全書主要以齒輪油泵和典型機(jī)械零件為載體，依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制造崗位人員的崗位要求，以基于工作過程的思想為指導(dǎo)，按照項(xiàng)目*，典型工作任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，編寫CAD／CAM應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目教材。全書共分為9個(gè)項(xiàng)目和若干任務(wù)，主要包括CAD/CAM應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)、草圖繪制、三維實(shí)體建模、三維實(shí)體建模綜合、零件參數(shù)化建模、曲面建模、機(jī)械裝配、工程圖與標(biāo)注、數(shù)控加工與編程。內(nèi)容由淺入深，使讀者逐步學(xué)會(huì)使用Pro／E快捷準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)和加工制造。
本書內(nèi)容涵蓋了初、中級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)人員使用Pro／E軟件所需要的基本技能，寓理論教學(xué)于實(shí)踐技能訓(xùn)練之中，做到理論知識(shí)以實(shí)用、夠用為度，突出實(shí)踐技能的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了入門容易的特點(diǎn)。本書適合作為高職高專院校機(jī)械設(shè)計(jì)及相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為從事CAD／CAM相關(guān)工作的技術(shù)人員的自學(xué)參考書。
本書配套CAD/CAM應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)站，以供讀者使用和參考。
網(wǎng)站地址: http://elearning.wxic.edu.cn/course/view.php?id=986
本書包含Pro／E機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，內(nèi)容實(shí)用全面，并且重點(diǎn)突出涵蓋了初、中級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)人員使用Pro／E軟件所需基本技能；按照機(jī)械零件從零件、部件、裝配體、工程圖到仿真加工的順序編排，使讀者能對(duì)照掌握的機(jī)械設(shè)計(jì)理論知識(shí)，理解Pro／E軟件與機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)合之道。本書每個(gè)項(xiàng)目后都附有鞏固練習(xí)，書后還附有齒輪油泵全套圖紙和綜合實(shí)訓(xùn)題。配套操作參考視頻，既可以在電腦觀看，亦可使用微信掃一掃功能直接觀看。
本書以“先進(jìn)性、創(chuàng)新性、實(shí)用性”為宗旨，深化課程體系與教學(xué)內(nèi)容改革，使學(xué)生通過綜合實(shí)操訓(xùn)練，掌握機(jī)械CAD/CAM工程設(shè)計(jì)的手段和方法，培養(yǎng)學(xué)生的工程綜合應(yīng)用能力和相關(guān)的技能、技巧； 同時(shí)通過加大實(shí)踐性環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力以及實(shí)踐創(chuàng)新能力，縮短學(xué)生到工廠企業(yè)工作的適應(yīng)期，使他們能很快進(jìn)入實(shí)質(zhì)性的工作階段。
全書主要以齒輪油泵和典型機(jī)械零件為案例，依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制造崗位人員的崗位要求，以基于工作過程的思想為指導(dǎo)，按照項(xiàng)目引領(lǐng)，典型工作任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，編寫CAD／CAM應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目教材。教材中的項(xiàng)目包含Pro／E機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，項(xiàng)目實(shí)例涵蓋了Pro／E機(jī)械設(shè)計(jì)中所有的知識(shí)點(diǎn)，內(nèi)容實(shí)用全面，并且重點(diǎn)突出； 按照機(jī)械零件從零件、部件、裝配體、工程圖到仿真加工的順序編排，使讀者能對(duì)照掌握的機(jī)械設(shè)計(jì)理論知識(shí)，理解Pro／E軟件與機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)合之道。除此之外，本書還介紹了參數(shù)化零件的設(shè)計(jì)方法，以幫助讀者提升Pro／E的應(yīng)用水平，并理解Pro／E參數(shù)化設(shè)計(jì)的精髓。在本教材中，每個(gè)項(xiàng)目后都附有鞏固練習(xí)，書后還附有齒輪油泵全套圖紙和綜合實(shí)訓(xùn)題，提供的例子具有代表性和綜合性，以實(shí)訓(xùn)實(shí)例的方式提高學(xué)生的職業(yè)技能應(yīng)用能力，探索現(xiàn)代高職教育的新模式。
