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1、09機械3班 CAD/CAM說明書 蘇俊華CAD/CAM課 程 設(shè) 計 說 明書 設(shè) 計 題 目： 托架零件 課 程 名 稱： 機械CAD/CAM 專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 09機制三班 學(xué) 號： 20090310010306 班 號： 05 姓 名： 蘇 俊 華 指 導(dǎo) 教 師： 任繼文老師 2012 年 06 月 20 日CAD/CAM課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目：支架零件的CAD/CAM設(shè)計二、設(shè)計目的 CAD/CAM課程設(shè)計是開設(shè)機械CAD/CAM課程之后進行的一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。在系統(tǒng)學(xué)習(xí)CAD/CAM技術(shù)的基本原理、基本方法的基礎(chǔ)上，著重培養(yǎng)學(xué)生借助計算機進行機械產(chǎn)品

2、的設(shè)計、制造和系統(tǒng)集成的綜合應(yīng)用能力。其目的：1） 掌握產(chǎn)品的計算機輔助設(shè)計過程和方法，培養(yǎng)利用計算機進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。2） 掌握零件的計算機輔助制造過程和方法，培養(yǎng)數(shù)控編程及加工仿真的能力。3） 通過應(yīng)用PRO/ENGINEER，訓(xùn)練和提高CAD/CAM的基礎(chǔ)技能。三、設(shè)計任務(wù)本課程設(shè)計以某一具體的機械零件為設(shè)計對象（零件圖見附圖）。主要設(shè)計任務(wù)：1、熟悉并掌握大型機械CAD/CAM軟件PRO/ENGINEER的草繪模塊、零件模塊、制造模塊及仿真模塊的功能及建模原理。2、進行零件的參數(shù)化功能定義、三維實體零件的特征造型、著色渲染、生成不同視圖，最終完成零件的造型設(shè)計。3、進行機床選擇、刀具

3、選擇及加工參數(shù)設(shè)置，生成零件數(shù)控加工的相關(guān)文件。如刀位數(shù)據(jù)文件、刀具清單和數(shù)控加工代碼等。并對零件進行加工仿真以檢查設(shè)計結(jié)果是否正確合理。4、編寫課程設(shè)計說明書。四、設(shè)計要求1、要求設(shè)計過程在計算機上完成。2、設(shè)計說明書用計算機打?。˙5紙，1萬字左右）。正文：宋體五號，單倍行距；頁眉：宋體小五號，內(nèi)容包括班級，姓名，“CAD/CAM課程設(shè)計說明書”字樣；頁腳：右下腳頁碼。3、設(shè)計結(jié)果應(yīng)包括：課程設(shè)計說明書（應(yīng)包含設(shè)計任務(wù)書、設(shè)計思路、設(shè)計步驟、設(shè)計過程的說明和階段結(jié)果。附零件三維圖、加工代碼、零件原圖紙等內(nèi)容）4、嚴禁抄襲和請人代做，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，成績計為零分并上報教務(wù)處。五、設(shè)計內(nèi)容及時間分配

4、1 準備工作：布置設(shè)計任務(wù)，認真閱讀設(shè)計任務(wù)書，收集資料（1天）2 熟悉PRO/ENGINEER Wildfire 5.0，并進行零件的三維造型（4天）3 進行零件的數(shù)控加工。 （3天）4 編寫課程設(shè)計說明書。 （1天）5 設(shè)計結(jié)果提交及答辯。 （1天）六、參考資料有關(guān)PRO/ENGINEER軟件的參考書及數(shù)控加工工藝的參考書。如PRO/ENGNEER Wildfire 5.0的基礎(chǔ)教程、PRO/ENGINEER Wildfire 5.0的零件設(shè)計教程、PRO/ENGINEER Wildfire 5.0的數(shù)控加工教程、數(shù)控加工工藝教程等等。七、成績評定采用優(yōu)、良、中、及格、不及格五級評分制。主

5、要考察：課程設(shè)計的科學(xué)性和條理性：設(shè)計過程的態(tài)度和出勤率；軟件的熟悉程度；設(shè)計結(jié)果的正確合理性；答辯情況。目錄CAD/CAM課程設(shè)計任務(wù)書2第一章 概述及設(shè)計思路41.1 概 述41.2 設(shè)計思路及三維圖形6第二章 設(shè)計過程與步驟92.1 設(shè)置工作目錄92.2 創(chuàng)建基本零件92.3 生成工程圖22第三章 制定數(shù)控加工工藝273.1 數(shù)控加工工藝的分析273.2 本零件的具體工藝分析283.3 導(dǎo)入?yún)⒄漳Ｐ停慵?03.4 創(chuàng)建工件313.5 進行銑削鉆孔攻絲加工34第四章設(shè)計小結(jié)46參考文獻47附錄48第一章 概述及設(shè)計思路 1.1 概 述隨著CAD/CAM技術(shù)的推廣應(yīng)用，它已逐漸從一門新興

6、技術(shù)發(fā)展成為一種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，帶動了一批企業(yè)的技術(shù)改造和技術(shù)更新，從事CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用的人員還將不斷增加，因此急需學(xué)習(xí)和掌握CAD/CAM的原理、方法與技術(shù)，以適應(yīng)形勢的發(fā)展和社會的需要。CAD/CAM系統(tǒng)的基本功能可分以下四點: 由于CAD/CAM系統(tǒng)所處理的對象不同，對硬件的配置、選型不同，所選擇的支撐軟件不同，因此，對系統(tǒng)功能的要求也會有所不同，系統(tǒng)總體與外界進行信息傳遞與交換的基本功能是靠硬件提供的，而系統(tǒng)所能解決的具體問題是由軟件保證的。CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具有以下基本功能： 圖形顯示功能CAD/CAM是一個人機交互的過程，從產(chǎn)品的造型、構(gòu)思、方案的確定，結(jié)構(gòu)分析到加工過程的仿

