Creo2.0数控加工说明书.doc
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1、综合性实验任务书一、设计题目: 零件的CAD/CAM综合设计二、设计目的 综合性实验是开设三维CAD、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、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: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的综合运用能力。三、设计任务本设计以某一具体的机械
2、零件为设计对象(零件图见附图)。主要设计任务:1三维CAD造型:熟悉并掌握机械CAD/CAM软件PRO/ENGINEER的草绘模块、零件模块进行三维CAD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(需选择毛坯、机床、刀具、切削用量、夹具辅具量具等);3. 数控加工程序设计:在Pro/Engineer软件平台下,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、加工机床、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与型号,生成数控加工程序;4. 数控加工仿真:在Pro/Engineer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
3、工件由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,容包括班级,“综合性实验课程设计说明书”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、
4、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,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
5、办法与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软件的熟悉程度 4. 实验报告文挡的质量。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: 综合性实验课程设计说明书设计题目:板件 零件的计算机辅助设计与制造班 级 09机械3班学 生 国梁 指导教师 海 华东交通大学机电学院 2012年12月17日 目录第1章 Creo2.0系统简介5 1.1 Creo2.0简介5 1.2 Creo2.0主要功能模块介绍5第2章 设计思路6第3章
6、 实体建模7 3.1 创建工作目录7 3.2 零件设计8第4章 数控加工134.1 数控加工工艺的分析134.2本零件的具体工艺分析134.3导入参照模型144.4创建工件164.5仿真加工174.6后处理27第5章 设计小结29参考文献30附录31第一章 Creo2.0系统简介1.1 Creo2.0简介2012年3月,PTC公司宣布Creo 2.0上市,推出正式版的Creo应用程序。Creo 是一个可伸缩的套件,集成了多个可互操作的应用程序,功能覆盖整个产品开发领域。Creo 的产品设计应用程序使企业中的每个人都能使用最适合自己的工具,因此,他们可以全面参与产品开发过程。除了Creo Par
7、ametric 之外,还有多个独立的应用程序在2D和3D CAD建模、分析及可视化方面提供了新的功能。Creo 还提供了空前的互操作性,可确保在部和外部团队之间轻松共享数据利用Creo 2.0可以进行零件设计、产品装配、数控加工、钣金件设计、模具设计、机构分析、有限元分析和产品数据库管理等。1.2 Creo2.0主要功能模块介绍(1)草绘模块草绘模块用于绘制和编辑二维平面草图。绝大部分的三维造型都是通过对二维草绘截面的一系列操控而得到的。所以二维草绘在整个三维实体造型的过程中具有非常重要的作用,是使用零件模块进行三维建模的重要步骤。在使用零件模块创建三维实体造型过程中,当需要进行二维草绘时,系
8、统会自动切换到草绘模块。另外,在零件模块中绘制二维平面草图时,也可以直接读取在草绘模块下绘制并储存的文件。(2)零件模块零件模块是用于创建和编辑三维实体造型的。在大多数情况下,创建三维实体模型是使用Creo 2.0软件进行产品设计和开发的主要目的,因此零件模块也是参数化实体造型最基本和核心的模块。利用Creo 2.0软件进行三维造型的过程,实际上就是使用零件模块依次进行创建各种类型特征的过程。(3)Creo2.0-NC模块Creo2.0-NC模块用于生成数控加工的相关文件。Creo2.0系统的相关性可以将设计模型变化体现到加工信息中。Creo2.0-NC生成的文件包括刀位数据文件、刀具清单、操
9、作报告。中间模型和机床控制文件。用户可以对生成的刀具轨迹进行检查,如果不符合要求,则可以对NC工序进行修改。如果刀具轨迹符合要求,则可以调用后处理器以生成数控加工代码,为数控机床加工提供数据。第二章 设计思路本次课程设计是通过Creo2.0软件实现的。我们这次课程设计主要应用其三维建模、NC制造两个模块。我的设计课题是板件的绘制和加工。设计步骤如下:1、三维造型:用零件设计模块进行产品的三维建模。由于本零件外形呈长方体状且没有曲面,所以可以用拉伸的特征进行建模。再通过钻孔即可完成对该零件的三维建模。2、NC加工:本模块提供了一般的数控加工方式,我们在应用中可对其进行简单的设置即可。由于我已创建
10、了工件,所以只需装配进去即可。然后是毛坯的创建,这个可以在零件模块中创建好然后导入NC加工中,也可以在NC加工中自行创建。我采用的是在NC加工中自行创建。第三章 实体建模创建如图3-1所示三维造型,具体步骤如下:图3-1板件实体模型3.1 创建工作目录Creo2.0的工作目录是在使用Creo2.0过程中管理模型文件的地方,Creo2.0有其默认的工作目录,但是根据实际情况往往需要创建多个工作目录。例如:在实际建模过程中,可以根据不同的总成,建立不同的工作目录,将一个总成的零件模型存放在一个工作目录中。一个工作目录在硬盘的资源管理器中体现为一个文件夹。创建好工作目录后,为了便于模型文件的管理,还
