1、华东交通大学-课程设计说明书题目：综合性实验课程设计班级：姓名：学号：辅导老师：综合性实验1目录1 综合性实验任务书.22 第一章实体建模.43 第二章数控加工.124 第三章数控加工仿真145 第四章 CL 数据的输出和 NC 代码的生成. .276 第五章设计总结 287 第六章参考文献. 298 附图 零件三维图309 附图 部分加工代码3110 附图 零件原图33综合性实验2综合性实验任务书一、设计题目：_零件的综合性实验二、设计目的综合性实验是开设三维 CAD 造型 、 机械 CAD/CAM 、 机械制造学 、 数控机床课程之后进行的一个综合性、设计性教学环节.在系统学习 CAD/C
2、AM 技术的基本原理、基本方法以及机床数控技术的基础上,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.其目的是: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(Wildfire3.0),训练和提高 CAD/CAM 的综合运用能力.三、设计任务本设计的零件是拖脚盖,主要设计任务是:1. 三维 CAD 造型:熟悉和掌握机械 CAD/CAM 软件和 PRO/ENGINEER(Wildfire3.0)的草绘模块、零件模块进行三维 CAD
3、 造型;2.拟定工艺路线:根据三维几何模型,拟定该零件的数控加工工艺路线(需要选择毛坯、机床、刀具、切削用量、夹具辅助量具等);3.数控加工程序设计:在 PRO/ENGINEER(Wildfire3.0)软件的平台下,设计数控加工程序,包括描述选择确定数控加工的部位、加工方法、刀具、切削用量等,根据数控机床的具体情况选定数控系统的种类和型号,生成数控加工程序;4.数控加工仿真:在 PRO/ENGINEER(Wildfire3.0)软件平台下,根据前面得到的数控加工程序进行数控加工仿真,考虑工件有毛坯成为零件过程中形状、尺寸的变化,检查刀具与被切工件轮廓的干涉情况和检查刀具、夹具、机床、工件之间
4、的运动碰撞等,完成几何模型的计算机仿真加工;5.数控程序与程序传输:根据数控机床的具体情况选定数控系统的种类与型号,生成通过了计算机仿真的合格零件的数控加工程序,并将数控加工程序传输给加工中心机床;6.编写设计说明书。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(A4 纸,1 万字左右).正文:宋体五号,单倍行距;页眉:宋体小五号,内容包含班级,姓名, “综合性实验”字样;页脚:右下脚页码.3.设计结果应包括:课程设计说明书(应包括设计任务书、设计思想、设计步骤、设计过程的说明和阶段结果.).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
5、料（1 天）2 零件 proe 三维造型及仿真。 （3 天）3 零件加工工艺设计。 （3 天）4 零件实物加工。 （1 天）综合性实验35 说明书编写。 （1 天）6 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 的基础训练教程、PRO/ENGINEER 的零件设计教程、PRO/ENGINEER 的数控加工教程等等。七、综合性实验的考核办法与内容根据计算机几何模型仿真的情况进行综合考核,具体参考:1. 实验报告内容的科学性、条理性和正确性2. 实验过程的态度3. Pro/Engineer 软件的熟悉
6、程度4. 实验报告文档的质量。采用优、良、中、及格、不及格五级记分评定学生的综合性实验成绩。学生签名:_日期:_评阅意见:_-教师签名:_日期:_综合性实验4第一章 实体建模在菜单栏选取【文件】下拉菜单，选取【新建】选项，系统将弹出如图 1-1 所示的【新增】对话框，选中其中的【零件】单选按钮，在【名字】编辑框中输入“lingjiantu” 。 使用缺省模板要去掉，选 mmns_part_solid 如图 1-2。再单击对话框下部的按钮，进入三维建模图 1-1 新增对话框 图 1-2 模板选择对话框1.1 绘制长方体底座点击 ，选择 top 面草绘，选默认设置进入草绘环境，画好截面图如图 1-
