廣東水利電力職業技術學院-1-畢畢業業設設計計論論文文基基于于Pro/E的的產產品品設設計計及及加加工工系別：專業:學號：姓名：指導老師:廣東水利電力職業技術學院-2-目錄畢業設計（論文）任務書3摘要5第一章緒論6第二章基于Pro/E的產品設計92.1前言92.2Pro/E建模詳細步驟112.3PRO/E分模詳細步驟252.4本章小結37第三章數控加工刀路編制393.1凹模數控程序編制393.2MasterCAM實體驗證493.3生成凹模數控程序NC513.4傳輸NC至數控機床53結束語55致謝56參考資料57部份NC程序摘錄58廣東水利電力職業技術學院-3-2006-2007年度畢業設計（論文）任務書設計（論文）題目：基于Pro/ENGINEER的產品設計及加工設計人姓名：任有武班級：04機械制造及自動化指導教師姓名：葉金玲一、設計（論文）內容1、根據所給的題目要求，用Pro/E軟件進行造型設計；2、完成數控加工工藝方案；3、利用Mastercam軟件編制加工刀具程序，并根據加工方案設置加工參數及實體加工模擬，執行Post后處理產生NC程序；4、利用超軟或宇龍仿真軟件進行數控加工軟件仿真；5、數控機床實際加工。二、設計（論文）的目的1、以實際產品為主線，培養學生做實際產品，滿足崗位要求的能力，培養學生掌握三維實體造型、分模設計，數控自動編程一體化技術的能力；2、熟練掌握三維造型軟件在模具設計中的應用，包括三維實體模型建立模具裝配模型，設計分型面、生成模具成型零件的三維實體模型；3、鞏固學生對Pro/E軟件、Mastercam軟件、仿真軟件等的綜合應用能力；4、加強學生機床的操作能力，使學生熟悉數控機床操作面板上各按鍵的功能，熟悉數控系統的基本功能和操作；5、掌握零件設計與加工的基本技能，如計算、繪圖、查閱設計資料和手冊，熟悉標準和規范等。三、設計（論文）的主要技術指標1、合理安排時間；2、建立準確的模具造型；3、制定合理的加工工藝方案；4、實際加工過程準確、熟練；5、畢業論文撰寫規范，條理清晰。廣東水利電力職業技術學院-4-四、進度安排畢業設計時間共10周，具體工作進度建議如下表：序號工作內容預計時間（單位：周）1熟悉課題，調查了解，搜集資料12模具造型設計3.53確定加工工藝方案，刀路編制24數控加工軟件仿真15實際加工1.56整理資料，編寫畢業設計論文1五、參考資料參見以下有關方面的資料：1、數控機床及編程2、模具CAD/CAM3、MasterCAM9.0教程4、Pro/Engineer野火版教程5、現代制造技術6、數控加工工藝7、機械零件加工工藝手冊廣東水利電力職業技術學院-5-摘要本次畢業設計是基于Pro/ENGINEER的產品設計及加工，其中最主要部分當然是軟件Pro/ENGINEER的應用和加工中編刀路及實現加工。論文當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用，例如：仿真軟件應用、操機、加工工藝等。由于論文是的編寫順序是按實際工作中進行，先從三維建模到軟件中分模，再進行數控加工的相關工作。第一章是緒論，通過它我們可以了解到PRO/E在社會生產行業中的發展狀況及其重要性，從中我們從一個新的角度了解生產的需要和未來的發展方向，讓我們跟上生產的步履，也提醒我們要做到老學到老；第二章是基于PRO/E的產品建模設計，著重說明本論文中加工的產品建模過程中軟件的應用和軟件中進行分模。通過這章可以了解到PRO/E在產生中應用，了解PRO/E建模和制造部分功能；第三章是數控加工方面的內容，在本章可以了解到生產中是如可在計算機上進行生產的數控刀路編制，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合。本設計從實際出發，系統地介紹了基于PRO/E的基礎應用，功能指令應用，凹凸模的創建及數控相關加工方法和操作。通過詳細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的產品設計功能及相關的數控加工。因本人水平有限，設計中難免存在缺點和錯誤，懇請各位老師批評指正。廣東水利電力職業技術學院-6-第一章緒論1.1本次畢業設計的課題與目的本次課題是基于Pro/E的產品設計及其數控加工。目的是進一步了解零件設計的流程與掌握數控加工編程；掌握Pro/E、MasterCAM等軟件的應用。1.2計算機輔助設計軟件的介紹MasterCAM是美國CNCSoftware,Inc公司開發的CAD/CAM一體化軟件。它集二維繪圖、三維實體、曲面設計、體素拼合、數控編程、刀具路徑模擬及真實感模擬等功能于一身，系統運行環境要求較低，使用戶無論是在造型設計、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、支持中文環境、價位適中。故本次畢業設計采用MastercamV9.1作為數控編程軟件，通過程序的后處理生成數控加工指令代碼，縮短編程人員的編程時間，特別對復雜零件的數控程序編制，可大大提高程序的正確性和安全性，降低生產成本，提高工作效率,輸人到數控機床既可完成加工。1.3數控加工技術的發展趨勢目前，數字控制技術與數控機床，給機械制造業帶來了巨大的變化。數控技術已成為制造業實現自動化、柔性化、集成化生產的基礎技術，計算機輔助設計與輔助制造和計算機集成制造技術敏捷制造和智能制造等，都是建立在數控技術之上。數控技術不僅是提高產品質量、提高勞動生產率的必不可少的物質手段，也是體現一個國家綜合國力水平的重要標志。新世紀機械制造業的競爭，其實就是數控技術的競爭?