cadcam综合性实验课程设计

1、华东交通大学-课程设计说明书 题目：综合性实验课程设计班级：姓名：学号：辅导老师：目录1 综合性实验任务书.22 第一章实体建模.43 第二章数控加工.124 第三章数控加工仿真.145 第四章CL数据的输出和NC代码的生成. .276 第五章设计总结. . 287 第六章参考文献. 298 附图 零件三维图309 附图 部分加工代码.3110 附图 零件原图33综合性实验任务书一、设计题目：_零件的综合性实验二、设计目的 综合性实验是开设三维CAD造型、机械CAD/CAM、机械制造学、数控机床课程之后进行的一个综合性、设计性教学环节.在系统学习CAD/CAM技术的基本原理、基本方法以及机床数

2、控技术的基础上,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.其目的是: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(Wildfire3.0),训练和提高CAD/CAM的综合运用能力.三、设计任务 本设计的零件是拖脚盖,主要设计任务是:1. 三维CAD造型:熟悉和掌握机械CAD/CAM软件和PRO/ENGINEER(Wildfire3.0)的草绘模块、零件模块进行三维CAD造型;2.拟定工艺路线:根据三维几何模型,拟定该零件的数

3、控加工工艺路线(需要选择毛坯、机床、刀具、切削用量、夹具辅助量具等);3.数控加工程序设计:在PRO/ENGINEER(Wildfire3.0)软件的平台下,设计数控加工程序,包括描述选择确定数控加工的部位、加工方法、刀具、切削用量等,根据数控机床的具体情况选定数控系统的种类和型号,生成数控加工程序;4.数控加工仿真:在PRO/ENGINEER(Wildfire3.0)软件平台下,根据前面得到的数控加工程序进行数控加工仿真,考虑工件有毛坯成为零件过程中形状、尺寸的变化,检查刀具与被切工件轮廓的干涉情况和检查刀具、夹具、机床、工件之间的运动碰撞等,完成几何模型的计算机仿真加工;5.数控程序与程序

4、传输:根据数控机床的具体情况选定数控系统的种类与型号,生成通过了计算机仿真的合格零件的数控加工程序,并将数控加工程序传输给加工中心机床;6.编写设计说明书。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,内容包含班级,姓名, “综合性实验”字样; 页脚:右下脚页码. 3.设计结果应包括:课程设计说明书(应包括设计任务书、设计思想、设计步骤、设计过程的说明和阶段结果.).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 零件proe三维造型及仿真。 （3天）3

5、 零件加工工艺设计。 （3天）4 零件实物加工。 （1天）5 说明书编写。 （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的基础训练教程、PRO/ENGINEER的零件设计教程、PRO/ENGINEER的数控加工教程等等。七、综合性实验的考核办法与内容 根据计算机几何模型仿真的情况进行综合考核,具体参考:1. 实验报告内容的科学性、条理性和正确性2. 实验过程的态度3. Pro/Engineer软件的熟悉程度4. 实验报告文档的质量。采用优、良、中、及格、不及格五级记分评定学生的综合性实验成绩。

6、学生签名:_ 日期:_评阅意见: _- 教师签名:_日期:_第一章 实体建模 在菜单栏选取【文件】下拉菜单，选取【新建】选项，系统将弹出如图1-1所示的【新增】对话框，选中其中的【零件】单选按钮，在【名字】编辑框中输入“lingjiantu”。 使用缺省模板要去掉，选mmns_part_solid如图1-2。再单击对话框下部的按钮，进入三维建模 图1-1 新增对话框 图1-2 模板选择对话框1.1绘制长方体底座点击，选择top面草绘，选默认设置进入草绘环境，画好截面图如图1-4，点击完成截面绘制。 图1-3 草绘对话框 图1-4 草绘截面图 选中刚刚画的截面，点击拉伸，设置拉伸参数如图1-5，

7、点完成拉伸。拉伸后的效果如图1-6。图1-5 拉伸参数 图1-6 拉伸效果图1.2画长方体右侧的凸台选择长方体的上表面，点进入草绘环境，画好截面图如图1-7所示，然后点击。选择刚刚画好的截面，点击。设置拉伸参数如图1-8，拉伸高度为3。拉伸效果如图1-9。图1-7 截面图图1-81- 拉伸参数 图1-9 拉伸效果图 1.3画另一个凸台如图选择刚刚画好的凸台的上表面如图1-10，点击，进入草绘环境。草绘截面如图1-11。点击完成截面绘制。图1-10 选取草绘平面 图1-11 截面图选择刚刚画好的截面，点击，设置拉伸参数如图1-12，拉伸高度为2，点击完成拉伸，拉伸效果图如图1-13。图1-12

