cam课程设计拨叉

XXXXXXX大学CAD/CAM课程设计 姓名： 班级： 学号： 指导老师： 目录一：设计内容和要求1.1内容.1.2要求.二：CAD的设计2.1零件建模.2.2建立草图.3、 CAM的设计3.1 选择加工环境 .3.2创建父节点组.3.3 创建上表面粗加工.3.4 上表面精加工创作.3.5创建定位孔加工操作.3.6 创建预钻孔加工操作.3.7创建凸台的粗精工艺加工.3.8综合仿真刀具轨迹.3.9 生成车间工艺文档.3.10生成数控加工程序.四、课程设计心得体会.五、参考文献. 绪论计算机辅助设计与制造（CAD/CAM-Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing）技术是一门由多学科和多项技术综合形成的实用技术，是当今世界发展最快的技术之一。该项技术改变了机械行业传统的设计制造方式，推动了机械制造业的迅猛发展，使传统的机械行业有了新的发展空间。CAD/CAM技术是以计算机、外围设备及其系统软件为基础，综合计算机科学与工程、计算机几何学、机械设计与制造、人机工程学、控制理论、电子技术、信息技术等学科知识，以工程应用为对象，在机械制造业实现包括二维绘图设计、三维几何造型设计、工程计算分析与优化设计、数控加工编程、仿真模拟、信息存贮与管理等相关功能。CAD/ CAM技术经过近半个世纪的发展，在理论、技术、系统和应用等方面都有了很大的进展，CAD/CAM技术本身已经趋于成熟。一般认为，广义的CAD/CAM技术，是指利用计算机辅助技术进行产品设计与制造的整个过程，以及与之直接和间接相关的活动，包括产品设计（几何造型、分析计算、优化设计、工程绘图等），工艺准备（计算机辅助工艺设计，计算机辅助工装设计与制造、NC自动编程、工时定额和材料定额编制等），物料作业计划和生产作业计划的运行与控制（加工、装配、检测、输送、存贮等），生产质量控制，工程数据管理等。狭义的CAD/CAM技术，是指利用CAD/CAM系统进行产品的造型、计算分析和数控程序的编制（包括刀具路径的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹的仿真及NC代码的生成等）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。第一章：设计内容及设计要求1.1设计内容 此次设计内容为换挡叉，换挡叉在机械领域用途广泛具有一定的代表性，通过对其CAD/CAM的设计旨在培养，实体建模，加工仿真，工艺分析，ug软件的熟练掌握能力。培养严谨认真的工作习惯，此次设计是对本学期CAD/CAM课的总结与提高。换挡叉的CAD 图纸如下:1.2 设计要求（1）认真完成零件建模并对该零件上所有能够铣、钻的表面进行加工；（2）上交说明书一份（包括封面、目录、设计任务书、正文、设计心得与体会、参考文献） ；（3）两人一组； （4）需交电子文档和纸质文档及相应的part文件。（5）2011年11月15日前上交第2章 ：CAD设计 2.1拨叉零件建模1.新建部件文件 新建一个名称为bocha的部件。（1）启动UG，选择“文件、新建”命令，弹出“新建部件文件”对话框。（2）如图2-1所示，输入文件名为：bocha；选择单位（mm）图2-1 “新建部件文件”对话框2进入建模模块，设置绘图环境，如图2-2：图2-22-2草图的建立1圆筒的绘制（1）单击草图命令，出现“创建草图”对话框,选择“现有平面”，单击“确定”按钮，如图2-3所示，则进入草图绘制页面，图2-3 “创建草图”对话框（2） 以XY为绘图平面以WCS为坐标轴生成如图2-4圆柱底面草图，然后点击“完成草图”，点击“拉伸”命令，出现“拉伸”对话框，选择曲线，输入拉伸高度，如图2-5所示，再点击“确定”就完成了圆环台的拉伸绘制了，如图2-6所示。