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cadcam课程设计
CAD/CAM课程设计任务书
设计题目:
支架的建模与加工
摘要:
CAD/CAM技术的不断发展与完善让越来越多的工厂认同了这种技术,与此同时,市场上出现了越来越多CAD/CAM/CAE一体化设计软件。
来自美国EDS公司的UNIGRAPHICS就是其中最成功的一款设计软件,自1988年问世以来,经过短短十几年时间,就成为全世界最普及的三维设计系统之一,它广泛应用于各个行业。
UG集零件设计、造型设计、模具开发、数控加工、钣金设计、机构仿真、逆向工程、有限元分析和产品数据库管理等功能于一体。
对加速工程和产品的开发、缩短产品设计制造周期、提高产品质量、减低成本、增加企业市场竞争力和创造能力发挥着重要作用。
深受众多大中型企业,研究所和大学亲睐。
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。
设计容及要求:
主要容
1.支架的建模及毛坯创建、支架的加工过程
2.支架零件图如下
主要要求
根据平面图建模,并对该零件上所有能够铣、钻的表面进行加工。
完成指定题目的设计后,要求每人编写说明书一份(包括封面、目录、设计任务书、正文、设计心得与体会、参考资料等七部分)。
同时上交电子稿与相应prt文件。
指导老师(签字):
年月日
第一章支架的建模
1.1支架的创建过程
1.1.1启动UG,单击新建按钮;再模型里面输入“zjljt”名称,单击确定按钮。
创建基座.单击
,再草图环境绘制280x160的矩形,单击圆角命令,输入圆角半径5mm,单击圆指令,输入直径18mm
,完成四个小圆。
再单击圆指令,输入直径40mm,完成四个大圆。
单击完成草图,单击拉伸按钮,输入尺寸25mm,单击确定。
1.1.2单击拉伸,对底座四个直径为40mm的圆进行拉伸,输入直径30mm,布尔操作选择求和。
1.1.3单击拉伸,对底座四个直径为18mm圆进行拉伸,输入直径30mm,布尔操作选择求差。
1.1.4单击草图
,进入草图模式,选择底座的前面,绘制草图如下图,完成草图,单击拉伸,布尔运算为求差,尺寸如图。
1.1.5单击草图
,进入草图模式,选择底座的上表面,绘制草图如下图,完成草图,单击拉伸,布尔运算为求差,尺寸如图
。
1.1.6单击草图,平面选项选择创建平面,指定平面选择zc-xc平面,距离输入45mm,然后确定。
在此平面上绘制草图,进行拉伸。
如下图所示。
1.1.7创建支板,单击草图,选择zc—yc平面,绘制草图如下,然后进行拉伸。
1.1.8单击草图,平面选项选择创建平面,指定平面选择yc-xc平面,距离输入263mm,然后确定。
在此平面上绘制草图,进行拉伸。
如下图所示。
1.1.9求和。
1.1.10完成建模
第二章毛坯的建模过程
2.1通过泵体零件图纸首先观察胚型腔体是需要加工的平面,胚型腔体留2~3mm的加工余量,双击胚型腔体轮廓曲线,点击偏置,方向向2~3mm,确定,最终结果如下图所示
2.2创建底面加工毛坯
将已经拉伸好的底面再向下拉伸3mm机械余量,得到毛坯如下
2.3其余加工表面见下图
最终毛坯图见下图所示
第三章齿轮泵体工艺分析与编制的工艺过程
3.1基准的选择
3.1.1精基准的选择
选择泵体的面作为精基准。
该零件上的很多孔都可以采用它作为基准进行加工,遵循了“基准统一”原则,同时面亦为设计基准,遵循了“基准重合”原则。
3.1.2粗基准的选择
作为粗基准应平整,没有飞边、毛刺等表面缺欠,故选择零件另一面作为粗基准。
3.1.3机械加工工艺顺序
零件主要表面及其他表面的机械加工顺序,对组织生产、保证质量和降低成本有较大的作用,应根据工序的划分和定位基准的建立与转换来。
一般原则为:
①先粗后精。
既粗加工-半精加工-精加工,最后安排主要表面的终加工顺序。
