套筒CADCAM课程设计.doc

CAD/CAM课程设计说明书 第一章 概述 1、CAD/CAM的基本概念 CAD/CAM是自50年代以来，随着电子计算机的发展而产生、发展起来的一门综合性的计算机应用技术。它是指应用计算机及其外围设备，协助工程技术人员完成产品的设计制造。近几年来，3D技术、网络技术、数据库和电子商务等技术的飞速发展促进了CAD/CAM技术的发展，心的制造方式，如分散化网络制造、面向客户的大批量定制等也对CAD/CAM系统提出了心得要求。目前，以产品创新、网络协同和应用集成为突出特征的面向行业与过程不的三维数字化设计系统成为现在CAD/CAM的发展方向。2、 设计制造过程的分析 根据设计方法学的观点，设计过程可分为若干个设计阶段，各设计阶段又可分为若干设计步骤。这些阶段和步骤的划分意味设计从抽象到具体，从定性到定量，从全局到局部，从系统的上层结构到下层结构。 任何产品设计、制造往往是从市场需求开始的，根据需求确定产品的性能，建立产品的总体设计方案，进行综合分析论证。在此基础上，设计具体结构，包括结构方案的优化，评估，几何参数和力学特性的分析计算，最后得到设计结果。3、 数控加工 数控加工是在机床上进行零件加工的一种工艺方法。数控加工的基本特点同常规加工相比，数控加工有如下特点。1 自动化程度高。2 加工精度高，质量稳定。3 对加工对象的适应性强。4 生产效率高。5 易于建立计算机通信网络。4、 通过本次课程设计，达到以下目的：1) 掌握 pro/E软件的基本功能。2) 熟悉并掌握零件图的方法，能熟练运用拉伸，旋转，阵列，孔，壳等功能绘制零件图。3) 掌握pro/E中零件装配方法和仿真的步骤和方法。4) 掌握工程图的创建方法。5) 能够通过本次设计达到举一反三的效果。第二章 套筒零件的三维造型1 制造1 启动Pro、ENGINER，选择“文件-新建”，如图所示2-1 选择零件。点确定。图2-1 新建文件类型 2-2新建文件选项然后进入Pro、ENGINER的界面。2.2 选择top面，点击创建新的基准平面。取top面为参照面，偏移距离取125mm，如图2-3所示，点击确定。进入草绘界面选项。2.3 选择，取top面，如图2-4所示，点击草绘。进入绘图界面。2.4 点击，绘制两点中心线。选择，取中心线交点为圆心，绘制直径为66mm的圆。如图2-5所示，然后点击。完成圆的绘制。 36 图2-3 基准平面图2-4 草绘选项 2-5 直径为66mm的圆2.5 选择，修改数据为260mm，选择为指定深度拉伸，然后点击确定，完成圆柱的绘制。点击。如图2-6所示。 2-6 拉伸后的圆柱2.6 点击，进入草绘界面，选择DTM1界面为草绘平面如图2-7所示，点击草绘，进入草绘界面。 图2-7 草绘界面选项 图2-8 绘圆在垂直中心线上绘圆，直径40mm，圆心距离中心线中心点70mm，如图2-8所示。 然后点击确定。2.7 选择拉伸取双向拉伸，长度为26mm，点击确定。如图2-9所示。 2-9 拉伸后长度为26mm的圆柱2.8 点击草绘，弹出草绘平面，选择使用先前的，进入草绘界面。如图2-10所示。 2-10 草绘界面选项2.9 选择菜单栏中的草绘、参照，如图2-11所示，选择两圆柱的端面为参照，如图2-12所示。选取结果如2-13中虚线所示。 2-11 参照的选择 2-12 选择参照面2-13 绘制的闭合曲线及选择的参照 2-14 支撑点击关闭。选择绘制如图2-13所示闭合曲面点击确定。2.10点击拉伸，选择双向拉伸，取长度10mm，点击确定，绘制成如图2-14所示的支撑。2.10.1 选择草绘选择right面，区right面为参照平面，点击草绘，进入草绘界面。选择草绘参照，选择大圆柱的中心和侧面为参照，如图所示2-1 6中的黑色虚线所示。 2-16 选取的参照 2-15 草绘界面选项点击圆心和点，绘制直径为50mm的圆，距离两参照分别为44mm和60mm，如图2-16所示。点击确定。 