全書共分為9個(gè)項(xiàng)目和若干任務(wù)，各部分內(nèi)容安排如下。
(1) 項(xiàng)目1是CAD/CAM應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)，介紹CAD/CAM的基本概念，CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，Pro／E 5.0 軟件功能及軟件操作體驗(yàn)。
(2) 項(xiàng)目2是草圖繪制，以2個(gè)典型零件草圖繪制為例，介紹零件草圖繪制及編輯方法。
(3) 項(xiàng)目3是三維實(shí)體建模，以4個(gè)典型零件建模為例，介紹零件實(shí)體建模設(shè)計(jì)的基本知識(shí)和方法。
(4) 項(xiàng)目4是三維實(shí)體建模綜合，以3個(gè)典型零件建模為例，介紹零件實(shí)體建模設(shè)計(jì)中的工程特征創(chuàng)建方法。
(5) 項(xiàng)目5是零件參數(shù)化建模，以2個(gè)典型零件參數(shù)化建模為例，介紹參數(shù)化零件的設(shè)計(jì)方法，涉及關(guān)系與參數(shù)、程序與族表的應(yīng)用。
(6) 項(xiàng)目6是曲面建模，以2個(gè)典型的曲面零件建模為例，介紹曲面設(shè)計(jì)界面和環(huán)境，以及曲面零件設(shè)計(jì)方法。
(7) 項(xiàng)目7是機(jī)械裝配，通過2個(gè)實(shí)例，介紹機(jī)械裝配設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì)方法，包括零部件的放置、打開、刪除、隱藏、隱含和編輯裝配元件及運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)置。
(8) 項(xiàng)目8是工程圖與標(biāo)注，通過3個(gè)實(shí)例，圍繞零件和裝配體視圖與標(biāo)注兩大要素介紹Pro／E機(jī)械工程圖的創(chuàng)建方法。
(9) 項(xiàng)目9是數(shù)控加工與編程，通過2個(gè)實(shí)例，介紹數(shù)控車和數(shù)控銑加工與編程模塊的應(yīng)用。
注意： 本書中統(tǒng)一使用“單擊”表示按一下鼠標(biāo)左鍵，使用“右擊”表示按一下鼠標(biāo)右鍵，使用“單擊鼠標(biāo)中鍵”表示按一下鼠標(biāo)中鍵，使用“雙擊”表示按兩下鼠標(biāo)左鍵，使用“拖動(dòng)”表示按下鼠標(biāo)左鍵同時(shí)移動(dòng)鼠標(biāo)。
本書由高漢華（無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院）任主編，劉遠(yuǎn)祥、梁矗軍、王志民（無錫奧潤(rùn)汽車有限公司）任副主編。項(xiàng)目1、項(xiàng)目2、項(xiàng)目4、項(xiàng)目9由高漢華編寫，梁矗軍編寫了項(xiàng)目3、項(xiàng)目8，劉遠(yuǎn)祥編寫了項(xiàng)目5、項(xiàng)目6，王志民編寫了項(xiàng)目7，全書由高漢華統(tǒng)稿。
本書獲無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院校本教材建設(shè)立項(xiàng)。在編寫過程中得到學(xué)院和無錫奧潤(rùn)汽車有限公司王志民的大力支持和幫助，在此謹(jǐn)對(duì)他們的大力支持表示衷心感謝。
由于編者水平有限，加上成書的時(shí)間倉(cāng)促，書中存在的疏漏之處一定不少，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正!
編者2017年4月
項(xiàng)目1CAD/CAM應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)
任務(wù)1.1CAD／CAM技術(shù)概述
1.1.1CAD/CAM的基本概念
1.1.2CAD /CAM的基本功能
1.1.3常用CAD /CAM軟件介紹
1.1.4CAD／CAM技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
