华东交通大学cadcam课程设计

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1、CAD/CAM 课程设计说明书题 目 名 称 零件 CAD/CAM 设计学 生 姓 名学号专 业 班 级指 导 教 师2015 年6月 20日2012 机制 1 班CADCAM 课程设计实验说明书2设计任务及要求设计任务及要求一 设计题目： 零件的 CAD/CAM 设计二 设计目的:CAD/CAM 课程设计是开设机械 CAD/CAM课程之后进行的一 个实践性教学环节。在系统学习 CAD/CAM 技术的基本原理、基本方法 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.

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 的基础技 能。三 设计任务:本课程设计以某一具体的机械零件为设计对象（零件图见附图） 。主 要设计任务： 1、熟悉并掌握大型机械 CAD/CAM 软件 PRO/ENGINEER 的草绘模 块、零件模块、制造模块及仿真模块的功能及建模原理。 2、进行零件的参数化功能定义、三维实体零件的特征造型、着色渲 染、生成不同视图，最终完成零件的造型设计。 3、进行机床选择、刀具选择及加工参数设置，生成零件数控加工的 相关文件。如刀位数据文件、刀具清单和数控加工代码等。并

3、对零件进 行加工仿真以检查设计结果是否正确合理。 4、编写课程设计说明书。四 设计要求:1、要求设计过程在计算机上完成。 2、设计说明书用计算机打印（A4 纸，1 万字左右） 。 正文：宋体五号，单倍行距；页眉：宋体小五号，内容包括班级， 姓名， “CAD/CAM 课程设计说明书”字样；页脚：右下脚页码。 3、设计结果应包括：课程设计说明书（应包含设计任务书、设计思 路、设计步骤、设计过程的说明和阶段结果。附零件三维图、加工代码、2012 机制 1 班CADCAM 课程设计实验说明书3零件原图纸等内容） 4、严禁抄袭和请人代做，一经发现，成绩计为零分并上报教务处。五 设计内容及时间分配:1 准

4、备工作：布置设计任务，认真阅读设计任务书，收集资料（1 天） 2 熟悉 PRO/ENGINEER2001，并进行零件的三维造型。（4 天） 3 进行零件的数控加工。（3 天） 4 编写课程设计说明书。（1 天） 5 设计结果提交及答辩。（1 天）六 参考资料:有关 PRO/ENGINEER 软件的参考书及数控加工工艺的参考书。如 PRO/ENGNEER2001 的基础训练教程、 PRO/ENGINEER2001 的零件的设 计教程、PRO/ENGINEER2001 的数控加工教程等等。七 成绩评定:采用优、良、中、及格、不及格五级评分制。主要考察：课程设计 的科学性和条理性：设计过程的态度和出

5、勤率；软件的熟悉程度；设计 结果的正确合理性；答辩情况。学生签名:日期: 2015 年 6 月 30 日 评阅意见：2012 机制 1 班CADCAM 课程设计实验说明书4教师签名:日期:2012 机制 1 班CADCAM 课程设计实验说明书5目录目录第第 1 章章CAD/CAM 概述概述5 1.1CADCAM 概述概述.5 1.2PRO/E 建模原理与特点建模原理与特点.5 1.3PRO/ENC 基本流程基本流程.5 1.4设计内容设计内容6 第第 2 章章零件造型设计零件造型设计6 2.1零件特征分析零件特征分析6 2.2三维建模三维建模7 2.2.1 Pro/E 建模的基本思路建模的基本

6、思路7 2.2.2 创建底板基体创建底板基体.7 2.2.3 使用拉伸去除材料工具给模型工具打孔使用拉伸去除材料工具给模型工具打孔 10 2.2.4 通过建立辅助平面拉伸穿过底板的圆柱通过建立辅助平面拉伸穿过底板的圆柱 13 2.3工件建模工件建模15 第第 3 章章数控加工分析与步骤数控加工分析与步骤15 3.1数控加工工艺分析数控加工工艺分析15 3.1.1 机床选用机床选用.15 3.1.2 加工方法及加工路线的制定加工方法及加工路线的制定.16 3.1.3 工序与工步的划分工序与工步的划分.17 3.1.4 定位基准的选择定位基准的选择.17 3.1.5 刀具的选择刀具的选择.17 3

