CADCAM的毕业实习设计.doc

前言随着计算机技术和现代工业的飞速发展,cad/cam也正经历着由二维设计技术向三维设计的发展.三维cad技术符合人的设计思维习惯,整个设计过程完全在三维模型上进行,直观形象,易于工程与非工程人员之间的交流.采用三维设计技术,不仅能预见设计产品的外观,更可建立统一的数据库,可进行应力分析、强度分析、质量属性分析、空间运动分析、装配干涉分析、模具设计与nc可加工性分析，还可自动生成标准、准确的二维工程图。到20世纪90年代初，以美国ptc公司为代表的pro/engineer三维设计软件日趋成熟，基本成为三维设计软件行业的标准。pro/engineer是美国ptc公司研制的一套由设计至制造的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，适宜个参数化、基于特征的实体造型系统，并且具有单一数据库功能。该公司最新推出的pro/engineer wildfite版，更能将三维设计软件无论从易用性、设计的高效率，还是功能的实用性都推向一个新的顶点，可以说三维设计时代已经开始。本报告内容丰富、实用，力图使读者快速入门并逐步成为业内高手。编者 2006年10月 目 录第一部分 草绘练习-3第二部分 实体特造型-8第三部分 工程图及装配-16 第四部分 曲面特征造型-37第五部分 常用铣加工工艺-41第六部分 后置处理-52结束语-66第一部分 二维截面草绘设计实例草绘实例一1.草绘直径为90的圆草绘半径为35的圆（两圆心相距35）2.草绘长为50的直线（与第二圆心相距65）草绘与第一直线相距-10的长为50的直线两直线用半径为5的圆弧连接3.草绘半径为35的圆弧，使第二圆与第二直线相切4.草绘直线与第一圆相切且与水平线成30度角5.草绘直线(长与第一圆心相距)在该直线两端点草绘两条水平线与斜线相交草绘直线（长与第一圆心相距）并倒角（）草绘剪裁得到如图所示的图形修改尺寸保存草绘实例二新建草绘确定画两条互相垂直的线以交点为圆心画半径为50和10的圆在距离中心线10的点画半径为10的圆在距离中心20的点画半径为10的圆另一侧镜像得到删掉多余的线把5个圆约束为相等的圆在距圆心15的正上方画半径为65的圆同理外圆的五个圆（总长125厘米）八五个圆约束为相等的圆删掉多余的线并标注尺寸在指定的长度内画个矩形（长度为70，高15）根据三点圆弧画出半圆弧（距底边高为35）根据三点圆弧画半径为30的圆弧另一侧镜像得到删除多余的线尺寸标注草绘实例三一 创建二维截面草图,可以按下面的过程进行:(1)绘制二维截面形状(2)标注尺寸(3)重新生成(4)设定尺寸数值,若尺寸不足,可回到步驺(2)(5)重新生成二 下面以图1-1为例介绍绘图步诹:1 文件新建类型草绘输入文件名sec-1后按确定按钮2 草绘直线中心线水平线中心线点垂线3 草绘圆相对于水平和垂直中心先做镜向完成四个图4 草绘圆中心大圆在草绘出左右俩个中小圆5 草绘直线绘与四个角上的圆相切的线绘与中心圆俩侧小圆相切的直线草绘剪裁得到如图所示的图形修改尺寸保存草绘实例四1.草绘圆同心圆得到同心的基准同心圆2.草绘直线中心点划线3.草绘圆在相应的位置绘出三个圆4.草绘直线分别做相应的切线5.点选所有尺寸点选尺寸修改修改完尺寸按再生按确定得到如图所示1-2的图形保存草绘实例五草绘实例五草绘实例六草绘实例七草绘实例八 第二部分 实体特征造型二、 以下面的实体为实例作实体特征造型练习1.支架的创建(1) 文件新建零件（缺省）(2) 插入拉伸，选top为草绘平面（3）确认截面完成后单击确定。 创建沉头孔，完成截面和旋转轴的绘制后，单击确定（4）编辑特征操作，单击复制镜像完成。