7、真，系統(tǒng)隨時保證用戶能夠觀察、修改中間結(jié)果，實時編輯處理。用戶的每一次操作，都能從顯示器上及時得到反饋，直到取得最佳的設(shè)計結(jié)果。圖形顯示功能不僅能夠?qū)ΧS平面圖形進行顯示控制，還應(yīng)當(dāng)包含三維實體的處理。輸入輸出功能 在CAD/CAM系統(tǒng)運行中，用戶需不斷地將有關(guān)設(shè)計的要求、各步驟的具體數(shù)據(jù)等輸入計算機內(nèi)，通過計算機的處理，能夠輸出系統(tǒng)處理的結(jié)果，且輸入輸出的信息既可以是數(shù)值的，也可以是非數(shù)值的（例如圖形數(shù)據(jù)、文本、字符等）。存儲功能由于CAD/CAM系統(tǒng)運行時，數(shù)據(jù)量很大，往往有很多算法生成大量的中間數(shù)據(jù)，尤其是對圖形的操作、交互式的設(shè)計以及結(jié)構(gòu)分析中網(wǎng)格劃分等。為了保證系統(tǒng)能夠正常的運行，C

8、AD/CAM系統(tǒng)必須配置容量較大的存儲設(shè)備，支持數(shù)據(jù)在模塊運行時的正確流通。另外，工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運行也必須有存貯空間的保障。交互功能（即人機接口）在CAD/CAM系統(tǒng)中，人機接口是用戶與系統(tǒng)連接的橋梁。友好的用戶界面，是保證用戶直接而有效地完成復(fù)雜設(shè)計任務(wù)的必要條件，除軟件中界面設(shè)計外，還必須有交互設(shè)備實現(xiàn)人與計算機之間的不斷通信。本次課程設(shè)計主要是運用ro/進行三維實體建模，加工軌跡仿真，處理等Pro/E三維實體模型設(shè)計軟件是充分運用先進的參數(shù)化實體造型技術(shù)的機械模型設(shè)計系統(tǒng)，它是目前三維CAD軟件領(lǐng)域的主導(dǎo)。Pro/E三維實體設(shè)計系統(tǒng)是由Parametric Technology orp

9、oration公司于1989年開發(fā)出來的。到目前為止，已經(jīng)擁有了為數(shù)眾多的功能模塊，在工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，這些領(lǐng)域包括造型設(shè)計，機械設(shè)計，功能模擬，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理以及數(shù)據(jù)交換等。Pro/ENGINEER的所有模塊都是全相關(guān)的。這就意味著在產(chǎn)品開發(fā)過程中某一處進行的修改，能夠擴展到整個設(shè)計中，同時自動更新所有的工程文檔，包括裝配體、設(shè)計圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。全相關(guān)性鼓勵在開發(fā)周期的任一點進行修改，卻沒有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能夠使開發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。 基于特征的參數(shù)化造型：Pro/ENGINEER使用用戶熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何模型的構(gòu)造要素。這些特征是一些

10、普通的機械對象，并且可以按預(yù)先設(shè)置很容易的進行修改。例如：設(shè)計特征有弧、圓角、倒角等等，它們對工程人員來說是很熟悉的，因而易于使用。 裝配、加工、制造以及其它學(xué)科都使用這些領(lǐng)域獨特的特征。通過給這些特征設(shè)置參數(shù)（不但包括幾何尺寸，還包括非幾何屬性），然后修改參數(shù)很容易的進行多次設(shè)計疊代，實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)。 數(shù)據(jù)管理：加速投放市場，需要在較短的時間內(nèi)開發(fā)更多的產(chǎn)品。為了實現(xiàn)這種效率，必須允許多個學(xué)科的工程師同時對同一產(chǎn)品進行開發(fā)。數(shù)據(jù)管理模塊的開發(fā)研制，正是專門用于管理并行工程中同時進行的各項工作，由于使用了Pro/ENGINEER獨特的全相關(guān)性功能，因而使之成為可能。 裝配管理：Pro/ENGIN

11、EER的基本結(jié)構(gòu)能夠使您利用一些直觀的命令，例如“嚙合”、“插入”、“對齊”等很容易的把零件裝配起來，同時保持設(shè)計意圖。高級的功能支持大型復(fù)雜裝配體的構(gòu)造和管理，這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。易于使用：菜單以直觀的方式聯(lián)級出現(xiàn)，提供了邏輯選項和預(yù)先選取的最普通選項，同時還提供了簡短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學(xué)習(xí)和使用。我國CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用大多以繪圖設(shè)計為突破口，在硬件和軟件升級方面不夠到位。數(shù)控設(shè)備的出現(xiàn)，使CAD/CAM技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展，軟/硬件得到了有機的結(jié)合。在本設(shè)計中用的選用的是數(shù)控加工中心，它有許多的優(yōu)點：減少了裝夾的次數(shù)；減少了機床的數(shù)量，從而減