7、.1.6 切削用量的选择切削用量的选择.18 3.2 零件数控加工工艺的制定零件数控加工工艺的制定20 3.3 Pro/E 数控加工仿真步骤数控加工仿真步骤.22 第第 4 章章设计总结设计总结27 4.1 设计总结设计总结26 4.2 感想与体会感想与体会28 参考文献参考文献 29 附录附录 1 零件三维实体图零件三维实体图30 附录附录 2 数控加工的数控加工的 NC 代码代码302012 机制 1 班CADCAM 课程设计实验说明书6第第 1 章章CAD/CAM 概述概述1.1 CADCAM 概述概述CAD/CAM（计算机辅助设计与制造）技术是一门多学科综合性技术， 是当今世界发展最快

8、的技术之一，目前已经形成产业。CAD/CAM 的发展 极大的改变了人们的加工方法和实际手段，也因其广泛的应用极大的改善 与提高了设计的质量和效率。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 造业市场形势的变化。CAD/CAM 等新技术的发展不仅受到了国家和制造 企业的重视，也受到了广大的工程人员的关心。1.2 PRO/E 建模建模原理与特点原理与特点1）基于特征实体建模的方式 所谓“基于特征”是指用户可以通过定 义特征来创建零件，这些特征包括拉伸、扫描、切削、打孔、沟槽、圆角 等。实体的属性（质量、体积、重心、表面积） 2）参

9、数化设计是 Pro/E 系统最重要的特点。所谓参数化设计是指零件 和装配件的物理形状由特征属性值（主要尺寸）来驱动，用户可以随时修 改特征尺寸和其他属性。 3）在 Pro/E 中，父/子关系是基于特征建模的一个重要方面。 4）软件模块和设计的关联性和一般的软件不同，proe 实际上是一 个大型的软件包，包含了众多的模块。这些模块包含两类：一类为基本模 块，如零件编辑模块、草绘模块、工程绘图模块、简单装配图绘图模块等； 一类为扩展模块，如电线布线功能模块、参数化组装管理模块、板合金造 型和组装模块等。当用户安装了 proe 后，便可以直接使用基本模块了。对 于扩展模块而言，则需要单独安装。 尽管

10、 proe 由众多的模块组成，但他是建立在一个统一的数据库之上 的，而不像传统的 CADcam 系统建立在多个数据库上。这种独特的数据结 构使得一件产品的设计更快，产品质量更高，产品性能更好，更快的推向 市场。1.3 PRO/ENC 基本流程基本流程1） 、设定加工操作环境 1打开制造菜单 2取出工件图形 3加工机床设置 4设置加工基准坐标系统2012 机制 1 班CADCAM 课程设计实验说明书72） 、设置加工方法 3） 、设置加工参数 1设置加工刀具 2设定加工参数 3设置退刀高度 4选择加工平面 4） 、生成刀具路径 1绘制刀具路径 2检验刀具路径 5） 、生成后置处理、NC 文件1.

11、4 设计内容设计内容1、 进行零件的参数化功能定义、 三维实体零件的特征造型、 着色渲染、 生成不同视图，最终完成箱体零件的造型设计。 2、进行机床选择、刀具选择及加工参数设置，生成箱体零件数控加工 的相关文件。如刀位数据文件、刀具清单和数控加工代码等。并对箱体零 件进行加工仿真以检查设计结果是否正确合理。2012 机制 1 班CADCAM 课程设计实验说明书8第第 2 章章零件造型设计零件造型设计2.1 零件特征分析零件特征分析图 2-1 三维实体模型 通过三维实体模型可以看出，零件上有许多的特征。在零件的顶面， 有四个通过阵列而得到的螺纹孔，左侧端面也有四个通过阵列而得到的螺 纹孔，在前面