8、拉伸参数 图1-13 拉伸效果图 1.4画凸台上的凹槽选择刚刚画好凸台的上表面，点击，草绘截面如图1-14，点击完成截面绘制。然后点击，设置拉伸参数如图1-15，拉伸高度为5，是减材料方式，点击完成拉伸，拉伸效果图如图1-16。图1-14 草绘截面图图1-15 拉伸参数图1-16 拉伸效果图1.5画6的孔选择刚刚画好的凹槽底面，点击草绘，草绘截面如图1-17，点击完成截面绘制。然后点击，设置拉伸参数如图1-19，点击减材料方式，点击完成拉伸，拉伸效果图如图1-18。图1-17截面图 图1-18 拉伸效果图 图1-19 拉伸参数设置1.6画左侧的凸台选择第一步画的长方体的上表面，点击草绘，草绘截

9、面如图1-20，点击完成截面绘制。然后点击，设置拉伸参数如图1-21，点击减材料方式，点击完成拉伸，拉伸效果图如图1-22。 图1-20 草绘截面图 图1-21 拉伸参数图1-22 拉伸效果图点击拉伸图标，选择刚刚画好的上表面草绘如图，草绘截面如图1-23，设置拉伸参数如图1-24，拉伸高度为2，拉伸效果如图1-25。 图1-23 草绘截面 图1-24 拉伸参数图1-25 拉伸效果图点击拉伸图标，如图选择刚刚画好凸台前表面为草绘面草绘，草绘截面如图1-26，点击完成截面绘制。设置拉伸参数如图1-27，拉伸高度为保证比曲面长就行，拉伸效果如图1-28。图1-26 截面绘制图1-27拉伸参数 图1

10、-28 拉伸效果图1.7倒角0.5x45点击倒角按钮，选择要倒角的边如图1-29，设置倒角方式和参数如图1-30，点完成倒角。倒角效果如图1-31。 图1-29 要倒角的边 图1-30 倒角参数图1-31 倒角效果图第二章数控加工2.1 数控加工的基本过程及工艺描述数控机床的应用正在不断扩大，但不是所有的零件都适宜在数控机床上加工。而且当选择并决定对某个零件进行数控加工后，并不等于要把它所有的加工内容都包下来，而可能只是选择其中的一部分内同进行数控加工。因此，在加工前必须对零件图样进行仔细的工艺分析，选择那些适合的且需要进行数控加工的内容和工序。数控加工与普通机床加工在方法与内容上有许多不同之

11、处，最大的不同表现在控制方式上。以切削加工为例，用普通机床加工零件时，某一工序工步的安排以及机床运动的先后次序，位移量。走刀路线及有关切削参数的选择等。往往都是由操作者自行考虑和确定的，且都是用手工操作方式来进行控制的。在数控机床上加工之前，要把原先在普通机床上加工时需要操作人员考虑和决定的操作内容及动作（如工步的划分与顺序，走刀路线，位移量和切削参数等），按规定的代码格式编制成加工程序并记录在控制介质上。加工时，控制介质上的代码信息输入到数控机床的控制系统，控制系统对输入信息进行控制和运算，并不断地向直接指挥机床运动的机电功能转换部件-机床的伺服系统发送脉冲信号，伺服系统对脉冲信号进行转换与

12、放大处理，然后由驱动装置和传动机构驱动机床的进给部件按所编的程序进行运动，就可以自动加工出所要求的零件形状。由于数控加工的整个过程都是自动进行，所以数控加工工艺的内容十分具体，数控加工的工艺处理相当严密2.2 机床的选择 由于加工精度不高，并且都是表面铣削，凹槽铣削和孔的制造，加工表面较多，所以我们选择x61w型万能数控铣床，可以减少装夹次数。孔的加工用钻床。2.3 零件的工艺分析由于零件的粗糙度的要求是ra=25.0或ra=6.3，故毛坯为97mmX60mmX15mm，各表面都是一次加工成型。2.4刀具的选择及材料表2-1 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1T00013高速

