基于ProE的產(chǎn)品設(shè)計及加工(畢業(yè)設(shè)計參考2).doc

廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院-1-畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計論論文文基基于于Pro/E的的產(chǎn)產(chǎn)品品設(shè)設(shè)計計及及加加工工系別：專業(yè):學(xué)號：姓名：指導(dǎo)老師:廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院-2-目錄畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書3摘要5第一章緒論6第二章基于Pro/E的產(chǎn)品設(shè)計92.1前言92.2Pro/E建模詳細(xì)步驟112.3PRO/E分模詳細(xì)步驟252.4本章小結(jié)37第三章數(shù)控加工刀路編制393.1凹模數(shù)控程序編制393.2MasterCAM實體驗證493.3生成凹模數(shù)控程序NC513.4傳輸NC至數(shù)控機(jī)床53結(jié)束語55致謝56參考資料57部份NC程序摘錄58廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院-3-2006-2007年度畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書設(shè)計（論文）題目：基于Pro/ENGINEER的產(chǎn)品設(shè)計及加工設(shè)計人姓名：任有武班級：04機(jī)械制造及自動化指導(dǎo)教師姓名：葉金玲一、設(shè)計（論文）內(nèi)容1、根據(jù)所給的題目要求，用Pro/E軟件進(jìn)行造型設(shè)計；2、完成數(shù)控加工工藝方案；3、利用Mastercam軟件編制加工刀具程序，并根據(jù)加工方案設(shè)置加工參數(shù)及實體加工模擬，執(zhí)行Post后處理產(chǎn)生NC程序；4、利用超軟或宇龍仿真軟件進(jìn)行數(shù)控加工軟件仿真；5、數(shù)控機(jī)床實際加工。二、設(shè)計（論文）的目的1、以實際產(chǎn)品為主線，培養(yǎng)學(xué)生做實際產(chǎn)品，滿足崗位要求的能力，培養(yǎng)學(xué)生掌握三維實體造型、分模設(shè)計，數(shù)控自動編程一體化技術(shù)的能力；2、熟練掌握三維造型軟件在模具設(shè)計中的應(yīng)用，包括三維實體模型建立模具裝配模型，設(shè)計分型面、生成模具成型零件的三維實體模型；3、鞏固學(xué)生對Pro/E軟件、Mastercam軟件、仿真軟件等的綜合應(yīng)用能力；4、加強(qiáng)學(xué)生機(jī)床的操作能力，使學(xué)生熟悉數(shù)控機(jī)床操作面板上各按鍵的功能，熟悉數(shù)控系統(tǒng)的基本功能和操作；5、掌握零件設(shè)計與加工的基本技能，如計算、繪圖、查閱設(shè)計資料和手冊，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。三、設(shè)計（論文）的主要技術(shù)指標(biāo)1、合理安排時間；2、建立準(zhǔn)確的模具造型；3、制定合理的加工工藝方案；4、實際加工過程準(zhǔn)確、熟練；5、畢業(yè)論文撰寫規(guī)范，條理清晰。廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院-4-四、進(jìn)度安排畢業(yè)設(shè)計時間共10周，具體工作進(jìn)度建議如下表：序號工作內(nèi)容預(yù)計時間（單位：周）1熟悉課題，調(diào)查了解，搜集資料12模具造型設(shè)計3.53確定加工工藝方案，刀路編制24數(shù)控加工軟件仿真15實際加工1.56整理資料，編寫畢業(yè)設(shè)計論文1五、參考資料參見以下有關(guān)方面的資料：1、數(shù)控機(jī)床及編程2、模具CAD/CAM3、MasterCAM9.0教程4、Pro/Engineer野火版教程5、現(xiàn)代制造技術(shù)6、數(shù)控加工工藝7、機(jī)械零件加工工藝手冊廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院-5-摘要本次畢業(yè)設(shè)計是基于Pro/ENGINEER的產(chǎn)品設(shè)計及加工，其中最主要部分當(dāng)然是軟件Pro/ENGINEER的應(yīng)用和加工中編刀路及實現(xiàn)加工。論文當(dāng)中著重說明建模和分模過程、編刀路。但其它的過程也有很好的應(yīng)用，例如：仿真軟件應(yīng)用、操機(jī)、加工工藝等。由于論文是的編寫順序是按實際工作中進(jìn)行，先從三維建模到軟件中分模，再進(jìn)行數(shù)控加工的相關(guān)工作。第一章是緒論，通過它我們可以了解到PRO/E在社會生產(chǎn)行業(yè)中的發(fā)展?fàn)顩r及其重要性，從中我們從一個新的角度了解生產(chǎn)的需要和未來的發(fā)展方向，讓我們跟上生產(chǎn)的步履，也提醒我們要做到老學(xué)到老；第二章是基于PRO/E的產(chǎn)品建模設(shè)計，著重說明本論文中加工的產(chǎn)品建模過程中軟件的應(yīng)用和軟件中進(jìn)行分模。通過這章可以了解到PRO/E在產(chǎn)生中應(yīng)用，了解PRO/E建模和制造部分功能；第三章是數(shù)控加工方面的內(nèi)容，在本章可以了解到生產(chǎn)中是如可在計算機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)的數(shù)控刀路編制，仿真等。其中我們也可了解到CNC加工的過程，了解其加工原理和步驟。再通過實際加工我們的動手能力更能與理論知識相結(jié)合。本設(shè)計從實際出發(fā)，系統(tǒng)地介紹了基于PRO/E的基礎(chǔ)應(yīng)用，功能指令應(yīng)用，凹凸模的創(chuàng)建及數(shù)控相關(guān)加工方法和操作。通過詳細(xì)的過程說明及大量的圖片說明，讓讀者清楚明白地了解PRO/E的產(chǎn)品設(shè)計功能及相關(guān)的數(shù)控加工。因本人水平有限，設(shè)計中難免存在缺點和錯誤，懇請各位老師批評指正。廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院-6-第一章緒論1.1本次畢業(yè)設(shè)計的課題與目的本次課題是基于Pro/E的產(chǎn)品設(shè)計及其數(shù)控加工。