7、4，点击完成截面绘制。图 1-3 草绘对话框 图 1-4 草绘截面图选中刚刚画的截面，点击拉伸 ，设置拉伸参数如图 1-5，点 完成拉伸。拉伸后的效果如图 1-6。综合性实验5图 1-5 拉伸参数 图 1-6 拉伸效果图1.2 画长方体右侧的凸台选择长方体的上表面，点 进入草绘环境，画好截面图如图 1-7 所示，然后点击。选择刚刚画好的截面，点击 。设置拉伸参数如图 1-8，拉伸高度为 3。拉伸效果如图 1-9。图 1-7 截面图图 1-81- 拉伸参数 图 1-9 拉伸效果图1.3 画另一个凸台如图选择刚刚画好的凸台的上表面如图 1-10，点击 ，进入草绘环境。草绘截面如综合性实验6图 1-
8、11。点击 完成截面绘制。图 1-10 选取草绘平面 图 1-11 截面图选择刚刚画好的截面，点击 ，设置拉伸参数如图 1-12，拉伸高度为 2，点击完成拉伸，拉伸效果图如图 1-13。图 1-12 拉伸参数 图 1-13 拉伸效果图 1.4 画凸台上的凹槽选择刚刚画好凸台的上表面，点击 ，草绘截面如图 1-14，点击 完成截面绘制。然后点击 ，设置拉伸参数如图 1-15，拉伸高度为 5，是减材料方式，点击 完成拉伸，拉伸效果图如图 1-16。综合性实验7图 1-14 草绘截面图图 1-15 拉伸参数图 1-16 拉伸效果图1.5 画 6 的孔选择刚刚画好的凹槽底面，点击草绘 ，草绘截面如图
9、1-17，点击 完成截面绘制。然后点击 ，设置拉伸参数如图 1-19，点击 减材料方式，点击 完成拉伸，拉伸综合性实验8效果图如图 1-18。图 1-17 截面图 图 1-18 拉伸效果图图 1-19 拉伸参数设置1.6 画左侧的凸台选择第一步画的长方体的上表面，点击草绘 ，草绘截面如图 1-20，点击 完成截面绘制。然后点击，设置拉伸参数如图 1-21，点击减材料方式，点击 完成拉伸，拉伸效果图如图 1-22。图 1-20 草绘截面图综合性实验9图 1-21 拉伸参数图 1-22 拉伸效果图点击拉伸图标 ，选择刚刚画好的上表面草绘如图，草绘截面如图 1-23，设置拉伸参数如图 1-24，拉伸
10、高度为 2，拉伸效果如图 1-25。图 1-23 草绘截面图 1-24 拉伸参数综合性实验10图 1-25 拉伸效果图点击拉伸图标 ，如图选择刚刚画好凸台前表面为草绘面草绘，草绘截面如图 1-26，点击 完成截面绘制。设置拉伸参数如图 1-27，拉伸高度为保证比曲面长就行，拉伸效果如图 1-28。图 1-26 截面绘制图 1-27 拉伸参数 图 1-28 拉伸效果图1.7 倒角 0.5x45点击倒角按钮 ，选择要倒角的边如图 1-29，设置倒角方式和参数如图 1-30，点完成倒角。倒角效果如图 1-31。综合性实验11图 1-29 要倒角的边 图 1-30 倒角参数图 1-31 倒角效果图综合
11、性实验12第二章数控加工2.1 数控加工的基本过程及工艺描述数控机床的应用正在不断扩大，但不是所有的零件都适宜在数控机床上加工。而且当选择并决定对某个零件进行数控加工后，并不等于要把它所有的加工内容都包下来，而可能只是选择其中的一部分内同进行数控加工。因此，在加工前必须对零件图样进行仔细的工艺分析，选择那些适合的且需要进行数控加工的内容和工序。数控加工与普通机床加工在方法与内容上有许多不同之处，最大的不同表现在控制方式上。以切削加工为例，用普通机床加工零件时，某一工序工步的安排以及机床运动的先后次序，位移量。走刀路线及有关切削参数的选择等。往往都是由操作者自行考虑和确定的，且都是用手工操作方式
12、来进行控制的。在数控机床上加工之前，要把原先在普通机床上加工时需要操作人员考虑和决定的操作内容及动作（如工步的划分与顺序，走刀路线，位移量和切削参数等） ，按规定的代码格式编制成加工程序并记录在控制介质上。加工时，控制介质上的代码信息输入到数控机床的控制系统，控制系统对输入信息进行控制和运算，并不断地向直接指挥机床运动的机电功能转换部件-机床的伺服系统发送脉冲信号，伺服系统对脉冲信号进行转换与放大处理，然后由驱动装置和传动机构驱动机床的进给部件按所编的程序进行运动，就可以自动加工出所要求的零件形状。由于数控加工的整个过程都是自动进行，所以数控加工工艺的内容十分具体，数控加工的工艺处理相当严密2
13、.2 机床的选择由于加工精度不高，并且都是表面铣削，凹槽铣削和孔的制造，加工表面较多，所以我们选择 x61w 型万能数控铣床，可以减少装夹次数。孔的加工用钻床。2.3 零件的工艺分析由于零件的粗糙度的要求是 ra=25.0 或 ra=6.3，故毛坯为 97mmX60mmX15mm，各表面都是一次加工成型。2.4 刀具的选择及材料表 2-1 刀具及其材料表序号 编号 刀具规格名称 数量 加工表面 备注1 T0001 3 高速钢端铣刀 1 铣出基本轮廓2 T0002 2 高速钢端铣刀 1 铣右侧凸台的左侧平面3 T0003 4 高速钢端铣刀 1 铣左侧凸台的前端平面4 T0004 5 硬质合金球铣