13、钢端铣刀1铣出基本轮廓2T00022高速钢端铣刀1铣右侧凸台的左侧平面3T00034高速钢端铣刀1铣左侧凸台的前端平面4T00045硬质合金球铣刀铣刀1铣左侧凸台的曲面5T00054高速钢端铣刀1铣右侧凸台的凹槽6T00066基本钻头1钻凹槽的孔7T00074倒角铣刀1倒角2.5制订工艺路线由零件图确定加工方案如下：（1） 铣出基本的外轮廓，即加工出两个凸台间的外形；（2） 铣右侧凸台的左侧平面；（3） 铣左侧凸台的前端平面；（4） 铣左侧凸台的曲面；（5） 铣右侧凸台的凹槽；（6） 钻凹槽里面的直径6的孔（7） 倒角2.5工序卡表2-2 工序参数表工步号工 步 内 容刀具号刀具规格mm主轴转

14、速r/min进给速度mm/min背吃刀量mm备注1铣外轮廓T0001318003600.5自动2铣平面T0002218001800.5自动3铣平面T0003418003600.5自动4铣曲面T0004512257500.5自动5铣凹槽 T0005415008001自动6钻孔T00066680180自动7倒角T00074600300自动第三章 数控加工仿真3.1：新建制造文件 如图点新建-选择制造-nc组件，不勾选缺省模板，点确定后选择最后一个模板点。图3-1 新建对话框 图3-2 模板选择对话框3.2装配制造模型如图点击制造模型-装配参照模型，弹出的对话框如图3-3中选择画好的零件图，如图设置

15、以全省方式装配模型，点，装配效果如图3-4。图3-3 装配对话框图3-4 缺省装配 图3-5 装配效果3.3新建工件如图选择新建-工件-加材料，新建对话框如图3-6，草汇截面如图3-7，拉伸生成毛坯。拉伸参数如图3-8。拉伸效果如图3-9。图3-6新建对话框 图3-7 截面图图3-8拉伸参数 图3-9 拉伸效果如图3.4设置车床参数点击制造设置如图3-10，然后弹出设置对话框如图3-11，点击弹出对话框如图3-12，点。然后点击，在点新建一个制造坐标系，设置加工零点如图3-13。再设置退刀平面为z轴上面30mm如图3-14. 图3-10制造菜单 图3-11 制造对话框. 图3-12 机床选择对

16、话框图3-13加工零点 图3-14 退刀平面3.5铣出基本的外轮廓（1）新建NC序列-体积块如图3-15，再设置刀具的参数如图3-16。点确定后弹出加工设定参数，参数如图3-17。图3-15 新建体积快序列 图3-16 刀具参数 图3-17加工参数（3）新建体积块，点击新建体积块，画出体积块截面图如图3-18，点击拉伸生成体积块如图3-19。图3-18 截面图 图3-19 体积块图（4）屏幕演示结果如图3-20和NC检测结果如图3-21。图3-20 屏幕演示结果 图3-21 nc检测结果3.6铣右侧凸台的左侧平面（1）新建表面铣削序列。点新建-nc序列-表面铣削，设置序列选项为。如图3-22图

17、3-22 表面铣削序列设置（2）在接下来的对话框中设置刀具参数如图3-23和铣削参数如图3-24，选择要加工面如图3-25图3-23 刀具参数图3-24 加工参数 图3-25 选择的面(3)屏幕演示结果如图3-26和nc检测如图3-27图3-26 屏幕演示结果 图3-27 nc检测结果3.7铣左侧凸台的前端平面（1）新建表面铣削序列。序列参数设置如图3-28. 图3-28 表面铣削参数设置（2）接下来设置刀具参数如图3-29和铣削参数如图3-30，选择要加工面如图3-31.图3-29 刀具设定 图3-30 铣削参数图3-31加工面的选择（3）屏幕演示结果如图3-32和nc检测如图3-33.图3

18、-32 屏幕演示结果 图3-33 nc检测结果3.8铣左侧凸台的曲面（1）新建曲面铣削序列如图3-34，序列设置如图3-35. 图3-34 新建序列 图3-35 序列设置（2）接下来设置刀具参数如图3-36和序列加工参数如图3-37。图3-36 刀具参数 图3-37 加工参数（3）选择要加工的曲面如图3-38。切削定义如图3-39。图3-38选择要加工的面 图3-39 切削定义（4）屏幕演示结果如图3-40，nc检测结果如图3-41。图3-40 屏幕演示结果 图3-41 nc检测结果3.9铣右侧凸台的凹槽（1）新建NC序列-体积块如图3-42。点确定后弹出刀具设定参数，参数如图3-43。然后点

