机械CADCAM课程设计要点.docx
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机械CADCAM课程设计要点
学号:
136********8
贵州师范大学
机械CAD/CAM课程设计
课程名称:
CAD/CAM课程设计
题目名称:
摇摆式蒸汽机模型
姓名:
李军
学院:
机械与电气工程学院
专业:
机械设计制造及其自动化
年级:
2011级
(1)班
指导教师:
游明琳、徐卫平老师
指导老师签名:
2014年12月31日
目录
摘要3
1摇摆式蒸汽机的外观结构组成3
2零件三维实体模型建立的方法3
2.1典型零件的建模4
2.2其他零件三维实体模型建立方法简介9
3装配模型建立的方法和步骤10
3.1添加组件10
3.2多组件的装配11
3.3装配体爆炸图12
4摇臂式蒸汽机需要加工零件的CAM分析12
4.1创建程序12
4.2创建刀具12
4.3创建几何体13
4.4创建工序13
4.5用Mastercam对摇臂式蒸汽机飞轮零件进行加工仿真14
4.6后置处理14
5用数控机床对飞轮零件进行加工18
6总结18
7参考文献18
8附件(相关工程图)18
摇摆式蒸汽机模型外观设计
学生:
李军
(贵州师范大学机电学院2011级机制一班,学号136********8)
摘要:
UG(Unigraphics NX)是EDS公司出品的一个产品工程解决方案,它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。
Unigraphics NX针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求,提供了经过实践验证的解决方案。
UG软件是当今工厂应用最为广泛的软件之一,学会掌握使用UG将对我们今后的学习工作带来很大帮助。
摇摆式蒸汽机模型外观设计融合了建模、装配以及CAD/CAE/CAM为一体的设计,具有典型的学习作用。
CAD/CAM技术的发展极大地改变了人们的设计手段和方法,更为重要的是CAD/CAM技术的广泛应用显著提高了设计的效率和质量。
CAD/CAM技术是企业技术创新、市场开拓的强有力的技术工具和手段。
通过此次课程设计,全面地、系统地了解和掌握CAD/CAM技术得基本内容和基本知识,了解数控技术的发展趋势,掌握数控加工的编程方法,把理论知识应用到实际操作中。
关键词:
摇摆式蒸汽机建模CAE
1、摇摆式蒸汽机的外观结构组成
摇臂式蒸汽机是由底座、飞轮、飞轮轴、活塞、活塞端盖、主体、弹簧、弹簧连杆、螺母、连接轮等连接而成。
其效果图如下:
2零件三维实体模型建立的方法
2.1典型零件的建模
2.1.1摇臂式蒸汽机主体的建模
(1)新建一个模型文件,命名为zhuti.prt,然后设置保存路径,保存时不能有中文名。
(2)进入建模环境,根据设计好的草图进行建模,其设计图如下,完成草图创建。
(3)根据UG相关命令绘制三维实体,创建底座三维图完毕,效果如下图:
2.1.2活塞腔的创建
(1)新建一个模型文件,命名为huosaiqiang.prt,然后设置保存路径,保存时不能有中文名。
(2)进入建模环境,根据设计好的草图进行建模,其设计图如上,完成草图创建。
(3)完成实体创建。
在对其拉伸切除部分区域,对其进行渲染,效果图如下图:
2.1.3创建飞轮
(1)用相同方式设计草图如下。
(2)进入建模环境,根据设计好的草图进行建模,其设计图如下,完成草图创建。
(3)完成实体创建。
在对其拉伸切除部分区域,对其进行渲染,效果图如下图:
2.1.4连接轮的创建
(1)用相同方式设计草图如下:
(2)进入建模环境,根据设计好的草图进行建模,其设计图如下,完成草图创建。
(3)完成实体创建。
在对其拉伸切除部分区域,对其进行渲染,效果图如下图。
2.1.5套筒的创建
(1)用相同方式设计草图如下:
(2)进入建模环境,根据设计好的草图进行建模,其设计图如下,完成草图创建。
(3)创建的三维实体如下图所示:
2.2其他零件三维实体模型建立方法简介
序号
零件名称
主要特征
样图
1
弹簧
利用UG中的弹簧建模方式,利用草图绘制,输入弹簧的主要参数,在建模环境中直接生成。
2
活塞
创建长方体,利用草图绘制圆,在进行拉伸、旋转切除、求和,再倒圆角。
3
飞轮轴
飞轮中心轴主要是支撑飞轮的部件,其绘制过程是先绘制草图,再利用拉伸工具进行拉伸倒圆角即可。
4
活塞腔体端盖
拉伸创建圆柱体,再通过打孔等命令操作,得到如图效果
5
连接柱
利用草图绘制,绘出其草图,然后进行拉伸、打孔、倒圆角等操作即得。
3装配模型建立的方法和步骤
3.1添加组件
