cadcam综合性实验课程设计

华东也通丈辔

--------------课程设计阐明书

题目,综合性试验课程设计

班级：

姓名：

学号：

辅导老师：

目录

1《综合性试验》任务书.....................2

2第一章实体建模..........................4

3第二章数控加工...........................12

4第三章数控加工仿真......................14

5第四章CL数据的输出和NC代码的生成.....27

6第五章设计总结..........................28

7第六章参照文献..........................29

8附图零件三维匿.........................30

9附图部分加工代码......................31

10附图零件原图.........................33

《综合性试验》任务书

一、设计题目：零件的综合性试验

二、设计目的

综合性试验是开设《三维CAD造型》、《机械CAD/CAMX《机械制造学》、《数控机床》课

程之后进行的一种综合性、设计性教学环节.在系统学工CAD/CAM技术的基本原理、基本措

施以及机床数控技术的基础上,着重培养学生借助计算机进行机械产品H勺设计-、制造和系统

集成的综合应用能力.其日R勺是：

1.掌握产品欧I计算机辅助设计过程和措施，培养运用计算机进行构造设计的能力；

2.掌握零件的计算机辅助制造过程和措施，培养数控编程及加工仿真H勺能力；

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,重要设计任务是：

1.三维CAD造型:熟悉和掌握机械CAD/CAM软件和PRO/ENGINEER(Wi1dfire3.0)的草绘

模块、零件模块进行三维CAI)造型；

2.确定工艺路线:根据三维几何模型，确定该零件的数控加工工艺路线(需要选择毛坏、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/ENGI\EER(Wildfire3.0)软件口勺平台下，设计数控加工程序,

包括描述选择确定数控加工的I部位、加工措施、刀具、切削用量等，根据数控机床的详细状

况选定数控系统H勺种类和型号,生成数控加工程序;

4.数控加工仿真：在P^0/ENGINEER（Wildfire3.0）软件平台下，根据前面得到时数控加工

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

工件轮廓口勺干涉状况和检杏刀具、夹具、机床、工件之间的运动碰撞等,完毕几何模型日勺计

算机仿真加工；

5.数控程序与程序传播:根据数控机床的详细状况选定数控系统日勺种类与型号,生成通过

了计算机仿真日勺合格零件时数控加工程序,并将数控加工程序传播给加工中心机床；

6.编写设计阐明书。

四、设计规定

1.规定设计过程在计算机上完毕；

2.设计阐明书用计算机打印（A4纸，1万字左右）.

正文：宋体五号，单倍行距；

页眉：宋体小五号:内容包括班级，姓名，“综合性试验”字样；

页脚:右下脚页码.

3.设计成果应包括:课程设计阐明书（应包括设计任务书、设计思想、设计环节、设计过

程的阐明和阶段成果.）.

五、设计内容及时间分派

1.准备工作：布置设计任务，认真阅读设计任务书，搜集资料（1天）

2.零件proe三维造型及仿真。（3天）

3.零件加工工艺设计。（3天）

4.零件实物加工。（1天）

5.阐明书编写。（1天）

6.设计成果提交及答辩。（1天）

六、参照资料

有关PRO/ENGINEER软件的参照书及数控加工工艺口勺参照书。如PRO/ENGNEER的基础训

练教程、PRO/ENGIMEER的零件设计教程、PRO/ENGINEER的数控加工教程等等。

七、综合性试验的考核措施与内容

根据计算机几何模型仿真的状况进行综合考核，详细参照：

1.试验汇报内容口勺科学性、条理性和对的性

2.试验过程的态度

3."。/Engineer软件的熟悉程度

4.试验汇报文档口勺质量。

采用优、良、中、及格、不及格五级记分评估学生的综合性试验成绩。

学生签名:________________

日期:________________

评阅意见:

教师签名:

日期:

第一章实体建模

在菜单栏选用【文献】下拉菜单，选用【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】单项选择按钮，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。再单击对话框下部日勺按钮，进入三维建模

新建x■以文件选项

类

型子类型理极

「

1工其修•实体•nns_p«rt_solid..

