全书主要以齿轮油泵和典型机械零件为载体,依据机械设计制造岗位人员的岗位要求,以基于工作过程的思想为指导,按照项目*,典型工作任务为驱动,编写CAD/CAM应用技术项目教材。全书共分为9个项目和若干任务,主要包括CAD/CAM应用技术基础、草图绘制、三维实体建模、三维实体建模综合、零件参数化建模、曲面建模、机械装配、工程图与标注、数控加工与编程。内容由浅入深,使读者逐步学会使用Pro/E快捷准确地实现机械设计和加工制造。
本书内容涵盖了初、中级机械设计人员使用Pro/E软件所需要的基本技能,寓理论教学于实践技能训练之中,做到理论知识以实用、够用为度,突出实践技能的培养,实现了入门容易的特点。本书适合作为高职高专院校机械设计及相关专业的教材,也可作为从事CAD/CAM相关工作的技术人员的自学参考书。
本书配套CAD/CAM应用技术网站,以供读者使用和参考。
网站地址: http://elearning.wxic.edu.cn/course/view.php?id=986
本书包含Pro/E机械设计的一般方法,内容实用全面,并且重点突出涵盖了初、中级机械设计人员使用Pro/E软件所需基本技能;按照机械零件从零件、部件、装配体、工程图到仿真加工的顺序编排,使读者能对照掌握的机械设计理论知识,理解Pro/E软件与机械设计结合之道。本书每个项目后都附有巩固练习,书后还附有齿轮油泵全套图纸和综合实训题。配套操作参考视频,既可以在电脑观看,亦可使用微信扫一扫功能直接观看。
本书以“先进性、创新性、实用性”为宗旨,深化课程体系与教学内容改革,使学生通过综合实操训练,掌握机械CAD/CAM工程设计的手段和方法,培养学生的工程综合应用能力和相关的技能、技巧; 同时通过加大实践性环节,增强学生的动手能力以及实践创新能力,缩短学生到工厂企业工作的适应期,使他们能很快进入实质性的工作阶段。
全书主要以齿轮油泵和典型机械零件为案例,依据机械设计制造岗位人员的岗位要求,以基于工作过程的思想为指导,按照项目引领,典型工作任务为驱动,编写CAD/CAM应用技术项目教材。教材中的项目包含Pro/E机械设计的一般方法,项目实例涵盖了Pro/E机械设计中所有的知识点,内容实用全面,并且重点突出; 按照机械零件从零件、部件、装配体、工程图到仿真加工的顺序编排,使读者能对照掌握的机械设计理论知识,理解Pro/E软件与机械设计结合之道。除此之外,本书还介绍了参数化零件的设计方法,以帮助读者提升Pro/E的应用水平,并理解Pro/E参数化设计的精髓。在本教材中,每个项目后都附有巩固练习,书后还附有齿轮油泵全套图纸和综合实训题,提供的例子具有代表性和综合性,以实训实例的方式提高学生的职业技能应用能力,探索现代高职教育的新模式。
全书共分为9个项目和若干任务,各部分内容安排如下。
(1) 项目1是CAD/CAM应用技术基础,介绍CAD/CAM的基本概念,CAD/CAM技术的应用与发展,Pro/E 5.0 软件功能及软件操作体验。
(2) 项目2是草图绘制,以2个典型零件草图绘制为例,介绍零件草图绘制及编辑方法。
(3) 项目3是三维实体建模,以4个典型零件建模为例,介绍零件实体建模设计的基本知识和方法。
(4) 项目4是三维实体建模综合,以3个典型零件建模为例,介绍零件实体建模设计中的工程特征创建方法。
(5) 项目5是零件参数化建模,以2个典型零件参数化建模为例,介绍参数化零件的设计方法,涉及关系与参数、程序与族表的应用。
(6) 项目6是曲面建模,以2个典型的曲面零件建模为例,介绍曲面设计界面和环境,以及曲面零件设计方法。
(7) 项目7是机械装配,通过2个实例,介绍机械装配设计和运动仿真设计方法,包括零部件的放置、打开、删除、隐藏、隐含和编辑装配元件及运动仿真设置。
(8) 项目8是工程图与标注,通过3个实例,围绕零件和装配体视图与标注两大要素介绍Pro/E机械工程图的创建方法。
(9) 项目9是数控加工与编程,通过2个实例,介绍数控车和数控铣加工与编程模块的应用。
注意: 本书中统一使用“单击”表示按一下鼠标左键,使用“右击”表示按一下鼠标右键,使用“单击鼠标中键”表示按一下鼠标中键,使用“双击”表示按两下鼠标左键,使用“拖动”表示按下鼠标左键同时移动鼠标。
本书由高汉华(无锡商业职业技术学院)任主编,刘远祥、梁矗军、王志民(无锡奥润汽车有限公司)任副主编。项目1、项目2、项目4、项目9由高汉华编写,梁矗军编写了项目3、项目8,刘远祥编写了项目5、项目6,王志民编写了项目7,全书由高汉华统稿。
本书获无锡商业职业技术学院校本教材建设立项。在编写过程中得到学院和无锡奥润汽车有限公司王志民的大力支持和帮助,在此谨对他们的大力支持表示衷心感谢。
由于编者水平有限,加上成书的时间仓促,书中存在的疏漏之处一定不少,敬请广大读者批评指正!
