CADCAM機(jī)械課程設(shè)計心得與任務(wù)承擔(dān)

《CADCAM課程設(shè)計》任務(wù)書

設(shè)計題目：

選題1、電動絞盤外形設(shè)計與制造

選題2、光桿排線器設(shè)計與制造

一、目的：

計算機(jī)輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM）技術(shù)已經(jīng)用于研究、開發(fā)、制造等方面。由于這

一技術(shù)將計算機(jī)高速而精確的計算能力、大容量存儲和處理數(shù)據(jù)的J能力與人的邏輯判斷、綜

合分析能力以及發(fā)明性思維結(jié)合起來，從而產(chǎn)生了巨大的威力，應(yīng)用范圍及廣，經(jīng)濟(jì)效益明

顯。目前，在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)形成了有關(guān)計算機(jī)輔助設(shè)計與制造的研究、開發(fā)、制造、銷售以

及征詢服務(wù)的新產(chǎn)業(yè)。

本課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握計算機(jī)輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM）技術(shù)日勺基本理論、基

本知識和基本技能，學(xué)會多種常用的計算機(jī)輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM）技術(shù)H勺基本措施,

并具有計算機(jī)輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM）U勺初步能力。

二、規(guī)定：

CAD/CAM課程設(shè)計的基本規(guī)定是結(jié)合?種經(jīng)典的機(jī)械產(chǎn)品，綜合運(yùn)用計算機(jī)輔助設(shè)計

與制造（CAD/CAM）技術(shù)的基本措施，對經(jīng)典的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計、數(shù)控編程、工藝編程

等。通過設(shè)計深入提高學(xué)生計算機(jī)輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM）H勺能力。

在設(shè)計過程中必須做到：

（1）隨時復(fù)習(xí)教科書、聽課筆記及習(xí)題。

（2）及時理解有關(guān)資料，做好準(zhǔn)備工作，充足發(fā)揮自己的主觀能動性和發(fā)明性。

（3）按預(yù)定計劃循序完畢任務(wù)。

三、設(shè)計內(nèi)容：

1、零件測繪、建模和零件圖繪制

2）零件加工工藝分析和數(shù)控編程

3）零件制造

4）編寫設(shè)計闡明書

（1）目錄；

（2）任務(wù)書及進(jìn)度安排；

（3）設(shè)計制造過程；

（4）設(shè)計小結(jié)（心得體會）；

（5）參照文獻(xiàn)資料。

四、注意事項：

1、課程設(shè)計過程中時發(fā)現(xiàn)問題，首先應(yīng)自己考慮，查找資料，提山自己的見解和意見，

與指導(dǎo)教師磋商，不應(yīng)向指導(dǎo)教師直接尋求答案。

2、設(shè)計時學(xué)生必須在規(guī)定W、J教室進(jìn)行沒口，未經(jīng)同意不得缺席，常常遲到或曠課者，除

按考勤記錄外，視情節(jié)輕重，影響設(shè)計成績。

3、在最終一周星期五下午，將設(shè)計闡明書和實物上交，遲交者扣分。

五、參照書目：

Pro/ENGINEERwildfire3.0機(jī)械設(shè)計實例教程趙秋玲電子工業(yè)出版社2023

MastercamX4中文版從入門到精通胡仁喜，劉昌麗,董榮榮機(jī)械工業(yè)出版社2023

制造工藝實訓(xùn)教程劉鎮(zhèn)昌主編機(jī)械工業(yè)出版社2023

《CADCAM課程設(shè)計》進(jìn)度安排

周次日期重要內(nèi)容成果

1）人員分組、任務(wù)分解

12）零件三維建模（PRO-E或MASTERCAM環(huán)境下）三維零件圖

3）熟悉機(jī)床操作

零件制造工藝規(guī)劃

1）數(shù)字化制造工藝規(guī)劃，編制數(shù)控制造工藝過程卡闡明，制造工藝過程

2

2）編制數(shù)控程序、制造仿真（在UASTERCAM環(huán)境下）卡數(shù)控代碼，仿真過

程

1）零件數(shù)控制造合格零件實體，課程

3

2）整頓課程設(shè)計闡明書設(shè)計闡明書

建模過程

L新建一種文獻(xiàn)

