CAD/CAM课程设计说明书设计题目：托架零件课程名称：机械CAD/CAM专业：机械设计制造及其自动化班级：09机制三班学号：20090310010306班号：05姓名：苏俊华指导教师：任继文老师2012 年06 月20 日《CAD/CAM课程设计》任务书一、设计题目：支架零件的CAD/CAM设计二、设计目的CAD/CAM课程设计是开设《机械CAD/CAM》课程之后进行的一个实践性教学环节。

在系统学习CAD/CAM技术的基本原理、基本方法的基础上，着重培养学生借助计算机进行机械产品的设计、制造和系统集成的综合应用能力。

其目的：1）掌握产品的计算机辅助设计过程和方法，培养利用计算机进行结构设计的能力。

2）掌握零件的计算机辅助制造过程和方法，培养数控编程及加工仿真的能力。

3）通过应用PRO/ENGINEER，训练和提高CAD/CAM的基础技能。

三、设计任务本课程设计以某一具体的机械零件为设计对象（零件图见附图）。

主要设计任务：1、熟悉并掌握大型机械CAD/CAM软件PRO/ENGINEER的草绘模块、零件模块、制造模块及仿真模块的功能及建模原理。

2、进行零件的参数化功能定义、三维实体零件的特征造型、着色渲染、生成不同视图，最终完成零件的造型设计。

3、进行机床选择、刀具选择及加工参数设置，生成零件数控加工的相关文件。

如刀位数据文件、刀具清单和数控加工代码等。

并对零件进行加工仿真以检查设计结果是否正确合理。

4、编写课程设计说明书。

四、设计要求1、要求设计过程在计算机上完成。

2、设计说明书用计算机打印（B5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，“CAD/CAM课程设计说明书”字样；页脚：右下脚页码。

3、设计结果应包括：课程设计说明书（应包含设计任务书、设计思路、设计步骤、设计过程的说明和阶段结果。

附零件三维图、加工代码、零件原图纸等内容）4、严禁抄袭和请人代做，一经发现，成绩计为零分并上报教务处。

五、设计内容及时间分配1．准备工作：布置设计任务，认真阅读设计任务书，收集资料（1天）2．熟悉PRO/ENGINEER Wildfire 5.0，并进行零件的三维造型（4天）3．进行零件的数控加工。

（3天）4．编写课程设计说明书。

（1天）5．设计结果提交及答辩。

（1天）六、参考资料有关PRO/ENGINEER软件的参考书及数控加工工艺的参考书。

如PRO/ENGNEER Wildfire 5.0的基础教程、PRO/ENGINEER Wildfire 5.0的零件设计教程、PRO/ENGINEER Wildfire 5.0的数控加工教程、数控加工工艺教程等等。

七、成绩评定采用优、良、中、及格、不及格五级评分制。

主要考察：课程设计的科学性和条理性：设计过程的态度和出勤率；软件的熟悉程度；设计结果的正确合理性；答辩情况。

目录《CAD/CAM课程设计》任务书 (2)第一章概述及设计思路 (5)1.1 概述 (5)1.2 设计思路及三维图形 (7)第二章设计过程与步骤 (9)2.1 设置工作目录 (9)2.2 创建基本零件 (9)2.3 生成工程图 (22)第三章制定数控加工工艺 (28)3.1 数控加工工艺的分析 (28)3.2 本零件的具体工艺分析 (28)3.3 导入参照模型（零件） (31)3.4 创建工件 (32)3.5 进行铣削钻孔攻丝加工 (35)第四章设计小结 (47)参考文献 (48)附录 (49)第一章概述及设计思路1.1 概述随着CAD/CAM技术的推广应用，它已逐渐从一门新兴技术发展成为一种高新技术产业，带动了一批企业的技术改造和技术更新，从事CAD/CAM技术应用的人员还将不断增加，因此急需学习和掌握CAD/CAM的原理、方法与技术，以适应形势的发展和社会的需要。

CAD/CAM系统的基本功能可分以下四点:由于CAD/CAM系统所处理的对象不同，对硬件的配置、选型不同，所选择的支撑软件不同，因此，对系统功能的要求也会有所不同，系统总体与外界进行信息传递与交换的基本功能是靠硬件提供的，而系统所能解决的具体问题是由软件保证的。

CAD/CAM系统应具有以下基本功能：图形显示功能CAD/CAM是一个人机交互的过程，从产品的造型、构思、方案的确定，结构分析到加工过程的仿真，系统随时保证用户能够观察、修改中间结果，实时编辑处理。

用户的每一次操作，都能从显示器上及时得到反馈，直到取得最佳的设计结果。

图形显示功能不仅能够对二维平面图形进行显示控制，还应当包含三维实体的处理。

输入输出功能在CAD/CAM系统运行中，用户需不断地将有关设计的要求、各步骤的具体数据等输入计算机内，通过计算机的处理，能够输出系统处理的结果，且输入输出的信息既可以是数值的，也可以是非数值的（例如图形数据、文本、字符等）。

存储功能由于CAD/CAM系统运行时，数据量很大，往往有很多算法生成大量的中间数据，尤其是对图形的操作、交互式的设计以及结构分析中网格划分等。

为了保证系统能够正常的运行，CAD/CAM系统必须配置容量较大的存储设备，支持数据在模块运行时的正确流通。

另外，工程数据库系统的运行也必须有存贮空间的保障。

交互功能（即人机接口）在CAD/CAM系统中，人机接口是用户与系统连接的桥梁。

友好的用户界面，是保证用户直接而有效地完成复杂设计任务的必要条件，除软件中界面设计外，还必须有交互设备实现人与计算机之间的不断通信。

本次课程设计主要是运用Ｐro/Ｅ进行三维实体建模，加工轨迹仿真，ＮＣ处理等．Pro/E三维实体模型设计软件是充分运用先进的参数化实体造型技术的机械模型设计系统，它是目前三维CAD软件领域的主导。

