《综合性实验.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《综合性实验.（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机制2011-4 华东交通大学 综合性实验说明书目录第一章概述及设计思路11.1概述11.2 设计思路2第二章 零件的三维造型32.1 凸模零件32.2零件建模分析32.3 实体建模42.3.1 设置工作目录42.3.2 建立新文件42.3.3实体建模步骤5第三章工艺路线、刀具夹具及切削用量的选择163.1零件的工艺分析163.2毛坯的选择163.3 刀具、夹具的选择163.4 切削用量的选择173.4.1背吃刀量p173.4.2切削速度vc183.4.3主轴转速183.4.4进给量和进给速度Vf19第四章数控加工仿真204.1 新建制造文件204.2 装配制造模型204.3 装配工件214.
2、4 数控加工步骤21第五章 设计总结33参考文献34附录35第一章 概述及设计思路1.1概述计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术室一门多学科综合性技术，是当今世界发展最快的技术之一，目前已形成产业。CAD/CAM等新技术在制造业的应用，对制造业的制造模式和市场形势产生了巨大影响，促进了生产模式的转变和制造业市场形式的变化。 从传统意义上看，产品从需求分析开始，经过产品设计、工艺设计和制造等环节，最终形成用户所需要的产品，在产品设计阶段，要完成任务规划、概念设计、结构设计与分析、详细设计和工程设计等工作，如果借助计算机手段来完成这些工作任务，称之为CAD；在工艺设计阶段，要完成毛坯设计、工
3、艺路线规划、工序设计、工装设计等任务，如果借助计算机手段来完成这些任务，称之为CAPP，在生产阶段，要完成数控（NC）加工编程、加工过程仿真、数控加工、质量检验、产品装配、性能测试与分析等工作，如果借助计算机来完成这些工作，称之为CAM。在上述各过程、阶段内，计算机技术得到了不同程度的应用，如果应用计算机信息集成技术，为CAD/CAM提供一个集成工作环境，将CAD，CAPP,CAM有机地联系起来，则称之为CAD/CAM技术。随着CAD/CAM技术的推广应用，它已逐渐从一门新兴技术发展成为一种高新技术产业，带动了一批企业的技术改造和技术更新，从事CAD/CAM技术应用的人员还将不断增加，因此急需
4、学习和掌握CAD/CAM的原理、方法与技术，以适应形势的发展和社会的需要。而我们的综合性实验是开设三维CAD、机械CADCAM、机械制造学、数控机床课程之后进行的一个综合性、实践性教学环节。在系统学习CADCAM技术的基本原理、基本方法以及机床数控技术的基础上，着重培养学生借助计算机进行机械产品的设计、制造和系统集成的综合应用能力。其目的：1. 掌握产品的计算机辅助设计过程和方法，培养利用计算机进行结构设计的能力。2. 掌握零件的计算机辅助制造过程和方法，培养数控编程及加工仿真的能力。3. 通过应用PRO/ENGINEER，训练和提高CAD/CAM的综合运用能力。 本设计以某一具体的机械零件为
5、设计对象（零件图见附图）。主要设计任务： 1三维CAD造型:熟悉并掌握机械CAD/CAM软件PRO/ENGINEER的草绘模块、零件模块进行三维CAD造型。2拟定工艺路线：根据三维几何模型，拟定该零件的数控加工工艺路线（需选择毛坯、机床、刀具、切削用量、夹具辅具量具等）。 3. 数控加工程序设计:在Pro/Engineer软件平台下,设计数控加工程序,包括描述选择确定数控加工的部位、加工方法、加工机床、刀具、切削用量等，根据数控机床的具体情况选定数控系统的种类与型号，生成数控加工程序。 4数控加工仿真：在Pro/Engineer软件平台下，根据前面得到的数控加工程序进行数控加工仿真，考虑工件由
6、毛坯成为零件过程中形状、尺寸的变化，检查刀具与被切工件轮廓的干涉情况和检查刀具、夹具、机床、工件之间的运动碰撞等，完成几何模型的计算机仿真加工。 5数控程序与程序传输根据数控机床的具体情况选定数控系统的种类与型号，生成通过了计算机仿真的合格零件的数控加工程序，并将数控加工程序传输给加工中心机床。6.零件实物加工：根据教师安排，在加工中心机床安装工件毛坯和刀具，确定刀补量，正确调整好机床，加工出该零件的实物。7.编写设计说明书。 本次课设对我们机械专业的学生来说是一次很好的训练，我们理应熟练掌握CAD/CAM技术，理应善于操作部分CAD/CAM软件，以便于工作的使用。1.2 设计思路本次课程设计
7、是通过PRO/E 5.0软件来实现的。PRO/E是大型三维建模软件，它具有三大特点：参数化设计、特征建模的基本思想、数据库。包含众多功能模块，而这次我们课程设计主要应用建模和制造两个模块。 我的设计题目是凹模零件的综合性实验，需要设计并加工一个凹模，从图纸看来，这是一个比较简的单零件，理解容易，在读图的时候花费的时间较短。从图中可以看出，它可以先拉伸一个底板，对底板进行四周倒角，再在底板上进行除料形成凹模，最后在相应的地方进行添加凸台、打孔。 在数控加工时，零件比较简单，初步拟定铸造毛坯方法，在加工时应注意加工精度，在图纸中，孔、端面、凹槽的粗糙度有要求故加工时应特别注意。 通过对三维图形的分