（1）執(zhí)行文獻(xiàn)新建命令，彈出新建對話框。

拔模斜度

(1)單擊拔模按鈕，設(shè)置角度為1°

s?選取一組曲面以進(jìn)行拔根。

公［1個平面.］卮11平面ZZ11.00vZ

參照分割角度選項屬性

(2)單擊確定同

3.倒角

(1)單擊倒角按鈕，設(shè)置dxd倒角半徑為3,選用底面邊線，單擊

確定日

4.拉伸扇形

（I）創(chuàng)立一種基準(zhǔn)平面1,選用（倒角與曲面的相交線）

（2）單擊草繪按鈕，選擇基準(zhǔn)平面1為草繪平面

（3）繪制草繪圖

(4)單擊拉伸按鈕，并單擊清除材料按鈕，高度能切除即可

(5)單擊倒圓角按鈕，設(shè)置半徑為0.5,選用扇形區(qū)域日勺邊線

(6)在模型樹下同步選中拉伸，然后單擊陣列按鈕，按軸旋轉(zhuǎn)，360°

內(nèi)設(shè)置4個

5.圓柱邊上的切除材料

(1)創(chuàng)立基準(zhǔn)平面2偏移圓柱平面12

(2)單擊草繪按鈕，選擇基準(zhǔn)平面2為草繪平面

(3)繪制草繪圖

(1)單擊拉伸按鈕，并單擊清除材料按鈕，高度設(shè)置合適即可

(2)單擊拔模按鈕，設(shè)置角度為2。

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匕旦o上狼：~?囿.)z。,，?顯幺憶J田園,百切01

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“黑分創(chuàng)角度場理量性

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37角

3面ni?ii'i：

J(.m_CSYS_DBP

“修I

?噸>蝮”1

沙科度1

§你角1

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*經(jīng)2

?臼陽列1，拉伸1

Z7BT12

單拄3

?C?拄修2

?在M一入

fQz

(5)單擊倒圓角按鈕，設(shè)置圓角半徑為4,選用底角日勺兩條邊線

（6）在模型樹下選中拉伸，然后單擊陣列按鈕，按軸旋轉(zhuǎn)，360°內(nèi)

設(shè)置8個

6.抽殼

（1）單擊抽殼按鈕，選用圓柱上平面，設(shè)置厚度為2.5

7.倒圓角

單擊到圓角按鈕，設(shè)置圓角半徑為6

6按住CTRL鍵選取邊以添加到案中,或通過選取一條邊或一個曲面創(chuàng)建新集。

陶濟(jì)50廠習(xí)

設(shè)置過渡段選項屬性

Z7T0P

￡7FRONT

關(guān)xPRTCSYSDEF

草蔡1

旋轉(zhuǎn)1

上斜度1

、倒角1

Z7DTM1

苜蛉2

單擊倒圓角按鈕，設(shè)置如下圖

割口口僭隰g|0.506.00v800v%

設(shè)置過渡段選項屬性

單擊倒圓角按鈕，設(shè)置圓角半徑為1

4.偏移

(1)選用曲面，執(zhí)行編輯，偏移命令，設(shè)置如下

-1?選取任意數(shù)量的曲面組進(jìn)行的.

，八生內(nèi)部S2P0W1-50v//。1。00v

參照選項展性

Z7RIGHT

Z7Top

Z7FRONT

%FRTISYSJ）訂

亙繪1

?。b旋轉(zhuǎn)1

0斜度1

2倒角1

Z7DTM1

莖給2

+回降列1/拉伸1

Z7DTB2

(2)單擊確定回

9.倒圓角

(1)單擊倒圓角按鈕，對各個邊進(jìn)行到圓角，上曲面扇形倒角半徑0.5

其他為1

10.內(nèi)部構(gòu)造

(1)單擊草繪按鈕，設(shè)置蓋口處為基準(zhǔn)平面3,繪制草繪圖

(2)單擊拉伸，設(shè)置厚度為2.5,

(1)單擊草繪按鈕，設(shè)置基準(zhǔn)平面4偏移基準(zhǔn)平面3距離為16,以

基準(zhǔn)平面4為草繪平面，繪制草繪圖

(1)單擊拉伸，厚度為2.5

(1)單擊草繪按鈕，設(shè)置基準(zhǔn)平面3為草繪平面，繪制草繪圖

(4)單擊拉伸按鈕，單擊清除材料按鈕，高度設(shè)置為283,單擊確

(1)單擊斜度按鈕，設(shè)置如下

,中選取一組曲面以進(jìn)行拔模。

一|面

參照分割角度

F1同囿

理樹▼

顯示（&）▼〕[設(shè)置《）▼]