Pro/E三维实体设计系统是由Parametric Technology orporation 公司于1989年开发出来的。

到目前为止，已经拥有了为数众多的功能模块，在工业生产的各个领域得到了广泛的应用，这些领域包括造型设计，机械设计，功能模拟，产品数据管理以及数据交换等。

Pro/ENGINEER的所有模块都是全相关的。

这就意味着在产品开发过程中某一处进行的修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新所有的工程文档，包括装配体、设计图纸，以及制造数据。

全相关性鼓励在开发周期的任一点进行修改，却没有任何损失，并使并行工程成为可能，所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用。

基于特征的参数化造型：Pro/ENGINEER使用用户熟悉的特征作为产品几何模型的构造要素。

这些特征是一些普通的机械对象，并且可以按预先设置很容易的进行修改。

例如：设计特征有弧、圆角、倒角等等，它们对工程人员来说是很熟悉的，因而易于使用。

装配、加工、制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。

通过给这些特征设置参数（不但包括几何尺寸，还包括非几何属性），然后修改参数很容易的进行多次设计叠代，实现产品开发。

数据管理：加速投放市场，需要在较短的时间内开发更多的产品。

为了实现这种效率，必须允许多个学科的工程师同时对同一产品进行开发。

数据管理模块的开发研制，正是专门用于管理并行工程中同时进行的各项工作，由于使用了Pro/ENGINEER独特的全相关性功能，因而使之成为可能。

装配管理：Pro/ENGINEER的基本结构能够使您利用一些直观的命令，例如“啮合”、“插入”、“对齐”等很容易的把零件装配起来，同时保持设计意图。

高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理，这些装配体中零件的数量不受限制。

易于使用：菜单以直观的方式联级出现，提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项，同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助，这种形式使得容易学习和使用。

我国CAD/CAM技术的应用大多以绘图设计为突破口，在硬件和软件升级方面不够到位。

数控设备的出现，使CAD/CAM技术得到了前所未有的发展，软/硬件得到了有机的结合。

在本设计中用的选用的是数控加工中心，它有许多的优点：减少了装夹的次数；减少了机床的数量，从而减少了生产空间；缩短了生产周期等等。

在本设计中，我们同时看到了自动编程优于手工编程，尤其是在现代加工技术中，对复杂零件的加工更体现出它的优点。

本设计对数控技术和PRO/E软件技术做了简单概述，对FANUC数控系统VMC1100B数控加工中心机床的编程知识做了详细的介绍。

PRO/ENC模块中的加工操作过程也用了大量的图来说明，更具直观。

1.2 设计思路及三维图形1、设计思路：我要进行的是支架的CAD/CAM设计，在拿到图纸之后，首先进行了图纸分析：这个支架的材料为HT100，即：最低抗拉强度为100MPa的灰铸铁。

用于制造只承受轻载的简单铸件，这个支架应该是个铸造件，铸造出来来后经过简单的车铣削、钻孔等处理后变为成品。

设计过程中主要应用Pro/Engineer 5.0建模、绘图和制造三个模块。

通过对三维图形的分析与研究，制订了以下的设计路线，如表1-1所示：表1-1 设计路线2、三维图形：图1-2 实体模型图1-3 实体模型第二章设计过程与步骤2.1 设置工作目录第1步创建工作目录；打开“我的电脑->桌面”，在桌面的根目录下创建一个文件夹“CADCAM”。

第2步设置工作目录：打开Pro/ENGINEER Wildfire 4.0，在菜单栏中，选种【文件】选项，在出现的如图所示目录中选中“设置工作目录（W）”。

设置刚才新建的CADCAM文件夹为默认目录。

图2-1图2-22.2 创建基本零件1、新建零件图步骤：Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 的工作环境下，单击菜单栏中的文件选项，单击新建，系统将弹出图2-3所示的选项卡，选择“零件”，输入所绘的零件图的名称—ZHIJIA2.图2-3 数控加工的模板选择不使用缺省模板，系统将弹出如图2-4所示的界面，选择最下面的mmns_part_solid 选项。

则系统进入了默认的建模工作状态下。

如图2-5所示。

图2-4 数控加工的选项图2-5 工作界面2、基本零件的形成：步骤1：〖拉伸1〗点击【拉伸工具】,出现图2-7，选择【放置】→图2-8，选择【定义】图2-6图2-7→选择TOP面作为草绘平面（图2-8→图2-9），点击【草绘】，开始草绘。

图2-8 草绘平面的放置图2-9 设置草绘基准面用【制圆工具】,分别在默认圆心创建φ18,φ32mm 的圆,如下图13图2-10草绘图点击【继续当前部分】→在图2-11中修改拉伸长度为33mm→并单击图2-12中的，完成〖拉伸1〗。

图2-11图2-12结果显示：图2-13 拉伸后的图步骤2：〖拉伸2 〗首先创建基准平面。

单击基准工具栏的，激活建立基准平面的命令。

选择“TOP”平面，出现一个平行于“TOP”平面的“DTM1”平面，同时出现图2-14对话框，在平移处输入参数“5”，单击完成创建基准平面。