《CAD/CAM數字化設計與加工》是國家示范性高職院校建設項目成果之一,是國家級重點建設專業——數控技術專業核心課程教材!禖AD/CAM數字化設計與加工》通過九個教學項目,介紹了CAXA實體設計和CAXA XP軟件的使用方法,并以任務教學的方式展開。CAXA實體設計部分主要完成產品的造型設計和部件的裝配及動畫,而CAXA XP自動編程部分,主要通過真實產品的造型及刀具路徑的模擬,使學生掌握銑削粗加工、精加工等加工方法,能進行刀具路徑生成、動態仿真及NC文件生成。
《CAD/CAM數字化設計與加工》是基于工作過程設計的,符合目前的職業教育理念,適合高職學生的學習特點,初學者也能看懂。《CAD/CAM數字化設計與加工》把各種命令融匯在每個任務中,使讀者在不知不覺中走進了CAXA實體設計、CAXA XP軟件!禖AD/CAM數字化設計與加工》可作為高職高專院校、成人院校及本科院校開辦的二級職業技術院校和民辦高校數控技術專業、機械制造專業、機電一體化等專業的教材,也可作為本科院校相關專業教材及CAD/CAM技術的培訓教材。
教育部把教材建設作為衡量高職高專院校深化教育教學改革的重要指標。為了落實教育部的指示精神。適應當前職業教育發展的新形勢,通過對各職業院校及企業的廣泛調研,由北京電子科技職業學院機械工程學院邱坤主持,與機械工業出版社聯合開發了這套符合高等職業教育教學模式、教學方式方法改革的新教材。
本套教材是國家示范性高職院校建設項目成果,是國家級重點建設專業——數控技術專業核心課程教材,共八種:數控加工方向四種,數控維修方向四種。本套教材由一批具有豐富教學經驗、擁有較高學術水平和實踐經驗的教授、企業專家、骨干教師和雙師型教師編寫,確保了教材的高質量、權威性和專業性,為高職課程改革教材建設提供了成功的范例。
本套教材編寫過程中貫徹了以下原則:
一、充分吸取高等職業技術院校在探索培養高等技術應用型人才方面取得的成功經驗。
二、采用最新國家標準及相關技術標準,把職業資格證書考試的知識點與教材內容相結合,真正做到工學結合。
三、貫徹先進的教學理念,以技能訓練為主線,以相關知識為支撐,較好地處理了理論教學與技能訓練的關系。
四、突出先進性。根據教學需要將新設備、新材料、新技術、新工藝等內容引入教材,以便更好地適應市場,滿足企業對人才的需求。
五、以企業真實案例或產品為載體,營造企業工作環境,基于工作過程設計教學項目,使學生的學習更具實效。
前言
項目1 底座的設計1
學習目標1
工作任務1
知識準備2
一、CAXA實體設計簡介2
二、三維設計環境4
三、設計環境模板4
四、設計環境菜單5
五、設計元素庫7
任務實施7
一、使用拖放及編輯尺寸創建零件的基礎部分7
二、用智能捕捉方法將拖入零件相對另一零件定位并確定大小8
三、利用智能圖素設計零件8
四、在零件前表面上添加圓形形狀9
五、使用孔類圖素從零件中去除材料9
六、在凸起的前端面上創建一臺階10
七、在凸起的中心添加一通孔10
八、在零件前下方邊緣處添加圓弧過渡11
九、在零件的B、C邊緣處添加圓弧過渡11
十、添加一些附加特征11
十一、在零件的另一端創建剛才生成的凸臺及其上的孔的拷貝12
完成學習工作頁12
知識拓展13
小貼士14
教學評價14
學后感言16
思考與練習16
項目2 桅桿架的造型及圖樣生成17
學習目標17
工作任務17
知識準備18
一、生成平面布局圖18
二、標準視圖19
三、剖視圖20
四、局部放大視圖21
五、輔助視圖22
六、軸測圖22
七、將布局圖輸出到CAXA電子圖板23
任務實施24
一、桅桿架的實體造型24
二、生成布局圖設計環境34
三、布局圖輸出到CAXA電子圖板37
完成學習工作頁41
知識拓展42
小貼士42
教學評價43
學后感言45
思考與練習45
項目3 電源盒的鈑金設計46
學習目標46
工作任務46
任務實施47
一、板料的選擇47