12、少了生產(chǎn)空間；縮短了生產(chǎn)周期等等。在本設(shè)計中，我們同時看到了自動編程優(yōu)于手工編程，尤其是在現(xiàn)代加工技術(shù)中，對復(fù)雜零件的加工更體現(xiàn)出它的優(yōu)點。本設(shè)計對數(shù)控技術(shù)和PRO/E軟件技術(shù)做了簡單概述，對FANUC數(shù)控系統(tǒng)VMC1100B數(shù)控加工中心機床的編程知識做了詳細的介紹。 PRO/ENC模塊中的加工操作過程也用了大量的圖來說明，更具直觀。1.2 設(shè)計思路及三維圖形1、 設(shè)計思路：我要進行的是支架的CAD/CAM設(shè)計，在拿到圖紙之后，首先進行了圖紙分析：這個支架的材料為HT100，即：最低抗拉強度為100MPa的灰鑄鐵。用于制造只承受輕載的簡單鑄件，這個支架應(yīng)該是個鑄造件，鑄造出來來后經(jīng)過簡單的車銑

13、削、鉆孔等處理后變?yōu)槌善?。設(shè)計過程中主要應(yīng)用Pro/Engineer 5.0建模、繪圖和制造三個模塊。通過對三維圖形的分析與研究，制訂了以下的設(shè)計路線，如表1-1所示： 表1-1 設(shè)計路線1、拉伸去料形成毛坯 2、添加輪廓筋3、打標準孔再鏡像4、倒圓角的完成實體建模5、出工程并標注圖6、對零件進行數(shù)控加工參數(shù)分析7、創(chuàng)建數(shù)控加工毛坯8、對零件特征進行數(shù)控加工2、三維圖形：圖1-2 實體模型 圖1-3 實體模型第二章 設(shè)計過程與步驟2.1 設(shè)置工作目錄第1步創(chuàng)建工作目錄；打開“我的電腦-桌面”，在桌面的根目錄下創(chuàng)建一個文件夾“CADCAM”。第2步設(shè)置工作目錄：打開Pro/ENGINEER Wi

14、ldfire 4.0，在菜單欄中，選種【文件】選項，在出現(xiàn)的如圖所示目錄中選中“設(shè)置工作目錄（W）”。設(shè)置剛才新建的CADCAM文件夾為默認目錄。 圖2-1 圖2-22.2 創(chuàng)建基本零件1、新建零件圖步驟：Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 的工作環(huán)境下，單擊菜單欄中的文件選項，單擊新建，系統(tǒng)將彈出圖2-3所示的選項卡，選擇“零件”，輸入所繪的零件圖的名稱ZHIJIA2.圖2-3 數(shù)控加工的模板選擇不使用缺省模板，系統(tǒng)將彈出如圖2-4所示的界面，選擇最下面的mmns_part_solid選項。則系統(tǒng)進入了默認的建模工作狀態(tài)下。如圖2-5所示。圖2-4 數(shù)控加工的選項圖2-5 工

15、作界面2、基本零件的形成：步驟1： 拉伸1點擊【拉伸工具】,出現(xiàn)圖2-7，選擇【放置】圖2-8，選擇【定義】 圖2-6 圖2-7選擇TOP面作為草繪平面（圖2-8圖2-9），點擊【草繪】，開始草繪。 圖2-8 草繪平面的放置 圖2-9 設(shè)置草繪基準面用【制圓工具】,分別在默認圓心創(chuàng)建18,32mm 的圓,如下圖13圖2-10草繪圖點擊【繼續(xù)當(dāng)前部分】在圖2-11中修改拉伸長度為33mm并單擊圖2-12中的，完成 拉伸1。 圖2-11 圖2-12 結(jié)果顯示：圖2-13 拉伸后的圖步驟2： 拉伸2 首先創(chuàng)建基準平面。單擊基準工具欄的，激活建立基準平面的命令。選擇“TOP”平面，出現(xiàn)一個平行于“TO

16、P”平面的“DTM1”平面，同時出現(xiàn)圖2-14對話框，在平移處輸入?yún)?shù)“5”，單擊完成創(chuàng)建基準平面。結(jié)果如圖2-15所示。 圖2-14 圖2-15 然后進行拉伸操作，如 拉伸1 的過程，選擇在“DTM1”平面作為草繪平面，畫出如圖2-16中的平面圖。同樣在圖2-11對話框中輸入?yún)?shù)“8”，然后單擊如圖2-12中的完成 拉伸2 。結(jié)果如圖2-17所示。 圖2-16 草繪圖 圖2-17 拉伸后的圖步驟3： 拉伸3 如 拉伸2 的過程，先創(chuàng)建基準平面“DTM2”，選擇“DTM2”為草繪平面，再畫出如圖2-18所示的平面圖。同樣在圖2-11對話框中輸入?yún)?shù)“10”，然后單擊如圖2-12中的完成 拉伸3

17、 。結(jié)果如圖2-19所示。圖2-18草繪圖圖2-19 拉伸后的圖步驟4： 拉伸4如 拉伸2 的過程，先創(chuàng)建基準平面“DTM3”，選擇“DTM3”為草繪平面，再畫出如圖2-20所示的平面圖。同樣在圖2-11對話框中輸入?yún)?shù)“33”，然后單擊如圖2-12中的完成 拉伸4 。結(jié)果如圖2-21所示。 圖2-20草繪圖 圖2-21 拉伸后的圖步驟5： 拉伸5如 拉伸2 的過程，先創(chuàng)建基準平面“DTM4”，選擇“DTM4”為草繪平面，再畫出如圖2-22所示的平面圖。同樣在圖2-11對話框中輸入?yún)?shù)“8”，然后單擊如圖2-12中的完成 拉伸5 。結(jié)果如圖2-23所示。 圖2-22草繪圖 圖2-23 拉伸后的

