机械CADCAM专业课程设计.doc

学号：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： 机械和电气工程学院 专 业：机械设计制造及其自动化 年 级： 级（1）班 指导老师：游明琳、徐卫平老师 指导老师署名： 年 12月 31 日目 录摘要31 摇摆式蒸汽机外观结构组成32 零件三维实体模型建立方法32.1 经典零件建模42.2 其它零件三维实体模型建立方法介绍93 装配模型建立方法和步骤103.1 添加组件103.2 多组件装配113.3装配体爆炸图124 摇臂式蒸汽机需要加工零件CAM分析124.1 创建程序124.2 创建刀具124.3 创建几何体134.4 创建工序134.5 用Mastercam对摇臂式蒸汽机飞轮零件进行加工仿真144.6后置处理145 用数控机床对飞轮零件进行加工186 总结187 参考文件188 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级机制一班，学号8)摘 要：UG（UnigraphicsNX）是EDS企业出品一个产品工程处理方案，它为用户产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。UnigraphicsNX针对用户虚拟产品设计和工艺设计需求，提供了经过实践验证处理方案。 UG软件是当今工厂应用最为广泛软件之一，学会掌握使用UG将对我们以后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、装配和CAD/CAE/CAM为一体设计，含有经典学习作用。CAD/CAM技术发展极大地改变了大家设计手段和方法，更为关键是CAD/CAM技术广泛应用显著提升了设计效率和质量。CAD/CAM技术是企业技术创新、市场开拓强有力技术工具和手段。经过此次课程设计，全方面地、系统地了解和掌握CAD/CAM技术得基础内容和基础知识，了解数控技术发展趋势，掌握数控加工编程方法，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。其效果图以下：2 零件三维实体模型建立方法2.1 经典零件建模2.1.1 摇臂式蒸汽机主体建模（1） 新建一个模型文件，命名为zhuti.prt，然后设置保留路径，保留时不能有汉字名。（2） 进入建模环境，依据设计好草图进行建模，其设计图以下，完成草图创建。（3） 依据UG相关命令绘制三维实体，创建底座三维图完成，效果以下图：2.1.2 活塞腔创建（1）新建一个模型文件，命名为huosaiqiang.prt，然后设置保留路径，保留时不能有汉字名。（2）进入建模环境，依据设计好草图进行建模，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，效果图以下图：2.1.3 创建飞轮（1） 用相同方法设计草图以下。（2）进入建模环境，依据设计好草图进行建模，其设计图以下，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，效果图以下图：2.1.4连接轮创建（1） 用相同方法设计草图以下：（2）进入建模环境，依据设计好草图进行建模，其设计图以下，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，效果图以下图。2.1.5 套筒创建（1） 用相同方法设计草图以下：（2）进入建模环境，依据设计好草图进行建模，其设计图以下，完成草图创建。（3） 创建三维实体以下图所表示：2.2 其它零件三维实体模型建立方法介绍序号零件名称关键特征样图1弹簧 利用UG中弹簧建模方法，利用草图绘制，输入弹簧关键参数，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飞轮轴飞轮中心轴关键是支撑飞轮部件，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，再经过打孔等命令操作，得到图效果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 装配模型建立方法和步骤3.1 添加组件（1）单击【新建】上新建图标，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，指定保留路径。（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零部件，出现该零件组件预览视图。3.2 多组件装配（1）单击【装配】上添加组件图标，添加零件上轴，和底支架进行配对装配。