二、平板與板料的彎曲47
三、編輯板料截面重新生成圖素50
四、添加其他板料51
五、生成型孔與沖孔53
六、鈑金件的展開61
完成學習工作頁62
小貼士62
教學評價63
學后感言65
思考與練習65
項目4 自行車中軸的裝配66
學習目標66
工作任務66
知識準備67
一、插入零件/組件67
二、三維球定位控制67
三、利用無約束裝配定位工具68
四、裝配設計69
任務實施69
一、打開教程文件69
二、裝配中軸套69
三、裝配中軸碗70
四、滾動體裝配70
五、裝配中軸擋71
六、墊圈裝配72
七、裝配左腳蹬73
八、利用鏡向拷貝零件75
九、裝配右腳蹬和銷釘76
完成學習工作頁77
知識拓展77
小貼士78
教學評價78
學后感言80
思考與練習80
項目5 棘輪機構裝配及動畫82
學習目標82
工作任務82
知識準備83
一、智能動畫向導83
二、動畫路徑與關鍵幀86
三、智能動畫編輯器89
任務實施89
一、棘輪機構的裝配89
二、棘輪的裝配動畫92
三、凸輪裝配動畫的制作94
四、壓蓋及銷釘的裝配動畫96
五、棘輪工作原理的動畫制作97
完成學習工作頁101
知識拓展101
小貼士102
教學評價102
學后感言104
思考與練習105
項目6 凸輪的建模及加工106
學習目標106
工作任務106
知識準備107
一、加工管理107
二、公共參數設置109
三、與軌跡生成有關的工藝選項與參數111
任務實施111
一、完成凸輪的造型111
二、完成凸輪加工軌跡設置111
完成學習工作頁115
教學評價116
學后感言119
思考與練習119
項目7 組合基座的建模與拼合加工120
學習目標120
工作任務120
知識準備122
一、平面區域粗加工122
二、平面輪廓精加工123
任務實施124
一、零件分析124
二、實體/曲面造型125
三、加工軌跡的生成127
完成學習工作頁130
教學評價131
學后感言134
思考與練習134
項目8 摩擦楔塊鍛模的建模及加工136
學習目標136
工作任務136
知識準備137
一、加工軌跡仿真和編輯137
二、后置處理與工藝模板139
任務實施139
一、摩擦楔塊鍛模的造型139
二、完成摩擦楔塊鍛模加工軌跡設置162
完成學習工作頁165
知識拓展167
一、知識庫加工模板參數設置167
二、知識加工操作168
教學評價171
學后感言173
思考與練習174
項目9 葉輪的建模175
學習目標175
工作任務175
知識準備177
任務實施178
一、建立葉輪主曲面178
二、主曲面減料實體生成181
三、構建葉輪基礎造型186
四、生成葉輪實體188
五、過渡棱邊191
六、建立動模板191
七、生成孔系和倒角194
八、投影到二維視圖198
完成學習工作頁200
知識拓展200
教學評價202
學后感言204
思考與練習204
參考文獻205
SolidWoks公司的SolidWoks系列軟件是一套功能相當強大的三維造型軟件,三維造型是該軟件的主要優勢,該軟件從最早的SolidWoks98版開始,就具有功能強大、易學易用、技術創新這三大特點,就筆者的經驗,該軟件完全采用Windows的窗口界面,操作非常簡單,支持各種運算功能,可以進行實時的全相關性的參數化尺寸驅動,比如,當設計人員修改了任意一個零件尺寸,就會使得裝配圖、工程圖中的尺寸均隨之變動。另外該軟件的界面友好,使用全中文的窗口式菜單操作,給使用者提供了學習便利。SolidWoks2001又開發了CAM模塊——CAMWORKS,使用該模塊能夠很快地將設計好的產品轉換為能夠進行數控加工的G代碼、M指令,使得CAD能和CAM有機地結合,該軟件的另外一大優勢是價格便宜,因此使用的單位及個人較多,國內相當多的中小型企業都在使用SolidWoks軟件。SolidWoks系列產品作為三維的造型、設計軟件還是相當的方便、靈活、好用的。