CADCAM课程设计说明书.doc

CAD/CAM课程设计说明书 机 电 工 程 学 院CAD/CAM课程设计说明书设计题目：套筒零件CAD/CAM设计专 业 机械制造工程 班 级 姓 名 学 号 指导教师 起止日期：2012年6月18日起至2012年6月29日止机械CAD/CAM任务书一、设计题目： 套筒 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，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。 3 进行零件的数控加工。 （4天）4 进行零件的数控加工。 （3天）5 编写课程设计说明书。 （1天）6 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/ENGNEER Wildfire 3.0的基础训练教程、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： 目录第一章 前言-5第二章 套筒零件的三维造型-6第三章 生成工程图-12第四章 工艺制定-19第五章 数控加工-21第六章 NC代码-31第七章 课设总结-34第八章 参考书目-35第一章 前言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是指工程技术人员以计算机为辅助工具来完成产品设计过程中的各项工作，如草图绘制、零件设计、装配设计、工装设计、工程分析等；CAM是指借助计算机来完成从生产准备到产品制造出来的过程中的各项活动，如计算机辅助数控加工编程、制造过程控制、质量检测与分析等。 作为21世纪的机械自动化方向的大学生，掌握并熟练运用先进的设计绘图软件是一门必修的课程。CAD/CAM课程设计给我们提供了这样一个平台。此次设计是机械专业的学生一个必不可少的课程设计项目，它是学生踏上工作岗位的一个模拟设计过程，使我们初步熟悉应用绘图软件进行设计的一般步骤与要求，通过应用先进的绘图软件，再综合所学的专业知识进行产品的初步设计从而达到熟练掌握绘图软件的能力，同时通过此次设计对所学专业知识进行回顾与复习，使我们能够在专业领域达到一个新的高度。此次设计对我们的设计能力以及三维软件的运用能力都是一个锻炼。我们应该通过本次课程设计，达到以下目的：1、了解pro/E软件的基本功能；2、熟悉并掌握零件图的绘制方法，能熟练运用拉伸、旋转、扫描、混合、镜像、阵列、孔、壳等功能绘制零件图；3、掌握peo/E中零件装配方法和机构仿真的步骤和方法；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；6、再次熟悉机械设计课程设计过程中的步骤、方法及注意事项，培养严谨，认真、踏实的设计作风。第二章 套筒零件的三维造型2.1 启动Pro/ENGINEER,设置系统的工作目录。2.2 单击“新建” 按钮，在“新建”对话框中输入零件名taoton，单击“确定”按钮。2.3 单击按钮新建平面DTM1，距离top面125。2.4 单击基础特征工具栏中的“拉伸”按钮，选择草绘平面DTM1，进入草绘模式，绘制草绘图形：图2- 1 拉伸草绘拉伸长度260，再单击确定。2.5 单击基础特征工具栏中的“拉伸”按钮，选择草绘平面top，进入草绘模式，绘制草绘图形：图2- 2 拉伸草绘点击“双向拉伸”输入距离26，再单击确定。2.6 单击基础特征工具栏中的“拉伸”按钮，选择草绘平面top，进入草绘模式，绘制草绘图形：图2- 3 拉伸草绘点击“双向拉伸”，输入距离10，再单击确定。2.7 单击基础特征工具栏中的“拉伸”按钮，选择草绘平面right，进入草绘模式，绘制草绘图形：图2- 4 拉伸草绘点击“双向拉伸”，输入距离80，再单击确定。2.8 单击基础特征工具栏中的“轮廓筋”按钮，选择草绘平面right，进入草绘模式，绘制草绘图形：图2- 5 轮廓筋草绘输入厚度为10，再单击确定。2.9 单击基础特征工具栏中的“轮廓筋”按钮，选择草绘平面right，进入草绘模式，绘制草绘图形：图2- 6 轮廓筋草绘输入厚度12，再单击确定。2.10 单击基础特征工具栏中的“拉伸”按钮，选择拉伸3的一侧为草绘平面，进入草绘模式，可使用边创建图元选取上下两圆柱为边，用两直线连接，距离为12拉伸距离为5。图2- 7 拉伸草绘图2- 8 拉伸实体再选择“编辑”、“镜像”对称面为top，生成另一拉伸。2.11 单击基础特征工具栏中的“轮廓筋”按钮，选择草绘平面right，进入草绘模式，绘制草绘图形：图2- 9 轮廓筋草绘输入厚度12，再单击确定。2.12 在right面上草绘，切除材料如图：图2- 10 切除材料图2- 11 切除材料2.13 单击按钮新建平面DTM2，通过A3轴且与front面夹角150度2.14 单击基础特征工具栏中的“拉伸”按钮，选择草绘平面DTM2，进入草绘模式，绘制草绘图形：图2- 12 拉伸草绘拉伸长度为26，再单击确定。图2- 13 拉伸实体2.15 单击基础特征工具栏中的“拉伸”按钮，分别选择草绘平面圆柱端面，进入草绘模式，绘制草绘图形：图2- 14 拉伸草绘图2- 15 拉伸草绘再点击，切除材料至另一端面。2.16 单击基础特征工具栏中的“孔”按钮，选取标准孔M16X2，放置在，将拉伸2钻通。同样在拉伸1和拉伸11上分别钻孔M8和M10，如图所示：图2- 16 孔M8图2- 17 孔M102.17 单击基础特征工具栏中的“倒圆角”按钮，设置圆角半径R8，点击需要倒圆角图2- 18 倒角R8同样可倒R5的圆角图2- 19 倒角R5没有标注的圆角倒R3。