，F在世界數控技術的發展趨勢主要有以下幾點:1、數控系統向開放式體系結構發展；20世紀90年代以來，由于計算機技術的飛速發展，推動數控技術更快的更新換代。世界上許多數控系統生產廠家利用PC機豐富的軟、硬件資源開發開放式體系結構的新一代數控系統。開放式體系結構使數控系統有更好的通用性、柔性、適應性、可擴展性，并可以較容易的實現智能化、網絡化。開放式體系結構可以大量采用通用微機技術，使編程、操作以及技術升級和更新變得更加簡單快捷。開放式體系結構的新一代數控系統，其硬件、軟件和總線規范都是對外開放的，數控系統制造商和用戶可以根據這些開放的資源進行的系統集成，同時它廣東水利電力職業技術學院-7-也為用戶根據實際需要靈活配置數控系統帶來極大方便，促進了數控系統多檔次、多品種的開發和廣泛應用，開發生產周期大大縮短。同時，這種數控系統可隨CPU升級而升級，而結構可以保持不變。2、數控系統向軟數控方向發展；實際用于工業現場的數控系統主要有以下四種類型，分別代表了數控技術的不同發展階段。傳統數控系統，這是一種專用的封閉體系結構的數控系統。“PC嵌入NC”結構的開放式數控系統，這是一些數控系統制造商將多年來積累的數控軟件技術和當今計算機豐富的軟件資源相結合開發的產品?！癗C嵌入PC”結構的開放式數控系統，它由開放體系結構運動控制卡和PC機同構成。這種運動控制卡通常選用高速DSP作為CPU，具有很強的運動控制和PLC控制能力。SOFT型開放式數控系統，這是一種最新開放體系結構的數控系統。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中，而硬件部分僅是計算機與伺服驅動和外部I/O之間的標準化通用接口。與前幾種數控系統相比，SOFT型開放式數控系統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雜的硬件，正在成為當代數控系統發展的重要趨勢。3、數控系統控制性能向智能化方向發展；隨著人工智能在計算機領域的滲透和發展，數控系統引入了自適應控制、模糊系統和神經網絡的控制機理，不但具有自動編程、前饋控制、模糊控制、學習控制、自適應控制、工藝參數自動生成、三維刀具補償、運動參數動態補償等功能，而且人機界面極為友好，并具有故障診斷專家系統使自診斷和故障監控功能更趨完善。伺服系統智能化的主軸交流驅動和智能化進給伺服裝置，能自動識別負載并自動優化調整參數。4、數控系統向網絡化方向發展；數控系統的網絡化，主要指數控系統與外部的其它控制系統或上位計算機進行網絡連接和網絡控制。數控系統一般首先面向生產現場和企業內部的局域網，然后再經由因特網通向企業外部，這就是所謂Internet/Intranet技術。數字制造，又稱“e-制造”，是機械制造企業現代化的標志之一，也是國際先進機床制造商當今標準配置的供貨方式。數控系統的網絡化進一步促進了柔性自動化制造技術的發展，現代柔性制造系統從點(數控單機、加工中心和數控復合加工機床)、線(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段車間獨立制造島、FA)、體(CIMS、分布式網絡集成制造系統)的方向發展。廣東水利電力職業技術學院-8-5、數控系統向高可靠性方向發展；數控系統的高可靠性已經成為數控系統制造商追求的目標。對于每天工作兩班的無人工廠而言，如果要求在16小時內連續正常工作，無故障率在P(t)99%以上，則數控機床的平均無故障運行時間MTBF就必須大于3000小時。我們只對某一臺數控機床而言，如主機與數控系統的失效率之比為10:1(數控的可靠比主機高一個數量級)。此時數控系統的MTBF就要大于33333.3小時，而其中的數控裝置、主軸及驅動等的MTBF就必須大于10萬小時。如果對整條生產線而言，可靠性要求還要更高。6、數控系統向復合化方向發展；柔性制造范疇的機床復合加工概念是指將工件一次裝夾后，機床便能按照數控加工程序，自動進行同一類工藝方法或不同類工藝方法的多工序加工，以完成一個復雜形狀零件的主要乃至全部車、銑、鉆、鏜、磨、攻絲、鉸孔和擴孔等多種加工工序。7、數控系統向多軸聯動化方向發展。加工自由曲面時，3軸聯動控制的機床無法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參予切削，進而對工件的加工質量造成破壞性影響，而5軸聯動控制對球頭銑刀的數控編程比較簡單，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、信息技術、網絡技術、模糊控制技術的發展使新一代數控系統技術水平大大提高，促進了數控機床產業的蓬勃發展，也促進了現代制造技術的快速發展。數控機床性能在高速度、高精度、高可靠性和復合化、網絡化、智能化、柔性化長足的進步?，F代制造業正在迎來一場新的技術革命。綜前所述，數控技術課程是一門實踐性很強的課程，離開實踐，就談不上素質，實踐是知識轉化并升華為素質的根本條件。要想達到理想的教學和實踐效果，僅在課堂上實施全方位的教學是不夠的，還應具備一個良好的實踐教學環境?？紤]到前面談到的數控設備價格的因素，經過多方調研，我們選定了一種能在計算機上進行手工編程和自動編程、并能動態模擬加工軌跡、與數控機床有良好數據接口的美國CNCsoftware公司研制的基于PC平臺的masterCAM。1.4本畢業設計的主要內容1、pro/E軟件三維造型2、模具設計3數控刀路編制4、實際加工廣東水利電力職業技術學院-9-第二章、基于Pro/E產品設計2.1前言本畢業設計是通過現實產品(圖1-1)的測