1、學號：136263010038貴 州 師 范 大 學機械CAD/CAM課程設計 課程名稱： CAD/CAM課程設計 題目名稱： 搖擺式蒸汽機模型 姓 名： 李 軍 學 院： 機械與電氣工程學院 專 業：機械設計制造及其自動化 年 級： 2011級（1）班 指導教師：游明琳、徐衛平老師 指導老師簽名： 2014 年 12月 31 日目 錄摘要31 搖擺式蒸汽機的外觀結構組成32 零件三維實體模型建立的方法32.1 典型零件的建模42.2 其他零件三維實體模型建立方法簡介93 裝配模型建立的方法和步驟103.1 添加組件103.2 多組件的裝配113.3裝配體爆炸圖124 搖臂式蒸汽機需要加工零件

2、的CAM分析124.1 創建程序124.2 創建刀具124.3 創建幾何體134.4 創建工序134.5 用Mastercam對搖臂式蒸汽機飛輪零件進行加工仿真144.6后置處理145 用數控機床對飛輪零件進行加工186 總結187 參考文獻188 附件（相關工程圖）18 搖擺式蒸汽機模型外觀設計 學 生：李 軍 (貴州師范大學機電學院2011級機制一班，學號136263010038)摘 要：UG（UnigraphicsNX）是EDS公司出品的一個產品工程解決方案，它為用戶的產品設計及加工過程提供了數字化造型和驗證手段。UnigraphicsNX針對用戶的虛擬產品設計和工藝設計的需求，提供了經

3、過實踐驗證的解決方案。 UG軟件是當今工廠應用最為廣泛的軟件之一，學會掌握使用UG將對我們今后的學習工作帶來很大幫助。搖擺式蒸汽機模型外觀設計融合了建模、裝配以及CAD/CAE/CAM為一體的設計，具有典型的學習作用。CAD/CAM技術的發展極大地改變了人們的設計手段和方法，更為重要的是CAD/CAM技術的廣泛應用顯著提高了設計的效率和質量。CAD/CAM技術是企業技術創新、市場開拓的強有力的技術工具和手段。通過此次課程設計，全面地、系統地了解和掌握CAD/CAM技術得基本內容和基本知識，了解數控技術的發展趨勢，掌握數控加工的編程方法，把理論知識應用到實際操作中。關鍵詞：搖擺式 蒸汽機 建模

4、CAE 1、搖擺式蒸汽機的外觀結構組成搖臂式蒸汽機是由底座、飛輪、飛輪軸、活塞、活塞端蓋、主體、彈簧、彈簧連桿、螺母、連接輪等連接而成。其效果圖如下：2 零件三維實體模型建立的方法2.1 典型零件的建模2.1.1 搖臂式蒸汽機主體的建模（1） 新建一個模型文件，命名為zhuti.prt，然后設置保存路徑，保存時不能有中文名。（2） 進入建模環境，根據設計好的草圖進行建模，其設計圖如下，完成草圖創建。（3） 根據UG相關命令繪制三維實體，創建底座三維圖完畢，效果如下圖：2.1.2 活塞腔的創建（1）新建一個模型文件，命名為huosaiqiang.prt，然后設置保存路徑，保存時不能有中文名。（2

5、）進入建模環境，根據設計好的草圖進行建模，其設計圖如上，完成草圖創建。（3）完成實體創建。在對其拉伸切除部分區域，對其進行渲染，效果圖如下圖：2.1.3 創建飛輪（1） 用相同方式設計草圖如下。（2）進入建模環境，根據設計好的草圖進行建模，其設計圖如下，完成草圖創建。（3）完成實體創建。在對其拉伸切除部分區域，對其進行渲染，效果圖如下圖：2.1.4連接輪的創建（1） 用相同方式設計草圖如下：（2）進入建模環境，根據設計好的草圖進行建模，其設計圖如下，完成草圖創建。（3）完成實體創建。在對其拉伸切除部分區域，對其進行渲染，效果圖如下圖。2.1.5 套筒的創建（1） 用相同方式設計草圖如下：（2）