2.18 单击基础特征工具栏中的“边倒角”按钮，设置倒角为2X2，点击需倒的边图2- 20 倒角2X2图2- 21完成完整的三维造型图2- 22 套筒的三维造型第三章 生成工程图3.1 单击“新建”按钮，选择“绘图”，输入文件名taoton,单击确定，选择“格式为空”，图纸为A4，单击确定。3.2 单击“一般”创建普通视图，在图纸上点击即弹出属性菜单，在三维模型中创建一个视图方向，摆正至如图位置保存为Q，图3- 1 Q视图方向在视图类型中选择模型视图名为Q，视图显示中显示样式为，相切边显示样式为，主视图显示为图3- 2 主视图3.3 单击投影按钮，在属性菜单中视图显示样式，相切边显示样式，截面创建2D剖面，单击面DTM3，创建左视图图3- 3 左视图此视图中剖切线的位置需要修改，拭除剖切线，点击草绘，点击圆弧，捕捉上下4半圆弧，用直线封住，图3- 4 草绘并在编辑中选择于视图相关，在封闭区域右键填充剖切线，选择合适的间距，图3- 5 填充剖切线3.4 在主视图中创建3个局部视图，在属性菜单中创建3个局部截面，图3- 6 局部截面图3- 7局部截面图3- 8局部截面在左视图中创建1个局部视图图3- 9局部截面点击“应用”，选择合适的剖切线间距。生成合适的剖切视图图3- 10 左视图图3- 11 主视图3.5 该视图还缺少一些线，所以用草绘添加，点击直线，捕捉参照，添加直线，图3- 12 草绘线还有需要添加虚线的，由于点击虚线，捕捉参照，绘制出的虚线无限长，所以仍使用直线，捕捉参照，绘制套筒内壁的投影线，双击直线弹出，在线性栏中选择点虚线，这样绘制出套筒内壁的投影虚线，注意草绘的线都要与相应的视图相关，否则移动视图时线不会随视图移动。视图上还需要对称轴，单击“注释”按钮，单击显示注释模型，选取对话框的“轴显示”，在视图上点击含有轴的图元，即显示轴，点击选取需要的轴，若是注释模型中没显示的轴，可以在草绘中画直线，然后点击线造型修改为控制线，颜色改为基准色。图3- 13 左视图图3- 14 主视图3.6 标注尺寸，单击“注释”按钮，单击显示注释模型，弹出对话框，在视图上点击需要标注的图元，在对话框上选取需要的注释选中的注释变黑。有的需要的注释在注释模型中不会显示，则使用，点击需要标注的尺寸，显示即可，双击尺寸，弹出尺寸属性对话框，可修改尺寸的属性、显示、文本样式。图3- 15 左视图图3- 16 主视图3.7 图纸上还需要技术要求和明细栏，单击“文本注释”，弹出对话框，在图纸上选择放置点，输入注释，按Enter 键换行，输入技术要求，双击注释弹出文本样式对话框，高度一栏取消缺省，修改高度可调整字体大小最后文本显示为图3- 17 技术要求明细栏需要用草绘绘制，再填上文本字样图3- 18 明细栏最后工程图样式如图所示图3- 19 工程图第四章 工艺制定4.1定制毛坯 图纸上没有标明粗糙度，采用铸造加工出理想的毛坯，预留套筒中心的孔，图4- 1 毛坯的三维造型4.2 机床的选择 毛坯需要加工的地方有铣削套筒两圆柱1和圆柱4的端面，轮廓筋2上钻的孔，圆柱4上钻的通孔，圆柱2上钻M16的螺纹孔，圆柱1上钻2个M10的螺纹孔，圆柱4的凸台上钻M8的螺纹孔，圆柱1的一端面上铣去厚度10的半圆凹面。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。孔用钻孔加工解决。4.3 刀具的选择及材料表4-1 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基本钻头1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4.4 制定工艺路线（1）铣削端面时候分二步，粗铣留余量0.5mm，精铣完成加工。而且数控机床上铣平面时候应采用硬质合金刀片铣刀。粗铣时候刀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级的孔，一般孔径小于12时候采用钻，粗饺，精铰。当孔径为12-60mm时候为钻，扩，粗铰，精铰。4.5 工序卡表4-2 工序参数表工步号工 步 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孔T00071012003501自动10扩25孔T00082512002001自动11钻10孔T0010101500自动12钻20孔T0011201200350自动13钻8孔T001281500自动 第五章 数控加工5.1 单击“新建”按钮，选择“制造”，输入文件名taoton,单击确定。5.2 单击“加入工件”，选择，点击缺省，单击“加入毛坯”，选择，点击缺省，毛坯与工件重合。图5- 1 放置毛坯与零件5.3点击“步骤”中的“操作”，弹出“操作设置”对话框，选择铣床，选择机床零点需要先建立坐标系，点击，在铣削端面建立坐标，Z轴要指向圆柱轴向，同样在另外三个铣削面建立坐标系图5- 2 坐标系图5- 3坐标系图5- 4坐标系图5- 5坐标系退刀设置平面，方向Z轴，值为15，点击确定，公差设为0.01，完成操作设置图5- 6 操作设置5.4 点击建立铣削窗口，点击“放置”，选择铣削窗口图5- 7 铣削窗口点击“端铣面”，弹出“菜单管理器”，选择“序列设置”，勾选图示几项图5- 8 序列设置点击“完成”，弹出“刀具设定”对话框，设定刀具合适的参数图5- 9 参数设定图5- 10 几何设定点击“完成”，弹出“编辑序列参数”对话框，查手册设置合适的参数图5- 11 编辑序列参数完成以上设置后，选择铣削窗口，点击“播放路径”屏幕演示，即可进行端铣削演示图5- 12 播放路径对其他三个端面同样进行端铣削。5.5 点击“孔加工”，弹