8、析与研究，制订了以下的设计路线：1特征建模（包括三维图形的所有特征要求，例如：拉伸底板、凹槽、打孔，倒角等等）；2数控加工（包括毛坯的生成，机床的选择，NC序列的设计，刀具的设计，参数的选择等等）；3后续处理（NC数控加工代码生成等等）。第2章 零件的三维造型2.1 凸模零件本次综合性实验所要求的建模实体是一个凸模零件，通过图纸的阅读，分析，借助PRO/E 5.0创建出如图2-1所示的实体模型。图2-1 凸模零件实体模型2.2 零件建模分析1、 拉伸底面长方体2、 拉伸左侧凸台3、 铣左侧凸台上的台阶4、 铣左侧凸台上的凹槽 5、 拉伸圆（d=6mm）在凹槽内6、 拉伸右侧小凸台7、 拉伸右侧
9、小凸台上的曲面 图2-28、 倒角左侧凸台边（1*1） 实体建模9、 倒角左侧凸台（3-3*3）10、 倒圆角左侧凸台（2-R3） 11、 倒圆角右侧凸台（5-R4） 2.3 实体建模2.3.1 设置工作目录打开Pro/ENGINEER Wildfire 5.0，在菜单栏中，选中【文件】选项，在出现所示目录中选中“设置工作目录（W）”如图2-3所示。设置刚才新建的文件夹为默认目录。如图2-3所示：图2-3 设置工作目录操作图2-4 设置工作目录对话框2.3.2 建立新文件启动Pro/ENGINEER,单击“文件”-“新建”命令，系统弹出“新建”对话框，如图2-5所示。在“类型”选项组中选择“零
10、件”项，“子类型”选项组中选择“实体”项，在名称文本框中输入文件名prt0001。单击“确定”按钮。图2-5“新建”对话框2.3.3 实体建模步骤步骤一 使用拉伸工具创建底板1) 单击工具栏中的按钮 ，系统弹出拉伸操作面板。单击“放置”“定义”命令，选择FRONT面为草绘平面，单击“草绘”，进入草绘状态。2) 绘制如图2-6所示的截面。3) 单击工具栏中的按钮，完成草图绘制。4) 在操作面板的定义拉伸深度“8”。5) 如图2-7，单击操作面板上的按钮，完成拉伸特征的创建。图2-6 草绘截面图图2-7 底板的“拉伸”特征步骤二 使用拉伸工具创建左侧凸台1) 单击工具栏中的按钮 ，系统弹出拉伸操作
11、面板。单击“放置”“定义”命令，选择曲面：F5为草绘平面，单击“草绘”，进入草绘状态。2) 单击主菜单“草绘”-“参照”命令，系统弹出如图2-8所示“参照”对话框，选择参照，单击“关闭”按钮进入草绘界面。3) 绘制如图2-9所示的截面。4) 单击工具栏中的按钮，完成草图绘制。5) 在操作面板的定义拉伸深度“8”。6) 如图2-10，单击操作面板上的按钮，完成拉伸特征的创建。图2-8 “参照”对话框图2-9 凸台的“拉伸”截面图2-10 凸台的“拉伸”特征步骤三 使用拉伸工具清除材料 1) 单击工具栏中的按钮 ，系统弹出拉伸操作面板。单击“放置”“定义”命令，选择曲面：F6为草绘平面，单击“草绘
12、”，进入草绘状态。2) 单击主菜单“草绘”-“参照”命令，系统弹出如图2-11所示“参照”对话框，选择参照，单击“关闭”按钮进入草绘界面。3) 绘制如图2-12所示的截面。4) 单击工具栏中的按钮，完成草图绘制。5）在操作面板的定义拉伸深度“4”。6）如图2-13，单击操作面板上的按钮，完成拉伸特征的创建。图2-11 “参照”对话框图2-12 清除材料部分“拉伸”截面图2-13 清除材料部分“拉伸”特征步骤四 使用拉伸工具在凸台上创建凹槽1) 单击工具栏中的按钮 ，系统弹出拉伸操作面板。单击“放置”“定义”命令，选择曲面：F6（拉伸_2)为草绘平面，单击“草绘”，进入草绘状态。2) 单击主菜单
13、“草绘”-“参照”命令，系统弹出如图2-14所示“参照”对话框，选择参照，单击“关闭”按钮进入草绘界面。3) 绘制如图2-15所示的截面。4) 单击工具栏中的按钮，完成草图绘制。5）在操作面板的定义拉伸深度“4”。6）如图2-16，单击操作面板上的按钮，完成拉伸特征的创建。图2-14 “参照”对话框图2-15 凹槽“拉伸”截面图2-16 凹槽“拉伸”特征步骤五 使用拉伸工具在凹槽中创建孔1) 单击工具栏中的按钮 ，系统弹出拉伸操作面板。单击“放置”“定义”命令，选择曲面：F8（拉伸_4)为草绘平面，单击“草绘”，进入草绘状态。2) 单击主菜单“草绘”-“参照”命令，系统弹出如图2-17所示“参照”对话框，选择参照，单击“关闭”按钮进入草绘界面。3) 绘制如图2-18所示的截面。4) 单击工具栏中的按钮，完成草图绘制。5） 如图2-19，单击操作面板上的按钮，完成拉伸特征的创建。图2-17“参照”对话框 图2-18 孔“拉伸”截面图2-19 孔“拉伸”特征步骤六 使用拉伸工具创建孔右侧小凸台1) 单击工具栏中的按钮 ，系统弹出拉伸操作面板。单击“放置”“定义”命令，选择曲面：F5（拉伸_1)为草绘平面，单击“草绘”，进入草绘状态。2) 单击主菜单“草绘”-“参照”命令，系统弹出如图2-20所示“
