材料加工cad实验指导书

材料加工CAD基础实验指导书九江学院机械与材料工程学院概述本课程的实践性教学环节主要是要求学生掌握AUTOCAD2004的基本操作、绘图命令、平面图形的修改与编辑命令，强化学生的图形设计能力和AUTOCAD应用能力；初步掌握PRO/E软件在CAD/CAM/CAE环节中的应用，具体包括实体建模、数控加工和模流分析等。实践教学共包括六项内容，即基于AUTOCAD的二维设计功能练习、基于PRO/E的草绘模块功能练习、基于PRO/E软件的三维造型设计练习、不同CAD系统的数据信息交换练习、基于PRO/E的材料加工数控编程练习、基于PRO/E的塑料注射成型模拟练习。针对不同学时可选择相应实验。实验所需AUTOCAD2004软件、PRO/EWILDFIRE30在实验时提供。学生除完成所要求题目之外，还应对所实验之结果进行分析与总结。本实验指导书内容包括实验目的与要求、方法与步骤、实验过程及内容等。学生做完相关实验后应及时填写实验报告。本实验指导书与AUTOCAD2006中文版实用教程（蔡希林编著，第3版，清华大学出版社，2008）及自编PRO/E练习册配套使用。另外，由于实验时间有限，学生对课程的掌握不同，除安排上机实验之外应另外自行安排时间学习、解决相关知识及问题。实验一基于AUTOCAD的二维设计功能练习【实验目的】1、通过上机操作，了解AUTOCAD软件平台的基本功能，掌握AUTOCAD软件在零件三视图表达中的应用。熟练掌握其操作界面，加深对产品建模技术的理解。2、了解AUTOCAD基本概念、学习AUTOCAD2004的基本操作。3、学会AUTOCAD2004的基本绘图命令。、学会平面图形的修改与编辑方法。【实验仪器】计算机、UTOCAD软件【实验步骤】（一）图形绘制1按照前面讲解的例子，熟悉绘图工具栏各绘图命令图标的主要功能和用法。（1）“PLINE”命令画图，设等宽线宽2MM。（2）用三种方法画圆弧。2绘制图11示的图形。图11正多边形提示用画正多边形的命令的选项“边（E）”画多边形，在画的时候，要注意第1点和第2点是按逆时针方向。3按图12所示尺寸画扳手零件图，不标尺寸，画完后存盘。提示要设图层、线宽，要设置并使用捕捉功能。正四边形可用正多边形的命令的选项“边”来画，在中心线上确定一点后，另一点用“极轴追踪”鼠标导向的方式，在追踪角为135的方向上，直接输入边长40即可。图12扳手（二）标题栏绘制1在上机练习（二）所画的图中，按图13所示尺寸画出标题栏及输入多行文本。（1）用“TEXT”命令填写标题栏。要求“简单体”三字的字高8，其他字高4。（2）用“MTEXT”命令输入一段文字，字体为仿宋体，比例07，字高5。图13标题栏2编辑、修改文字。（1）用下拉菜单“修改”“对象”“文字”的命令编辑文字。（2）用鼠标左键双击要编辑的文字，打开“文字格式”编辑器编辑文字。3制作图形样板。（1）用完成的上机练习为基础，将该文件打开，按图13的尺寸完成标题栏的绘制，但不输入图名和图号。（2）分别设置汉字样式和数字样式。汉字字体选择“仿宋体_GB2312”，设置“高度”为50，“宽度比例”设置为“07”。数字选择字体“GBEITCSHX”，并选中“使用大字体”复选框，设置“高度”为50，“宽度比例”设置为07。（3）给图形样板起名，并将完成设置的图纸保存为AUTOCAD图形样板的“（DWT）”格式。（4）打开保存的图形样板，查看图形样板的设置，绘制一个简单的图形，体会图形样板的使用。（三）五星与六角螺母绘制1按讲解的顺序和举例，熟悉修改工具栏各修改命令的功能和使用方法。2按给定的尺寸，绘制图15所示的图形。