CADCAM機(jī)械課程設(shè)計(jì)心得與任務(wù)承擔(dān)

《CADCAM課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書(shū)

設(shè)計(jì)題目：

選題1、電動(dòng)絞盤(pán)外形設(shè)計(jì)與制造

選題2、光桿排線器設(shè)計(jì)與制造

一、目的：

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)已經(jīng)用于研究、開(kāi)發(fā)、制造等方面。由于這

一技術(shù)將計(jì)算機(jī)高速而精確的計(jì)算能力、大容量存儲(chǔ)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(lái)，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(guó)家已經(jīng)形成了有關(guān)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造的研究、開(kāi)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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)日勺基本理論、基

本知識(shí)和基本技能，學(xué)會(huì)多種常用的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)H勺基本措施,

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

二、規(guī)定：

CAD/CAM課程設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

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

等。通過(guò)設(shè)計(jì)深入提高學(xué)生計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）H勺能力。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須做到：

（1）隨時(shí)復(fù)習(xí)教科書(shū)、聽(tīng)課筆記及習(xí)題。

（2）及時(shí)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(dòng)性和發(fā)明性。

（3）按預(yù)定計(jì)劃循序完畢任務(wù)。

三、設(shè)計(jì)內(nèi)容：

1、零件測(cè)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(xiě)設(shè)計(jì)闡明書(shū)

（1）目錄；

（2）任務(wù)書(shū)及進(jìn)度安排；

（3）設(shè)計(jì)制造過(guò)程；

（4）設(shè)計(jì)小結(jié)（心得體會(huì)）；

（5）參照文獻(xiàn)資料。

四、注意事項(xiàng)：

1、課程設(shè)計(jì)過(guò)程中時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，首先應(yīng)自己考慮，查找資料，提山自己的見(jiàn)解和意見(jiàn)，

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(jì)時(shí)學(xué)生必須在規(guī)定W、J教室進(jìn)行沒(méi)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(jì)成績(jī)。

3、在最終一周星期五下午，將設(shè)計(jì)闡明書(shū)和實(shí)物上交，遲交者扣分。

五、參照書(shū)目：

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

MastercamX4中文版從入門(mén)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(shí)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(jì)》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(guò)程卡闡明，制造工藝過(guò)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(guò)

程

1）零件數(shù)控制造合格零件實(shí)體，課程

3

2）整頓課程設(shè)計(jì)闡明書(shū)設(shè)計(jì)闡明書(shū)

建模過(guò)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(duì)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(gè)平面.］卮11平面ZZ11.00vZ

參照分割角度選項(xiàng)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(shù)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(gè)

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。

文付■他如媳的。)蟲(chóng)9分新⑷mt>1)應(yīng)用程序a)?a(i)"助小)

匕旦o上狼：~?囿.)z。,，?顯幺憶J田園,百切01

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⑨口H宣Z',|i-—=□X-rZII

“黑分創(chuàng)角度場(chǎng)理量性

?aw

37角

3面ni?ii'i：

J(.m_CSYS_DBP

“修I

?噸>蝮”1

沙科度1

§你角1

口MVt

*經(jīng)2

?臼陽(yáng)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(shù)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(gè)

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(guò)選取一條邊或一個(gè)曲面創(chuàng)建新集。

陶濟(jì)50廠習(xí)

設(shè)置過(guò)渡段選項(xiàng)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(guò)渡段選項(xiàng)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(xiàng)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(duì)各個(gè)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(shù)▼

顯示（&）▼〕[設(shè)置《）▼]

繪

篁

1

赤

轉(zhuǎn)

￡旋

21

度

斜

1

角

倒

$>〃

繪

DT草Ml

2

列

3陣

if

-1/拉伸1

77回

DSTM2繪

向3

陣

-列

-tx2iLOCALGRC

殼1

圓

-,倒

倒

圓

.『

倒

.圓

倒

./o7國(guó)