—分会

等件镀孰

叼

俎件主体

0也

制造线束

。

回维图

2□

格式

旧

3报表

卡

图表

日布局

5

3标记

名称lingjianlu

公用名称

复瓢相关绘图

使用岐省模板

确定」卜取消确定取消

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

点击公，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.y

完毕截面绘制。

97.00」

HTOP

10.00

■5000

LRQKT,PRT.CSYS.OEF

«?IAHT

48.50

图i-3草绘对话框图1-4草绘戳面图

选中刚刚画H勺截面，点击拉伸3,设置拉伸参数如图1-5,点完毕拉伸。拉伸后

日勺效果如图16

深度

第1侧延盲孔二10.00

第2侧无▼

________口封闭端

E1放置M属性

!□!P4"low二7匚

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

/X：,

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fo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

第删

第2侧

图1-81-拉伸参数

图1-9拉伸效果图

L3画另一种凸台

如图选择刚刚画好的凸台的上表面如图1-10,点击氐；进入草绘环境。草绘截面如图

Mio点击y完毕截面绘制。

选择刚刚画好的截面，点击于，设置拉伸参数如图］一|2,拉伸高度为2,点击

y完

毕拉伸，拉伸效果图如图］-13。

图1-12拉伸参数

图1-13拉伸效果图

L4画凸台上的凹槽

选择刚刚画好凸台的上表面，点击色，草绘截面如图皿4,点击y完毕截面绘制。

然后点击占1,设置拉伸参数如图1/5,拉伸高度为5,是减材料方式，点击V完毕拉伸,

拉伸效果图如图1-16。

图174草绘截面图

深度

第1侧挂窗孔二5.001

第喇无二

I________口封闭端

&放置翻触

□0丑・5.0。二/①匚％

b海即一个苜蛤一/加里吉海内斯苜蛉.国立时罟而柘内相SiHfi将"日语_

图175拉伸参数

图1-16拉伸效果图

1.5画中6的孑L

选择刚刚画好的凹槽底面，点击草绘壁，草绘截面如图1-17,点击3完毕截面绘制。

然后点击幻，设置拉伸参数如图1-19,点击也减材料方式，点击力完毕拉伸，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"勺上表

面，点击草绘壁，草绘截面如图

1-20,点击V完毕截面绘制。然后点

击〶，设置拉伸参数如图1-21,点

击力减材料方式，点击V完毕拉

伸，拉伸效果图如图1-22。

图1-20草绘截面图

深度

第1例如盲孔1rzoo

拉伸参数

图1-21

图1-22拉伸效果图

设置拉伸

3，选择刚刚画好用面草…草绘截面如图3

点击拉伸图标

,拉伸效果如图125。

参数如图1-24,拉伸高度为2

ill

草缺

内部S2D0001

f辘；选项属性

二/N）匚

2.00

□P壮”

图片23草绘截面

无

Q»1豳辱任

也L

拉伸参数

图1-24

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,

点击吭毕截面绘制。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。

Ilin

赣

内翻IW01僦3

品股.选项层性

□口世576v%匕匚%

图1-26

1处狡伸8

C?n$2X00i

图1-27拉伸参数图1-28拉伸效果图

1.7倒角0.5x45

点击倒角按钮7，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

完毕倒角。倒角效果如图1-31。

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停扩大，但不是所有的零件都合适在数控机床上加工。并且当选

