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1、CAD/CAM课程设计任务书一、设计题目：螺母零件的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. 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
2、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（B5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
3、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/ENGINEER Wildfire 3.0，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/EN
4、GNEER Wildfire 3.0的基础教程、PRO/ENGINEER Wildfire 3.0的零件设计教程、PRO/ENGINEER Wildfire 3.0的数控加工教程、数控加工工艺教程等等。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: 日期: 评阅意见： 教师签名: 日期: 1目录第一章 概述1一、Pro/Engineer NC基本流程1二、数控车床加工零件的工艺性分析2三、控车床加工工艺路线的拟订2第二章 设计步骤4一、经济加工精度与表面粗糙度4二、编制
5、工艺路线4三、刀具选择5四、切削用量的选择6第三章 创建三维模型8一、新建文件8二、创建螺母主体8三、打孔10四、创建螺旋扫描切削特征14第四章 NC制造16一、NC制造概念16二、NC 制造过程的组成16三、车削 NC 序列17四、NC序列典型加工实例17五、总体序列说明。28六、CL数据处理34第五章 Pro/E工程图37第六章 设计心得39参考文献40第一章 概述一、Pro/Engineer NC基本流程Pro/Engineer NC对于任何零件的加工设计都遵循着一个基本流程，如下图所示参照模型工件创建制造模型生成NC代码后置处理CL数据生成NC序列 制造设置加工方式选择NC序列设置夹具
6、机床 加工零点 退刀曲面刀具 参数 加工范围演示轨迹 加工仿真及过切检测修改进行Pro/Engineer NC加工的第一步是创建制造模型，为后续的加工制造设计准备必要的几何模型数据。常规的制造模型由参照模型（Reference Modle）和工件（Wokkpiece）组成，除此之外，也可以在制造模型中添加夹具、工作面板等其他附件，以便定义更加完整的加工环境。随着加工过程的进行，可以对工件执行刀具轨迹演示、加工模拟和过切检测。在加工过程结束时，工件几何形状应与设计模型的几何一致。二、数控车床加工零件的工艺性分析1尺寸标注方法分析 由于数控加工精度及重复定位精度都很高，不会因产生较大的积累误差而破
7、坏使用特性，因此可将局部的尺寸分散标注法改为以集中引注或坐标式的尺寸标注法。2零件轮廓的几何要素分析 要分析几何元素的给定条件是否充分、正确。 3精度及技术要求分析 （1）分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理。对采用数控加工的表面，其精度要求应尽量一致，以便最后能一刀连续加工。 （2）分析本工序的数控车削加工精度能否达到图纸要求，若达不到，需采用其他措施（如磨削）弥补的话，注意给后续工序留有余量。 （3）找出图样上有较高位置精度要求的表面，这些表面应在一次安装下完成。 （4）对表面粗糙度要求较高的表面，应确定用恒线速切削。三、控车床加工工艺路线的拟订1 工序的划分在批量生产中，常用下列两种