图15五星提示本题主要是练习修剪命令的使用。用正多边形的绘图命令绘制正五边形；将对象捕捉功能打开，然后用直线命令画五角星；用修剪命令对五星的中心部分多余的线进行修剪，最后用图案填充命令进行填充，在打开的“边界图案填充”选项卡中，选择“渐变色”选项卡，选择自己喜欢的颜色和样式填充五星。3按给定的尺寸，绘制图16所示的六角螺母，不标注尺寸。图16六角螺母提示要设置图层和线型；用外切圆的方式画正六边形。螺纹孔小径圆的直径为085D，D为螺纹直径。（四）手柄按图17所示尺寸绘制手柄，不标尺寸，将图形存盘，在后面标注尺寸时使用。图17手柄提示由于图17是对称图形，可画一半，然后用镜像的方法完成整个图形。（1）绘制已知部分的图形，即20，25及R10、R20的圆。（2）用偏移命令，作一条辅助线，与中心线的距离为23。（3）用画圆的命令中的选项“相切、相切、半径”的方式画圆R80，即与R10圆和偏移线相切。（4）用画圆的命令中的选项“相切、相切、半径”的方式画圆R40，即与R20圆和R80圆相切。（5）修剪命令对已画的图形进行编辑修改，将多余的线段剪掉。（6）用镜像命令，对完成的一半图形进行镜像。这里画出六角螺母的主视图更好些。实验2基于PRO/E的草绘模块功能练习【实验目的】1、通过上机操作，了解PRO/E软件平台的基本界面，掌握PRO/E软件在截面草绘中的应用。2、熟练掌图形对象的选取、视图控制、鼠标的操作方法。3、学会PRO/E的基本草绘命令。、学会图形的形位约束及尺寸驱动修改方法。【实验仪器】计算机、PRO/E软件【实验内容】一、PRO/E软件的基本操作练习1、鼠标的操作练习打开软件安装目录中的DEMOLECTURE1模型，完成模型的移动、缩放、旋转等操作。配合键盘的CTRL/SHIFT等键完成模型的视图控制。2、视图的显示模式及视角的控制练习3、图形对象的选取练习二、PRO/E软件中草绘截面的绘制及编辑修改1、打开PRO/EWILDFIRE30软件2、设置文件路径3、进入PLASTICSKETCH界面4、各种截面绘制5、几何编辑工具6、尺寸标注与尺寸修改7、截面再生与再生失败的处理。上机练习1绘制螺母剖面上机练习2普通支座剖面上机练习3绘制阀体剖面上机练习4绘制阀体剖面实验3基于PRO/E软件的三维造型设计练习【实验目的】1、通过上机操作，学会利用PRO/EWILDFIRE版进行零件实体建模的方法和步骤。2熟练掌握PROTRUSION加材、加料CUT减料、切除特征EXTRUDE拉伸特征REVOLVE旋转特征SWEEP扫描特征BLEND混成特征FILL填充特征HOLE孔特征ROUND圆角特征CHAMFER倒角特征SHELL抽壳特征DRAFT拔模特征RIB筋特征。3熟悉零件实体建模的连续操作技巧。【实验仪器】计算机、PRO/EWILDFIRE30软件、零件实体建模模块（MODLING）【实验步骤】1进入PRO/EWILDFIRE30软件零件实体建模模块2操作PROTRUSION加材、加料CUT减料、切除特征3操作EXTRUDE拉伸特征REVOLVE旋转特征SWEEP扫描特征4操作BLEND混成特征5FILL填充特征HOLE孔特征ROUND圆角特征CHAMFER倒角特征SHELL抽壳特征6DRAFT拔模特征RIB筋特征在PRO/E零件造型模式下，完成如下零件的三维实体造型上机练习1用旋转和拉伸工具绘制如图旋转体零件上机练习2用扫描工具绘制如图零件上机练习3用平行混合工具绘制如图零件上机练习4用旋转混合工具绘制如图零件上机练习5用扫描混合工具绘制如图零件上机练习6用螺旋扫描工具绘制如图两个零件【注意事项】1正确使用PROTRUSION加材、加料CUT减料、切除特征2操作SWEEP扫描特征方法3操作BLEND混成特征4HOLE孔特征的重要性【思考】1通过上机操作，熟练掌握操作SWEEP扫描特征方法2通过上机操作，让学生掌握操作BLEND混成特征3HOLE孔特征的重要性实验4不同CAD系统的数据信息交换练习【实验目的】1、理解针对不同的软件平台，系统A和B之间的数据交换通过中间文件转换来实现的原理。