编者2017年4月
项目一CAD/CAM应用技术基础
知识目标
(1) 了解CAD/CAM技术的基本概念、功能及常用软件。
(2) 了解CAD/CAM技术的发展趋势。
(3) 熟悉Pro/E软件功能及操作过程。
能力目标
通过学习,学生应能正确启动Pro/E软件,能进行文件管理和模型操作,初步具备使用CAD/CAM软件的能力。
本项目的任务
本项目主要学习CAD/CAM技术的基本概念、功能及常用软件,重点学习Pro/E软件的应用,熟悉Pro/E软件的操作界面,掌握软件的启动方法,基本掌握软件的文件管理和模型操作命令,最后以盒体建模为载体熟悉和了解Pro/E软件的操作。
主要学习内容
(1) CAD/CAM技术的基本概念、功能及常用软件。
(2) CAD/CAM技术的发展趋势。
(3) Pro/E软件界面及操作方法。
任务1.1CAD/CAM技术概述
1.1.1CAD/CAM的基本概念
1. CAD(Computer Aided Design——计算机辅助设计)
以计算机为辅助工具来完成产品设计过程中的各项工作,如草图绘制、零件设计、零件装配、装配干涉分析等,并达到提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品成本的目的。
2. CAE(Computer Aided Engineering——计算机辅助工程分析)
以现代计算力学和有限元分析为基础,以计算机仿真为手段,对产品设计进行结构参数、强度、寿命、运动状态及优化性能等方面的工程分析,用于测量、校核产品的可靠性和优化程度。
3. CAPP(Computer Aided Process Planning——计算机辅助工艺过程设计)
以计算机为辅助工具,并根据产品的设计信息及制造工艺要求,交互地或自动地确定出产品的加工方法和方案,例如,加工方法选择、工艺路线确定、工序设计等。
4. CAM(Computer Aided Manufacturing——计算机辅助制造)
CAM有广义和狭义两种定义。广义CAM是指借助计算机来完成从生产准备到产品制造的全过程中的各种活动,包括工艺过程设计(CAPP)、工装设计、计算机辅助数控加工编程、生产作业计划、制造过程控制、计算机辅助质量检测(CAQ)与分析、产品数据管理(PDM)等。狭义CAM通常只是指NC程序编制,包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成等。
1.1.2CAD/CAM的基本功能
在CAD/CAM系统中,计算机主要帮助人们完成产品结构描述、工程信息表达、工程信息传输与转化、结构及过程的分析与优化、信息管理与过程管理等工作; 因此,CAD/CAM系统应具备以下基本功能。
1. 几何造型
几何造型是CAD/CAM系统的核心,它为产品的设计、制造提供基本数据,同时也为其他模块提供原始信息。CAD/CAM系统应具有二维和三维造型功能,并能实现二维与三维图形间的相互转换,具有动态显示、消隐和光照处理能力。用户不仅能构造各种产品的几何模型,还能随时观察和修改模型或检验零部件装配的结果。
2. 计算分析
计算分析是工程设计不可缺少的部分,也是传统设计中一项复杂、烦琐的工作。CAD/CAM系统正好可以发挥计算机强大的分析计算功能,完成复杂的工程分析计算。如力学分析计算、设计方案的分析评价和几何特性的分析计算。
3. 优化设计
CAD/CAM系统应具有优化求解的功能,也就是在某些条件的限制下,使产品或工程设计中的预定指标达到最优。优化包括总体方案的优化、产品零件结构的优化和工艺参数的优化等。优化是CAD/CAM系统中一个重要的组成部分。