2-16 绘圆 点击拉伸，选择双向，取长度80mm，点击确定。2.11 选择菜单栏“插入 筋轮廓筋”，如图2-17所示。 选择参照，定义草绘平面，选择使用先前的。选择草绘参照，选取如图2-18虚线所示参照。然后绘制如图所示非闭合曲线，如图2-19所示，然后点击确定。并且改数据为12mm，点击确定。如图2-20所示。 2-17 轮廓筋选择 2-18 选取参照 2-19 非闭合曲线 2-20 形成的轮廓筋然后同理绘制如图2-21所示非闭合曲线。， 2-21 非闭合曲线然后点击确定，改数据为12mm。点击确定结果如图2-22所示。 2-22 轮廓筋2.12 选择草绘，进入草绘界面选项，选择使用先前的平面，进入草绘界面，选择参照如图2-23. 选择，确定圆心，绘制直径为20mm的圆，如图2-24所示。 2-23 选择参照 2-24 绘圆然后擦去外圆，单击确定。单击选择双向拉伸取长度为 12mm，选择裁剪，点击确定，结果如图2-25所示。 2-25 裁剪后形成的孔选择草绘，并选择top面，点击草绘，进入草绘界面。同时以中心线交点为圆心，绘制直径为45mm的圆，点击确定，单击拉伸，选择单向拉伸，选取距离260mm，单击裁剪，点击确定，绘制如图2-26所示的孔。 2-26 裁剪后形成的孔2.13 选择菜单栏中“插入孔”，选择创建标准孔，点击放置，选择参照偏移分别选择right和front面，数据分别为0mm和70mm，点击确定。如图2-27所示。选择，绘制如图2-28所示的标准孔。 2-27 标准孔的放置 图2-28 标准孔2.14 点击，新建基准面，选择参照，如图2-29所示。点击确定。选择草绘，同时以DTM3面为草绘平面，选择图2-30所示的参照。 2-30 选取参照 2-29 建立基准面 然后单击关闭如图2-31所示，并绘制如图2-32所示的圆，单击确定，单击拉伸，选择单向拉伸，取距离26mm，单击确定。 2-32 绘圆 2-31 选择参照2.15点击，选择right面为草绘平面，选择参照绘圆如图2-32所示，直径25mm，确定，单击 ，选择双向拉伸，取长度为80mm，选择裁剪，单击确定。结果如2-33所示。 2-33 圆柱 2-32 绘圆2.16 选择草绘，取right面，如图2-34所示，点击草绘，进入草绘界面。 2-34 草绘界面选项选取图2-35所示的取参照。单击关闭，如图2-36所示。然后绘制如同2-37所示矩形。 2-35 选取参照 2-36 参照管理选项 2-37 绘制矩形选择矩形宽为10mm，点击确定。单击拉伸，选择双向拉伸，取长度66mm，选择裁剪，单击确定。结果如图2-38所示。 2-38 裁剪后的图像2.17 选择，创建基准平面，参照面为right面，偏移距离33mm，如图2-40所示。 2-40 创建基准平面然后点击确定。选择孔加工工具。2.18 选择创建简单孔，点击放置，如图2-41所示。 2-41 孔的放置单击确定。同理绘制对面的另一个孔。结果如图2-42所示。 2-42 孔2.19 选择边倒角工具，进行倒角处理。选择数据如图2-43所示，然后选择需要进行倒角的边点击确定。结果如图2-44所示。 2-43 边倒角数据 2-44 边倒角效果图 2-45 圆柱倒角效果图同理对于顶圆柱进行倒角。最后结果如图2-45所示。 2.20 选择倒圆角，进行倒圆角处理，数据如图2-46所示。 2-46 倒圆角数据选择要进行倒圆角的边确定。同理对其他需要倒圆角的地方进行倒圆角处理。结果如图2-47所示。 2-47 倒圆角效果图2 实体 2.21 最后完成三维造型。如图2-48所示。 2-48 套筒最终模型图 第三章 工艺制定1 制定毛坯 由于图纸上没有标明粗糙度，采用铸造加工出理想的毛坯，预留套筒中心为孔，如图3-1所示。 3-1 套筒中心孔 3-2圆柱1端面 3-3圆柱2 端面 3-4 轮廓筋 3-5螺纹孔 3-6 螺纹孔2 机床的选择 毛坯需要加工的地方有铣削套筒两圆柱1图3-2和圆柱4图3-3的端面。