（2）单击【确定】弹出上轴【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】，完成全部零件装配，总体装配效果以下图：3.3 装配爆炸图4 摇臂式蒸汽机需要加工零件CAM分析4.1 创建程序 打开要创建加工零件，在【开启】按钮下拉菜单中选择【加工】，单击【创建程序】上新建图标，以下图所表示：4.2 创建刀具 单击【创建刀具】上图标，选择刀具类型，定义刀具名称，选择适宜刀具，设置刀具参数，以下图所表示：4.3 创建几何体（1）单击【创建几何体】上图标，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，以下图所表示：（2）单击【确定】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，如上图所表示：4.4 创建工序（1）单击【创建工序】上图标，选择工序类型及其工序子类型，定义名称名称及位置，以下图所表示： 4.5 用Mastercam对摇臂式蒸汽机飞轮零件进行加工仿真4.6后置处理外形铣削加工代码，进行修改后以下：%0000N0010 G40 G17 G90 G70N0020 G91 G28 Z0.0:0030 T00 M06N0040 G0 G90 X-1.4496 Y0.0 S0 M03N0050 G43 Z.5118 H00N0060 Z.1181N0070 G1 Z0.0 F9.8 M08N0080 X-1.2331N0090 Y1.2331N0100 X1.2331N0110 Y-1.2331N0120 X-1.2331N0130 Y0.0N0140 X-1.0855N0150 Y1.0855N0160 X1.0855N0170 Y-1.0855N0180 X-1.0855N0190 Y0.0N0200 X-.9378N0210 Y.9378N0220 X.9378N0230 Y-.9378N0240 X-.9378N0250 Y0.0N0260 X-.7902N0270 Y.7902N0280 X.7902N0290 Y-.7902N0300 X-.7902N0310 Y0.0N0320 X-.6426N0330 Y.6426N0340 X.6426N0350 Y-.6426N0360 X-.6426N0370 Y0.0N0380 X-.4949N0390 Y.4949N0400 X.4949N0410 Y-.4949N0420 X-.4949N0430 Y0.0N0440 X-.3473N0450 Y.3473N0460 X.3473N0470 Y-.3473N0480 X-.3473N0490 Y0.0N0500 X-.1996N0510 Y.1996N0520 X.1996N0530 Y-.1996N0540 X-.1996N0550 Y0.0N0560 X-.052N0570 Y.052N0580 X.052N0590 Y-.052N0600 X-.052N0610 Y0.0N0620 X-.1701N0630 Z.1181N0640 G0 Z.5118N0650 X-.2569 Y.7793N0660 Z.1181N0670 G1 X-.279 Y.7731 Z.112N0680 X-.3888 Y.7242 Z.0798N0690 X-.4902 Y.6597 Z.0475N0700 X-.5812 Y.5812 Z.0153N0710 X-.6597 Y.4902 Z-.0169N0720 X-.7242 Y.3888 Z-.0491N0730 X-.7731 Y.279 Z-.0813N0740 X-.8055 Y.1633 Z-.1135N0750 X-.8207 Y.044 Z-.1457N0760 Y0.0 Z-.1575N0770 G3 X0.0 Y.8207 I.8207 J0.0N0780 X-.8207 Y0.0 I0.0 J-.8207N0790 G1 X-.7617N0800 Z-.0394N0810 G0 Z.5118N0820 X0.0 Y-.8207N0830 Z-.0394N0840 G1 Z-.1575N0850 Y-.7056N0860 G2 I0.0 J.7056N0870 G1 Y-.7647N0880 Z-.0394N0890 G0 Z.5118N0010 G40 G17 G90 G70N0020 G91 G28 Z0.0:0030 T00 M06N0040 G0 G90 X0.0 Y0.0 S0 M03N0050 G43 Z.3937 H00N0060 Z.0984N0070 G1 X.2105 Y-.0901 F9.8 