18、圖步驟6： 拉伸6如 拉伸2 的過程，選擇“DTM4”為草繪平面，再畫出如圖2-24所示的平面圖。同樣在圖2-11對話框中輸入?yún)?shù)“10”，然后單擊如圖2-12中的完成 拉伸6 。結(jié)果如圖2-25所示。圖2-24 草繪圖 圖2-25 拉伸后的圖步驟7： 輪廓筋 （1） 激活筋特征命令。 單擊工具欄按鈕。（2） 建立筋特征的截面草圖。 在操作面板中單擊 參照 ，彈出滑動面板，單擊其 定義 按鈕定義筋特征草圖，完成后單擊草繪工具欄退出草繪。完成的草圖如圖2-26所示。（3） 制定筋特征的厚度及筋特征生成材料的側(cè)。 在操作面板中輸入筋特征的厚度，并單擊圖標控制筋特征生成材料的側(cè)。如圖2-27所示。（

19、4） 預(yù)覽并完成筋特征。如圖2-28所示。 圖2-26 草繪圖 圖2-27 完成后的圖圖2-28操作面板步驟8： 拉伸7 如 拉伸2 的過程，先創(chuàng)建基準平面“DTM5”，選擇“DTM5”為草繪平面，再畫出如圖2-29所示的平面圖。同樣在圖2-11對話框中輸入?yún)?shù)“8”，然后單擊如圖2-12中的完成 拉伸7 。結(jié)果如圖2-30所示。 圖2-29 草繪圖 圖2-30 拉伸后的圖步驟9： 拉伸8 如 拉伸2 的過程，先創(chuàng)建基準平面“DTM6”，選擇“DTM6”為草繪平面，再畫出如圖2-31所示的平面圖。同樣在圖2-11對話框中輸入?yún)?shù)“6”，然后單擊如圖2-12中的完成 拉伸8 。結(jié)果如圖2-32所

20、示。 圖2-31 草繪圖 圖2-32 拉伸后的圖步驟10： 拉伸9 如 拉伸2 的過程，先創(chuàng)建基準平面“DTM5”，選擇“DTM5”為草繪平面，再畫出如圖2-33所示的平面圖。同樣在圖2-11對話框中輸入?yún)?shù)“6”，并選擇（去除材料），然后單擊如圖2-12中的完成 拉伸9 。結(jié)果如圖2-34所示。 圖2-33 草繪圖 圖2-34 拉伸去除材料后的圖步驟11： 孔1 （1） 單擊工具欄按鈕，彈出控制面板如圖2-35所示。圖2-35（2） 確定孔的形式，控制面板中默認孔的類型即為簡單直孔。我使用的也是簡單直孔，單擊選擇簡單直孔。（3） 單擊 放置 屬性頁，在彈出的滑動面板中指定孔的主放置參照、放置

21、方式和次參照，如圖2-36所示。 拉伸2 的板上的面為放置參照平面。類型選為線性，并定義偏移參照平面如圖2-37所示。如圖2-36，所示輸入偏移距離10mm，10mm。 圖2-36 放置 滑動面板 圖2-37 參照平面的設(shè)置（4） 單擊 形狀 屬性頁，在彈出的滑動面板中指定孔的深度為10mm，并指定孔的直徑為9mm。如圖2-38所示。 圖2-38（5）預(yù)覽特征 單擊控制面板中的圖標查看建立的孔，若不符合要求，按退出暫停模式，繼續(xù)編輯孔特征。（6）完成特征 單擊控制面板中的圖標，完成孔特征。結(jié)果如圖2-39所示。圖2-39 孔1的完成結(jié)果步驟12:【 孔2 】如【 孔1 】的過程，選擇合適的參照

22、平面，偏移距離同樣是10mm,10mm。在【形狀】屬性頁，在圖2-38中指定孔的深度為1mm，直徑為15mm。單擊控制面板中的圖標，完成孔特征。結(jié)果如圖2-40所示。圖2-40 孔2步驟13：【 孔3 】如【 孔1 】的過程，選擇合適的參照平面，偏移距離同樣是10mm,10mm。在【形狀】屬性頁，在圖2-38中指定孔的深度為10mm，直徑為9mm。單擊控制面板中的圖標，完成孔特征。定位過程如圖2-41所示。結(jié)果如圖2-42所示。 圖2-41 孔3的定位 圖2-42孔3的完成結(jié)果步驟14：【 孔4 】如【 孔1 】的過程，選擇合適的參照平面，偏移距離同樣是10mm,10mm。在【形狀】屬性頁，在

23、圖2-38中指定孔的深度為1mm，直徑為15mm。單擊控制面板中的圖標，完成孔特征。定位過程如圖2-43所示。結(jié)果如圖2-44所示。 圖2-43 孔4的定位 圖2-44 孔4的完成結(jié)果步驟15：【 鏡像1 】按住CTRL單擊選擇孔1，孔2，孔3，孔4，然后單擊工具欄的按鈕，再選擇RIGHT為中心平面，然后單擊按鈕，完成【鏡像1】。結(jié)果如圖2-45所示。 圖2-45 鏡像結(jié)果步驟16：【 倒圓角1 】單擊任務(wù)欄的，在選擇要倒圓角的兩個邊，設(shè)置半徑為10mm。單擊，完成【倒圓角1】。結(jié)果如圖2-46以及圖2-47所示。 圖2-46倒圓角前 圖2-47 倒圓角后 經(jīng)過上面的建模，圖紙上所給定的圖形，