轮廓筋上钻有的孔图3-4，圆柱4上钻有的通孔，圆柱2上钻M16的螺纹孔，圆柱1 上钻2个M10的螺纹孔图3-5，圆柱4的凸台上钻M8的螺纹孔图3-6，圆柱1 的一端面上铣去厚度10的半圆凹面，如图3-7所示。 图3-7 半圆凹面 加工过程基本上是表面铣削和孔的制造，选择数控铣床，可以减少装夹次数，孔用钻孔加工技术加工解决。3 刀具的选择及材料 刀具及其材料表序号编号刀具规格名称数量加工表面备注1T0001端铣削1圆柱1 的端面2T0002外圆角铣削1半圆凹面3T0003倒角2圆柱1 的内孔倒角4T0004攻丝1钻M16的孔5T0006向后置点1加工螺纹6T0007基本钻孔11钻10的孔7T0008镗孔1扩25的孔8T0009端铣削1铣削圆柱4的两端面9T0010攻丝1钻M10的孔10T0011基本钻头1钻20的孔11T0012攻丝1钻M8的孔4 制定工艺路线1) 铣削端面的时候分两步，粗铣留余量0.5mm，精铣加工完成。而且数控机床上铣平面的时候应采用硬质合金刀片铣刀。粗铣时直径小一些，减少切削扭矩，精铣刀直径大一些，最好包容待加工表面的整个宽度。2) 孔加工：加工IT7的孔，一般孔径小于12时采用钻，粗絞，精絞。当孔径为12-16mm时为钻，扩，粗絞，精絞。5 工序卡 工序参数表工序号工布内容刀具号刀具规格mm主轴转速r/min进给速度mm/min背吃刀量mm备注1端铣削T00012512008001自动2铣削半圆凹面T00021212005001自动3端铣削T00012512008001自动4倒角T000381200450自动5钻16的孔T0004161500自动6倒角T000381200500自动7加工螺纹T0006101200450自动8端铣削T0009201200800自动9钻10的孔T00071012003501自动10钻25的孔T00082512002001自动1110的孔T0010101500自动1220的孔T00011201200350自动138的孔T001281500自动 第四章 数控加工1仿真4.1 单击新建按钮，选择制造，不勾选使用缺省模板，输入文件名称“0303”，点击确定。如图4-1所示。双击mms-mfg-nc。进入界面。4-1 新建制造选项4.2 单击“加入工件”，出现图4-2所示选项，选择work，单击打开，进入界面，然后选择”缺省”如图4-3所示确定结果如图4-4所示。 4-2 选择模型 4-3 界面选项，4-4 模型图然后单击“装配工件”，选择work1，点击缺省，确定，结果如图4-5所示，。 4-5 毛坯零件4.3选择菜单栏中“步骤操作”，弹出图4-6所示机床操作设置。单击NC机床，弹出图4-7所示机床设置，单击确定。 4-7 机床设置 4-6 机床操作设置点击机床零点，选择坐标系。创建基准坐标，如图4-8所示。同时使Z轴指向圆柱轴向外侧，然后点击确定。 4-8 创立基准坐标4.4单击，选择退刀面，如图4-9所示。方向选择z轴，取值为20mm，点击确定；公差设为0.01，如图4-10所示。单击确定，完成操作设置。点击端铣，弹出菜单管理器，“选择序列设置”，弹出序列设置菜单，勾选图4-11所示几项单击“完成”，弹出“刀具设定”对话框，设置刀具合适的参数。取刀具直径为25mm，高度100mm。如图4-12所示。单击“应用”，“确定”。 4-10公差设置 4-9 退刀面设置， 4-11 序列设置 4-12 刀具设定单击“确定”，后弹出“编辑序列参数”对话框如图4-13所示，查手册，设置合适的参数，取切削进给值为10mm,步长深度2mm,跨度2mm,安区距离2mm,主轴速率1200mm/s,点击确定. 4-13体积块洗削设置单击“铣削窗口”，创建铣削平面，点击草绘窗口类型，选择放置，选择平面，单击深度，选择到指定项，如图4-14所示。 4-14 洗削深度选择点击，进入草绘界面。选择如图4-15所示参照，点击关闭，开始草绘。 