新建基准面dtm1，插入扫描伸出项草绘轨迹，单击圆弧按钮，选择自由端点，然后单击完成（5）插入筋，选择right基准面作为草绘平面，接着以基准面top为偏移平面，偏移距离为72，创建dtm2（6）插入 拉伸 选dtm2 草绘 关闭，输入深度值34。（7）确定，完成支架的创建2. 跳棋盘的制作（1） 创建拉伸实体特征:a) 选择right为草绘平面,接受系统默认模式,绘制直径为100的圆.b) 设置特征深度为10创建拉伸实体.（2） 创建减材料的拉伸实体特征.a) 选择rront为草绘平面,接受系统默认模式,绘制如图所示的平面.b) 设置特征深度为7.5孔阵列（3） 创建拔模 （4） 孔阵列 （5）所得到的图如图所示3. 弹簧的创建(1) 选择文件新建零件缺省，确定(2)插入混合伸出项旋转完成光滑完成，选择front为草绘平面，依次绘制圆和坐标系，确定，输入角度值120度，重复以上步周，x方向不变为3mm，y每次递增imm（3）单击否按钮，绘制截面结束。确定，完成弹簧的创建4. 轴承的大端盖的建模特征 .拉伸孔 阵列 5 .泵盖的创建，如图所示拉伸沉孔阵列旋转倒角倒圆角 6. 绘制二维截面图如图所示 拉伸. 阵列倒角倒圆角 7.螺栓（1）新建零件在新建中单击零件，在“名称”对话框中输入“part4-1”,单击“使用模板”复选框取消选中标志。单击“确定按钮”，打开“新文件选项”对话框。选择“mmns-part-solid”模板，建立单位为公制的新文件。 生成的螺杆特征（2）创建螺杆单击右侧工具栏中的拉伸按钮，接受工作区下方“操控板”栏系统默认的实体和半透孔选。单击“操作板”中的草绘按钮，选取“top”为草绘平面。接受系统默认的草绘方向和参照平面，单击“剖面”对话框中的“草绘”按钮，进入草绘模式。单击工作区的画圆图标，绘制出上图。直径为64，拉伸长为200的圆柱。生成的六角头特征（3）创建螺栓的六角头部同理，单击右侧工具栏中的拉伸按钮，接受工作区下方“1、 新建零件确认2、 插入混合伸出项一般规则截面草绘截面完成光滑完成新设置平面正向缺省草绘建立坐标系保存完成输入角度草绘数据来自文件打开确定继续输入角度同理做出11个截面输入截面深度确定3、 创建拉伸特征选个草绘面草绘画圆确认输入拉伸深度确认 8、工艺环1 新建零件文档，选中mmns_part_solid选项，再单击“确定”按钮进入设计环境2 创建旋转实体特征在右工具箱中单击按钮，单击“位置”按钮打开草绘参数面板，单击“定义”打开草绘对话框选择front作为草绘平面，单击“草绘”按钮，进入二维草绘模式绘制如图所示的旋转剖面图，退出草绘模式，创建如图2所示旋转实体特征3 创建壳体特征单击右工具箱中的按钮单击“参照”按钮激活其中的移除的曲面分组框，选取底面作为要移除的平面。在参照面板中激活非缺省厚度分组框，选取上平面并指定非缺省厚度数值“1.5”，在图标板上输入壳体缺省厚度“1.0“完成壳体特征的创建。4 创建旋转实体特征单击按钮，选择front作为基准面画出旋转剖面。5 创建圆角特征选取上顶面的三条边完成圆角特征的创建6 创建拉伸实体特征（1） 创建基准平面，单击按钮，选取基准平面top作为参照，输入偏移距离为“10”。（2） 单击按钮，选取基准平面dtm1作为草绘平面绘制拉伸剖面图，单击图标板中的按钮调节拉伸生成方向。7 创建拉伸实体特征，选取底面作为草绘平面，单击按钮，书写“心想事成”确定，输入拉伸深度“0.5”。8 创建拉伸实体特征选取底端大圆为草绘，绘出拉伸剖面图。单击按钮调节拉伸生成方向。9 创建圆角特征，单击按钮，按住“ctrl”依次在工作区中底面大圆的边输入倒圆角的半径“0.25”完成倒圆角特征。10. 创建投影曲线特征，单击按钮，打开草绘选取front基准平面作为草绘平面，绘出草绘曲线。在编辑菜单下选取投影选项，单击“参照”按钮在其顶部的下拉列表中选取投影草绘选项。