6、進入建模環境，根據設計好的草圖進行建模，其設計圖如下，完成草圖創建。（3） 創建的三維實體如下圖所示：2.2 其他零件三維實體模型建立方法簡介序號零件名稱主要特征樣圖1彈簧 利用UG中的彈簧建模方式，利用草圖繪制，輸入彈簧的主要參數，在建模環境中直接生成。2活塞 創建長方體，利用草圖繪制圓，在進行拉伸、旋轉切除、求和，再倒圓角。3飛輪軸飛輪中心軸主要是支撐飛輪的部件，其繪制過程是先繪制草圖，再利用拉伸工具進行拉伸倒圓角即可。4活塞腔體端蓋拉伸創建圓柱體，再通過打孔等命令操作，得到如圖效果5連接柱利用草圖繪制，繪出其草圖，然后進行拉伸、打孔、倒圓角等操作即得。3 裝配模型建立的方法和步驟3.1

7、添加組件（1）單擊【新建】上的新建圖標，在【文件新建】對話框中，從【模型】列表框中選擇【裝配】，使用默認文件名，指定保存路徑。（2）單擊【添加組件】對話框上打開圖標，選擇底座為絕對原點位置的零部件，出現該零件的組件預覽視圖。3.2 多組件的裝配（1）單擊【裝配】上的添加組件圖標，添加零件上軸，與底支架進行配對裝配。（2）單擊【確定】彈出上軸的【組件預覽】窗口，在【配對條件】對話框中單擊配對按鈕，選擇配對對象。繼續進行配對裝配。（3）兩次單擊【確定】，完成所有零件的裝配，總體的裝配效果如下圖：3.3 裝配爆炸圖4 搖臂式蒸汽機需要加工零件的CAM分析4.1 創建程序 打開要創建加工的零件，在【啟

8、動】按鈕下拉菜單中選擇【加工】，單擊【創建程序】上的新建圖標，如下圖所示：4.2 創建刀具 單擊【創建刀具】上的圖標，選擇刀具類型，定義刀具名稱，選擇合適的刀具，設置刀具參數，如下圖所示：4.3 創建幾何體（1）單擊【創建幾何體】上的圖標，選擇幾何體類型及其幾何體子類型，定義幾何體名稱及位置，如下圖所示：（2）單擊【確認】按鈕，在【工件】對話框中設置幾何體指定部件、指定毛坯及偏移值，如上圖所示：4.4 創建工序（1）單擊【創建工序】上的圖標，選擇工序類型及其工序子類型，定義名稱名稱及位置，如下圖所示： 4.5 用Mastercam對搖臂式蒸汽機飛輪零件進行加工仿真4.6后置處理外形銑削的加工代

9、碼，進行修改后如下：19%0000N0010 G40 G17 G90 G70N0020 G91 G28 Z0.0:0030 T00 M06N0040 G0 G90 X-1.4496 Y0.0 S0 M03N0050 G43 Z.5118 H00N0060 Z.1181N0070 G1 Z0.0 F9.8 M08N0080 X-1.2331N0090 Y1.2331N0100 X1.2331N0110 Y-1.2331N0120 X-1.2331N0130 Y0.0N0140 X-1.0855N0150 Y1.0855N0160 X1.0855N0170 Y-1.0855N0180 X-1.08

10、55N0190 Y0.0N0200 X-.9378N0210 Y.9378N0220 X.9378N0230 Y-.9378N0240 X-.9378N0250 Y0.0N0260 X-.7902N0270 Y.7902N0280 X.7902N0290 Y-.7902N0300 X-.7902N0310 Y0.0N0320 X-.6426N0330 Y.6426N0340 X.6426N0350 Y-.6426N0360 X-.6426N0370 Y0.0N0380 X-.4949N0390 Y.4949N0400 X.4949N0410 Y-.4949N0420 X-.4949N0430

11、Y0.0N0440 X-.3473N0450 Y.3473N0460 X.3473N0470 Y-.3473N0480 X-.3473N0490 Y0.0N0500 X-.1996N0510 Y.1996N0520 X.1996N0530 Y-.1996N0540 X-.1996N0550 Y0.0N0560 X-.052N0570 Y.052N0580 X.052N0590 Y-.052N0600 X-.052N0610 Y0.0N0620 X-.1701N0630 Z.1181N0640 G0 Z.5118N0650 X-.2569 Y.7793N0660 Z.1181N0670 G1 X

12、-.279 Y.7731 Z.112N0680 X-.3888 Y.7242 Z.0798N0690 X-.4902 Y.6597 Z.0475N0700 X-.5812 Y.5812 Z.0153N0710 X-.6597 Y.4902 Z-.0169N0720 X-.7242 Y.3888 Z-.0491N0730 X-.7731 Y.279 Z-.0813N0740 X-.8055 Y.1633 Z-.1135N0750 X-.8207 Y.044 Z-.1457N0760 Y0.0 Z-.1575N0770 G3 X0.0 Y.8207 I.8207 J0.0N0780 X-.8207