12、的端盖上，也有四个均匀分布的螺纹孔。零件是一个箱体， 因而，在其内部是空心的，可以通过拉伸去除材料的方法得到。而基体， 仍可以通过拉伸得到。在底部四周，均匀分布着四个沉头孔，可以通过阵 列拉伸去除材料得到。在前后两个面上，用拉伸工具去除材料得到两个大 小不一的孔。在箱体零件上还有许多的倒角，可以通过倒角工具将其勾画 出来。2.2三维建模三维建模2.2.1Pro/E 建模的基本思路建模的基本思路 建模的第一步便是分析零件图纸，然后确定建模的基本步骤，则开始 三维建模。当分析完图纸后，我建模的基本思路：首先拉伸出总长为 128mm，总宽为 101mm，倒角为 120厚度为 17mm 的底板，再通过

13、拉伸 去除材料在一侧打沉空和通孔，之后根据对称把孔进行镜像。在拉伸中间 的圆柱是在底板上偏移 5mm 见立一个平面，在建立的平面上直接拉伸一 个通过底板直径为 43mm 的圆柱，再在该圆柱上达通孔。其次，通过各尺 寸关系，在拉伸的底板上绘出直径为 34，高度为 36 的肋板，并在肋板上2012 机制 1 班CADCAM 课程设计实验说明书9大沉孔和通孔。最后，在肋板外侧打直径为 7mm 螺纹孔 2.2.2 创建底板基体创建底板基体 1、新建文件启动 Pro ENGINEER 5.0,单击工具栏中工具，或单击菜单中“文件”“新建”命令，弹出如图 1-1 所示的“新建”对话框。选择系统默认“零 件

14、”类型， “实体”子类型，名称默认,同时取消“使用缺省模版”复选框 的勾选，在单击“确定”按钮。在弹出的“新文件选项”对话框，选择公 制模版为 mmnspartsolid，如图 1-2 所示，单击确定按钮，进入实体设 计环境。 2、使用拉伸工具创建圆柱体（1）单击“特征”工具栏中的（拉伸）工具，或单击主菜单中的“插入”“拉伸”命令，窗口下方弹出如图 2-2 所示“拉伸”特征操控面板。在操控面板中，选择方式（实体） 。图 2-2“拉伸”特征操控面板 （2）单击操控面板中的“放置”按钮，弹出如图 1-4 所示“位置”上滑面 板，进行平面的选择。（3）单击“定义”按钮，弹出“草绘”对话框。在模型树或

15、工作区中选取2012 机制 1 班CADCAM 课程设计实验说明书10FRONT 基准平面作为草绘平面，接收系统自动捕捉到与其垂直的 RIGHT 基准平面作为草绘方向参考平面，方向为右，如图 2-4 所示。图 2-4“草绘”对话框 （4）单击图 2-4 中“草绘”按钮，进入如图 2-5 所示的草绘环境。系统会 在默认情况下，自动添加尺寸参照，TOP 基准平面作为水平尺寸参照， RIGHT 基准平面作为垂直尺寸参照。图 2-5 草绘环境草绘截面。单击“草绘器”工具栏中（圆）工具，或单击主菜单中2012 机制 1 班CADCAM 课程设计实验说明书11的“草绘”“线”命令，在草绘空间按图纸要求绘出

16、大致形状。再双 击草绘界面中尺寸，修改各尺寸以符合图纸要求，如图 2-6 所示。草绘完成后，再单击（确定）按钮，退出二维草绘环境。图 2-6 绘制草图 （5） 进入三维实体模式，输入拉伸长度 17，如图 2-7 所示，回车，再单击（确定）按钮，或按鼠标中间，生成如图 2-8 所示的拉伸特征。图 2-7拉伸控制面板2012 机制 1 班CADCAM 课程设计实验说明书12图 2-8 拉伸实体2.2.3 使用拉伸去除材料工具给模型工具打孔使用拉伸去除材料工具给模型工具打孔1.单击工具栏中的命令后，并进入草绘状态。选取底板的上表面作为草绘平面。草绘出下图的截面 2-9，其直径为 13，如下图所示。2 单击基础特征工具栏上的按钮，系统弹出“拉伸”操控面板，选择 实 体 、 去 除 材 料 ， 操 控 面 板 上 的 设 置 如 图 2-10 所 示 。图 2-10 “拉伸” 操控面板2012 机制 1 班CADCAM 课程设计实验说明书13图 2-9 拉伸草绘3.单击草绘工具栏上的按钮，返回“拉伸”操控面板；在右边的中打勾，即可结束拉伸，得到的一