：图3-2点击按钮建立坐标轴，点击工件表面，按Ctrl键分别选取TOP和RIGHT面建立坐标原点，点击【确定】如图3-3。创建工件上表面面铣削，铣削上表面，点击按钮，点击按综合性实验21钮，点击【放置】，【定义】按钮，选取平面，点击【草绘】按钮，选取参照边，完成草绘截面，点击按钮，点击按钮完成铣削窗口的创建，如图3-4。图3-3图3-4点击工具栏【步骤】，【操作】按钮，设置车床参数，选取机床零点ASC1，安全距离设为10，点击【确定】，完成车床参数设定，如图3-5所示。图3-5点击体积块粗加工按钮，弹出菜单管理器，点击【完成】，弹出刀具设定窗口，设定刀具直径为20，点击【应用】，【确定】按