②在各阶段中,先加工基准表面,然后以它定位加工其他表面。
③先加工主要表面,当其达到一定精度后再加工次要表面。
④先平面后孔。
这是因为平面定位比较稳定可靠,所以对于箱体、支架、连杆等类平面轮廓尺寸较大的零件,常先加工平面。
⑤除用为基准的平面外,精度越高,粗糙度Ra值越小的表面应放在后面加工以防止划伤
⑥表面位置尺寸及公差标注方式也影响工序顺序,应力求能直接保证或使尺寸链数日减少。
3.2工艺方案
表3-1齿轮泵工艺路线及设备、工装的选用
工序号
工序容
加工方式
刀具
加工余量
主轴速度
进给速度
1
粗铣胚型腔体
Planar_mill
Φ10平底刀
0.2mm
1000rpm
350mmpm
2
胚形腔体侧面精加工
Planar_mill
Φ10平底刀
0
1000rpm
150mmpm
3
胚形腔体底面精加工
Planar_mill
Φ10平底刀
0
1000rpm
150mmpm
4
4xM8孔的精加工
Taping
Φ8丝锥
0
550rpm
50mmpm
5
预钻孔加工
Peck_drilling
Φ5麻花钻
550rpm
40mmpm
6
钻孔Φ5.5
Reaming
Φ5.5机用铰刀
550rpm
40mmpm
7
底座精加工操作
Planar_mill
Φ10平底刀
0
1000rpm
150mmpm
8
2xΦ18的孔的精加工
Planar_mill
Φ10平底刀
0
1000rpm
150mmpm
9
侧面螺纹孔攻丝操作
Taping
Φ20丝锥
550rpm
50mmpm
10
M30的螺纹孔攻丝
Taping
Φ30丝锥
550rpm
50mmpm
表3-2齿轮泵各加工面的工序尺寸
第四章齿轮泵体的加工过程
4.1进入加工模块
单击“起始”图标,选择“加工”命令,进入加工模块,弹出加工环境对话框。
4.2选择加工环境
在加工环境对话框的cam设置选择“cam_general,在列表框里选择模板文件”mill_planar。
单击初始化,进入加工环境。
4.3创建父节点组
4.3.1创建程序父节点组
单击程序顺序视图,单击加工创建中的创建程序,在创建程序对话框中,选择类型为:
mill_planar;父级组为:
NC_PROGRAM;输入名称为:
BENGTI1,单击确定。
4.3.2创建刀具父节点组
单击加工创建中的创建刀具,选择类型为mill_planar;选择子类型为铣刀;父级组为:
GENERIC_MACHINE;输入名称为:
T1D10
单击确定。
在铣刀参数对话框中设置如下参数:
刀具直径:
10;刀具下半径:
0;道具号:
1。
创建第二把刀具:
螺纹刀。
单击创建刀具,选择类型:
dirll选择子类型为TAP;父级组为:
GENERIC_MACHINE;输入名称为:
T2D20。
在钻刀对话框中设置刀具直径:
20,道具号:
2,其他参数保持默认。
创建第三把刀:
螺纹刀,单击创建刀具,选择类型:
dirll选择子类型为TAP;父级组为:
GENERIC_MACHINE;输入名称为:
T3D8,单击确定。
对话框中设置刀具直径:
8,道具号:
3,其他参数保持默认。
创建第四把刀:
麻花钻,单击创建刀具,选择类型:
dirll选择子类型为麻花钻;父级组为:
GENERIC_MACHINE;输入名称为:
T6D5,单击确定。
对话框中设置刀具直径:
8,道具号:
3,其他参数保持默认。
创建第四把刀:
机用铰刀,单击创建刀具,选择类型:
dirll选择子类型为铰刀;父级组为:
GENERIC_MACHINE;输入名称为:
T4D5.5,单击确定。
对话框中设置刀具直径:
5.5,道具号:
4,其他参数保持默认。
创建第五把刀:
麻花钻,单击创建刀具,选择类型:
dirll选择子类型为麻花钻;父级组为:
GENERIC_MACHINE;输入名称为:
T5D5,单击确定。