2、掌握三种数据交换的标准，包括IGES、STEP、STL等。并操作练习。【实验仪器】计算机、PRO/EWILDFIRE软件、AUTOCAD软件等。【实验内容】不同CAD系统之间进行准确无误的数据交换，用户设计数据在CAD/CAM/CAE系统之间交换，需要建立一个统一的信息结构来对不同系统的产品数据进行描述和通信，该标准为产品数据交换规范。出于交换规范定义了实体类型和独立于应用的中性文件格式，CAD/CAMCAE系统就可使用转换程序前处理器将其内部数据表示转换为标准的中性文件，同时它也可用转换程序后处理器将标淮的中性文件转换为系统内部数据表示，以便进行处理。一、初始图形交换规范IGES该规范是一种按特定文件结构安排的数据格式，用描述产品的设计与生产信息，可用它来交换CAD/CAMCAE系统中以计算机可读的形式产生和存储的数据。其信息的基本单元是实体。几何实体表示形状的定义，非几何实体一般通过观察视图以及相应的注释和尺寸来充实模型。二、产品模型数据交换规范STEPSTEP为CAD/CAM系统提供中供产品数据而开发的公共资源和应用模型，其数据范围广，精度高。STEP允许在CAD系统间传送产品模型，可由计算机直接解释模型、创建产品。【实验步骤】1、通过PRO/E软件的PART模块创建标准PRT格式文件。2、通过文件操作，保存副本，选择所需的文件类型。3、选择文件类型为IGS，在IGES文件输出对话框，通过定义输出选项，“线框边”、“曲面”、“实体”、“壳”、“定制曲线和点”等，输出不同的几何实体信息和非几何实体信息。4、通过对转换后的模型进行编辑定义，选取相应曲面上的点进行设计变更。观察实验结果。5、观察PROE软件可转换的文件格式，并作相应转换。6、观察AUTOCAD软件可转换的文件格式，并作相应转换。了解AUTODESK公司的专用系统格式，如DXF。并在PROE工程图中完成DXF格式的数据输出。【思考】1、CAD系统的数据信息交换标准中，STL格式在快速原型制造RPM中得到了应用。STL和IGES、STEP相比，具有什么特点2、你了解到的材料液态成形模拟仿真系统中，采用什么格式接口技术实验5基于PRO/E的材料加工数控编程练习【实验目的】1、通过上机操作，让学生掌握PRO/NC的基本过程，熟练掌握其操作界面，加深对模具数控加工技术的理解2、熟悉PRO/NC模块制造过程的操作流程3、初步了解PRO/NC数控编程技术的发展及其编程语言知识【实验仪器】计算机、PRO/EWILDFIRE30软件（PRO/NC模块）【实验步骤】1、创建CAD模型2、建立一个操作3、操作设置机床设置、机床坐标系设置、退刀面设置4、定义NC数控加工工序和模拟加工5、创建刀位数据文件6、NC后处理【注意事项】1、必须熟悉PRO/NC加工制造模块各项菜单及其操作技巧2、了解NC加工基本流程3、NC后处理的操作方法【思考】比较PRO/NC加工制造流程与模具设计流程实验6基于PRO/E的塑料注射成型模拟练习【实验目的】1熟悉CAE分析软件的功能与正确运用2通过上机操作，让学生掌握基于PRO/E的塑料模具设计的塑料顾问功能，能熟练完成模具零件的动态模拟与仿真。3重点掌握塑料顾问模块的操作方法和过程4能熟练进行塑