4-15 洗削面参照绘制如图4-16所示圆。点击确定。 4-16 圆环形洗削面4.5选择菜单管理器中的“播放路径“，则屏幕演示如图4-17所示。” ，。 4-17 动态演示4.6 选择体积块粗铣削”弹出菜单管理器，“选择序列设置”，弹出序列设置菜单，勾选图4-18所示几项单击“完成”，弹出“刀具设定”对话框，新建刀具T0002,设置刀具合适的参数。如图4-19取刀具直径为12mm，高度100mm。 4-18 序列设置 4-19 刀具设置单击确定,弹出编辑序列参数体积块铣削菜单,如图4-20所示,查表得切削进给值为10mm,步长深度2mm,跨度2mm,安区距离2mm,主轴速率1200mm/s,点击确定. 4-20 体积块铣削菜单栏进入坐标系选择菜单,.,选择“坐标系”，绘制如图4-21所示基准坐标。选中弹出退刀设置窗口选择如图4-22所示。 4-22 退刀设置 4-21 坐标系选择点击完成。选择菜单管理器中的“播放路径“，则屏幕演示如图4-23所示。4-23 模型仿真同理对另两个面进行铣削。4.7选择孔加工工具，弹出“序列设置”菜单。勾选图4-24所示内容。单击完成。弹出图4-25所示“刀具设定”管理器。单击“新建”，刀具名称为T0004，类型为攻丝。如图426所示。点击应用，确定。进入编辑“序列参数”菜单，如图4-27所示。查表选择数据，点击确定。进入孔籍菜单如图4-30，选择A2轴，结果如图4-28所示。单击确定。选择铣削窗口1 单击菜单管理器中的播放路径。如图4-29所示。 4-29 播放演示 4-27 编辑序列参数 4-30 孔集管理 4-25序列设置 4-26刀具设定选择孔加工工具，弹出“序列设置”菜单。勾选图4-24所示内容。单击完成。弹出图4-25所示“刀具设定”管理器。单击“新建”，刀具名称为T0004，类型为攻丝。如图426所示。点击应用，确定。进入编辑“序列参数”菜单，如图4-27所示。查表选择数据，进给50mm，孔加工深度30mm，安全距离5mm，然后点击确定。进入孔籍菜单如图4-30，选择A2轴，结果如图4-28所示。单击确定。选择铣削窗口1 单击菜单管理器中的播放路径。如图4-29所示。 4-29 播放演示 4-27 编辑序列参数 4-30 孔集管理4-24 序列设置 4-25 刀具设置4.8 选择孔加工工具，弹出“序列设置”菜单。勾选图4-31所示内容。单击完成。弹出图4-33所示“刀具设定”管理器。单击“新建”，刀具名称为T0007，类型为基本钻头。如图4-33所示。点击应用，确定。进入编辑“序列参数”菜单，如图4-34所示。查表选择数据，进给30mm，安全距离5mm，主轴速率1200mm/s然后点击确定。进入坐标系选择窗口，选择坐标系，创建坐标系，如图4-35所示， 4-35 新建基准坐标系并选中，进入退刀界面，选择，然后点击确定，如图4-36所示。 4-36 退刀设置弹出孔籍菜单如图4-37，选择A11轴，单击确定。然后单击菜单管理器中的播放路径。如图4-38所示。 4-38 播放演示 4-34 编辑序列参数 4-37 孔集管理4-31 序列设置 4-33 刀具设置4.9 选择孔加工工具，弹出“序列设置”菜单。勾选图4-39所示内容。单击完成。弹出图4-40所示“刀具设定”管理器。单击“新建”，刀具名称为T0008，类型为镗孔。如图4-40所示。点击应用，确定。进入编辑“序列参数”菜单，如图4-41所示。查表选择数据，进给100mm，安全距离5mm，主轴速率1200mm/s然后点击确定。进入坐标系选择窗口，选择坐标系，创建坐标系，如图4-42所示 4-42 建立基准坐标系，并选中，进入退刀界面，选择，然后点击确定，如图4-43。 4-43退刀设置弹出孔籍菜单如图4-44选择A3轴，单击确定。然后单击菜单管理器中的播放路径。如图4-45示。 4-45放演示 4-41辑序列参数 4-44孔集管理4-39 序列设置 4-40 刀具设置4.10选择孔加工工具，弹出“序列设置”菜单。