14、刀铣刀1 铣左侧凸台的曲面5 T0005 4 高速钢端铣刀 1 铣右侧凸台的凹槽6 T0006 6 基本钻头 1 钻凹槽的孔综合性实验137 T0007 4 倒角铣刀 1 倒角2.5 制订工艺路线由零件图确定加工方案如下：（1） 铣出基本的外轮廓，即加工出两个凸台间的外形；（2） 铣右侧凸台的左侧平面；（3） 铣左侧凸台的前端平面；（4） 铣左侧凸台的曲面；（5） 铣右侧凸台的凹槽；（6） 钻凹槽里面的直径 6 的孔（7） 倒角2.5 工序卡表 2-2 工序参数表工步号工 步 内 容刀具号刀具规格 mm主轴转速 r/min进给速度mm/min背吃刀量mm备注1铣外轮廓 T0001 3 1800
15、 360 0.5自动2 铣平面 T0002 2 1800 180 0.5自动3 铣平面 T0003 4 1800 360 0.5自动4 铣曲面 T0004 5 1225 750 0.5自动5 铣凹槽 T0005 4 1500 800 1自动6 钻孔 T0006 6 680 180自动7 倒角 T0007 4 600 300自动综合性实验14第三章 数控加工仿真3.1：新建制造文件如图点新建-选择制造-nc 组件，不勾选缺省模板，点确定后选择最后一个模板点 。图 3-1 新建对话框 图 3-2 模板选择对话框3.2 装配制造模型如图点击制造模型-装配参照模型，弹出的对话框如图 3-3 中选择画好
16、的零件图，如图设置以全省方式装配模型，点 ，装配效果如图 3-4。图 3-3 装配对话框综合性实验15图 3-4 缺省装配 图 3-5 装配效果3.3 新建工件如图选择新建-工件-加材料，新建对话框如图 3-6，草汇截面如图 3-7，拉伸生成毛坯。拉伸参数如图 3-8。拉伸效果如图 3-9。图 3-6 新建对话框 图 3-7 截面图图 3-8 拉伸参数 图 3-9 拉伸效果如图综合性实验163.4 设置车床参数点击制造设置如图 3-10，然后弹出设置对话框如图 3-11，点击 弹出对话框如图3-12，点 。然后点击 ，在点 新建一个制造坐标系，设置加工零点如图 3-13。再设置退刀平面为 z
17、轴上面 30mm 如图 3-14.图 3-10 制造菜单 图 3-11 制造对话框. 图 3-12 机床选择对话框综合性实验17图 3-13 加工零点 图 3-14 退刀平面3.5 铣出基本的外轮廓（1）新建 NC 序列-体积块如图 3-15，再设置刀具的参数如图 3-16。点确定后弹出加工设定参数，参数如图 3-17。图 3-15 新建体积快序列 图 3-16 刀具参数 图 3-17 加工参数（3）新建体积块，点击 新建体积块，画出体积块截面图如图 3-18，点击 拉伸生成体积块如图 3-19。综合性实验18图 3-18 截面图 图 3-19 体积块图（4）屏幕演示结果如图 3-20 和 N
18、C 检测结果如图 3-21。图 3-20 屏幕演示结果 图 3-21 nc 检测结果3.6 铣右侧凸台的左侧平面（1）新建表面铣削序列。点新建-nc 序列-表面铣削，设置序列选项为。如图 3-22图 3-22 表面铣削序列设置（2）在接下来的对话框中设置刀具参数如图 3-23 和铣削参数如图 3-24，选择要加工面如图 3-25综合性实验19图 3-23 刀具参数图 3-24 加工参数 图 3-25 选择的面(3)屏幕演示结果如图 3-26 和 nc 检测如图 3-27图 3-26 屏幕演示结果 图 3-27 nc 检测结果3.7 铣左侧凸台的前端平面（1）新建表面铣削序列。序列参数设置如图
19、3-28.综合性实验20图 3-28 表面铣削参数设置（2）接下来设置刀具参数如图 3-29 和铣削参数如图 3-30，选择要加工面如图 3-31.图 3-29 刀具设定 图 3-30 铣削参数图 3-31 加工面的选择（3）屏幕演示结果如图 3-32 和 nc 检测如图 3-33.综合性实验21图 3-32 屏幕演示结果 图 3-33 nc 检测结果3.8 铣左侧凸台的曲面（1）新建曲面铣削序列如图 3-34，序列设置如图 3-35.图 3-34 新建序列 图 3-35 序列设置（2）接下来设置刀具参数如图 3-36 和序列加工参数如图 3-37。图 3-36 刀具参数 图 3-37 加工参
