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1、CAD心AM综合性课程设计:院机名号师姓老生 导学班学学指目录一、CAD/CAM勺概念二、实体建模4三、零件的工艺分析11四、数控加工仿真13五、CL数据和NC代码的生成23六、总结26七、参考文献27CAD心AM课程设计任务书一、设计题目：星轮零件的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
2、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软彳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
3、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、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/ENGINEERWildfire5.0,并进行零件的三维造型。（
4、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、参考资料如 PRO/ENGNEER Wildfire5.0 的基有关PRO/ENGINEER软件的参考书及数控加工工艺的参考书。础教程、PRO/ENGINEERWildfire5.0的零件设计教程、PRO/ENGINEERWildfire5.0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：一、
5、CAD/CAM的概念CAD:计算机辅助设计，是由计算机帮助工程设计人员进行设计，主要服务于机械、电子、宇航、建筑、纺织、化工等产品的总体设计、造型设计、结构设计、工艺过程设计等环节。一个完善的CAD系统，应包括交互式图形程序库、工程数据库和应用程序库。借助CAD技术对产品或工程的设计，可以大大缩短设计周期，高设计效率，节省人力物力。CAM:计算机辅助制造。CAM的核心是计算机数值控制（简称数控），是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。数控的特征是由编码在穿孔纸带上的程序指令来控制机床。此后发展了一系列的数控机床，包括称为“加工中心”的多功能机床，能从刀库中自动换刀和自动转换。二、实体建模在
6、菜单栏选择【文件】下拉菜单，选取【新建】选项，系统将弹出如图所示【新增】对话框，选中其中的【零件】选项按钮，在名字编辑框中选择默认名字即可。单机对话框下部的确定按钮，既是进入三维实体建模实实体造模。IC1维件件追图式告表局记 空李姐刹跄格花图指标 型二匚 4L 吩.rfi：511mLi哒用老珠2使用族省模板全2.1 创造旋转轴的实体单击FRONT平面作为草绘平面，TOP平面为参照平面，其它选项接受系统默认的设置，如图所示:进入草绘状态，绘制出轴的外轮廓，如图下图所示，这是中间轴的一部分：单击直线操作按钮，按照 图纸给出的要求，绘制出如图所示二维截面，记住要绘制一条中心线单击菜单中的“插入”“旋
7、转”命令或者单击屏幕右侧的特征工具条中的“旋转”入旋转操作控制面板， 选择上述画好的二维截面为草绘定义，点击放置里面的轴选项,候的中心线，旋转角度为 360。单击“完成”按钮，创造旋转实体如下面所示：:按钮，进 然后点击草绘时2.2 绘制孔单击“基础特征”工具条上的“拉伸”按钮,单击放置定义选项，再打开草绘对话框，选取工件绘制出一端面为草绘平面，其他选项接受系统默认选项设置，单击对话框中草绘按钮，进入草绘模式,所需要拉伸的二维截面。完成后，单击草绘器工具条中的完成按钮后退出草绘模式。操作回到拉伸模式,61,其他接受系统默认选项。在拉伸控制面板中设置拉伸方式为从草会平面拉伸到已指定深度，深度为确
8、定并退出草绘模式。调整方向，点去除材料，得到拉伸特征。g丁口舄齿jc-Cb*电电嗡春春内田II回口甚Fg充,/回匚z触贵选顼属性2.3 倒角直接选取所需边倒角的边，选完了后，点击屏幕右侧的边倒角按钮），默认系统设置的参数，输入玉康一维边或T 弋叁世浸生信奥集过渡段选项属性D2.4创建基准平面单击“基准”工具条中的“面”的基面DTM1,设置参照平面为 TOP面，偏移量为22.5,绘制出平行于 TOP面所需要倒角值2,点击完成即可。2.5 键槽的绘制单击“基础特征”工具条上的“拉伸”按钮下，单击放置定义选项，再打开草绘对话框，选取TOP面为草绘平面，其他选项接受系统默认选项设置，单击对话框中草绘按
