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1、精选优质文档-倾情为你奉上机械CAD/CAM课程设计说明书设计题目： 水表 零件的计算机辅助设计与制造班 级 机制124 学 生 王祥 指导教师 宋世柳 教研室主任 广西科技大学鹿山学院机械工程系 2015年01月09日 目录一、前言及摘要.2二、课程设计目的及要求.2三、UG零件建模.3 四、UG数控加工编程.5 五、后处理获取代码.14 六、心得体会.17 一、前言及摘要CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)技术产生于20世纪50年代后期发达国家的航空和军事工业中。随着计算机技术和信息技术的发展,CAD/CAM技术在全球迅速普及开来。对制造业来说,CAD/CAM是提高产品设计品质和制造品质
2、、缩短产品开发周期,降低产品开发成本的强有力手段,已成为企业赢得市场的制胜法宝。CAD/CAM的基本功能：图形图像处理、产品与过程建模、信息存储于管理、工程计算分析与优化、工程信息传输与交换、模拟与仿真、人机交换、信息输入与输出。因此,研究我国机械行业CAD/CAM技术应用现状,探讨其发展前景,对加快我国机械行业CAD/CAM技术推广应用步伐,提高我国机械制造业的国际竞争力具有深远意义。二、课程设计的目的要求1、通过实习了解CAD/CAM设计方法，完成由CAD到CAM的设计任务。2、熟练使用UG NX软件建模、装配、仿真和制图模块，具备新产品的开发和设计能力。 3、熟悉典型零件的加工工艺规程，
3、进一步熟练UG NX加工模块中车、铣、点位加工的基本操作。书上的理论知识总是需要我们去实践才能得到更加深刻地认识。在实际的操作中，我们总能在不断地在实践中发现问题，然后去解决问题，并达到真正掌握的目的。4、要求: CAD/CAM课程设计的基本要求是结合一个典型的机械产品综合运用计算机辅助设计与制造CAD/CAM技术的基本方法对典型的机械产品进行设计、数控编程、工艺编程等。通过设计进一步提高学生计算机辅助设计与制造的能力。能熟练使用一种CAD/CAM软件设计带有自由曲面的中等复杂程度的零件的三维模型；5、能综合运用机床、刀具、工艺、夹具的有关知识来正确编制零件的数控加工工艺，并能借助CAD/CA
4、M软件编制数控加工程序；6、学会计算机与数控机床的联机方法并能正确地进行数控加工程序的传送；能独立进行数控机床的加工操作，并解决加工过程中遇到的实际问题，受到近似于生产实践的工程训练。三、UG零件建模1水表零件草图的创建打开UG绘图软件，首先，创建一个新的模型文件，设置好要创建的模型文件的文件名和保存路径，单击“确定”按钮进入草图绘制界面。设置草图首选项，尺寸标签设为“值”，文本高度设为“2”，单击“确定”按钮。单击“草图”工具，采用默认的草图平面。为了草图绘制的方便，设置好自动判断的约束，勾选上“尺寸的约束”。首先，画一个直径为65mm的圆，其次，画一个直径为50mm的内圆，再在这两个圆的中
5、间再画一个圆，然后完全约束他们，并标注好尺寸。然后，画一个矩形与前面所画的圆相交，通过修剪、约束、自动判断好他们的尺寸（或设置好特定的尺寸），使其完全约束。然后，再画一个内矩形，最后完成草图。如下图，为画好后的草图：2构造实体模型完成草图的绘制之后，下一步对草图进行拉伸等操作，使其成为所需的零件实体模型。该草图需进行多次次拉伸和边倒圆后才能获得所需的零件实体模型。第一次拉伸：点击工具栏上的拉伸图标，选择曲线，指定好矢量方向，第一步拉伸限制的距离为24mm。如下图，为第一步拉伸的截图：第二次拉伸：选取最里边的内圆进行拉伸，限制距离为22mm。如下图所示：经过多次拉伸和边倒圆后，获得的零件实体模型