择并决定对某个零件进行数控加工后，并不等「要把它所有的加工内容都包下来，而也许只

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，选择那些适合口勺且需要进行数控加工的J内容和工序。

数控加工与一般机床加工在措施与内容上有许多不一样之处，最大的I不一样表目前控制

方式上。以切削加工为例，用一般机床加工零件时，某一工序工步H勺安排以及机床运动日勺先

后次序，位移量。走刀路线及有关切削参数的选择等。往注都是由操作者自行考虑和确定日勺,

且都是用手工操作方式来进行控制H勺。在数控机床上加工之前，要把原先在一般机床上加工

时需要操作人员考虑和决定的操作内容及动作（如工步的划分与次序，走刀路线，位移量和

切削参数等），按规定H勺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，并不停地

向直接指挥机床运动的机电功能转换部件……机床日勺伺服系统发送脉冲信号，伺服系统对脉

冲信号进行转换与放大处理，然后由驱动装置和传动机构驱动机床日勺进给部件按所编的程序

进行运动，就可以自动加工出所规定日勺零件形状。由于数控加工的整个过程都是自动进行，

因此数控加工工艺的内容十分详细，数控加工的工艺处理相称严密

2.2机床的选择

由于加工精度不高，并且都是表面铳削，凹槽铳削和孔的制造，加工表面较多，因此我

们选择x61w型万能数控铳床，可以减少装夹次数。孔附加工用钻床。

2.3零件的工艺分析

由于零件口勺粗糙度的规定是ra=25.0或ra=6.3,故毛坏为97mmX60mmXI5mm,各表面

都是一次加工成型。

2.4刀具的选择及材料

表2I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

1T0001①3高速钢端铳刀1铳出基本轮廓

2T000202高速钢端铳刀1铳右侧凸台H勺

左侧平面

3T00034高速钢端铳刀1铳左侧凸台的

前端平面

4T0004①5硬质合金球铳1铳左侧凸台的

刀铳刀曲面

5T0005中4高速钢端铳刀1铳右侧凸台的

凹槽

6T00066基本钻头1钻凹槽的孔

7T0007①4倒角铳刀1倒角

2.5制定工艺路线

由零件图确定加工方案如下：

（1）铳出基本的外轮廓，即加工出两个凸台间日勺外形;

（2）铳右侧凸台时左恻平面;

（3）铳左侧凸台的前端平面；

（4）铳左侧凸台的曲面；

（5）铳右侧凸台的凹槽：

（6）钻凹槽里面的直径6的I孔

（7）倒角

2.5工序卡

表2-2工序参数表

工

工进给速背吃

步刀具规主轴转备

步刀具号度刀量

内格mm速r/min注

号mm/minmm

容

铳外轮自

1T0001①318003600.5

廓动

自

2铳平面T0002①218001800.5

动

自

3铳平面T0003①418003600.5

动

自

4铳曲面T0004中512257500.5

动

自

5铳凹槽T00050415008001

动

自

6钻孔T0006①6680180

动

自

7倒角T0007①4600300

动

第三章数控加工仿真

3.1：新建制造文献

如图点新建-选择制造-nc组件，不勾选缺省模板，点确定后选择最终一种模板点［确司。

新定科文件选项

类型子类型

蹦

草始•NC祖件

口

零件ExpHertMachinist

组件

回

金

版

制

造

蹲

咕

叫

模R

桧

图

昌

模

面

格

式

建

度

晅

报

表

处

理

困

表

日

布

局

标

S记

I

名称zhizhfto

公用名标

旦关经图

伟中岐省横相

确定［取消褥定取消

图3T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，弹出日勺对话框如图33中选择画好的零件图，如

图设置以全省方式装配模型，点装配效果如图3M。

图3-3装配对话植

F

匹配

n匚

对齐

而

插入

坐

4标东

夕

切

相

点

上

税

上

回

面的

曲

点

上

的

边

面

曲

融

定

固

图3-4缺省装配图3-5装配效果

3.3新建工件

如图选择新建一工件--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拉仰效果如图

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,点击时弹出对话框如图

3-12,点匚嵋二然后点击I'」，在点*1新建一种制造坐标系,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.