24、已經(jīng)基本上完成。建模以后的實體模型如圖2-48所示。其建模過程的工藝順序如圖2-49所示。 圖2-48 實體模型 圖2-49 工序順序2.3 生成工程圖1進入工程圖和模板的選擇1、進入工程圖的創(chuàng)建：新建選擇繪圖，并且名稱中輸入：“sujunhua”。不使用缺省模板。如圖2-50所示。圖2-50 新建繪圖對話框2、 進入模板選擇界面。如圖2-51所示。 圖2-51 導(dǎo)入模板3、 建立圖表。如圖2-52所示。 圖2-52 繪制圖表2 生成投影視圖1、布局-投影視圖-編輯視圖樣式圖 2-53 布局對話框2、編輯視圖方向圖2-54 定義視圖方向3、編輯可見區(qū)域。圖2-55 定義可見區(qū)域4、 定制顯示比

25、例。 圖2-56 定義顯示比例5、定義2D截面。 圖2-57 定義2D截面6、編輯視圖顯示。 圖2-58 編輯視圖顯示7、編輯剖面線。 圖2-59 編輯剖面線8、生成局部視圖。 圖2-60 局部視圖3.尺寸標注1、建立強驅(qū)動尺寸：注釋，顯示模型注釋，選取標注尺寸。如圖2-61所示。 圖2-61 強驅(qū)動尺寸對話框2、標注表面粗糙度：得到符號，定義實例依附，編輯粗糙度值。如圖2-61所示。 圖2-62 標注表面粗糙度3、插入技術(shù)要求。單擊圖2-63中的進行注解，在出來的對話框中輸入技術(shù)要求，得到圖2-64的結(jié)果。 圖 2-63 圖2-64 插入的技術(shù)要求4、導(dǎo)出工程圖。 圖2-65 導(dǎo)出的工程圖第

26、三章 制定數(shù)控加工工藝3.1 數(shù)控加工工藝的分析程序編制人員在進行工藝分析時，要有機床說明書、編程手冊、切削用量表、標準工具、夾具手冊等資料，根據(jù)被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機床，制定加工方案，確定零件的加工順序，各工序所用刀具，夾具和切削用量等。1、機床的合理選用概括起來有三點：要保證加工零件的技術(shù)要求，加工出合格的產(chǎn)品。有利于提高生產(chǎn)率。盡可能降低生產(chǎn)成本(加工費用)。2、加工方法的選擇與加工方案的確定1、加工方法的選擇加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實際選擇時，要結(jié)合零件的形狀、尺

27、寸大小和熱處理要求等全面考慮。此外，還應(yīng)考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的要求，以及工廠的生產(chǎn)設(shè)備等實際情況。常用加工方法的經(jīng)濟加工精度及表面粗糙度可查閱有關(guān)工藝手冊。2、加工方案確定的原則零件上比較精密表面的加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達到的。對這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確地確定從毛坯到最終成形的加工方案。確定加工方案時，首先應(yīng)根據(jù)主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步確定為達到這些要求所需要的加工方法。例如，對于孔徑不大的IT7級精度的孔，最終加工方法取精鉸時，則精鉸孔前通常要經(jīng)過鉆孔、擴孔和粗鉸孔等加工。3、切削用量的確定切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速(切削速

28、度)、背吃刀量、進給量。對于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量，并應(yīng)編入程序單內(nèi)。合理選擇切削用量的原則是，粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床說明書、切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗而定。3.2 本零件的具體工藝分析本零件材料采用HT100，毛坯為鑄造成型。選擇的刀具材料都為高速鋼，具體工序如下：1、粗銑底面的凸臺上表面。2、粗銑圓柱1的上底面。3、粗銑底面。4、粗銑圓柱2的凸臺表面。5、粗銑圓柱1的下底面。6、打M5的底孔。7、攻絲M5。8、鉆圓柱1上15孔。9、鉸圓柱1上1

29、8孔。10、鉆底板上49的孔。11、輪廓銑削415的沉孔。12、粗銑圓柱2的下表面。13、局部半精銑削底面凸臺的側(cè)面。14、粗銑圓柱2的上表面。15、鉆圓柱2上15孔。16、鉸圓柱2上18孔。刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。應(yīng)根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質(zhì)合金

30、刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。在經(jīng)濟型數(shù)控加工中，由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行，占用輔助時間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則：盡量減少刀具數(shù)量；一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進行的所有加工部位；粗精加工的刀具應(yīng)分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；先銑后鉆；先進行曲面精加工，后進行二維輪廓精加工；在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機床的自動換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。表2 切削用量的選?。ǜ咚黉摿姷叮┯缮媳砗筒闄C械加工工藝手冊得切削參數(shù)，如表3所示：表3 切削參數(shù) 工序刀具切削速度 mm/