目的是進(jìn)一步了解零件設(shè)計的流程與掌握數(shù)控加工編程；掌握Pro/E、MasterCAM等軟件的應(yīng)用。1.2計算機(jī)輔助設(shè)計軟件的介紹MasterCAM是美國CNCSoftware,Inc公司開發(fā)的CAD/CAM一體化軟件。它集二維繪圖、三維實體、曲面設(shè)計、體素拼合、數(shù)控編程、刀具路徑模擬及真實感模擬等功能于一身，系統(tǒng)運行環(huán)境要求較低，使用戶無論是在造型設(shè)計、CNC銑床、CNC車床或CNC線切割等加工操作中，都能獲得最佳效果。Mastercam基于PC平臺、支持中文環(huán)境、價位適中。故本次畢業(yè)設(shè)計采用MastercamV9.1作為數(shù)控編程軟件，通過程序的后處理生成數(shù)控加工指令代碼，縮短編程人員的編程時間，特別對復(fù)雜零件的數(shù)控程序編制，可大大提高程序的正確性和安全性，降低生產(chǎn)成本，提高工作效率,輸人到數(shù)控機(jī)床既可完成加工。1.3數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展趨勢目前，數(shù)字控制技術(shù)與數(shù)控機(jī)床，給機(jī)械制造業(yè)帶來了巨大的變化。數(shù)控技術(shù)已成為制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)技術(shù)，計算機(jī)輔助設(shè)計與輔助制造和計算機(jī)集成制造技術(shù)敏捷制造和智能制造等，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上。數(shù)控技術(shù)不僅是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率的必不可少的物質(zhì)手段，也是體現(xiàn)一個國家綜合國力水平的重要標(biāo)志。新世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競爭，其實就是數(shù)控技術(shù)的競爭。現(xiàn)在世界數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢主要有以下幾點:1、數(shù)控系統(tǒng)向開放式體系結(jié)構(gòu)發(fā)展；20世紀(jì)90年代以來，由于計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，推動數(shù)控技術(shù)更快的更新?lián)Q代。世界上許多數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家利用PC機(jī)豐富的軟、硬件資源開發(fā)開放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控系統(tǒng)。開放式體系結(jié)構(gòu)使數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、可擴(kuò)展性，并可以較容易的實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化。開放式體系結(jié)構(gòu)可以大量采用通用微機(jī)技術(shù)，使編程、操作以及技術(shù)升級和更新變得更加簡單快捷。開放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控系統(tǒng)，其硬件、軟件和總線規(guī)范都是對外開放的，數(shù)控系統(tǒng)制造商和用戶可以根據(jù)這些開放的資源進(jìn)行的系統(tǒng)集成，同時它廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院-7-也為用戶根據(jù)實際需要靈活配置數(shù)控系統(tǒng)帶來極大方便，促進(jìn)了數(shù)控系統(tǒng)多檔次、多品種的開發(fā)和廣泛應(yīng)用，開發(fā)生產(chǎn)周期大大縮短。同時，這種數(shù)控系統(tǒng)可隨CPU升級而升級，而結(jié)構(gòu)可以保持不變。2、數(shù)控系統(tǒng)向軟數(shù)控方向發(fā)展；實際用于工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)控系統(tǒng)主要有以下四種類型，分別代表了數(shù)控技術(shù)的不同發(fā)展階段。傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)，這是一種專用的封閉體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)?！癙C嵌入NC”結(jié)構(gòu)的開放式數(shù)控系統(tǒng)，這是一些數(shù)控系統(tǒng)制造商將多年來積累的數(shù)控軟件技術(shù)和當(dāng)今計算機(jī)豐富的軟件資源相結(jié)合開發(fā)的產(chǎn)品?！癗C嵌入PC”結(jié)構(gòu)的開放式數(shù)控系統(tǒng)，它由開放體系結(jié)構(gòu)運動控制卡和PC機(jī)同構(gòu)成。這種運動控制卡通常選用高速DSP作為CPU，具有很強(qiáng)的運動控制和PLC控制能力。SOFT型開放式數(shù)控系統(tǒng)，這是一種最新開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)。它提供給用戶最大的選擇和靈活性，它的CNC軟件全部裝在計算機(jī)中，而硬件部分僅是計算機(jī)與伺服驅(qū)動和外部I/O之間的標(biāo)準(zhǔn)化通用接口。與前幾種數(shù)控系統(tǒng)相比，SOFT型開放式數(shù)控系統(tǒng)具有最高的性能價格比，因而最有生命力。通過軟件智能替代復(fù)雜的硬件，正在成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢。3、數(shù)控系統(tǒng)控制性能向智能化方向發(fā)展；隨著人工智能在計算機(jī)領(lǐng)域的滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)引入了自適應(yīng)控制、模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制機(jī)理，不但具有自動編程、前饋控制、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動生成、三維刀具補償、運動參數(shù)動態(tài)補償?shù)裙δ?