8、方法进行工序的划分： (1).按零件加工表面划分工序 将位置精度要求较高的表面安排在一次安装下完成，以免多次安装所产生的安装误差影响位置精度。适用于加工内容不多的零件。 （2）.按粗、精加工划分工序 以粗加工中完成的那一部分工艺过程为一道工序，精加工中完成的那一部分工艺过程为一道工序。这法适用于零件加工后易变形或精度要求较高的零件。 2 加工顺序的安排（1）先粗后精 对于粗精加工在一道工序内进行的，先对各表面进行粗加工，全部粗加工结束后在进行半精加工和精加工，逐步提高加工精度。（2）先面后孔 对既有内表面（内型、腔），又有外表面需加工的回转体零件，安排加工顺序时，应先进行外、内表面粗加工，后进
9、行外、内表面精加工。（3）基面先行 用作精基准的表面应优先加工出来，因为定位基准的表面越精确，装夹误差就越小。3 .进给路线的确定（1）最短的空行程路线 a. 巧用起刀点 。 b. 巧设换（转）刀点 . c. 合理安排“回零”路线（2）粗加工（或半精加工）进给路线a. 常用的粗加工进给路线 。b. 大余量毛坯的阶梯切削进给路线 。c. 双向切削进给路线 。 （3）精加工进给路线 a. 完工轮廓的连续切削进给路线 。在安排一刀或多刀进行的精加工进给路线时，其零件的完工轮廓应由最后一刀连续加工而成 。b. 各部位精度要求不一致的精加工进给路线 。若各部位精度相差不是很大时，应以最严的精度为准，连续
10、走刀加工所有部位；若各部位精度相差很大，则精度接近的表面安排同一把刀走刀路线内加工，并先加工精度较低的部位，最后再单独安排精度高的部位的走刀路线。第二章 设计步骤一、 经济加工精度与表面粗糙度1经济加工精度：机械加工时，每种机床上所达到的精度越高，则所消耗的工时越多，成本越高。当所达到的精度超过一定限度以后，加工工时就会迅速增加，生成率大大下降，加工成本急剧上升，因而经济性很差。每种机床在正常生产条件下能经济的达到的加工精度是有一定范围的，这个精度范围就是这种加工方法的经济精度。所谓正常生产条件是指：设备完好、工夹量具适应、工人技术水平相当、工时定额合理。2表面粗糙度：表面粗糙度是指加工表面上
11、具有的较小距离的峰谷所组成的表面微观几何形状特性。一般由加工中切削刀具的运动轨迹及工艺系统的高频振动等多种因素所形成。理论残留面积高度是由刀具相对于工件表面的运动轨迹所形成，它是影响表面粗糙度的主要因素。其高度可以根据刀具的主偏角、副偏角、刀尖圆弧半径和进给量计算出来。本次我所加工的螺母要求的加工精度要求是8级精度，所以在加工不同表面、孔、螺纹的时候，一定要注意最后能够保证达到精度要求同时也要保证一定的粗糙度要求。在所编工艺的一系列NC加工序列中主要是轮廓车削和孔加工。查机械加工工艺手册知：公差等级表面粗糙度车削(外圆柱表面)粗车111212.53.2半精车8106.33.2精车673.20.
12、8车削（端面）粗车12.56.3孔加工粗镗111212.56.3半精镗8103.20.8钻孔111312.5绞孔8106.33.2螺纹加工6.33.2二、编制工艺路线本次对我所加工的零件的设计思路是：首先进行三维建模，创建参照模型，再进行NC加工，这一步是整个过程的重点与难点。由于该零件是属于完全的回转体，比较适合于在车床上加工，所以在选择机床的时候要注意选择车床，但在平时铣削加工用的比较广泛，在用车床加工就与平时有的不一样了，另一方面，选择车床的原因是，该零件需要车削梯形螺纹，然而在铣床上只能进行三角螺纹的铣削。分析该零件，我设计的工艺路线是： 左侧 右侧 工序1：装夹右端车外圆59（作粗基
13、准，掉头装夹）车右端面粗车外圆32半精车外圆32精车外圆32粗镗孔17精镗孔19车梯形螺纹工序2：装夹右端车左端面钻孔7绞孔11之所以在工序一中先车外圆59，是为了给在车右端面和车外圆32时作为粗基准，在这一次的装夹时，把右侧部分能够加工的部分全部加工完，包括粗加工和精加工。再掉头以右端为基准加工左边需要加工的部分，这样，总的来说，既保证了加工精度又能够减少装夹次数，减少总的加工时间。在加工过程中要注意刀具的选择，根据不同的精度要求和各加工面的粗糙度要求，选择不同的切削用量，即切削速度、切削深度、进给速度与进给量。在车螺纹的时候，要保证主轴每转一圈，车刀进给一个导程，此外，在给各表面加工时，要注意保证一定的加工余量。三、刀具选择（1）刀具材质的选择 常见刀片材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等，其中应用最多的是硬质合金和