31、min進給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min粗銑底面的凸臺上表面8立銑刀1151.5 1100粗銑圓柱1的上底面16立銑刀 94 2 600粗銑底面16立銑刀 94 2 600粗銑圓柱2的凸臺表面8立銑刀 115 1.5 1100粗銑圓柱1的下底面16立銑刀 94 2 600 打M5的底孔5麻花鉆200 1200攻絲M5 5麻花鉆 80 100鉆圓柱1上15孔 15麻花鉆 100 800鉸圓柱1上18孔 18麻花鉆 150 600鉆底板上49的孔 9麻花鉆 180 900輪廓銑削415的沉孔 12立銑刀 105 1.5 770粗銑圓柱2的下表面 16立銑刀 94 2 600局部半精銑削底面凸臺的側(cè)面

32、 8立銑刀 115 1.5 1100粗銑圓柱2的上表面 16立銑刀 94 2 600鉆圓柱2上15孔 15麻花鉆 100 800鉸圓柱2上18孔 18麻花鉆 150 6003.3 導(dǎo)入?yún)⒄漳Ｐ停慵?、在【文件】菜單下單擊【新建】，系統(tǒng)彈出新建對話框（如圖3-1），在類型下選擇【制造】，接受子類型默認選項，在名稱中輸入ZHIJIA-1，最后單擊【確定】。 圖3-1 新建制造文件2、系統(tǒng)彈出新文件選項對話框，選擇mmns-mfg-nc模版，如圖3-2所示。最后單擊【確定】。 圖3-2 選擇公制模版3、系統(tǒng)自動進入制造界面。 4、單擊右工具欄的裝配模型按鈕系統(tǒng)彈出打開對話框，如圖3-3所示。選擇

33、已創(chuàng)建的模型，按打開。 圖3-3 打開裝配模型5、 選擇放置方式為缺省，按確定。如圖3-4所示。6、 裝配后的模型如圖3-5所示： 圖3-4 圖3-53.4 創(chuàng)建工件1、在電腦的桌面新建一個文件夾，重命命為“shukongjiag”。2、把建好的模型復(fù)制一個到這個文件夾里，然后打開此模型進行修改為毛坯。3、將如圖3-6所示的特征刪除掉。4、選擇拉伸1即圓柱1，進行編輯定義。如圖3-7所示。單擊操作欄的選項修改側(cè)1參數(shù)為35，側(cè)2為2。單擊完成操作。即給圓柱要加工的表面加2mm的加工余量。再選擇拉伸1的草繪圖進行編輯定義。如圖3-8所示。把草繪圖里的內(nèi)圓刪除。單擊完成操作。 圖3-6刪除部分特征

34、 圖3-8 編輯定義草繪平面 圖3-7 圖3-95、 同4中所示對拉伸4即圓柱2進行同樣的操作。6、 單擊拉伸3進行編輯定義，修改參數(shù)如圖3-10所示。單擊完成操作。 圖3-10 參數(shù)設(shè)置7、 至此。毛坯創(chuàng)建完成。如下圖所示： 圖3-11 毛坯8、 單擊選擇圖標中的,導(dǎo)入剛才創(chuàng)建好的毛坯。 圖3-12 導(dǎo)入毛坯9、 如圖3-4所示，選擇定位方式為缺省。單擊完成。 10、結(jié)束。得到圖3-13所示的圖。 圖3-13 創(chuàng)建的加工毛坯3.5 進行銑削鉆孔攻絲加工1、創(chuàng)建機床坐標系，如圖3-14所示。（具體過程從略） 圖3-14 創(chuàng)建零點坐標2、創(chuàng)建工作機床單擊【菜單管理器】【制造設(shè)置】【工作機床】，系

35、統(tǒng)彈出機床設(shè)置對話框。選擇【車床】，其余接受默認選項。3、創(chuàng)建操作單擊【菜單管理器】【制造設(shè)置】【操作】，系統(tǒng)彈出操作設(shè)置對話框，如圖3-15所示： 圖3-15 操作設(shè)置單擊選擇機床按鈕，系統(tǒng)彈出機床設(shè)置對話框，選擇【車床】按【確定】。如圖3-16：圖3-16 機床選取設(shè)置返回操作設(shè)置對話框，在加工零點處單擊選取第一步創(chuàng)建的坐標系。在退刀曲面處單擊選取退刀平面，系統(tǒng)彈出退刀設(shè)置對話框，在【類型】下選擇【平面】，在值處輸入10，按【確定】。 圖3-17 退刀設(shè)置 由于工序過多操作較多是重復(fù)的，我只選擇3個比較典型的工藝過程解釋說明。工序1：粗銑底面的凸臺上表面。1、單擊操作欄的端面銑削工具，彈出

36、如圖3-18所示的操作界面。選擇刀具、參數(shù)、加工幾何后，單擊完成。 圖3-18 圖3-19 刀具的設(shè)定2、如圖3-19所示，選擇合適的刀具，修改刀具的直徑、長度等參數(shù)。修改好后點擊【確定】。3、根據(jù)查到的資料，修改如圖3-20中的參數(shù)。修改的參數(shù)如圖所示。單擊【確定】。 圖3-20 銑削參數(shù)設(shè)定4、彈出如圖3-21所示的窗口，按照圖中選擇要加工的表面，單擊，完成操作。 圖3-21 選擇加工曲面5、 在【NC序列】中單擊【演示軌跡】，勾選【計算CL】。單擊【屏幕演示】，彈出播放路徑對話框（如圖3-22所示），單擊播放按鈕，演示刀具軌跡。如圖3-23所示: 圖3-22播放路徑 圖3-23 軌跡演示

