套筒零件cadcam课程设计

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1、1 编号 课程设计实验说明书 课程设计题目：套筒零件的 CAD/CAM 课程设计 课程名称： 机械 CADCAM 学 生： 学 号： 专 业： 班 级： 指导老师： 2015 年 6 月 29 日 ： 2 设计任务及要求设计任务及要求 一一 一一.设计题目：设计题目： xxx 零件的零件的 CAD/CAM 设计设计 二二 设计目设计目的的 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 基础技能。 三 设计任务: 本课程

2、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

3、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、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 ： 3 教务处。 五 设计内容及时间分配: 1 准备工作：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。

4、（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:王智林 日期:2015,6,29 评阅意见： 教师签名: 日期: ： 4 目录目录 第第 1 章章 CAD/CAM 概述概述

5、.4 1.1 CADCAM 概述概述 4 1.2PRO/E 建模原理与特点建模原理与特点4 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 .7 2.1零件特征分析零件特征分析 .7 2.2实体建模实体建模 .8 2.2.1 创建套筒模型创建套筒模型 8 2.2.2创建侧面创建侧面半圆半圆. 8 2.2.3创建上断面螺纹孔创建上断面螺纹孔9 2.2.4创建下端面的孔创建下端面的孔10 2.3工件建模工件建模 .11 第第 3 章章 数控加工分析与步骤数控加工分析与步骤 .12 3.1数控加工工艺分析数控加工工艺分析 .13 3

6、.1.1 机床选用机床选用 14 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 14 3.1.3 工序与工步的划分工序与工步的划分 15 3.1.4 定位基准的选择定位基准的选择 15 3.1.5 刀具的选择刀具的选择 15 3.2 零件数控加工工艺的制定零件数控加工工艺的制定 .16 3.3 Pro/E 数控加工仿真步骤数控加工仿真步骤 17 3.31 装配模型及工件 17 3.32 粗镗直径 17 的孔 22 3.3.3 车削端面 24 第第 4 章章 设计总结设计总结 4.1 设计总结设计总结 .27 4.2 感想与体会感想与体会 .27 参考文献参考文献 .29 附录附

7、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31 ： 5 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的技术之一，目前已经形成产业。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势的变化.随着人们生活水平的提高， 消费者的价值观正在发生结构性的变化，呈现出多样化与个性化，用户对 各类产品的质量，产品的更新换代的速度，以及产品从设计、制造到投放 到市场的周

8、期都提出了越来越高的要求。为了适应这种变化，工厂的产品 也向着多品种、中小批量方向发展。要适应这种瞬息万变的市场要求，则 要求生产更具柔性。传统的批量法则面临这严重的挑战，一场更加激烈的 竞争环境正在形成。计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助制造 （CAM）就是满足这种新的要求而产生的一种新的制造方法。 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 当今世界发展最快的技术之一，目前已经形成产业。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势的变化。CAD/CAM 技术的不断发展 与完善让越来越

9、多的工厂认同了这种技术，与此同时，市场上出现了越来 越多 CAD/CAM/CAE 一体化设计软件。来自 PTC 公司的 Pro/ENGINEER 就是其中最成功的一款设计软件，自 1988 年问世以来，经过短短十几年 时间，就成为全世界最普及的三维设计系统之一，它广泛应用于电子、通 信、机械、模具、汽机车、自行车、航天、家电、玩具、等行业。Pro/E 集零件设计、造型设计、模具开发、数控加工、钣金设计、机构仿真、逆 向工程、有限元分析和产品数据库管理等功能于一体。对加速工程和产品 的开发、缩短产品设计制造周期、提高产品质量、减低成本、增加企业市 场竞争力和创造能力发挥着重要作用。深受众多大中型

10、企业，研究所和大 学亲睐。 1.2 PRO/E 建模原理与特点建模原理与特点 Pro/E 第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特 征的相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进 行选择，而不必安装所有模块。Pro/E 的基于特征方式，能够将设计至生 产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而 且也可以应用到单机上。 ： 6 Pro/E 采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设 计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。 它有以下特点。 1.参数化设计 相对于产品而言，可以把它看成几何模型，而无论多

11、么复杂的几何模 型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有 限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。 2.基于特征建模 Pro/E 是基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特 性的基于特征的功能去生成模性，腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画 草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有 过的简易和灵活，特别是在设计系列化产品上更是有得天独到的优势。 3.单一数据库 Pro/Engineer 是建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统的 CAD/CAM 系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资 料全部来自一个库，使得每一个独立

12、用户在为一件产品造型而工作，不管 他是哪一个部门的。换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可 以前后反应在整个设计过程的相关环节上。例如，一旦工程详图有改变， NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全 同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整的结 合，使得一件产品的设计结合起来。这一优点，使得设计更优化，成品质 量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜 4.直观装配管理 Pro/ENGINEER 的基本结构能够使您利用一些直观的命令，例如“贴合” 、 “插入” 、 “对齐”等很容易的把零件装配起来，同时保持设计意图。高级 的功能支持大型复杂装

13、配体的构造和管理，这些装配体中零件的数量不受 限制。 5.易于使用 菜单以直观的方式联级出现，提供了逻辑选项和预先选取的最普通选 项，同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助，这种形式使得容易 学习和使用。 1.3 PRO/ENC 基本流程基本流程 Pro/ENGINEER NC 对于任何零件的加工设计，都遵循着一种基本流程， 流程如图 1-1 所示。 NC 序列的创建是 Pro/ENGINEER NC 加工设计的核心内容，它主要包括 以下几方面。 1、NC 序列类型的选择，如选择体积块铣削方式、曲面铣削方式、轮廓 ： 7 铣削方式等。 2、加工刀具的确定，如确定刀具类型、刀具几何参数等。

14、3、制造参数的设置，如进给率、跨度、切削深度、主轴转速、加工余量 等。 4、加工范围的设定，如创建或选取铣削体积块、铣削窗口、铣削曲面及 在模型或工件上选取加工几何。 5、刀具路径的屏幕演示，NC 检查及过切检查。 6、对加工刀具、制造参数及加工范围的修改 1.4 设计内容设计内容 本课程设计主要有以下内容： （1）绘制零件图。了解零件的结构特点和技术要求。 （2）根据生产类型和所拟定的企业生产条件，对零件进行结构分析和 工艺分析。 （3）确定毛坯的种类及制造方法，绘制毛胚图。 （4）拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺设 备（刀具、夹具、量具、模具、工具） ，确定各工序的加

15、工余量和 工序尺寸，计算各工序的切削用量和工时定额，并进行技术经济 分析。 （5）填写机械加工工艺过程卡片，机械加工工序卡片（可根据课程设 计时间的长短和工作量的大小，由指导老师确定只要填写的部分 主要加工工序的工序卡片）等工艺文件。 （6）设计制定工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图撰写设计 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 2.2 实体建模实体建模 2.2.1 创建套筒模型创建套筒模型 (1)启动 PRO/E wild fire 5.0，设置工作目录，进入工作环境。 (2)单击工具栏中新建文件按钮，单击【新建】对话框，在【新增】 对话框中选择【零件】【实体】，对文件命名在【名称】文本框中输入 “cover”并使用公制模板。 (3)单击工具栏中的旋转命令后，并进入草绘状态。选取 FRONT 面 作为草绘平面。草绘出下图的截面。如图 2-2：点击工具栏中的， 完 ： 9 成草图绘制,如图 2-3。 在旋转 360 后，然后在右边的中打勾，即可结束旋转， 得到的一套筒工件。 图 2-2 拉伸截面 图 2