图2-4 圆筒草图图2-5 “拉伸”对话框图“2.6”圆筒实体2. 圆筒上凸台及小孔的绘制1）创建平面 如下图：2） 凸台的拉伸 如图：3） 凸台实体 如图：4） 凸台打孔 如图：5） 凸台及小孔实体 如图：2半圆环的建立 如图示：3左连接架的绘制 如图示：4、连接板的绘制 如图示：5右连接架的绘制 如图示： 图 零件实体3、 CAM的设计3.1 选择加工环境 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，如图3-1所示图3-1 “加工环境”对话框2.选择加工环境（1）如图3-1所示，选择“mill-planar”（平面铣）(2)单击“确定”按钮，进入加工环境。3.2创建父节点组1.创建程序父节点组（1）单击“操作导航器”工具栏中的“程序顺序视图”，切换操作导航器至程序视图，如图3-2所示图3-2 程序视图2）单击“创建程序”图标，弹出“创建程序”对话框（3）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：换挡叉；如图3-3所示(4)单击“确定”按钮，完成程序父节点组的创建，创建的程序父节点组见图3-4所示图3-3 “创建程序”对话框图3-4 创建的程序父节点组4） 创建坐标 如下所示：2. 创建刀具（1）单击“机床视图”，切换操作导航器至机床视图，如图3-5所示 图3-5机床视图 （2）创建第一把刀具 ：平底刀，名称为：T1D12；刀具直径：12；刀具号：1.单击“加工创建”工具栏中的“创建刀具”对话框，如图3-6所示，选择类型:mill-planar;选择子类型：铣刀；父级组为：GENRIC-MACHINE；输入名称为：T1D12；如图3-6所示，单击确定则弹出参数对话框，设置如下：刀具直径：12；刀具下半径：0；刀具号：1.如图3-7所示图3-6 创建刀具对话框图3-7 平底刀参数设置（3）创建第二把道具：中心钻。单击“操作导航器”工具栏中“机床视图”图标，切换至创建刀具对话框（图3-6）（4）选择类型为:drill；选择子类型为：中心钻；父级组为：GENERIC-MACHINE；输入名车鞥为：T2D3；如图3-8所示图3-8 “创建刀具”对话框（5） 单击“确定”按钮，弹出“钻刀”对话框，设置参数为：刀具直径：3；刀具号：2，单击“确定”完成第二把刀具的创建，如图3-9所示图3-9 “钻刀”对话框（6） 创建第三把刀具：麻花钻。在“创建刀具”对话框中选择类型为：drill；选择子类型为：麻花钻；父级组为：GENERIC-MACHINE;输入名称为：T3D9.8;如图3-10所示，单击“确定”按钮，在弹出“钻刀”对话框中设置：刀具直径：9.8；刀具号：3，如图3-11所示，单击确定，完成第三把刀具的设定图3-10 “创建刀具”对话框图3-11 “钻刀”对话框第四把刀为铰刀：T4D19.5第五把刀为镗刀：T5D20第六把刀为锪刀：T6D25 这四把刀如前三把刀方法大致相似，在此不再一一叙述！3.3 创建上表面粗加工(注：下表面加工与上表面一样，这里仅写上表面加工步骤)1.创建平面铣操作（1）单击“加工创建”工具栏中的创建操作，弹出“创建操作”对话框。