在参照面板中激活草绘文本框，选取上一步创建的基准曲线作为要投影的曲线，接着激活曲面文本框选取侧面作为投影曲线放置平面，最后激活方向参照文本框，选取right作为方向参照。再单击调节投影方向。11. 创建可变剖面扫描特征，（1）单击按钮，单击“参照”按钮。按住“ctrl”键依次选取基准曲线作为轨迹线，然后单击按钮，进入草绘模式。绘出扫描截面，单击按钮，创建实体特征。12. 镜像复制特征，选取伸出项（标识529）、倒圆角（标识1325）、倒圆角（标识1501）、伸出项（标识3550）作为镜像复制特征，在编辑菜单中选镜像选项。选取rlght作为镜像参照。在模型树中选基准曲线特征然后单击鼠标右键选隐藏选项。打开层树窗口，选取保存状态在层树上方的显示选取模型树选项，切换到模型树的显示状态下。第三部分 装配及工程图 一 装配图一 装配减速器1. 在组建中创建一个子组建a. 子组建确定创建特征确定添加轴（shaft）b. 选shaft1打开（匹配. 插入）默认 c. 添加键（key1）.d 添加齿轮（part3） e . 添加下箱体（part2.3.1）到组建（插入 匹配（定向） ）f part2-3-1打开（插入 匹配） 添加小齿轮轴（part6-3-2）（插入 匹配） g 添加轴上元件（thimblel.prt）（插入 匹配）添加轴承h. 添加其余三个套和轴承 i 添加上箱盖（part2-3-2）（插入.插入 匹配）j 添加大端盖视图1、 选择front 草绘，拉伸深度15。2、倒角。r10、r20。3、拉伸深度60（选择内表面）4、选择top面草绘，注意同心、相切（用边复制命令）对称拉伸110。5、使用先前的草绘平面和参照，除料、对称拉伸90。倒圆角r10。6、除料至内表面。7、除料深度10。8、创建两个基准平面 9、以dtm1为草绘平面，创建筋厚度2010、特征复制。11、打孔 12、用镜像创建。13、创建标准孔 大轴承孔到边的距离为67.514、利用特征复制、移动、旋转、曲线/边等600、3000。15、倒圆角 二 装配电脑椅子1 新建组建（选公制）装入底座 2 装入椅背（对齐 匹配 ）3 装入扶手（对齐 匹配 对齐） 4 装入扶手的螺栓（对齐 匹配）5 装入销钉（对齐 匹配） 6 装入滚轮支架（对齐 匹配）7 装入销钉2（对齐 匹配） 8 装入滚轮（对齐 匹配）二 、 工程图工程图文件新建绘图1 右键属性绘图选项（英制改公制：inch改mm）2 草绘器优先选项点击、直线命令画出边框3 右下角选中“表”选项表插入表（降序、右对齐、按长度）右键点击所画表的右下角移动特殊（到合适位置）4 插入绘图视图一般几何参照点击图框内的任何位置（出现主视图）5 点击主视图插入投影绘出左视图和俯视图6 双击主视图比例（把图修改到合适大小）锁定视图移动将图移到合适位置7 插入绘图视图详图点击想要放大的部分8 双击主视图剖面2d“+”完成选所要剖的平面9 （1）自动标注：视图显示及拭除（2）手动标注：插入尺寸新参照 创建工程图的一般步骤 一. 上箱盖 1. 文件新建绘图（缺省）确定 2. 单击选择几何参照选面确定，所得到的主视图如图所示 2. 选择主视图单击插入绘图视图投影作俯视图 3. 同上，做左视图 4. 选中左视图，双击有一个绘图视图对话框出现，选择剖面，所得的剖面图如图所示 5. 选择插入绘图视图详图，在主视图上选取要查看细节的中心点 6. 单击出现标注尺寸对话框，选择视图 显示全部，视图被标上尺寸，修改后的视图尺寸如图所示7. 做装订框，单击右键属性绘图选项，点击创建俩点线，按照坐标数值作边框，如图所示8. 作标题栏，点击右下角表插入表，按长度在视图内为表的左上角定位，所得的表格如图所示。 二. 