对话框中设置刀具直径:
5,道具号:
5,其他参数保持默认。
创建第六把刀:
螺纹刀,单击创建刀具,选择类型:
dirll选择子类型为TAP;父级组为:
GENERIC_MACHINE;输入名称为:
T6D30,单击确定。
对话框中设置刀具直径:
30,道具号:
6,其他参数保持默认。
4.3.3创建几何体父节点组
定义加工坐标系:
双击集合视图中的;mcs_mill节点,弹出“mill_orient”对话框,选择mcs中的构造器图标,弹出csys构造器对话框,在绘图区选择模型的顶面作为自动推断对象,单击确定。
4.4设置安全平面
在mill_orient对话框中选中间隙复选项,单击确定弹出平面构造器,在绘图区域选择模型的顶面为参考对象,然后在偏置文本框中输入偏置值50,单击确定,安全平面以高亮小三角显示在绘图区。
4.5选择零件几何
在几何视图中,单击MCS_MILL节点前的+号,再双击workpiece节点,弹出MILL_GEOM对话框,在该会话框中选择零件几何图标,单击选择按钮,弹出工件几何体对话框,在绘图区选择模型作为零件几何,单击确定,完成零件几何的选择。
4.6定义毛坯几何
在MILL_GEOM对话框中选择毛坯几何图标,单击选择,弹出毛坯几何体,选择几何体,单击确定,完成毛坯几何的定义。
4.7设置加工方法父节点组
4.7.1设置粗加工方法
双击加工方法视图中的mill_rough节点,弹出mill_method对话框,设置如下粗加工参数:
部件余量:
0.2;公差:
0.03;外公差:
0.03;单击确定。
4.7.2设置精加工方法
双击加工方法视图中的mill_finish节点,弹出mill_method对话框,设置如下精加工参数:
部件余量:
0;公差:
0.01;外公差:
0.01;单击确定。
4.7.3设置钻孔加工方法
双击加工方法视图中的drill_method节点,弹出drill_methed对话框,保持该对话框中所有的默认设置。
单击确定。
4.8创建胚形腔体粗加工操作
4.8.1创建平面铣操作
单击加工创建工具栏中的创建操作图标,弹出创建操作对话框
在创建操作对话框中,选择类型为:
mill_planar;选择子类型为平面铣;设置如下各父节点组:
程序:
泵体1;使用几何体:
workpiece;使用刀具:
T1D10;使用方法:
mill_ROUGH。
输入名称为:
1R_PLANAR_MILL.
单击确定,弹出planar_mill对话框
4.8.2定义部件边界
在planar_mill对话框中选择部件图标,单击选择,弹出边界几何体对话框。
在边界几何体对话框中,默认选择模式为面,默认材料侧为部,此时系统提示用户选择面。
在绘图区,选择胚形型腔的顶面。
单击确定,返回到planar_mill对话框。
单击显示按钮,在型腔上显示出已定义的部件边界。
定义底平面
在planar_mill对话框中选择底面图标,单击选择,弹出平面构造器对话框,此时系统提示用户选择面。
在绘图区,选择胚形型腔的底面,单击确定,返回到planar_mill对话框。
单击显示按钮,在型腔上以虚线三角形显示出底平面的位置,以箭头表示向。
设置切削方式在planar_mill对话框中,选择切削方式为跟随工件方式。
设置步进方式在planar_mill对话框中,选择步进方式为:
刀具直径,设置百分比为50.
设置切削参数。
在planar_mill对话框中,单击切削按钮,弹出切削参数对话框。
选择策略选项卡,设置切削顺序为层优先;切削方向为:
顺铣切削;进给方向为:
向外;
选择毛坯选项卡,设置最终底面余量为0.1。
单击确定,完成切削参数的设置,返回到planar_mill对话框。
设置切削深度
在planar_mill对话框中,单击切削深度按钮,弹出切削深度参数对话框。
在切线参数对话框中,设置切削深度类型为:
用户定义;最大值为2.