(1)单击【新建】上的新建图标,在【文件新建】对话框中,从【模型】列表框中选择【装配】,使用默认文件名,指定保存路径。
(2)单击【添加组件】对话框上打开图标,选择底座为绝对原点位置的零部件,出现该零件的组件预览视图。
3.2多组件的装配
(1)单击【装配】上的添加组件图标,添加零件上轴,与底支架进行配对装配。
(2)单击【确定】弹出上轴的【组件预览】窗口,在【配对条件】对话框中单击配对按钮,选择配对对象。
继续进行配对装配。
(3)两次单击【确定】,完成所有零件的装配,总体的装配效果如下图:
3.3装配爆炸图
4摇臂式蒸汽机需要加工零件的CAM分析
4.1创建程序
打开要创建加工的零件,在【启动】按钮下拉菜单中选择【加工】,单击【创建程序】上的新建图标,如下图所示:
4.2创建刀具
单击【创建刀具】上的图标,选择刀具类型,定义刀具名称,选择合适的刀具,设置刀具参数,如下图所示:
4.3创建几何体
(1)单击【创建几何体】上的图标,选择几何体类型及其几何体子类型,定义几何体名称及位置,如下图所示:
(2)单击【确认】按钮,在【工件】对话框中设置几何体指定部件、指定毛坯及偏移值,如上图所示:
4.4创建工序
(1)单击【创建工序】上的图标,选择工序类型及其工序子类型,定义名称名称及位置,如下图所示:
4.5用Mastercam对摇臂式蒸汽机飞轮零件进行加工仿真
4.6后置处理
外形铣削的加工代码,进行修改后如下:
%0000
N0010G40G17G90G70
N0020G91G28Z0.0
:
0030T00M06
N0040G0G90X-1.4496Y0.0S0M03
N0050G43Z.5118H00
N0060Z.1181
N0070G1Z0.0F9.8M08
N0080X-1.2331
N0090Y1.2331
N0100X1.2331
N0110Y-1.2331
N0120X-1.2331
N0130Y0.0
N0140X-1.0855
N0150Y1.0855
N0160X1.0855
N0170Y-1.0855
N0180X-1.0855
N0190Y0.0
N0200X-.9378
N0210Y.9378
N0220X.9378
N0230Y-.9378
N0240X-.9378
N0250Y0.0
N0260X-.7902
N0270Y.7902
N0280X.7902
N0290Y-.7902
N0300X-.7902
N0310Y0.0
N0320X-.6426
N0330Y.6426
N0340X.6426
N0350Y-.6426
N0360X-.6426
N0370Y0.0
N0380X-.4949
N0390Y.4949
N0400X.4949
N0410Y-.4949
N0420X-.4949
N0430Y0.0
N0440X-.3473
N0450Y.3473
N0460X.3473
N0470Y-.3473
N0480X-.3473
N0490Y0.0
N0500X-.1996
N0510Y.1996
N0520X.1996
N0530Y-.1996
N0540X-.1996
N0550Y0.0
N0560X-.052
N0570Y.052
N0580X.052
N0590Y-.052
N0600X-.052
N0610Y0.0
N0620X-.1701
N0630Z.1181
N0640G0Z.5118
N0650X-.2569Y.7793
N0660Z.1181
N0670G1X-.279Y.7731Z.112
N0680X-.3888Y.7242Z.0798
N0690X-.4902Y.6597Z.0475
N0700X-.5812Y.5812Z.0153
N0710X-.6597Y.4902Z-.0169
N0720X-.7242Y.3888Z-.0491
N0730X-.7731Y.279Z-.0813
N0740X-.8055Y.1633Z-.1135
N0750X-.8207Y.044Z-.1457
N0760Y0.0Z-.1575
N0770G3X0.0Y.8207I.8207J0.0
N0780X-.8207Y0.0I0.0J-.8207
N0790G1X-.7617
N0800Z-.0394
N0810G0Z.5118
N0820X0.0Y-.8207
N0830Z-.0394
N0840G1Z-.1575
N0850Y-.7056
N0860G2I0.0J.7056
N0870G1Y-.7647
N0880Z-.0394
N0890G0Z.5118
N0010G40G17G90G70
N0020G91G28Z0.0
:
0030T00M06
N0040G0G90X0.0Y0.0S0M03