轴承盖 所用的主要步骤为绘视图作剖面图局部放大视图画边框修改尺寸作标题栏 第四部分 曲面特征造型 鼠标上盖一 鼠标上盖的制作1 文件新建零件选择（缺省模板）2建立基准点和基准平面，创建边界混合特征3隐藏曲线，所得如图所示4创建拉伸特征，曲面合并5创建拉伸特征和镜像特征，曲面合并6 到圆角设置添加半径7 加厚点击第9步创建的合并曲面编辑特征选择加厚8 创建拉伸特征曲面拉伸对称拉伸9 创建实体化特征选择上步的曲面编辑特征实体化工具去除材料 10 复制曲面按住ctrl键，选择模型内表面集编辑特征复制曲面和曲面工具11拉伸工具曲面拉伸12创建实体化特征：选择刚才创建的拉伸体编辑特征实体化工具去除材料13曲面复制：选择步创建的复制曲面编辑特征复制曲面和曲线工具14创建拉伸特征：拉伸工具曲面拉伸15创建修剪特征：编辑特征编辑修剪修剪工具16 加厚：编辑特征加厚工17创建唇特征：插入高级唇链完成曲线偏移值拔模曲面距离选择拔模参照曲面18创建拉伸特征：曲面拉伸深度值19曲面合并：选择步创建的拉伸面编辑特征合并工具控制方向20创建拉伸特征：拉伸曲面对称拉伸拉伸值21曲面合并：选择第步创建的拉伸曲面编辑特征合并工具方向控制22创建实体化特征：选择刚才创建的合并曲面编辑特征实体化按钮去除材料方向控制23创建拉伸特征：拉伸实体穿透拉伸去除材料24创建阵列特征：选择刚才创建的实体选择阵列，所得鼠标如图所示 模型 壶步骤1 创建新文件（1）单击工具栏中的新建文件步骤2 建立拉伸 增料特征绘制如图 完成后如图步骤3 建立拉伸减料特征(1) 单击拉伸工具按钮,在拉伸特征面板中单击草绘截面放置按钮,系统显示草绘对话框.(2) 选择左侧面为草绘面,前面为参考面,接受系统默认的视图方向.单击草绘按钮,系统进入草绘状态.(3) 单击草绘按钮,系统进入草绘状态. (4) 绘制如下图所示的拉伸 完成拉伸减料特征如图步骤4 建立旋转特征绘制如下图 完成草绘图绘制，旋转如下图 步骤5 建立肋特征(1) 选择raght基准面为草绘平面,选择top为参考面,进入草绘界面绘制如图所示的线. (2)返回肋特征面板,设置肋的厚度为3,生成如图所示. 步骤6 建立扫描特征如下图(1) 选择right基准面为草绘平面,选择front基准面为参考面.(2) 绘制如图所示的样条线. 绘制结果入图所示: 步骤7 该保存文件模型：电吹风1建立新文件：2建立旋转体特征：选取基准面front为草绘面，接受箭头默认方向，进入草绘器。绘制如图所示截面，旋转角度360，完成旋转体。草绘截面旋转体3 建立倒圆角特征：选取实体边界输入半径r=25后确定，完成倒圆角特征：倒圆角后4 建立拉伸体特征：选取基准面front为草绘面，接受箭头默认方向，进入草绘器，绘制如图所示截面，输入拉伸深度50后确定。完成实体如图。草绘截面完成拉伸体5建立拉伸曲面特征： 进入草绘器，绘制如图所示截面，输入拉伸深度50后确定，完成拉伸曲面如图所示：草绘截面完成拉伸曲面6 建立拉伸曲面特征：进入草绘器，绘制如图所示截面，输入拉伸深度50后确定。草绘截面完成实体进入草绘器，完成如图所示截图，输入拉伸深度25后确定。草绘截面二 完成拉伸曲面7 建立拉伸曲面特征：选取基准面top面为草绘面，选取基准面right为参照。进入草绘器，接受默认绘图参照并选取图所示曲面边界为绘图参照，绘制如图所示截面，输入拉伸深度20后确定。 草绘截面 完成拉伸曲面8 合并曲面：分别合并各个曲面后如图所示。 曲面合并9由曲面生成实体。选取如图所示的网格曲面后确定，合并后的曲面生成实体，并和前面的旋转体结合为一体。10建立拔模特征： 选取图中所示的的拔模曲面，系统提示选取或创建中性平面，双击基准面top，在弹出的输入框中输入拔模角度（-2）后完成拔模特征。11建立倒圆角特征： 按图所示的边界进行倒圆角操作。倒角完毕后如图所示。12建立抽壳特征：选取圆柱前端面和底平面为抽壳的开放面，在输入窗口输入抽壳厚度2后确定。完成抽壳特征后如图所示。 