11、可以设置子工作目录。具体操作:启动【Creo】打开【文件】菜单单击【管理会话】选择【选择工作目录】,如图3-2所示。即可打开如图3-3所示对话框,选择需要作为工作目录的文件夹后,按【确定】按钮即完成工作目录的创建。图3-2设置工作目录图3-3选择工作目录3.2 零件设计(1)单击【新建】按钮选择类型下的【零件】输入名称按【确定】按钮图3-4 新建零件界面由于我电脑里装的Creo2.0已经设置好了公制单位模版,故可以直接选中使用缺省模版,否则就必须自行选择公制模版。(2)进入如图3-4界面,单击【模型】菜单【基准】选项卡【草绘】按钮,即可进入草绘界面。如图3-5所示:图3-5 草绘窗口(3)绘制
12、如图3-6所示长方形草绘图形:图3-6 长方形草绘图形(4)绘制完成后单击【确定】按钮 ,系统自动转入三维绘图模型中,单击【形状】选项卡中的【拉伸】按钮,系统默认是【实体】,接受。然后选择【指定拉伸深度】按钮,输入20。最后单击【确定】按钮,系统自动生成如图3-7所示图形:图3-7拉伸后的长方体图形(5)如第3、4步所示绘制如下草绘图形和拉伸厚度为10的实体模型: 图3-8 菱形草绘图形 图3-9菱形拉伸图形(6)如上述步骤绘制40、高度为10的圆柱凸台所示模型:图3-10 拉伸后的圆柱体图形(7) 如第3、4步所示绘制如下草绘和实体图形: 图3-11凹槽草绘图形 图3-12凹槽拉伸图形(8)
13、在实体模型上选中上一步完成的凹槽,单击【编辑】选项卡上的【镜像】按钮,系统弹出镜像对话框如图3-13所示,选择TOP基准面作为镜像平面,然后按【确定】按钮就完成了镜像的操作,如图3-14所示:图3-13镜像对话框 图3-14凹槽镜像后图形(9)如上述步骤再次镜像已完成的两个凹槽,此次选择RIGHT基准面作为镜像平面。完成后的图形如图3-14所示:(10)按上述【拉伸】步骤具体操作绘制的拉伸孔,不同的是此处选择【贯穿全部】和【切除材料】按钮,草绘图形和完成的拉伸孔如图3-15和3-16所示:图3-14凹槽再次镜像后图形图3-15草绘孔 图3-16创建完成的孔(11)单击【工程】选项卡中的【倒角】
14、工具,系统弹出倒角对话框,选中上述三个圆孔的边,在倒角尺寸里输入1. 最后按【确定】按钮就完成了倒角的创建。如图3-17所示:(12)通过上述步骤的操作就完成了工件三维实体模型的创建。主要用到了【拉伸】(长材料和去除材料)、【倒直角】,其实创建孔是也可以直接用【孔特征】来创建,本次操作我选择了拉伸去除材料。图3-17倒直角 第四章 数控加工4.1 数控加工工艺的分析程序编制人员在进行工艺分析时,要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料,根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床、制定加工方案、确定零件的加工顺序、各工序所用刀具、夹具和切削用量等。4.1.1机
15、床的合理选用概括起来有三点:要保证加工零件的技术要求,加工出合格的产品。有利于提高生产率。尽可能降低生产成本(加工费用)。4.1.2加工方法的选择与加工方案的确定(1)、加工方法的选择加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多,因而在实际选择时要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。此外,还应考虑生产率和经济性的要求以及工厂的生产设备等实际情况。常用加工方法的经济加工精度及表面粗糙度可查阅有关工艺手册。(2)、加工方案确定的原则零件上比较精密表面的加工,常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根
16、据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的,还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。确定加工方案时,首先应根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求,初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。例如,对于孔径不大的IT7级精度的孔,最终加工方法取精铰时,则精铰孔前通常要经过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。4.1.3切削用量的确定切削用量包括主轴转速(切削速度)、背吃刀量、进给量。对于不同的加工方法需要选择不同的切削用量并应编入程序单。合理选择切削用量的原则是:粗加工时一般以提高生产率为主,但也应考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床
17、说明书、切削用量手册,并结合经验而定。4.2本零件的具体工艺分析本零件材料采用45钢,毛坯为锻造成型。具体工序如下:1、 粗铣底平面2、 粗铣零件外围轮廓3、 精铣零件外围轮廓4、 铣圆柱凸台5、 铣菱形凸台6、 铣4个凹槽7、 精铣圆柱上平面8、 钻的孔9、 对3个的孔倒直角10、铰的孔刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是:安装调整方便,刚性好,耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸
18、相适应。生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。在经济型数控加工中,由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行,占用辅助时间较长。因此,必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则:尽量减少刀具数量;一把刀具装夹后,应完成其所能进行的所有加工部位;粗精加工的刀具应分开使用,即使是相同尺寸规格的刀具;先铣后钻;先进行曲面精加工,后进行二维轮廓精加工;在可能的情况下,应尽可能利用数控
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