6、如下图所示：3零件实体模型分析该零件的构造不是很复杂，其较为复杂的曲面就是外侧面的外圆侧面和边倒圆后形成的曲面。与该外圆衔接的其他侧面部分与该曲面需要进行分布加工。改零件有3个深度不同的水平铣削平面，包括轮廓为圆形的水平面，而且水平平面广度相差较大，为了保证加工精度，最好也还是选择多次分布加工。四UG数控加工编程4.1毛坯设置 首先，根据被加工对象的形状特征，选择合适的加工毛坯。本次加工，选择的是长方形坯料作为毛坯。4.2三项设置打开UG6.0，加载自己创建好的水表零件模型，单击“开始”菜单，选择“加工”进入到加工环境。1）设置加工坐标系切换到“几何视图”双击“MCS-MILL”，进入到加工坐
7、标系设置的对话框进行有关设置。2）指定安全平面安全设置选项平面指定平面。3）指定实体和毛坯开始更多选项注塑模向导最后指定好一个尺寸为1109030mm的长方形毛坯。4.3创建刀具组分别创建三把刀具，第一把刀具是直径为10的平底铣刀，用于水表零件平面的粗加工。第二把刀具是直径为8的球头铣刀，用于水表零件曲面的半精加工。第三把刀具是直径为6的球头铣刀，用于水表零件曲面的精加工。1）创建操作（走刀路径）单击工具栏的“创建”图标，创建第一把刀具。其修改参数如下：类型mill-contour；子类型选择第一个图标；程序PROURAM；刀具D8；几何体WORKPIECE1。然后点击“确认”按钮，进入到“型
8、腔铣”对话框对刀轨进行进一步地参数设置。切换到操作导航器程序顺序，双击“CU”进行下一步的参数设置。进入到“型腔铣”对话框，设置其参数如下图所示：2）切削层参数设置进入到“切削层”对话框，进一步设计其参数如下：3）切削参数设置点击“切削参数”，进入切削参数对话框，“切削方向设置为”顺铣”，切削顺序设置为“层优先”。如下图所示：4）非切削移动参数设置进入到“非切削移动”对话框设置如下参数：注：部件侧面余量和毛坯余量为0.2mm，内公差和外公差为0.1mm。5）进给和速度进入到“进给和速度”对话框，主轴速度设为800（rpm），进给率中，设切削速度为250mmpm，进到设为450mmpm,移刀设为
9、2000mmpm。其主要参数设置如下图所示：设置完全后生成轨进行模拟加工，并确定加工导轨无误并进一步检查修改后进行换刀，进行第二次精加工。4.4创建半精加工第二次加工，是加工曲面，为了保证加工精度，先采取一次半精加工。实际上，半精加工与精加工差别不大，其主要的区别在于两者的加工先后顺序、余量和精度的差别。先进行半精加工，再进行最后的精加工，半精加工还要求留有少量的余量，而精加工不需要再留有余量，精加工精度大于半精加工的精度，一般设为0.01。由于半精加工与精加工主要区别不大，在这里就不详细说明了。4.5精加工切换到“操作导航器”“程序顺序”。单击“BANJING”右键，进行“复制”。把复制后的
10、程序重新命名为“JING”，然后双击它进入到“固定轮廓铣”对话框进行修改参数。如下图所示：精加工选用的刀具为6的球头刀，设置其参数如下：其次，进入到“切削参数”对话框，设置如下的参数：安全距离设为：3.0mm,点击“确认”进入下一步设置。非切削移动设置进刀类型为：“圆弧-与刀轴平行”，半径：50-%刀具，退刀类型与进刀相同。进给和速度各项参数设置如下：4.6生成刀轨切换到“操作导航器”“程序顺序”，选中所有设置好的程序，然后单击工具栏上的“确认刀轨”，选择3D动态进行模拟加工。如下图：4.7完成加工如下图，为加工后的水表零件图：五、 后处理获取代码第一次加工获得的代码，修改后如下：%O0001
11、N0040 G0 G90 G54 X50. Y-54.6994 S800 M03N0050 Z40.N0060 Z27.N0070 Z24.N0080 Y-45.1994N0090 G1 X-4.7442 F250. M08N0100 X-4.9343 Y-45.2146N0110 G2 X-5.2071 Y-44.9429 I-.0201 J.2526N0120 G1 X-5.1933 Y-44.7615N0130 Y44.7615.N6830 G1 Y-25.N6840 G2 X100. Y-30. I-5. J0.0N6850 G1 X55.N6860 G2 Y30. I-22.5 J3