繪

篁

1

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轉(zhuǎn)

￡旋

21

度

斜

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角

倒

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繪

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2

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3陣

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-1/拉伸1

77回

DSTM2繪

向3

陣

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-tx2iLOCALGRC

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圓

-,倒

倒

圓

.『

倒

.圓

倒

./o7國

-

DT偏

M3距

s.

（1）單擊草繪按鈕，設(shè)置基準(zhǔn)平面3為草繪平面。繪制草繪圖

（2）單擊拉伸按鈕，設(shè)置高度為7,單擊清除材料按鈕

（1）單擊倒圓角按鈕，對中間部分倒圓角

（2）單擊偏移按鈕，繪制如下

顯示?)▼［設(shè)置⑥)▼

Z7四

回

LOCAL.GRC

節(jié)

圖

角

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拉11

經(jīng)

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伸

區(qū)

拉12

度

斜18

H迂7

伸

拉13

圓

泡

角

(9)生成如下圖

(10)進(jìn)行倒圓角，然后完畢保留

數(shù)控加工工藝的基本過程及工藝描述

(1)確定進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容

(2)進(jìn)行零件數(shù)控加工的工藝分析

(3)數(shù)控加工的工藝設(shè)計

(4)工件裝夾

(5)后處理工作

機(jī)床的選擇

(1)數(shù)控機(jī)床重要規(guī)格的尺寸應(yīng)與工件的輪廓尺寸相適

應(yīng)。即小時共建應(yīng)當(dāng)選擇小規(guī)格的機(jī)床加工，而大的工件則

選擇大規(guī)格的機(jī)床加工，做到設(shè)備的合理使用。

(2)機(jī)床構(gòu)造取決于機(jī)床規(guī)格尺寸，加工工件的重量等

原因口勺影響。

（3）機(jī)床代J工件精度與工序規(guī)定的加工精度相適應(yīng)。根

據(jù)零件的加工精度規(guī)定選擇機(jī)床，如精度規(guī)定低的粗加工工

序，應(yīng)選擇經(jīng)度低的機(jī)床，精度規(guī)定高的精加工工序，應(yīng)選

擇精度高口勺機(jī)床。

（4）機(jī)床的功率與剛度以及機(jī)動范圍應(yīng)與工序的性質(zhì)和

最合適口勺切削用量相適應(yīng)。如粗加工工序清除的毛坯余量

大，切削余量選得大，就規(guī)定機(jī)床有天的功率和很好的剛度。

（5）裝夾以便，夾具構(gòu)造簡樸也是選擇數(shù)控設(shè)備需要考

慮的一種原因。選擇采用臥式數(shù)控機(jī)床，還是選擇立式數(shù)控

機(jī)床，將直接影響所選擇口勺夾具的構(gòu)造和加工坐標(biāo)系，直接

關(guān)系到數(shù)控編程的難易程度和數(shù)控加工的可靠性。

此處選擇數(shù)控機(jī)床為SIEMENS銃床

道具的選擇及材料

道具的選擇是數(shù)控加工的重要工藝內(nèi)容之一，它不僅影

響機(jī)床日勺加工效率，并且直接影響加工質(zhì)量。編程時，選擇

道具一般要考慮，機(jī)床的加工能力，工序內(nèi)容，工件材料等

原因。

與老式的加工措施相比，數(shù)控加工對刀具日勺規(guī)定更高。