13、 Y0.0 I0.0 J-.8207N0790 G1 X-.7617N0800 Z-.0394N0810 G0 Z.5118N0820 X0.0 Y-.8207N0830 Z-.0394N0840 G1 Z-.1575N0850 Y-.7056N0860 G2 I0.0 J.7056N0870 G1 Y-.7647N0880 Z-.0394N0890 G0 Z.5118N0010 G40 G17 G90 G70N0020 G91 G28 Z0.0:0030 T00 M06N0040 G0 G90 X0.0 Y0.0 S0 M03N0050 G43 Z.3937 H00N0060 Z.0984N

14、0070 G1 X.2105 Y-.0901 F9.8 M08N0080 G3 X.3471 Y0.0 I.0386 J.0901N0090 X.3471 Y0.0 Z.0591 I-.3471 J0.0 K.0063N0100 X.3471 Y0.0 Z.0197 I-.3471 J0.0 K.0063N0110 X.3471 Y0.0 Z-.0197 I-.3471 J0.0 K.0063N0120 X.3471 Y0.0 Z-.0591 I-.3471 J0.0 K.0063N0130 X.3471 Y0.0 Z-.0984 I-.3471 J0.0 K.0063N0140 X.3471

15、 Y0.0 Z-.1378 I-.3471 J0.0 K.0063N0150 X.3471 Y0.0 Z-.1772 I-.3471 J0.0 K.0063N0160 X.3471 Y0.0 Z-.2165 I-.3471 J0.0 K.0063N0170 X.3471 Y0.0 Z-.2559 I-.3471 J0.0 K.0063N0180 X.3471 Y0.0 Z-.2953 I-.3471 J0.0 K.0063N0190 X.3471 Y0.0 Z-.3346 I-.3471 J0.0 K.0063N0200 X.3471 Y0.0 Z-.374 I-.3471 J0.0 K.00

16、63N0210 X.3471 Y0.0 Z-.4134 I-.3471 J0.0 K.0063N0220 X.3471 Y0.0 Z-.4528 I-.3471 J0.0 K.0063N0230 X.3471 Y0.0 Z-.4921 I-.3471 J0.0 K.0063N0240 X.3471 Y0.0 Z-.5315 I-.3471 J0.0 K.0063N0250 X.3471 Y0.0 Z-.5709 I-.3471 J0.0 K.0063N0260 X.3471 Y0.0 Z-.6102 I-.3471 J0.0 K.0063N0270 X.3471 Y0.0 Z-.6496 I-

17、.3471 J0.0 K.0063N0280 X.3471 Y0.0 Z-.689 I-.3471 J0.0 K.0063N0290 X.3471 Y0.0 Z-.7283 I-.3471 J0.0 K.0063N0300 X.3471 Y0.0 Z-.7677 I-.3471 J0.0 K.0063N0310 X.3471 Y0.0 Z-.8071 I-.3471 J0.0 K.0063N0320 X.3471 Y0.0 Z-.8465 I-.3471 J0.0 K.0063N0330 X.3471 Y0.0 Z-.8858 I-.3471 J0.0 K.0063N0340 X.3471 Y

18、0.0 Z-.9252 I-.3471 J0.0 K.0063N0350 X.3471 Y0.0 Z-.9646 I-.3471 J0.0 K.0063N0360 X.3471 Y0.0 Z-1.0039 I-.3471 J0.0 K.0063N0370 X.3471 Y0.0 Z-1.0433 I-.3471 J0.0 K.0063N0380 X.3471 Y0.0 Z-1.0827 I-.3471 J0.0 K.0063N0390 X.3471 Y0.0 Z-1.122 I-.3471 J0.0 K.0063N0400 X.3471 Y0.0 Z-1.1614 I-.3471 J0.0 K.0063N0410 I-.3471 J0.0N0420 X.2105 Y.0901 I-.098 J0.0N0430 G1 X0.0 Y0.0N0440 G0 Z.3937N0450 M02M05M305 用數控機床對飛輪零件進行加工把Mastercam的仿真程序加以修改以適合于機床加工的程序，輸入數控機床按照工藝規程進行加工所需要的零件，其工藝規程圖 和工藝卡見最后。6 總結 本次課程設計共用了四周的時間，首先感謝各位老師對我的輔導和幫助，從建模到裝配，到典型零件的CAM，都離不開各位老師的耐心指導。通過這次課程設計，不僅讓我增長了見識，同時也讓