，而且人機(jī)界面極為友好，并具有故障診斷專家系統(tǒng)使自診斷和故障監(jiān)控功能更趨完善。伺服系統(tǒng)智能化的主軸交流驅(qū)動和智能化進(jìn)給伺服裝置，能自動識別負(fù)載并自動優(yōu)化調(diào)整參數(shù)。4、數(shù)控系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展；數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，主要指數(shù)控系統(tǒng)與外部的其它控制系統(tǒng)或上位計算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)控制。數(shù)控系統(tǒng)一般首先面向生產(chǎn)現(xiàn)場和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，然后再經(jīng)由因特網(wǎng)通向企業(yè)外部，這就是所謂Internet/Intranet技術(shù)。數(shù)字制造，又稱“e-制造”，是機(jī)械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一，也是國際先進(jìn)機(jī)床制造商當(dāng)今標(biāo)準(zhǔn)配置的供貨方式。數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)一步促進(jìn)了柔性自動化制造技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)從點(數(shù)控單機(jī)、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床)、線(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段車間獨立制造島、FA)、體(CIMS、分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng))的方向發(fā)展。廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院-8-5、數(shù)控系統(tǒng)向高可靠性方向發(fā)展；數(shù)控系統(tǒng)的高可靠性已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)制造商追求的目標(biāo)。對于每天工作兩班的無人工廠而言，如果要求在16小時內(nèi)連續(xù)正常工作，無故障率在P(t)99%以上，則數(shù)控機(jī)床的平均無故障運行時間MTBF就必須大于3000小時。我們只對某一臺數(shù)控機(jī)床而言，如主機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的失效率之比為10:1(數(shù)控的可靠比主機(jī)高一個數(shù)量級)。此時數(shù)控系統(tǒng)的MTBF就要大于33333.3小時，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動等的MTBF就必須大于10萬小時。如果對整條生產(chǎn)線而言，可靠性要求還要更高。6、數(shù)控系統(tǒng)向復(fù)合化方向發(fā)展；柔性制造范疇的機(jī)床復(fù)合加工概念是指將工件一次裝夾后，機(jī)床便能按照數(shù)控加工程序，自動進(jìn)行同一類工藝方法或不同類工藝方法的多工序加工，以完成一個復(fù)雜形狀零件的主要乃至全部車、銑、鉆、鏜、磨、攻絲、鉸孔和擴(kuò)孔等多種加工工序。7、數(shù)控系統(tǒng)向多軸聯(lián)動化方向發(fā)展。加工自由曲面時，3軸聯(lián)動控制的機(jī)床無法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參予切削，進(jìn)而對工件的加工質(zhì)量造成破壞性影響，而5軸聯(lián)動控制對球頭銑刀的數(shù)控編程比較簡單，并且能使球頭銑刀在銑削3維曲面的過程中始終保持合理的切速，從而顯著改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率。電子技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊控制技術(shù)的發(fā)展使新一代數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)水平大大提高，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，也促進(jìn)了現(xiàn)代制造技術(shù)的快速發(fā)展。數(shù)控機(jī)床性能在高速度、高精度、高可靠性和復(fù)合化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、柔性化長足的進(jìn)步?，F(xiàn)代制造業(yè)正在迎來一場新的技術(shù)革命。綜前所述，數(shù)控技術(shù)課程是一門實踐性很強(qiáng)的課程，離開實踐，就談不上素質(zhì)，實踐是知識轉(zhuǎn)化并升華為素質(zhì)的根本條件。要想達(dá)到理想的教學(xué)和實踐效果，僅在課堂上實施全方位的教學(xué)是不夠的，還應(yīng)具備一個良好的實踐教學(xué)環(huán)境?？紤]到前面談到的數(shù)控設(shè)備價格的因素，經(jīng)過多方調(diào)研，我們選定了一種能在計算機(jī)上進(jìn)行手工編程和自動編程、并能動態(tài)模擬加工軌跡、與數(shù)控機(jī)床有良好數(shù)據(jù)接口的美國CNCsoftware公司研制的基于PC平臺的masterCAM。1.4本畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容1、pro/E軟件三維造型2、模具設(shè)計3數(shù)控刀路編制4、實際加工廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院-9-第二章、基于Pro/E產(chǎn)品設(shè)計2.1前言本畢業(yè)設(shè)計是通過現(xiàn)實產(chǎn)品(圖1-1)的測