20、数（3）选择要加工的曲面如图 3-38。切削定义如图 3-39。综合性实验22图 3-38 选择要加工的面 图 3-39 切削定义（4）屏幕演示结果如图 3-40，nc 检测结果如图 3-41。图 3-40 屏幕演示结果 图 3-41 nc 检测结果3.9 铣右侧凸台的凹槽（1）新建 NC 序列-体积块如图 3-42。点确定后弹出刀具设定参数，参数如图 3-43。然后点击确定后再在如图所示的对话框中点设置，设定制造参数如图 3-44。图 3-42 新建序列 图 3-43 刀具参数综合性实验23图 3-44 制造参数（2）新建体积块，点击 新建体积块，点击 拉伸生成体积块如图 3-45图 3-4
21、5 新建的体积块图（3）屏幕演示结果如图 3-46 和 nc 检测如图 3-47。图 3-46 屏幕演示结果 图 3-47 nc 检测结果3.10 加工凹槽里面的孔（1）新建一孔加工序列，选择钻孔标准。如图 3-48。综合性实验24图 3-48 新建孔加工序列（2）然后设置刀具参数如图 3-49 和制造参数如图 3-50。图 3-49 刀具参数 图 3-50 制造参数（3）然后选择要加工的孔的轴线如图 3-51。图 3-51 孔的选取（4）屏幕演示结果如图 3-52，nc 检测结果如图 3-53。综合性实验25图 3-52 屏幕演示结果 图 3-53 nc 检测结果3.11 倒角（1）新建一轨
22、迹加工序列如图 3-54，设定刀具参数如图 3-55，制造加工参数如图 3-56。图 3-54 新建轨迹加工 图 3-55 刀具参数综合性实验26图 3-56 制造参数（2）点击 ，草绘要倒角的轨迹如图 3-57.然后在下一步中选择刚刚画好的轨迹如图 3-58。图 3-57 倒角轨迹 图 3-58 选择画好的轨迹（3）然后得到屏幕演示结果如图 3-59 和 nc 检测结果如图 3-60。图 3-59 屏幕演示结果 图 3-60 nc 检测结果综合性实验27第四章 CL 数据的输出和 NC 代码的生成单击菜单管理器中的【制造】|【输出】|【NC 序列】选项，在“NC 序列列表”菜单下选择组，组名
23、为 daima,在【轨迹】菜单下选择【文件】选项，在【输出类型】菜单下选择下选中“MCD 文件”和“计算 CL”选项，单击“完成”选项，弹出“保存副本”对话框。输入 CL 文件的名称，单击“确定”按钮，弹出“后置期处理选项” ，完成后，单击“完成” ，弹出“后处理列表”菜单，经过刀具计算生成刀位文件，将其转换为 NC 代码文件，此过程成为后处理。单击“关闭”窗口，在单击【Done Output】|【完成/返回】选项。打开工作目录，选择 00P10.Tap 文件，用记事本打开，便可看到生成的 NC 代码文件，部分代码如下所示综合性实验28图 4-1 nc 序列输出对话框图 4-2 保存副本对话框
24、 图 4-3 工作目录中的 nc 序列文件第五章 设计总结这次课程设计历时二个星期左右，通过课程设计，发现自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。短短两个星期的课程设计，仔细回想起来。自己学到了许多东西。首先是这次课程设计让我进一步掌握了 Pro/e 这个功能强大的绘图软件，了解零件的基本设计方法和设计过程，掌握到这个 CAD/CAM 的基本知识，培养了我数控编程和数控加工的能力。另外，通过工程图的绘制再次巩固了 Auto CAD 的基本功能。想想一开始什么都不知道到自己查资料慢慢实践终于建出模型和加工模拟出来的喜悦就感慨颇多。通过这
25、次课程设计，我深深地知道了团队之间相互协作、相互帮助的重要性。虽然每综合性实验29个人的题目都不同，但加工理念是才差不多的，大家一起研究探讨出一个较合理的方案。课程设计是一项综合性的任务，过程中会遇到很多问题，我们在一起互相探讨，不懂的问题及时查资料或问老师，争取把作业做得最好。课程设计还让我懂得了机械加工工艺过程和机械加工中应该注意的一些基本问题。比如说刀具的选择，用什么材料余量怎样进行加工等等。让我知道哪了机械这门课程的魅力和严谨的素养。总之我发现我所掌握的还远远不够，还需要学习和实践。我会慢慢的充实自己的第六章 参考文献【1】杜可可，机械制造技术基础课程设计指导.北京：人民邮电出版社， 2007.12 【2】肖乾，Pro/Engineer Wildfire 3.0 中文版实用教程.北京：中国电力出版设，2008【3】狄瑞坤等，机械制造工程.杭州：浙江大学出版社，2001.1【4】詹友刚，Pro/Engineer 中文野火版 2.0 数控加工教程 .北京：机械 工业出版社，2007.7