37、 6、 確定無誤后，單擊【完成序列】。工序2：打M5的底孔，攻絲M5。1、 單擊操作欄按鈕，如圖3-18所示，選擇刀具、參數(shù)、孔，單擊【完成】。2、 如圖3-24所示，選擇合適的刀具，修改刀具的直徑、長度等參數(shù)。修改好后點擊【確定】。 圖3-24鉆刀的參數(shù)設(shè)定3、 根據(jù)查到的資料，修改如圖3-25中的參數(shù)。修改的參數(shù)如圖所示。單擊【確定】。 圖3-25 鉆M5孔的參數(shù)設(shè)定4、 彈出如圖3-26中所示的窗口，選擇A-6為軸，單擊，完成操作。 圖3-26 選擇鉆孔的軸線5、 在【NC序列】中單擊【演示軌跡】，勾選【計算CL】。單擊【屏幕演示】，彈出播放路徑對話框（如圖3-22所示），單擊播放按鈕，

38、演示刀具軌跡。如圖3-27所示: 圖3-27 軌跡演示6、 確定無誤后，單擊【完成序列】。7、 在【菜單管理器】中依次選擇【步驟】【鉆孔】【固定攻絲】，如圖3-28所示，選擇刀具、參數(shù)、孔，單擊【完成】。8、 如圖3-29所示，選擇合適的刀具，修改刀具的直徑、長度等參數(shù)。修改好后點擊【確定】。 圖3-28 圖3-29 刀具的設(shè)定9、 根據(jù)查到的資料，修改如圖3-30中的參數(shù)。修改的參數(shù)如圖所示。單擊【確定】。 圖3-30 攻絲M5的參數(shù)設(shè)定10、 彈出如圖3-31中所示的窗口，選擇A-6為軸，單擊，完成操作。 圖3-31 攻絲M5軸的設(shè)定11、在【NC序列】中單擊【演示軌跡】，勾選【計算CL】

39、。單擊【屏幕演示】，彈出播放路徑對話框（如圖3-22所示），單擊播放按鈕，演示刀具軌跡。如圖3-32所示: 圖3-32 攻絲的軌跡演示11、確定無誤后，單擊【完成序列】。12、若有錯誤可點擊【序列設(shè)置】，選擇刀具、參數(shù)、孔進行修改。工序3：鉆圓柱2上15孔，鉸圓柱2上18孔。1、 鉆圓柱2上15的孔，如【工序2】中M5孔的過程類似。在這里我忽略了。參數(shù)設(shè)定、完成結(jié)果軌跡演示如圖所示： 圖3-33 刀具參數(shù)設(shè)定 圖3-34 序列參數(shù)設(shè)定 圖3-35 選取軸心A-4 圖3-36 軌跡演示2、 鉸圓柱2上的孔，在【菜單管理器】中依次選擇【步驟】【鉆孔】【鉸孔】，如圖3-28所示，選擇刀具、參數(shù)、孔，

40、單擊【完成】。3、 刀具參數(shù)設(shè)定。參數(shù)如圖3-37所示。單擊【確定】。4、 序列參數(shù)的設(shè)定。參數(shù)如圖3-38所示。設(shè)置完后，單擊【確定】。 圖3-37 刀具參數(shù)設(shè)定 圖3-38序列參數(shù)設(shè)定5、 彈出如圖3-39中所示的窗口，選擇A-4為軸，單擊，完成操作。 圖3-39選取加工的孔6、 在【NC序列】中單擊【演示軌跡】，勾選【計算CL】。單擊【屏幕演示】，彈出播放路徑對話框（如圖3-22所示），單擊播放按鈕，演示刀具軌跡。如圖3-40所示： 圖3-40鉸孔軌跡演示7、確定無誤后，單擊【完成序列】。8、若有錯誤可點擊【序列設(shè)置】，選擇刀具、參數(shù)、孔進行修改。其他的工序，可以參照這3個工序來完成。到

41、此數(shù)控加工完成。第四章 設(shè)計小結(jié)兩周的機械CAD/CAM課設(shè)很快就結(jié)束了，通過本次課程設(shè)計是我更加熟悉了應(yīng)用Pro-E軟件進行三維建模、工程圖生成以及數(shù)控仿真的能力。而且深刻體會到了軟件功能的強大。由于這是一次有設(shè)計，有加工的實踐課設(shè)。所以在編工藝時查閱了大量機械加工工藝手冊，熟悉了零件從毛坯到零件的整個工藝過程。包括：毛坯的成型選擇，加工參數(shù)的選用，機床的設(shè)置和選用，以及后續(xù)的G代碼的生成。同時感覺自己對PRO/ENGINEER Wildfire 5.0的使用還是不是那么的熟練，做數(shù)控加工過程中總感覺用不從心，經(jīng)常出現(xiàn)錯誤。以后要多加練習(xí)，提高對PRO/ENGINEER Wildfire 5

42、.0的熟悉程度。最后，在整個課設(shè)的過程中，我發(fā)現(xiàn)了很多自己平時學(xué)習(xí)存在的漏洞，也補充了許許多多課堂之外的知識，自己解決實際問題的能力也得到了很大的提高，例如：查找資料的能力。在此，特別感謝任老師、唐老師和張老師設(shè)計過程中對我的幫助和指導(dǎo)，解決了許多的問題，使我少走了許多彎路，快速的完成了設(shè)計。參考文獻1丁淑輝主編.Pro/Engineer Wildfire 5.0基礎(chǔ)設(shè)計與實踐M.北京：清華大學(xué)出版社，2010.2狄瑞坤 潘曉弘主編.機械制造工程M.北京：浙江大學(xué)出版社，2008.3徐峰，蘇本杰主編. 數(shù)控加工使用手冊M. 合肥：安徽科學(xué)技術(shù)出版社,2009.4于杰 主編.數(shù)控加工工藝與編程M