（2）如图3-21所示，在对话框中设置如下各父节点组：程序：bocha使用几何体：WORKPIECE使用刀具：T1D12使用方法：MILL-ROUGH输入名称为：1R-FACE-MILLING-AREA（3） 单击“确定”按钮，弹出图3-22所示的“PLANAR-MILL”对话框图3-21 “创建操作”对话框图3-22 平面铣对话框（1）在对话框中选择“部件”图标，单击“显示”按钮，则显示已选部件界” （2）在此对话框中，选择“切削区域”图标，单击“选择”按钮，弹出“切削区域”对话框，选择圆柱顶面及环形台平面，如图3-23所示，单击“确定”按钮返回“平面铣”对话框图3-23 “切削区域”对话框（3） 选择“指定壁几何体”图示，点击“选择”按钮，弹出“壁几何体”对话框，选择圆筒及环形台阶，如图3-24所示，单击“确定”返回“平面铣”对话框图3-24 “壁几何体”对话框4）选择切削模式为：跟随周边，如图3-25所示；（5）选择步进方式为刀具直径；设置百分比为：75；每刀深度为：0.3，如图3-25所示（6）设置切削参数：单击“切削“按钮”，弹出“切削”对话框，选择“策略”选项卡，设置切削方式为：顺铣；进给方向为：向外，如图3-26所示；选择“毛坯”选项卡，设置最终底面余量为：0.1，见图3-27所示，单击“确定”返回“平面铣”对话框图3-26 “策略”选项卡图3-25 平面铣参数设置图3-27 毛坯选项卡7）设置进给和速度：点击“进给和速度”按钮，弹出“进给和速度”对话框，设置主轴转速为：1000rpm；进刀速度为：150mmpm；移刀速度为：350mmpm，如图3-28所示，单击“确定”按钮，完成进给速度的设置，返回“平面铣”对话框图3-28 “进给和速度”对话框（8）仿真刀具轨迹在“PLANAR-MILL”对话框中，单击“生成”图标，弹出“可视化刀轨轨迹”对话框，选择“2D”动态选项卡，如图3-29所示，单击“播放”按钮，系统会以实体的方式进行切削仿真，单击“确定”按钮返回“平面铣”对话框，再单击“确定”按钮完成工件表面粗加工的创建图3-29“刀轨可视化”对话框3.4 上表面精加工创作因为，精加工与粗加工步骤相似，知识有些参数不一样，所以此步可以套用粗加工步骤（1） 在加工方法视图下右击1R-FACE-MILLING-AREA,然后复制，再右击，粘贴，然后对其重命名为：2F-FACE-MILLING-AREA，如图3-30所示图3-30 复制复制3R、4D（2）双击打开2F-FACE-MILLING-AREA进行设置：加工方法设为：MILL-FINISH;部件最终余量设为：0；移刀速度设为：150mmpm.，如图3-31所示（3）仿真刀具轨迹在“PLANAR-MILL”对话框中，单击“生成”图标，弹出“可视化刀轨轨迹”对话框，选择“2D”动态选项卡，如图3-29所示，单击“播放”按钮，系统会以实体的方式进行切削仿真，单击“确定”按钮返回“平面铣”对话框，再单击“确定”按钮完成工件表面粗加工的创建3.5创建定位孔加工操作1.创建中心钻操作（1）单击“加工创建”工具栏的“创建操作”图标，弹出“创建操作”对话框，如图3-32所示（2）如图3-32所示，在对话框中，选择类型为：drill，选择子类型为：普通钻孔；设置各父节点组：程序：bocha使用几何体：WORKPIECE使用刀具：T2D3使用方法：DRILL-METHOD输入名称为：5D-DRILLING。（3） 单击确定按钮，弹出图3-33所示的“DRILLING”对话框图3-32 “创建操作”对话框图3-33“DRILLING”对话框2.定义加工孔的位置（1）在“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，见图3-34图3-34“点位加工几何体”对话框（2）在此对话框中，单击选择按钮，弹出“选择点位加工几何体”对话框，如图3-35所示图3-35 “选择点位加工几何体”对话框（3）在该对话框中，单击“面上所有孔”按钮，弹出图3-36所示的“选择面上所有孔”对话框。此时提示用户选择面。