12、0.N6870 G1 X100.N6880 G2 X104.8492 Y26.2188 I0.0 J-5.N6890 G1 X114.6984 Y28.6943N6900 Z8.N6910 G0 Z140.N6920 M02%第二次加工获得的代码，修改后如下：%O0002N0040 G0 G90 G54 X4.5964 Y-15.517 S800 M03N0050 Z36.N0060 Z29.N0070 G1 X4.5602 Y-15.4235 Z28.1099 F200. M08N0080 X4.4533 Y-15.1477 Z27.2645N0090 X4.281 Y-14.7034 Z2
13、6.506N0100 X4.0521 Y-14.1128 Z25.8727N0110 X3.7779 Y-13.4057 Z25.3961N0120 X3.4724 Y-12.6174 Z25.1003N0130 X3.1506 Y-11.7875 Z25.N6970 X56.9386 Y20.076 Z25.N6980 X56.6169 Y20.9057 Z25.1021N6990 X56.3116 Y21.6935 Z25.3997N7000 X56.0378 Y22.3997 Z25.8778N7010 X55.8094 Y22.989 Z26.5125N7020 X55.6377 Y2
14、3.4319 Z27.2719N7030 X55.5314 Y23.7061 Z28.1179N7040 X55.4958 Y23.7979 Z29.0082N7050 G0 Z136.N7060 M02%第三次加工获得的代码，修改后如下：%O0003N0040 G0 G90 G54 X23.7613 Y-30.5849 S800 M03N0050 Z34.N0060 Z27.N0070 G1 X23.6666 Y-30.5463 Z26.2235 F200. M08N0080 X23.3892 Y-30.433 Z25.5N0090 X22.9478 Y-30.2528 Z24.8787N0
15、100 X22.3725 Y-30.018 Z24.4019N0110 X21.7027 Y-29.7445 Z24.1022N0120 X20.9838 Y-29.4511 Z24.N0130 X19.8651 Y-28.9944.N8350 X44.7802 Y29.1386N8360 X43.9535 Y29.4761N8370 X43.2346 Y29.7695 Z24.1022N8380 X42.5647 Y30.043 Z24.4019N8390 X41.9895 Y30.2778 Z24.8787N8400 X41.5481 Y30.458 Z25.5N8410 X41.2706
16、 Y30.5713 Z26.2235N8420 X41.176 Y30.6099 Z27.N8430 G0 Z134.N8440 M02%后处理代码修改摘要：1. G43、H00要删掉2.必须是%开头，以%结尾3.G50代码前无G90时要加上4.程序即将结束时，适量提高抬刀高度。如:Z36可改为Z136。六、心得体会本次CAD/CAM课程设计，完成了对零件模型的建模、零件分析、UG数控加工编程等技术操作。最终用UG完成了模型的三维实体建模，而且使我对绘制草图、约束草图、拉伸、边倒圆等基本操作有了进一步地认识。通过本次课程设计，使我掌握了零件的设计原理，加深了自己对UG软件基本操作的理解与运用。总的来说，大体上达到了本次课程设计的目的和要求。虽然，再设计的过程中，遇到了很多的问题。尤其是在零件曲面的设计时，使我难以得心应手。但是，我没有放弃，自己通过网上查阅资料，看视频教程，遇到不懂的也经常去请教同学和老师。最后经过自己的努力和坚定的决心，我完成了这次课程设计。曲面建模是一项比较费心思的技术建模，需要我们专心去完成，它能有效地体现一个人的建模技术水平，这在我们今后的学习和工作中起到很大的作用。两周的课程设计就这样过去了，我也收获到了自己所应获得的成果。至此，感谢学校，感谢老师的谆谆教导，感谢同学们的热心帮助。专心-专注-专业