43、.北京：國防工業(yè)出版社，2010.1重印.5 姚英學(xué)蔡穎主編.計算機輔助設(shè)計與制造M.北京：高等教育出版社，2002.附錄seq001%PMN1 G71N2 G18 M23N3 M11N4 G70N5 G90N6 G55 T1 M6N7 S1200 M3N8 G0 X4. Z-10. Y45. M8N9 Z-6.N10 G1 Z-2.5 F200.N11 X-62.N12 Y50.N13 X4.N14 Y55.N15 X-62.N16 Z-10.N17 G0 X4. Y45.N18 Z-5.5N19 G1 Z-2. F200.N20 X-62.N21 Y50.N22 X4.N23 Y55.N2

44、4 X-62.N25 Z-10.N26 G0 X4. Y45.N27 Z-5.N28 G1 Z-1.5 F200.N29 X-62.N30 Y50.N31 X4.N32 Y55.N33 X-62.N34 Z-10.N35 G0 X4. Y45.N36 Z-4.5N37 G1 Z-1. F200.N38 X-62.N39 Y50.N40 X4.N41 Y55.N42 X-62.N43 Z-10.N44 M5N45 G55 T2 M6N46 S1200 M3N47 G0 X-8.499 Z-10. Y94.01 M8N48 Z-6.N49 G1 Z-2.5 F200.N50 X-49.501N51

45、 X-55. Y110.N52 X-3.N53 X-8.499 Y125.99N54 X-49.501N55 Z-10.N56 G0 X-8.499 Y94.01N57 Z-5.5N58 G1 Z-2. F200.N59 X-49.501N60 X-55. Y110.N61 X-3.N62 X-8.499 Y125.99N63 X-49.501N64 Z-10.N65 G0 X-8.499 Y94.01N66 Z-5.N67 G1 Z-1.5 F200.N68 X-49.501N69 X-55. Y110.N70 X-3.N71 X-8.499 Y125.99N72 X-49.501N73 Z

46、-10.N74 G0 X-8.499 Y94.01N75 Z-4.5N76 G1 Z-1. F200.N77 X-49.501N78 X-55. Y110.N79 X-3.N80 X-8.499 Y125.99N81 X-49.501N82 Z-10.N83 M5N84 G55 T3 M6N85 S1200 M3N86 G0 X3.52 Z-10. Y6. M8N87 Z-6.N88 G1 Z2. F220.N89 X-67.215N90 Y13.75N91 X3.52N92 Y21.5N93 X-67.215N94 Y29.25N95 X3.52N96 Y37.N97 X-67.215N98

47、 Z-10.N99 M5 _seq003%PMN1 G71N2 G18 M23N3 M11N4 G70N5 G90N6 G55 T9 M6N7 S1200 M3N8 G0 X-19.082 Z-10. Y23.34N9 Z-41.5N10 G1 X-3.244 F220.N11 X-5. Y18.N12 X-20.N13 X-19.082 Y12.66N14 X-3.244N15 X-15.914 Y7.32N16 X15.914N17 X3.244 Y12.66N18 X19.082N19 X20. Y18.N20 X5.N21 X3.244 Y23.34N22 X19.082N23 X15

48、.914 Y28.68N24 X-15.914N25 G0 X-19.082 Z-10. Y23.34N26 G1 Z-41. F220.N27 X-3.244N28 X-5. Y18.N29 X-20.N30 X-19.082 Y12.66N31 X-3.244N32 X-15.914 Y7.32N33 X15.914N34 X3.244 Y12.66N35 X19.082N36 X20. Y18.N37 X5.N38 X3.244 Y23.34N39 X19.082N40 X15.914 Y28.68N41 X-15.914N42 G0 X-19.082 Z-10. Y23.34N43 G

49、1 Z-40.5 F220.N44 X-3.244N45 X-5. Y18.N46 X-20.N47 X-19.082 Y12.66N48 X-3.244N49 X-15.914 Y7.32N50 X15.914N51 X3.244 Y12.66N52 X19.082N53 X20. Y18.N54 X5.N55 X3.244 Y23.34N56 X19.082N57 X15.914 Y28.68N58 X-15.914N59 G0 X-19.082 Z-10. Y23.34N60 G1 Z-40. F220.N61 X-3.244N62 X-5. Y18.N63 X-20.N64 X-19.

50、082 Y12.66N65 X-3.244N66 X-15.914 Y7.32N67 X15.914N68 X3.244 Y12.66N69 X19.082N70 X20. Y18.N71 X5.N72 X3.244 Y23.34N73 X19.082N74 X15.914 Y28.68N75 X-15.914N76 G0 X-19.082 Z-10. Y23.34N77 G1 Z-39.5 F220.N78 X-3.244N79 X-5. Y18.N80 X-20.N81 X-19.082 Y12.66N82 X-3.244N83 X-15.914 Y7.32N84 X15.914N85 X3.244 Y12.66N86 X19.082N87 X20. Y18.N88 X5.N89 X3.244 Y23.34N90 X19.082N91 X15.914 Y28.68N92 X-15.914N93 G0 X-19.082 Z-10. Y23.34N94 G1 Z-39. F220.N95 X-3.244N96 X-5. Y18.N97 X-20.56