9、钮，进入草绘模式，绘制出所需要拉伸的二维截面，如图所示，键槽长度为16mm宽度为8N9,高度为40.5h11。完成后，单击草绘器工具条中的完成按钮后退出草绘模式。操作回到拉伸模式，在拉伸控制面板中设置拉伸方式为从草会平面拉伸到已指定深度，深度为4.5,其他接受系统默认选项。调整方向，点去除材料，得到拉伸特征。2.6 斜面的绘制单击“基础特征”工具条上的“拉伸”按钮,单击放置定义选项，再打开草绘对话框，选取最大圆面为草绘平面，其他选项接受系统默认选项设置，单击对话框中草绘按钮，进入草绘模式，绘制出所需要拉伸的二维截面，如图所示，完成后，单击草绘器工具条中的完成按钮后退出草绘模操作回到拉伸模式，在
10、拉伸控制面板中设置拉伸方式为从草会平面拉伸到已指定深度，深度为4.5,其他接受系统默认选项。调整方向，点去除材料，得到拉伸特征。单击“基础特征”工具条上的“阵列”按钮图，执行阵列命令，在操控面板选项中选择轴阵列，按照系统提示选取中心轴作为参照，角度增量为120,数目为3,个，其他选项接受系统默认选项设置，在设置完参数后，可在绘图区得到如下所示预览效果。120.00尺寸选项属性单击操控面板上的/按钮，完成阵列效果如下所示。2.7 阶梯斜孔的绘制单击特征工具栏中的，执行孔特征命令，在操作界面中下方的操控面板上单击放置按钮，在弹出的上滑面板中选择斜面作为主参照，并在参照类型的下拉列表框中选择线性，用
11、鼠标左键在模具上拾取两直线为参照，输入偏移值为7,2.在孔的位置确定以后，接下来就是要确定孔的形状，选择标准孔，单击形状上滑面板，定义孔直径为4,盲孔高度为11,单击操控面板上的,完成孔特征的绘制。正直去苜.莅或卢东丁宣工t壮，11.00单击“基础特征”工具条上的“阵列”按钮图，执行阵列命令，在操控面板选项中选择轴阵列，按照系统提示选取中心轴作为参照，角度增量为120,数目为3,个，其他选项接受系统默认选项设置，在设置完参数后，可在绘图区得到如下所示预览效果。单击“基础特征”工具条上的“拉伸”按钮口，单击放置定义选项，再打开草绘对话框，选取孔底面为草绘平面，其他选项接受系统默认选项设置，单击对
12、话框中草绘按钮，进入草绘模式，绘制出所需要拉伸的二维截面，直径为2的圆。完成后，单击草绘器工具条中的完成按钮后退出草绘模式。操作回到拉伸模式，在拉伸控制面板中设置拉伸方式为从草绘平面拉伸到已指定深度，深度为27.26,其他接受系统默认选项。甲。透取一个章经.咂果首注内部隹,可在放量面板中找到漏辑“越观）回a西【沅宓回匚%nh衽I币困忸调整方向，点去除材料，得到拉伸特征单击“基础特征”工具条上的“阵列”按钮国，执行阵列命令，在操控面板选项中选择轴阵列，按照系统提示选取中心轴作为参照，角度增量为120,数目为3,个，其他选项接受系统默认选项设置，在设置完参数后，可在绘图区得到如下所示预览效果基本上
13、的建模已经完成了，根据图纸的在进行最后的确定，观察还有没有需要修改和添加的地方，在进行修改和加工。最后建立好的模型如下图三、零件的工艺分析3.1 零件的作用分析星轮可以作为加速器，减速器等的组成部分，是超越离合器上的关键零件，主要用来传递运动和动力。我国自行研发的“星轮传动”技术，可以使装备机械上的加速器、减速器、调速器、变速器的体积变小、功能增强，并减少进口。这一新技术得到中国星轮传动协会和机械工业部有关专家的认定。专家们认为，“星轮传动”技术的原理为我国独创，可应用在煤矿、石油开采、风力发电重型机械、建材水泥等储多领域，应用空间巨大。经过三年的不断试验，哈尔滨国海星轮传动有限公司首次将新的
14、“星轮传动”技术应用在生产领域，并获得成功。这项独创的星轮传动技术的核心是，将一个减、变速器内部170个单元，按用户要求任意组合，制出的部件标准化、系列化、通用化，有很强的互换性，到哪都能用得上。而且可以任意改变扭距，增大拉动能力，使一个很小的减速器带动庞大的装备机械。也就是说，原来22吨的减速器，应用新技术后，重量能够减少14.5吨，真正达到“以小带大”。不仅如此，由于不同的排列组合，只要客户对减、变速器有不同的要求，需要不同形状的产品，这项新技术都能完成它。目前，我国独创的“星轮传动”技术已经应用到三峡水电站、秦皇岛码头、山西部分大煤矿，并已形成为“上海路桥”“神华集团”等国家大型企业配套
15、的能力。而其中最重要的零件便是星轮，它在其中作用是无与能比。3.2 加工方法的选择(1)40k6mm#圆面，公差等级为IT6,粗糙度为Ra1.6dmi加工方法为：粗车，半精车，精车。(2)45f7mm外圆面，公差等级为IT7,粗糙度为Ra1.6dmi加工方法为：粗车，半精车，精车。(3)45k6mm#圆面，公差等级为IT6,粗糙度，为Ra1.6m。加工方法为：粗车，半精车，精车。(4)孔加工方法的选择比较复杂，需要考虑零件的结构特点、孔径大小、精度和粗糙度要求以及生产规模等各种因素。对于精度要求较高的孔往往还要采用几种不同的方法顺次进行加工。本次设计的星轮，为保证孔的精度和表面质量，采用粗镇,半精镇,精镇,浮动镇刀镇。(5)键槽用键槽铳刀加工，三个斜面用铳刀加工，三个阶梯斜孔用直柄麻花钻钻孔。3.3 保证星轮表面间位置精度的方法由星轮零