图3-36 “选择面上所有孔”对话框（4） 选择圆柱上表面，可以看到该面上的孔被选择，如图3-37所示 图3-37 选择孔（5）单击“确定”按钮，返回到图3-36所示，再单击“确定”按钮，返回到图3-34所示的，再单击“确定”按钮，完成加工孔位置的定义，返回到“DRILLING”对话框（1）在“DRILLING”对话框中选择“部件表面”图标，单击“选择”按钮，弹出“部件表面”对话框（2）在此对话框中选择类型为：面，见图3-38，此时，提示用户选择部件表面（3）在绘图区，选择圆柱上表面，见图3-38所好似，单击确定按钮，完成部件表面的定义，返回到“DRILLING”对话框图3-38 “部件表面”对话框4.设置循环参数（1）在“DRILLING”对话框中，默认循环类型为：标准钻；单击“编辑参数”图标，弹出“指定参数组”对话框，如图3-39所示（2）在此对话框中，默认循环参数组为：1，见图3-39（3）单击确定按钮，弹出“Cycle参数”对话框，见图3-40所示，（4）在此对话框中，单击“刀尖深度”按钮，弹出“深度”对话框，在“深度”对话框中，设置深度为：3，见图3-41所示（5）单击“确定”按钮，返回“Cycle参数”对话框，再单击“确定”按钮，返回“DRILLING”对话框图3-39 指定参数对话框图3-40“Cycle参数”对话框图3-41“Cycle深度”对话框图3-42 刀尖深度参数5.设置最小安全距离 在“DRILLING”对话框中，设置最小安全距离为：56.设置进给率（1）在“DRILLING”对话框中，单击“进给率”按钮，弹出“进给和速度”对话框，见图3-43所示（2）选中“主轴速度”复选框，设置主轴速度为：1200rpm，设置进给速度为：60mmpm，其他参数保持默认值，见图3-43所示（3）单击“确定”按钮，完成进给率的设置，返回到“DRILLING”对话框图3-43 “进给和速度”对话框7.生成刀具轨迹及仿真刀具轨迹在“DRILLING”对话框中，单击“生成”图标，弹出“可视化刀轨轨迹”对话框，选择“2D”动态选项卡，如图3-44所示，单击“播放”按钮，系统会以实体的方式进行切削仿真，单击“确定”按钮返回到“DRILLING”对话框，单击“确定”按钮，完成圆柱体定位孔加工操作创建图3-44 “刀轨可视化”对话框3.6 创建预钻孔加工操作1.创建普通钻孔啄钻操作（1）单击“操作导航器”工具栏中的“程序视图”图标，切换操作导航器至程序视图。（2）在该程序视图中，选中前面创建的“5D-DRILLING”操作，单击右键，选中“复制”命令(3)选中前面创建的“bocha”父节点组，单击右键，选择“内部粘贴”命令，即可将“5D-DRILLING”操作复制一份，重命名为：6D、7D、8D-DRILLING,如图3-45所示如图3-453.7创建凸台的粗精工艺加工1） 创建凸台的粗精加工和前面的创建零件的上表面的方法、步骤相似，在这里不在做具体阐述。如图3-46、 图3-47所示： 图3-46 图3-473.8综合仿真刀具轨迹1单击“操作导航器”工具栏中的“程序视图”图标，切换至程序视图。2.选中程序父节点组：bocha，如图3-62所示3单击“加工操作”工具栏中的“确认刀轨”图标，弹出“可视化刀轨轨迹”对话框，选择“2D动态”选项卡，见图3-63所示4单击“播放”按钮，系统会以实体的方式对换挡叉全部操作进行仿真，通过仿真过程可查看刀具轨迹是否正确，仿真的结果见图3-64.5. 单击“确定”按钮，退出“可视化刀轨轨迹”对话框图3-62 选择父节点组图3-63 “刀轨可视化”对话框图3-64 仿真结果3.9 生成车间工艺文档1单击“操作导航器”工具栏中的“程序视图”图标，切换至程序视图。2.选中程序父节点组：bocha，如图3-62所示3单击“加工操作”工具栏中的“车间文档”图标，弹出“加工部件报告”对话框，如图3-65所示4在此对话框中