不僅規(guī)定精度高，剛度高，耐用度高，并且規(guī)定尺寸穩(wěn)定，

安裝調(diào)整以便。這就規(guī)定用新型優(yōu)質(zhì)材料數(shù)控加工刀具，并

優(yōu)選刀具參數(shù)。

選用刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件口勺表面尺寸和形

式相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周圍輪廓的加工，常采用立銃

刀。銃削平面時，應(yīng)選用硬質(zhì)合金刀片銃刀；加工凸臺或凹

槽時，選用速鋼立銃刀。

對某些立體型面和變斜角輪廓形的加工，常采用球頭銃刀，

環(huán)形銃刀，鼓形銃刀，錐形刀和盤形刀。

曲面加工常采用球頭銃刀，但加工曲面較低平坦部位時，刀

具以球頭頂?shù)度星邢?，切削條件較差，因而采用環(huán)形銃刀

數(shù)控加工工序

主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度

工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格

r/minmm/min

1粗銃外形T01①6球刀700300

2精銃外形T01中6球刀700300

3雕刻T-MAXT02①1刻字刀700300

4粗銃內(nèi)腔T03①8圓鼻刀700300

數(shù)控加工仿真

這里先要借助實體建模建立的模型，并且要對機(jī)床，刀具,

以及多種加工參數(shù)選擇設(shè)置。對這些選擇要可以滿足所加工

表面H勺精度等級。然后進(jìn)行NC序列設(shè)置，加工軌跡演示及

NC檢測，最終生成零件數(shù)控加工的有關(guān)文獻(xiàn)（如刀位數(shù)據(jù)

文獻(xiàn)，刀具清單和數(shù)控加工代碼等）

需要注意口勺問題是加工確定加工次序及走到路線，考慮刀具

H勺進(jìn)，退刀（切入，切出）路線時，刀具H勺切入，切出點(diǎn)應(yīng)

沿零件輪廓日勺切線上，以保證工件輪廓光滑；應(yīng)防止在工件

輪廓面上垂直上，下刀而劃傷工件表面；盡量減少在輪廓加

工切削過程中日勺暫停（切削力忽然變化導(dǎo)致彈性變形），以

免留下刀痕。故外輪廓加工采用順銃方式，刀具沿切線方向

切入和切出。

在數(shù)控加工中，常常要注意并防止刀具在運(yùn)動過程中與

夾具或工件發(fā)生意外碰撞，為此必須設(shè)法告訴操作者有關(guān)編

程中的刀具運(yùn)動路線，這是數(shù)控加工中關(guān)鍵所在。

MasterCAM的編程仿真

需要加工的零件模型圖（減速箱后蓋）

1.打開轉(zhuǎn)換好W、Jigs文獻(xiàn)，旋轉(zhuǎn)零件使要加工的外形面朝向Z軸，

減速箱蓋的最高高度為34.99mm,最大直徑為9().29mm,因此我們將

毛坯材料設(shè)置為高度37mm,直徑91mm內(nèi)實體圓柱

也顯示

)適度化

。線架加工

。實體

素材原點(diǎn)

視角座標(biāo)在

x

Y

Z

2.先用等高外形進(jìn)行外形粗銃，選用直徑6mm的球刀，將要加工時

外形面所有選中

加工面預(yù)留量為0.3mm

等高外形粗加工成果如下圖所示

3.然后采用精加工放射狀進(jìn)行精銃，還是選用直徑6mmH勺球刀,

將要加工的外形面所有選中

刀具直徑：6.0刀角半徑：30

Coolant...主軸方向：?順時針▼

進(jìn)給率：300.0主軸轉(zhuǎn)速：1000

進(jìn)刀速率：500提刀速率：0001

□強(qiáng)制換刀上快速提刀

放射狀精加工的成果如下圖所示

外形的精粗加工都是同一把刀，因此我們把NC在一起導(dǎo)出，保留為

“外形精粗加工.nc”

4.再進(jìn)行T-MAX字日勺雕刻，采用粗加工平行銃削，選用直徑1mm

的雕刻刀，將要雕刻字選中

刀具直徑：L0刀角半徑：05

C。。15t…]主軸方向：順時針▼

進(jìn)給率：300.0主軸轉(zhuǎn)速：1000

進(jìn)刀速率：30.0提刀速率：0.001

強(qiáng)制換刀0快速提刀

字日勺仿真成果如下圖所示

導(dǎo)出T-MAX字的NC程序為“T-MAX.nc”