M08N0080 G3 X.3471 Y0.0 I.0386 J.0901N0090 X.3471 Y0.0 Z.0591 I-.3471 J0.0 K.0063N0100 X.3471 Y0.0 Z.0197 I-.3471 J0.0 K.0063N0110 X.3471 Y0.0 Z-.0197 I-.3471 J0.0 K.0063N0120 X.3471 Y0.0 Z-.0591 I-.3471 J0.0 K.0063N0130 X.3471 Y0.0 Z-.0984 I-.3471 J0.0 K.0063N0140 X.3471 Y0.0 Z-.1378 I-.3471 J0.0 K.0063N0150 X.3471 Y0.0 Z-.1772 I-.3471 J0.0 K.0063N0160 X.3471 Y0.0 Z-.2165 I-.3471 J0.0 K.0063N0170 X.3471 Y0.0 Z-.2559 I-.3471 J0.0 K.0063N0180 X.3471 Y0.0 Z-.2953 I-.3471 J0.0 K.0063N0190 X.3471 Y0.0 Z-.3346 I-.3471 J0.0 K.0063N0200 X.3471 Y0.0 Z-.374 I-.3471 J0.0 K.0063N0210 X.3471 Y0.0 Z-.4134 I-.3471 J0.0 K.0063N0220 X.3471 Y0.0 Z-.4528 I-.3471 J0.0 K.0063N0230 X.3471 Y0.0 Z-.4921 I-.3471 J0.0 K.0063N0240 X.3471 Y0.0 Z-.5315 I-.3471 J0.0 K.0063N0250 X.3471 Y0.0 Z-.5709 I-.3471 J0.0 K.0063N0260 X.3471 Y0.0 Z-.6102 I-.3471 J0.0 K.0063N0270 X.3471 Y0.0 Z-.6496 I-.3471 J0.0 K.0063N0280 X.3471 Y0.0 Z-.689 I-.3471 J0.0 K.0063N0290 X.3471 Y0.0 Z-.7283 I-.3471 J0.0 K.0063N0300 X.3471 Y0.0 Z-.7677 I-.3471 J0.0 K.0063N0310 X.3471 Y0.0 Z-.8071 I-.3471 J0.0 K.0063N0320 X.3471 Y0.0 Z-.8465 I-.3471 J0.0 K.0063N0330 X.3471 Y0.0 Z-.8858 I-.3471 J0.0 K.0063N0340 X.3471 Y0.0 Z-.9252 I-.3471 J0.0 K.0063N0350 X.3471 Y0.0 Z-.9646 I-.3471 J0.0 K.0063N0360 X.3471 Y0.0 Z-1.0039 I-.3471 J0.0 K.0063N0370 X.3471 Y0.0 Z-1.0433 I-.3471 J0.0 K.0063N0380 X.3471 Y0.0 Z-1.0827 I-.3471 J0.0 K.0063N0390 X.3471 Y0.0 Z-1.122 I-.3471 J0.0 K.0063N0400 X.3471 Y0.0 Z-1.1614 I-.3471 J0.0 K.0063N0410 I-.3471 J0.0N0420 X.2105 Y.0901 I-.098 J0.0N0430 G1 X0.0 Y0.0N0440 G0 Z.3937N0450 M02M05M305 用数控机床对飞轮零件进行加工把Mastercam仿真程序加以修改以适合于机床加工程序，输入数控机床根据工艺规程进行加工所需要零件，其工艺规程图 和工艺卡见最终。6 总结 此次课程设计共用了四面时间，首先感谢各位老师对我教导和帮助，从建模到装配，到经典零件CAM，全部离不开各位老师耐心指导。经过这次课程设计，不仅让我增加了见识，同时也让我将理论学习利用到实际加工利用中，让我受益匪浅。这次课程设计让我学到了很多东西，同时也暴露了我很多学习方面不足，在以后，我必将继续努力，学好UG和Mastercam，为自己未来积累丰富学习资源。最终，衷心感谢耐心指导我们各位老师！7 参考文件 1 应华.UG NX 8.5 机械设计完全手册，机械工业出版社，.32 张云杰.UG零件设计实例教程，清华大学出版社，3 齐从谦.UGS NX 8.0 CAD/CAE/CAM实例教程， 4 何法江.机械CAD/CAM技术，清华大学出版社，.2 5 明兴祖.数控加工技术，化学工业出版社，.5 8 附件