-

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(duì)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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角

倒

圖

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角

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12

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倒

角

Z7

舊

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WSS繪5

2伸

拉11

經(jīng)

基6

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(guò)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(jì)

(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(shí)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(dòng)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(jiǎn)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(shí)，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(duì)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(shí)，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(shí)，應(yīng)選用硬質(zhì)合金刀片銃刀；加工凸臺(tái)或凹

槽時(shí)，選用速鋼立銃刀。

對(duì)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(pán)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(shí)，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(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)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(shí)體建模建立的模型，并且要對(duì)機(jī)床，刀具,

以及多種加工參數(shù)選擇設(shè)置。對(duì)這些選擇要可以滿足所加工

表面H勺精度等級(jí)。然后進(jìn)行NC序列設(shè)置，加工軌跡演示及

NC檢測(cè)，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(wèn)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(shí)，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(guò)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(dòng)過(guò)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(dòng)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(kāi)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(shí)體圓柱

也顯示

)適度化

。線架加工

。實(shí)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(shí)

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(shí)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(shí)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?yàn)椤癟-MAX.nc”

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

可以了，重新打開(kāi)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(shí)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?yàn)椤皟?nèi)腔挖槽.nc”《NC程序詳見(jiàn)附件》

課程設(shè)計(jì)心得

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

計(jì)，需要接觸機(jī)床加工零件，說(shuō)實(shí)話，機(jī)床操作大家都不會(huì),

我想沒(méi)一種人會(huì)吧，只是大二精工實(shí)習(xí)的時(shí)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(zhǎng)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(gè)小時(shí).

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(shí)老師沒(méi)給我們簡(jiǎn)介清晰那個(gè)可以自動(dòng)編程的軟

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

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

不過(guò)感覺(jué)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(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)，教程貌似也不多不懂得它尚有數(shù)控自動(dòng)編

程的功能，這個(gè)軟件真的很強(qiáng)大，絕對(duì)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(dòng)編程，差不多都放棄

了，有個(gè)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(shí)候才開(kāi)始學(xué)

MasterCAM,網(wǎng)上好不輕易找到了個(gè)X3版本歐J,帶漢化和

破解,剛開(kāi)始的時(shí)候是下了最新版本的X4并且剛升級(jí)到

MU1,不過(guò)下好了按安裝闡明一步步操作下來(lái)，也沒(méi)出現(xiàn)過(guò)

什么異常，可是就是打不開(kāi)，說(shuō)什么sim找不到，裝裝卸卸

了好幾次，終于火了，下了個(gè)X3版本日勺裝了，成果一次通

過(guò)，真是汗顏！之后就立即去圖書(shū)館借了有關(guān)的教程書(shū)，其

實(shí)有關(guān)MasterCAMH勺書(shū)真的很少，找了很久才找到。跑回

寢室打開(kāi)軟件，翻開(kāi)書(shū)開(kāi)始熟悉操作界面，操作界面看起來(lái)

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(huà)2D和3D圖形,不過(guò)我沒(méi)時(shí)間從頭開(kāi)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(shí)候，不像書(shū)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(lái)搞去搞了

好長(zhǎng)時(shí)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(lái)向同學(xué)埋怨的時(shí)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(wú)法使用的I,

這最重要的一步老師忘了沒(méi)和我們說(shuō)，害我揮霍了兩天時(shí)間

真是汗呀！

MasterCAM算是入門(mén)了，其實(shí)只是銃床加工入門(mén)而已，

加工時(shí)諸多參數(shù)需要設(shè)置，其實(shí)沒(méi)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，只是按書(shū)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(guò)做口勺多了總會(huì)慢慢熟悉歐I!在仿真模擬的時(shí)候,

基本上能用的加工方式都用過(guò)，之后對(duì)比那種最終效果最

佳，效率最高，其實(shí)參數(shù)的設(shè)置很重要，對(duì)加工效果影