菜单管理器

图3To制造荚单

图3-11制造对话框

图372机床选择对话框

图373加工零点

图374退刀平面

3.5铳出基本的外轮廓

（1）新建NC序列…体积块如图3-15,再设置刀具日勺参数如图3-16。点确定后弹出加工设

定参数，参数如图3-17。

普通设宜切割教18材科洛申（S移表

名称几何

TOOOJ▼制造参数

潴帙削二位置

材料

可见性

单位

亳米设置

凹it铜号

%检索

保存

完成

退出

图3T5新建体积快序列图376刀具参数

--1

文件焉相视图

输入：360

TIJIKUAI

制造参数

CVTJEED160

■MMMI

步长深度0.5

跨度2

PR0F_ST0CK_ALL0T0

允许未加工毛坯0

允详的底部统框

圾隆0

扫描类型类型3

B0UGH_0PTI0N粗糙轮廓

SPIHDLE_SPEED1800

C00LANT_0FTI0N关闭

间用黄离3

图377加工参数

（3）新建体积块，点击倒新建体积块，画出体积块板面图如图3-18,点击峦拉伸生成

体积块如图3-19。

（4）屏幕演示成果如图3-20和NC检测成果如图3-21o

图3-20屏幕演示成果图3-21nc检测成果

3.6铳右侧凸台的左侧平面

（1）新建表面铳削序列。点新建--nc序列--表面铳削，设置序列选项为。如图3-22

力U工

S工,序列没告

M□名称

口注释

出末：48次和*4K

回刀具

自Sb砧孔器

口附性

CLSKTie

葭叵］参数

•0山儿5）;手加工

型口坐标系

E唐住工

CL命•伞口退刀

曹

子程序E曲面

祟H匚］起始点

*U二口构建切削

莘E口起始

完由

退

出

图3-22表面铳削序列设置

(2)在接下来时对话框中设置刀具参数如图3-23和铳削参数如图3-24,选择要加工面如图

3-25

告通设置切割数1E材料清单总表

名称

TO0O2

类型：

防统削

单位

毒米▼]

凹槽编号:

图3-23刀具参数

文件编辑视图

辎入：

制造参数

CUT.FEED

步长深度

ZS

暗度亡

允许的底部投松

切剂角丁

扫描类型」

-

SPINDLE.SPEED1

K

COOUHT.OPTIOM

间隙黄寓

APPROACH_DISTANCE

退刀距离

图3-24加工参数图3-25选择的面

(3)屏幕演示成果如图3-26和nc检测如图3-27

图3-26屏幕演示成果图3-27nc检测成果

3.7铳左侧凸台的前端平面

(1)新建表面铳削序列。序列参数设置如图3-28.

序列设看

睬作

夕・

*口名称

用左义口注释

住R氏

K一俄训叵］刀具

CttJ面母目」口附性

g而臼参数

■m力n工口坐标系

轨祖

孑LXIII工口退刀

网*

m曲面

花U

l«S人口起始点

no工口构建切削

Wr¥斤*H71OT

杞noH口起始

=F-心

N«方先列衣EK匚］终止

3«1完成

1：体积块妩由U,Op

JfitHiJtJK!退出

图3-28衣面铳削参数设置

(2)按下来设置刀具参数如图3-29和铳削参数如图3-30,选择要加工面如图3-31.

多数树

文件漏播IRE

就A:360

B3NMIECO3

制造参数

CITT.FEED

步长深度0.5

鹫度2

允许的底都线框-

切吉蝇0

扫描类怨类型3

SPIHDLE.SFEED1800

COOLANT.OFTIOM关闭

间隙戈离3

APPROACHJISTWCE-

退刀距盅-

图3-29刀具设定图3-30铳削参数

序列设置

演示轨迹

定制

序列信息

完成序列

放弃序列

▼选取曲面

添加

移除

显示

完成/返回

■X16HT.

图3-31加工面II勺选择

（3）屏幕演示成果如图3-32和nc检测如图3-33.

演示婀

定制