勾选图4-46所示内容。单击完成。弹出图4-47所示“刀具设定”管理器。单击“新建”，刀具名称为T0011，刀具类型为镗孔。如图4-48所示。点击应用，确定。进入编辑“序列参数”菜单，如图4-49。查表选择数据，进给100mm，安全距离5mm，主轴速率1200mm/s然后点击确定。进入坐标系选择窗口，选择坐标系AXC2进入退刀界面，选择退刀值为40mm，然后点击确定，如图4-50所示。 4-50 退刀界面弹出孔籍菜单如图4-51选择A5轴，单击确定。然后单击菜单管理器中的播放路径。如图4-52所示。 4-52仿真演示 4-49编辑序列参数 4-51孔集管理4-46 序列设置 4-47 刀具设置 第五章 NC代码 单击菜单管理器中的【制造】【输出】【NC序列】选项，在“NC序列列表”菜单下选择铣削序列，在【轨迹】菜单下选择文件选项，在输出类型菜单下选中“MCD文件”和“计算C”选项，单击“完成”选项，弹出保存副本对话框。输入“CL文件”名，单击“确定”按钮，在弹出“后置期处理选项”，完成后，弹出后处理菜单，经过刀具计算生成刀位文件，将其装换为NC代码文件，此过程成为后处理。单击“关闭”串口，【完成】选项。 端面铣削%N1 T1 M6N2 S1200 M3N3 G0 X50.882 Y20.642N4 G43 Z20. H1N5 Z2.N6 G1 Z-2. F10.N7 X-3.546N8 X.048 Y18.676N9 X50.882N10 Y16.71N11 X2.566N12 X4.496 Y14.744N13 X50.882N14 Y12.778N15 X6.018N16 X7.232 Y10.812N17 X50.882N18 Y8.846N19 X8.187N20 X8.922 Y6.881N21 X50.882N22 Y4.915N23 X9.456N24 X9.806 Y2.949N25 X50.882N26 Y.983N27 X9.978N28 Y-.983N29 X50.882N30 Y-2.949N31 X9.806N32 X9.456 Y-4.915N33 X50.882N34 Y-6.881N35 X8.922N36 X8.187 Y-8.846N37 X50.882N38 Y-10.812N39 X7.232N40 X6.018 Y-12.778N41 X50.882N42 Y-14.744N43 X4.496N44 X2.566 Y-16.71N45 X50.882N46 Y-18.676N47 X.048N48 X-3.546 Y-20.642N49 X50.882N50 X-50.882 Y-22.608N51 X50.882N52 Y-24.573N53 X-50.882N54 Y-26.539N55 X50.882N56 Y-28.505N57 X-50.882N58 Y-30.471N59 X50.882N60 Y-32.437N61 X-50.882N62 Y-34.403N63 X50.882N64 Y-36.369N65 X-50.882N66 Y-38.335N67 X50.882N244 X50.882N245 Y28.505N246 X-50.882N247 Y30.471N248 X50.882N249 Y32.437N250 X-50.882N251 Y34.403N252 X50.882N253 Y36.369N254 X-50.882N255 Y38.335N256 X50.882N257 Z20.N258 M5N259 M30孔加工%PMN1 G71N2 G18 M23N3 M11N4 G70N5 G90N6 G55 T3 M6N7 S1200 M3N8 G0 X0. Z-99. Y46. A-90. B0.N9 G81 Z-60. Y5. F30.N10 G79 Z-99. Y33.N11 G0 Y46