N0050G43Z.3937H00
N0060Z.0984
N0070G1X.2105Y-.0901F9.8M08
N0080G3X.3471Y0.0I.0386J.0901
N0090X.3471Y0.0Z.0591I-.3471J0.0K.0063
N0100X.3471Y0.0Z.0197I-.3471J0.0K.0063
N0110X.3471Y0.0Z-.0197I-.3471J0.0K.0063
N0120X.3471Y0.0Z-.0591I-.3471J0.0K.0063
N0130X.3471Y0.0Z-.0984I-.3471J0.0K.0063
N0140X.3471Y0.0Z-.1378I-.3471J0.0K.0063
N0150X.3471Y0.0Z-.1772I-.3471J0.0K.0063
N0160X.3471Y0.0Z-.2165I-.3471J0.0K.0063
N0170X.3471Y0.0Z-.2559I-.3471J0.0K.0063
N0180X.3471Y0.0Z-.2953I-.3471J0.0K.0063
N0190X.3471Y0.0Z-.3346I-.3471J0.0K.0063
N0200X.3471Y0.0Z-.374I-.3471J0.0K.0063
N0210X.3471Y0.0Z-.4134I-.3471J0.0K.0063
N0220X.3471Y0.0Z-.4528I-.3471J0.0K.0063
N0230X.3471Y0.0Z-.4921I-.3471J0.0K.0063
N0240X.3471Y0.0Z-.5315I-.3471J0.0K.0063
N0250X.3471Y0.0Z-.5709I-.3471J0.0K.0063
N0260X.3471Y0.0Z-.6102I-.3471J0.0K.0063
N0270X.3471Y0.0Z-.6496I-.3471J0.0K.0063
N0280X.3471Y0.0Z-.689I-.3471J0.0K.0063
N0290X.3471Y0.0Z-.7283I-.3471J0.0K.0063
N0300X.3471Y0.0Z-.7677I-.3471J0.0K.0063
N0310X.3471Y0.0Z-.8071I-.3471J0.0K.0063
N0320X.3471Y0.0Z-.8465I-.3471J0.0K.0063
N0330X.3471Y0.0Z-.8858I-.3471J0.0K.0063
N0340X.3471Y0.0Z-.9252I-.3471J0.0K.0063
N0350X.3471Y0.0Z-.9646I-.3471J0.0K.0063
N0360X.3471Y0.0Z-1.0039I-.3471J0.0K.0063
N0370X.3471Y0.0Z-1.0433I-.3471J0.0K.0063
N0380X.3471Y0.0Z-1.0827I-.3471J0.0K.0063
N0390X.3471Y0.0Z-1.122I-.3471J0.0K.0063
N0400X.3471Y0.0Z-1.1614I-.3471J0.0K.0063
N0410I-.3471J0.0
N0420X.2105Y.0901I-.098J0.0
N0430G1X0.0Y0.0
N0440G0Z.3937
N0450M02
M05
M30
5用数控机床对飞轮零件进行加工
把Mastercam的仿真程序加以修改以适合于机床加工的程序,输入数控机床按照工艺规程进行加工所需要的零件,其工艺规程图和工艺卡见最后。
6总结
本次课程设计共用了四周的时间,首先感谢各位老师对我的辅导和帮助,从建模到装配,到典型零件的CAM,都离不开各位老师的耐心指导。
通过这次课程设计,不仅让我增长了见识,同时也让我将理论的学习运用到实际的加工运用中,让我受益匪浅。
这次课程设计让我学到了很多东西,同时也暴露了我许多学习方面的不足,在今后,我必将继续努力,学好UG和Mastercam,为自己的将来积累丰富的学习资源。
最后,衷心感谢耐心指导我们的各位老师!
7参考文献
[1]应华.UGNX8.5机械设计完全手册,机械工业出版社,2010.3
[2]张云杰.UG零件设计实例教程,清华大学出版社,2012
[3]齐从谦.UGSNX8.0CAD/CAE/CAM实例教程,2012
[4]何法江.机械CAD/CAM技术,清华大学出版社,2012.2
[5]明兴祖.数控加工技术,化学工业出版社,2008.5
8附件
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