单击确定,完成切削深度的设置,返回到planar_mill对话框。
设置进给率
在planar_mill对话框中,单击进给率按钮,弹出进给和速度对话框。
选择速度选项卡,选中主轴速度复选框,设置主轴速度为1000rpm。
选择进给选项卡,设置进刀速度为:
150mmpm;设置剪切速度为350mmpm。
单击确定,完成进给率的设置,返回到planar_mill对话框。
4.8.3生成刀具轨迹
在planar_mill对话框中,单击生成图标,弹出显示参数对话框。
如下图所示
取消选中所有的复选框,单击确定,生成粗加工操作的全部刀具轨迹。
4.8.4仿真刀具轨迹
在planar_mill对话框中,单击确认图标,弹出可视化刀轨轨迹对话框,选择2d动态选项卡。
单击播放按钮,系统会以实体的方式进行切削仿真,通过仿真过程可查看刀具轨迹是否正确。
仿真完成后,单击确定,返回到planar_mill对话框。
单击确定,完成腔体粗加工操作的创建。
4.9创建胚形腔体侧面精加工操作
4.9.1创建平面铣侧面精加工操作
单击程序顺序视图图标。
在该程序图中,选中前面创建的“1R_PLANAR_MILL”操作,单击鼠标右键,在弹出的加工对象快捷菜单中选择复制命令。
选中前面创建的bengti父节点组,单击鼠标右键,在弹出的加工对象快捷菜单中选择部粘贴命令,即可将“1R_PLANAR_MILL”操作复制一份,复制的操作默认名称为1R_PLANAR_MILL_COPY。
选中1R_PLANAR_MILL_COPY操作,单击鼠标右键,在弹出的加工对象快捷菜单中选择重命名,将复制的操作重新命名为:
2F_PLANAR_MILL.
重新指定加工方法和确认刀具、几何体父节点组
(1)在该程序视图中,双击2F_PLANAR_MILL,对话框所有的参数与1R_PLANAR_MILL完全一样。
(2)切换至组选项卡,确认刀具父节点组为:
T1D10;几何体父节点组为WORKPIECE.
(3)选择方法单选按钮,单击下方的重新选择按钮,弹出重新选择方式对话框。
(4)选择方法为:
MILL_FINISH,单击确定,完成加工方法的重新指定。
4.9.2确认部件边界
在PLANAR_MILL对话框中,选择部件图标,可以看到部件边界已经定义,可单击显示按钮,在模型上显示出已定义的部件边界。
4.9.3确认底平面
在PLANAR_MILL对话框中,选择底面图标,可以看到底平面已经定义,可单击显示按钮,在模型上显示出已定义的平面。
4.9.4设置切削方式在planar_mill对话框中,选择切削方式为轮廓铣削方式。
4.9.5设置步进方式在planar_mill对话框中,选择步进方式为:
刀具直径,设置百分比为50.
4.9.6设置切削参数。
在planar_mill对话框中,单击切削按钮,弹出切削参数对话框。
选择策略选项卡,设置切削顺序为层优先;切削方向为:
顺铣切削;进给方向为:
向外;
选择毛坯选项卡,设置最终底面余量为0.1。
单击确定,完成切削参数的设置,返回到planar_mill对话框。
4.9.7设置切削深度
在planar_mill对话框中,单击切削深度按钮,弹出切削深度参数对话框。
在切线参数对话框中,设置切削深度类型为:
用户定义;最大值为1.5.