13建立拉伸除料特征：选取基准面right为草绘面，反转箭头方向朝右，进入草绘器。选取基准面top 为草绘平面，反转箭头方向，是箭头方向朝上，进入草绘器，绘制截面，间距为2，黄色外圆直径为37。 最终三维图形完成如图所示保存以便后用。风扇第五部分 常用铣削加工1、 加工如下图中的工件 图 步骤一：新建文件 新建一个零件步骤二：做一个拉伸特征： 点选拉伸特征放置定义选取一个基准平面草绘做一个矩形打钩输入拉伸深度确定点选拉伸特征放置定义选择底边为参照线草绘做一个小一点的矩形确定点选切除选择一定的深度确定创建一个如图5-1的图形 图5-1 步骤三：新建一个文件新建制造选择mmns mfgnc确定建立加工毛坯模型制造模型创建工件名称加材料拉伸实体实体完成。创建如图5-2 图5-2定义加工操作：（1）定义操作名称定义数控机床设置工作坐标系创建nc加工类型粗加工nc序列完成。（如图5-3） 图5-3设置加工刀具直径10 长度100确定。选择设置，设置进给和刀转速等等（如图5-4） 图5-4设置加工区域，创建窗口窗口名称草绘进入草绘器ok。（如图5-5）选择设置加工窗口 图5-6选择工艺加工选择设置好的粗加工出现（如图5-7） 图5-7选择如图中的步骤，然后选择nc检测模拟演示刀具路径轨迹（如图5-8） 图5-8 2、 加工如下图中的工件 图 步骤一：新建文件 新建一个零件 步骤二：做一个拉伸特征： 点选拉伸特征放置定义选取一个基准平面草绘做一个矩形打钩输入拉伸深度确定点选拉伸特征放置定义选择底边为参照线草绘做一个小一点的矩形确定点选切除选择一定的深度确定创建一个如图5-11的图形 图5-11 步骤三：新建一个文件新建制造选择mmns mfgnc确定建立加工毛坯模型制造模型创建工件名称加材料拉伸实体实体完成。创建如图5-21 图5-21定义加工操作：（1）定义操作名称定义数控机床设置工作坐标系创建nc加工类型粗加工nc序列完成。（如图5-31） 图5-31设置加工刀具直径10 长度100确定。选择设置，设置进给和刀转速等等（如图5-41） 图5-41设置加工区域，创建窗口窗口名称草绘进入草绘器ok。（如图5-51）选择设置加工窗口 图5-51选择工艺加工选择设置好的粗加工出现（如图5-71） 图5-71选择如图中的步骤，然后选择nc检测模拟演示刀具路径轨迹（如图5-81）2雕刻：1、文件新建零件mmns-part-solid确定2、建立拉伸特征3、插入修饰凹槽单击插入文字（ 如图一所示） （图一） （ 走刀路线）4、文件新建制造mmns-mfg-nc5、制造模型：装配参照模型缺省创建工件加材料完成草绘完成6、制造设置：加工零点创建坐标系面x 改z,y 反向退刀沿z轴深度7、加工：选nc序列刻膜完成完成应用，设置参数树将-1的改成正数，刀具、参数、槽特征进行填写8、处理管理器nc检测（加工结果如图二） 第六章 后置处理 1后置处理在菜单管理器中点击.cl数据cl输出nc序列文件完成。(如图6-1) 图6-1选择要放置的地方保存 再打开cl数据cl输出nc序列后置处理选择我们要处理的文件（如图6-2） 图6-2然后在后置期处理选项中选择“全部和跟踪”（如图6-3） 图6-3保存选项就可以了然后我们可以得到加工工件的程序(date:11/07/06 time:17:33:24)g98g80g90g49g17( / mfg0003)t01m06s1500m3g00x0y10g43z10.h1z6.g1z0.f1000.y5.125x6.052z10.m05m30一初始化创建的新后处理文件 在pro/e界面中单击应用程序然后选择nc后置处理器，系统便自动进入后处理文件生成器界面。在上图中单击文件-新建，系统弹出加工机床类型对话框。可选加工机床有：车床（lathe）、铣床（mill）、线切割（wire edm）、激光加工机床（