5.應(yīng)時間有限，我們就重要加工外形，內(nèi)腔就是銃出個大概形狀即

可以了，重新打開igs文獻(xiàn)，旋轉(zhuǎn)零件使要加工的內(nèi)腔朝向Z軸，材

料毛坯設(shè)置還是和銃外形面是設(shè)置同樣，就是改了下視點(diǎn)坐標(biāo)

”顯示

叼適度化

。線架加工

。實體

素材原點(diǎn)

視角座標(biāo)在

x

Y

Z

6.內(nèi)腔加工采用曲面粗加工挖槽，選用直徑8mm,刀角半徑1mm

使用螺旋切削方式，預(yù)留量為0,最終仿真成果如下圖所示

導(dǎo)出內(nèi)腔NC程序為“內(nèi)腔挖槽.nc”《NC程序詳見附件》

課程設(shè)計心得

為期三周的課程設(shè)計終于結(jié)束了，這是第一次實踐課程設(shè)

計，需要接觸機(jī)床加工零件，說實話，機(jī)床操作大家都不會,

我想沒一種人會吧，只是大二精工實習(xí)的時候稍微學(xué)了一點(diǎn)

點(diǎn)，目前早忘得一干二凈了！全考碩士學(xué)長幫我們操作機(jī)床,

銃床加工比我們想象中的要慢諸多諸多，大概每組的零件加

工都差不多要20個小時.

第一周吧，接到任務(wù)都不懂得干什么，我們組做的是減

速箱蓋，當(dāng)時老師沒給我們簡介清晰那個可以自動編程的軟

件MasterCAM,還認(rèn)為是和ProE的建模軟件，不過網(wǎng)上有

關(guān)MasterCAM的資料不是諸多，和ProE,UG是沒得比的I，

不過感覺很奇怪，這樣好口勺軟件用的人這樣少，并且這軟件

之前從沒聽說過，教程貌似也不多不懂得它尚有數(shù)控自動編

程的功能，這個軟件真的很強(qiáng)大，絕對很強(qiáng)大。導(dǎo)致第一周

大家都不懂得干什么，認(rèn)為要自己手動編程，差不多都放棄

了，有個同學(xué)叫他朋友幫忙用其他軟件編出了程序，不懂得

他朋友用的是什么軟件！第二周的時候才開始學(xué)

MasterCAM,網(wǎng)上好不輕易找到了個X3版本歐J,帶漢化和

破解,剛開始的時候是下了最新版本的X4并且剛升級到

MU1,不過下好了按安裝闡明一步步操作下來，也沒出現(xiàn)過

什么異常，可是就是打不開，說什么sim找不到，裝裝卸卸

了好幾次，終于火了，下了個X3版本日勺裝了，成果一次通

過，真是汗顏！之后就立即去圖書館借了有關(guān)的教程書，其

實有關(guān)MasterCAMH勺書真的很少，找了很久才找到。跑回

寢室打開軟件，翻開書開始熟悉操作界面，操作界面看起來

很復(fù)雜，全是按鈕，看著頭疼。MasterCAM和其他建模軟件

同樣也可以自己畫2D和3D圖形,不過我沒時間從頭開始學(xué),

直接跳到數(shù)控加工編程！第一次不懂得直接就把prt文獻(xiàn)導(dǎo)

進(jìn)去，想要選擇面加工H勺時候，不像書上那樣可以一種一種

面選擇，我一選就是所有H勺面都選上了，這樣搞來搞去搞了

好長時間，軟件卸載又安裝了好多次，成果還是同樣，一氣

之下就不想學(xué)了！后來向同學(xué)埋怨的時候，他告訴我要先用

ProE保留副本為igs格式文獻(xiàn)，否則直接導(dǎo)進(jìn)去無法使用的I,

這最重要的一步老師忘了沒和我們說，害我揮霍了兩天時間

真是汗呀！

MasterCAM算是入門了，其實只是銃床加工入門而已，

加工時諸多參數(shù)需要設(shè)置，其實沒實際經(jīng)驗，只是按書上差

不多設(shè)置，主線不懂得怎樣設(shè)置能到達(dá)最合理，最效率的加

工效果，不過做口勺多了總會慢慢熟悉歐I!在仿真模擬的時候,

基本上能用的加工方式都用過，之后對比那種最終效果最

佳，效率最高，其實參數(shù)的設(shè)置很重要，對加工效果影