单击确定,完成切削深度的设置,返回到planar_mill对话框。
4.9.8设置进给率
在planar_mill对话框中,单击进给率按钮,弹出进给和速度对话框。
选择速度选项卡,选中主轴速度复选框,设置主轴速度为1000rpm。
选择进给选项卡,设置进刀速度为:
150mmpm;设置剪切速度为150mmpm。
单击确定,完成进给率的设置,返回到planar_mill对话框。
4.9.9生成刀具轨迹
在planar_mill对话框中,单击生成图标,弹出显示参数对话框。
如下图所示
取消选中所有的复选框,单击确定,生成粗加工操作的全部刀具轨迹。
仿真刀具轨迹
在planar_mill对话框中,单击确认图标,弹出可视化刀轨轨迹对话框,选择2d动态选项卡。
单击播放按钮,系统会以实体的方式进行切削仿真,通过仿真过程可查看刀具轨迹是否正确。
仿真完成后,单击确定,返回到planar_mill对话框。
单击确定,完成胚形腔体侧面精加工操作的创建。
4.10创建胚形腔体底面精加工操作
4.10.1创建平面铣底面精加工操作
单击程序顺序视图图标。
在该程序图中,选中前面创建的“2F_PLANAR_MILL”操作,单击鼠标右键,在弹出的加工对象快捷菜单中选择复制命令。
选中前面创建的bengti父节点组,单击鼠标右键,在弹出的加工对象快捷菜单中选择部粘贴命令,即可将“2F_PLANAR_MILL”操作复制一份,复制的操作默认名称为1R_PLANAR_MILL_COPY。
选中2F_PLANAR_MILL_COPY操作,单击鼠标右键,在弹出的加工对象快捷菜单中选择重命名,将复制的操作重新命名为:
3F_PLANAR_MILL.
重新指定加工方法和确认刀具、几何体父节点组
在该程序视图中,双击3F_PLANAR_MILL,对话框所有的参数与2F_PLANAR_MILL完全一样。
切换至组选项卡,确认刀具父节点组为:
T1D10;几何体父节点组为WORKPIECE.
选择方法单选按钮,单击下方的重新选择按钮,弹出重新选择方式对话框。
选择方法为:
MILL_FINISH,单击确定,完成加工方法的重新指定。
4.10.2确认部件边界
在PLANAR_MILL对话框中,选择部件图标,可以看到部件边界已经定义,可单击显示按钮,在模型上显示出已定义的部件边界。
4.10.3确认底平面
在PLANAR_MILL对话框中,选择底面图标,可以看到底平面已经定义,可单击显示按钮,在模型上显示出已定义的平面。
4.10.4设置切削方式在planar_mill对话框中,选择切削方式为跟随工件方式。
4.10.5确认步进方式在planar_mill对话框中,选择步进方式为:
刀具直径,设置百分比为50.
4.10.6设置切削参数
在planar_mill对话框中,单击切削按钮,弹出切削参数对话框。
选择策略选项卡,设置切削顺序为层优先;切削方向为:
顺铣切削;进给方向为:
向外;
选择毛坯选项卡,设置最终底面余量为0。
单击确定,完成切削参数的设置,返回到planar_mill对话框。
4.10.7设置切削深度
在planar_mill对话框中,单击切削深度按钮,弹出切削深度参数对话框。
在切线参数对话框中,设置切削深度类型为:
底面.