19、击确定后再在如图所示的对话框中点设置，设定制造参数如图3-44。图3-42新建序列 图3-43 刀具参数图3-44 制造参数（2）新建体积块，点击新建体积块，点击拉伸生成体积块如图3-45图3-45 新建的体积块图（3）屏幕演示结果如图3-46和nc检测如图3-47。图3-46 屏幕演示结果 图3-47 nc检测结果3.10加工凹槽里面的孔（1）新建一孔加工序列，选择钻孔标准。如图3-48。 图3-48 新建孔加工序列（2）然后设置刀具参数如图3-49和制造参数如图3-50。图3-49 刀具参数 图3-50 制造参数（3）然后选择要加工的孔的轴线如图3-51。 图3-51 孔的选取（4）屏幕演

20、示结果如图3-52，nc检测结果如图3-53。图3-52 屏幕演示结果 图3-53 nc检测结果3.11倒角（1）新建一轨迹加工序列如图3-54，设定刀具参数如图3-55，制造加工参数如图3-56。图3-54 新建轨迹加工 图3-55 刀具参数图3-56 制造参数（2）点击，草绘要倒角的轨迹如图3-57.然后在下一步中选择刚刚画好的轨迹如图3-58。图3-57 倒角轨迹 图3-58 选择画好的轨迹（3）然后得到屏幕演示结果如图3-59和nc检测结果如图3-60。图3-59 屏幕演示结果 图3-60 nc检测结果第四章CL数据的输出和NC代码的生成单击菜单管理器中的【制造】|【输出】|【NC序列

21、】选项，在“NC序列列表”菜单下选择组，组名为daima,在【轨迹】菜单下选择【文件】选项，在【输出类型】菜单下选择下选中“MCD文件”和“计算CL”选项，单击“完成”选项，弹出“保存副本”对话框。输入CL文件的名称，单击“确定”按钮，弹出“后置期处理选项”，完成后，单击“完成”，弹出“后处理列表”菜单，经过刀具计算生成刀位文件，将其转换为NC代码文件，此过程成为后处理。单击“关闭”窗口，在单击【Done Output】|【完成/返回】选项。打开工作目录，选择00P10.Tap文件，用记事本打开，便可看到生成的NC代码文件，部分代码如下所示 图4-1 nc序列输出对话框图4-2 保存副本对话框

22、 图4-3 工作目录中的nc序列文件第五章 设计总结这次课程设计历时二个星期左右，通过课程设计，发现自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。短短两个星期的课程设计，仔细回想起来。自己学到了许多东西。首先是这次课程设计让我进一步掌握了Pro/e这个功能强大的绘图软件，了解零件的基本设计方法和设计过程，掌握到这个CAD/CAM的基本知识，培养了我数控编程和数控加工的能力。另外，通过工程图的绘制再次巩固了Auto CAD的基本功能。想想一开始什么都不知道到自己查资料慢慢实践终于建出模型和加工模拟出来的喜悦就感慨颇多。通过这次课程设计，我深深

23、地知道了团队之间相互协作、相互帮助的重要性。虽然每个人的题目都不同，但加工理念是才差不多的，大家一起研究探讨出一个较合理的方案。课程设计是一项综合性的任务，过程中会遇到很多问题，我们在一起互相探讨，不懂的问题及时查资料或问老师，争取把作业做得最好。课程设计还让我懂得了机械加工工艺过程和机械加工中应该注意的一些基本问题。比如说刀具的选择，用什么材料余量怎样进行加工等等。让我知道哪了机械这门课程的魅力和严谨的素养。总之我发现我所掌握的还远远不够，还需要学习和实践。我会慢慢的充实自己的第六章 参考文献【1】杜可可，机械制造技术基础课程设计指导.北京：人民邮电出版社， 2007.12 【2】肖乾，Pr

24、o/Engineer Wildfire 3.0中文版实用教程.北京：中国电力出 版设，2008【3】狄瑞坤等，机械制造工程.杭州：浙江大学出版社，2001.1【4】詹友刚，Pro/Engineer 中文野火版2.0数控加工教程.北京：机械 工业出版社，2007.7【5】杨继宏，数控加工工艺手册. 北京：化学工业出版社，2008.1零件三维图加工代码（凹槽加工工序代码）%N1 T5 M6N2 S1500 M3N3 G0 X60.786 Y19.N4 G43 Z30. H5N5 Z3.N6 G1 Z-1. F800.N7 X75.N8 X75. Y19. Z-1.N9 G3 X77.828 Y21