单击确定,完成切削深度的设置,返回到planar_mill对话框。
4.10.8设置进给率
在planar_mill对话框中,单击进给率按钮,弹出进给和速度对话框。
选择速度选项卡,选中主轴速度复选框,设置主轴速度为1000rpm。
选择进给选项卡,设置进刀速度为:
150mmpm;设置剪切速度为150mmpm。
单击确定,完成进给率的设置,返回到planar_mill对话框。
4.10.9生成刀具轨迹
在planar_mill对话框中,单击生成图标,弹出显示参数对话框。
如下图所示
取消选中所有的复选框,单击确定,生成粗加工操作的全部刀具轨迹。
4.10.10仿真刀具轨迹
在planar_mill对话框中,单击确认图标,弹出可视化刀轨轨迹对话框,选择2d动态选项卡。
单击播放按钮,系统会以实体的方式进行切削仿真,通过仿真过程可查看刀具轨迹是否正确。
仿真完成后,单击确定,返回到planar_mill对话框。
单击确定,完成胚形腔体底面精加工操作的创建。
4.11创建4XM8的螺纹孔的加工操作
4.11.1创建标准攻丝精加工操作
单击创建操作图标,类型选择drill,子类型选择为taping,输入名称1TAPING
选择方法为:
DRILL_METHOD,单击确定,完成加工方法的重新指定。
4.11.2确认部件边界
在点钻对话框中,选择部件图标,可以看到部件边界已经定义,可单击显示按钮,在模型上显示出已定义的部件边界。
4.11.3确认底平面
在点钻对话框中,选择底面图标,可以看到底平面已经定义,可单击显示按钮,在模型上显示出已定义的平面。
4.11.4设置进给率
在对话框中,单击进给率按钮,弹出进给和速度对话框。
选择速度选项卡,选中主轴速度复选框,设置主轴速度为550rpm。
选择进给选项卡,设置剪切速度为50mmpm。
单击确定,完成进给率的设置,返回到对话框。
4.11.5生成刀具轨迹
对话框中,单击生成图标,弹出显示参数对话框。
如下图所示
取消选中所有的复选框,单击确定,生成操作的全部刀具轨迹。
4.12创建2xΦ5.5的孔的精加工操作
4.12.1创建钻操作
单击创建操作,类型选择为drill,子类型为啄钻,选择刀具为t6d5,输入名称,单击确定
4.12.2定义加工孔的位置
在peck_drilling对话框中选择孔图标,单击选择按钮,弹出点位加工几何体对话框,单击选择按钮,选择面上两个直径为5.5的孔,单击选择结束,选择类型为面
4.12.3定义部件表面
在peck_drilling对话框中选择部件表面,在部件表面对话框中,选择类型为面,在绘图区选择胚型腔模型上表面,单击确定.单击显示按钮,查看已选择面是否正确.
4.12.4定义底面
在peck_drilling对话框选择底面图标,在绘图区选择腔体的底面,单击确定,单击显示,查看已经选择的面是否正确.
4.12.5设置循环参数
在peck_drilling对话框中,默认循环类型为标准钻深度,单击编辑参数,弹出指定参数组,默认循环参数组为1,单击确定,弹出cycle参数对话框,单击depth_模型深度按钮,弹出cycle深度,单击穿过底面,单击确定.在step值对话框中设置step1为5.
设置最小安全距离为5
设置深度偏置_通孔为3
设置进给率.在reaming对话框中,单击进给率按钮,弹出进给和速度,选中主轴速度选项卡,设置主轴速度为550rpm,设置剪切速度为40mmpm,其它参数保持默认,单击确定.
4.12.6生成刀具轨迹在对话框中单击生成图标,即可生成啄孔加工操作的刀具轨迹.
4.12.7仿真刀具轨迹在对话框中,单击确认选择2D动态,单击播放
单击创建操作,类型选择为drill,子类型为绞孔,选择刀具为t4d5.5,输入名称,单击确定
定义加工孔的位置
在reaming对话框中选择孔图标,单击选择按钮,弹出点位加工几何体对话框,单击选择按钮,选择面上两个直径为5.5的孔,单击选择结束,选择类型为面
定义部件表面
在reaming对话框中选择部件表面,在部件表面对话框中,选择类型为面,在绘图区选择胚型腔模型上表面,单击确定.单击显示按钮,查看已选择面是否正确.
定义底面
在reaming对话框选择底面图标,在绘图区选择腔体的底面,单击确定,单击显示,查看已经选择的面是否正确.
设置循环参数
在reaming对话框中,么人循环类型为标准镗,单击编辑参数,弹出指定参数组,默认循环参数组为1,单击确定,弹出cycle参数对话框,单击depth_模型深度按钮,弹出cycle深度,单击穿过底面,单击确定.
设置最小安全距离为3
设置深度偏置_通孔为3
设置进给率.在reaming对话框中,
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