25、. I0. J3.N10 G1 X57.959N11 X57.852 Y21.376N12 X57.507 Y23.N13 X78.N14 Y25.N15 X57.082N16 X56.657 Y27.N17 X78.N18 Y29.N19 X56.231N20 X55.806 Y31.N21 X78.N22 Y31.817N23 X78. Y31.817 Z-1.N24 G3 X77.821 Y33. I-4. J0.N25 G1 X55.381N26 X54.956 Y35.N27 X76.427N28 X74. Y37.N29 X54.531N30 X54.106 Y39.N31 X71

26、.573N32 X69.146 Y41.N33 X53.726N34 G2 X55.725 Y42.999 I1.999N35 G1 Y43.N36 X63.847N37 X55.725N38 G3 X53.769 Y40.584 I0. J-2.N39 G1 X57.852 Y21.376N40 G3 X60.786 Y19. I2.934 J.624N41 G1 X75.N42 G3 X78. Y22. I0. J3.N43 G1 Y31.817N44 G3 X76.544 Y34.904 I-4. J0.N45 G1 X68.935 Y41.174N46 X68.935 Y41.174

27、Z-1.N47 G3 X63.847 Y43. I-5.088 J-6.174N48 G1 Z-2.N49 X55.725N50 Y42.999N51 G3 X53.726 Y41. I0. J-1.999N52 G1 X69.146N53 X71.573 Y39.N54 X54.106N55 X54.531 Y37.N56 X74.N57 X76.427 Y35.N58 X54.956N59 X55.381 Y33.N60 X77.821N61 G2 X78. Y31.817 I-3.821 J-1.183N62 G1 X78. Y31.817 Z-2.N63 X78. Y31.817 Z-

28、2.N64 Y31.N65 X55.806N66 X56.231 Y29.N67 X78.N68 Y27.N69 X56.657N70 X57.082 Y25.N71 X78.N72 Y23.N73 X57.507N74 X57.852 Y21.376N75 X57.959 Y21.N76 X77.828N77 G2 X75. Y19. I-2.828 J1.N78 G1 X75. Y19. Z-2.N79 X60.786N80 X75.N81 G3 X78. Y22. I0. J3.N82 G1 Y31.817N83 G3 X76.544 Y34.904 I-4. J0.N84 G1 X68

29、.935 Y41.174N85 X68.935 Y41.174 Z-2.N86 G3 X63.847 Y43. I-5.088 J-6.174N87 G1 X55.725N88 G3 X53.769 Y40.584 I0. J-2.N89 G1 X57.852 Y21.376N90 G3 X60.786 Y19. I2.934 J.624N91 G1 Z-3.N92 X75.N93 X75. Y19. Z-3.N94 G3 X77.828 Y21. I0. J3.N95 G1 X57.959N96 X57.852 Y21.376N97 X57.507 Y23.N98 X78.N99 Y25.N

30、100 X57.082N101 X56.657 Y27.N102 X78.N103 Y29.N104 X56.231N105 X55.806 Y31.N106 X78.N107 Y31.817N108 X78. Y31.817 Z-3.N109 G3 X77.821 Y33. I-4. J0.N110 G1 X55.381N111 X54.956 Y35.N112 X76.427N113 X74. Y37.N114 X54.531N115 X54.106 Y39.N116 X71.573N117 X69.146 Y41.N118 X53.726N119 G2 X55.725 Y42.999 I

31、1.999N120 G1 Y43.N121 X63.847N122 X55.725N123 G3 X53.769 Y40.584 I0. J-2.N124 G1 X57.852 Y21.376N125 G3 X60.786 Y19. I2.934 J.624N126 G1 X75.N127 G3 X78. Y22. I0. J3.N128 G1 Y31.817N129 G3 X76.544 Y34.904 I-4. J0.N130 G1 X68.935 Y41.174N131 X68.935 Y41.174 Z-3.N132 G3 X63.847 Y43. I-5.088 J-6.174N13

32、3 G1 Z-4.N134 X55.725N135 Y42.999N136 G3 X53.726 Y41. I0. J-1.999N137 G1 X69.146N138 X71.573 Y39.N139 X54.106N140 X54.531 Y37.N141 X74.N142 X76.427 Y35.N143 X54.956N144 X55.381 Y33.N145 X77.821N146 G2 X78. Y31.817 I-3.821 J-1.183N147 G1 X78. Y31.817 Z-4.N148 X78. Y31.817 Z-4.N149 Y31.N150 X55.806N151 X56.231 Y29.N152 X78.N153 Y27.N154 X56.657N155 X57.082 Y25.N156 X78.N157 Y23.N158 X57.507N159 X57.852 Y21.376N160 X57.959 Y21.N161 X77.828N162 G2 X75.