任務(wù)1.2Pro／E Wildfire 5.0軟件概述
1.2.1Pro／E的基本功能
1.2.2Pro／E的操作界面
1.2.3文件管理與模型操作
1.2.4盒體建模操作體驗(yàn)
練習(xí)
項(xiàng)目2草圖繪制
任務(wù)2.1支架零件草繪
2.1.1任務(wù)解析
2.1.2知識(shí)準(zhǔn)備——草繪界面及草繪工具應(yīng)用
2.1.3操作過程
任務(wù)2.2墊片零件尺寸標(biāo)注及圖元編輯
2.2.1任務(wù)解析
2.2.2知識(shí)準(zhǔn)備——尺寸標(biāo)注和圖元編輯
2.2.3操作過程
練習(xí)
項(xiàng)目3三維實(shí)體建模
任務(wù)3.1從動(dòng)軸拉伸建模
3.1.1任務(wù)解析
3.1.2知識(shí)準(zhǔn)備——拉伸特征
3.1.3操作過程
3.1.4知識(shí)拓展——建立基準(zhǔn)平面、倒直角
任務(wù)3.2防護(hù)螺母旋轉(zhuǎn)建模
3.2.1任務(wù)解析
3.2.2知識(shí)準(zhǔn)備——旋轉(zhuǎn)特征
3.2.3操作過程
3.2.4知識(shí)拓展——螺旋掃描、倒圓角
任務(wù)3.3內(nèi)六角扳手掃描建模
3.3.1任務(wù)解析
3.3.2知識(shí)準(zhǔn)備——掃描特征
3.3.3操作過程
3.3.4知識(shí)拓展——基準(zhǔn)軸、基準(zhǔn)曲線及基準(zhǔn)點(diǎn)
任務(wù)3.4銑刀混合建模
3.4.1任務(wù)解析
3.4.2知識(shí)準(zhǔn)備——混合特征
3.4.3操作過程
3.4.4知識(shí)拓展——基準(zhǔn)坐標(biāo)系
練習(xí)
項(xiàng)目4三維實(shí)體建模綜合
任務(wù)4.1泵蓋三維建模
4.1.1任務(wù)解析
4.1.2知識(shí)準(zhǔn)備——孔特征和特征陣列
4.1.3操作過程
4.1.4知識(shí)拓展——特征鏡像
任務(wù)4.2泵體三維建模
4.2.1任務(wù)解析
4.2.2知識(shí)準(zhǔn)備——拔模特征、筋特征和修飾螺紋
4.2.3操作過程
4.2.4知識(shí)拓展——特征復(fù)制
任務(wù)4.3彈簧的三維造型
4.3.1任務(wù)解析
4.3.2知識(shí)準(zhǔn)備——變螺距螺旋掃描
4.3.3操作過程
練習(xí)
項(xiàng)目5零件參數(shù)化建模
任務(wù)5.1從動(dòng)齒輪參數(shù)化建模
5.1.1任務(wù)解析
5.1.2知識(shí)準(zhǔn)備——關(guān)系與參數(shù)
5.1.3操作過程
任務(wù)5.2系列軸承零件族表的創(chuàng)建
5.2.1任務(wù)解析
5.2.2知識(shí)準(zhǔn)備——族表
5.2.3操作過程
練習(xí)
項(xiàng)目6曲面建模
任務(wù)6.1旋蓋曲面造型
6.1.1任務(wù)解析
6.1.2知識(shí)準(zhǔn)備——基本曲面和邊界混合特征
6.1.3操作過程
任務(wù)6.2風(fēng)扇葉片的曲面造型
6.2.1任務(wù)解析
6.2.2知識(shí)準(zhǔn)備——曲面編輯
6.2.3操作過程
練習(xí)
項(xiàng)目7機(jī)械裝配
任務(wù)7.1鏈節(jié)的裝配
7.1.1任務(wù)解析
7.1.2知識(shí)準(zhǔn)備——機(jī)械裝配
7.1.3操作過程
任務(wù)7.2齒輪油泵的裝配
7.2.1任務(wù)解析
7.2.2知識(shí)準(zhǔn)備——運(yùn)動(dòng)裝配
7.2.3操作過程
練習(xí)
項(xiàng)目8工程圖與標(biāo)注
任務(wù)8.1齒輪油泵體的工程圖
8.1.1任務(wù)解析
8.1.2知識(shí)準(zhǔn)備——工程圖表達(dá)
8.1.3操作過程
任務(wù)8.2齒輪軸的工程圖
8.2.1任務(wù)解析
8.2.2知識(shí)準(zhǔn)備——尺寸標(biāo)注
8.2.3操作過程
任務(wù)8.3齒輪油泵的裝配圖
8.3.1任務(wù)解析
8.3.2知識(shí)準(zhǔn)備——裝配工程圖
8.3.3操作過程
練習(xí)
項(xiàng)目9數(shù)控加工與編程
任務(wù)9.1壓蓋加工與編程
9.1.1任務(wù)解析
9.1.2知識(shí)準(zhǔn)備——車削編程
9.1.3操作過程
任務(wù)9.2泵蓋銑削加工與編程
9.2.1任務(wù)解析
9.2.2知識(shí)準(zhǔn)備——銑削編程
9.2.3操作過程
練習(xí)
參考文獻(xiàn)
附錄1齒輪油泵全套圖紙
附錄2綜合訓(xùn)練題——支架部裝圖設(shè)計(jì)
附錄3綜合訓(xùn)練題——雙缸內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)
項(xiàng)目一CAD/CAM應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)
知識(shí)目標(biāo)
(1) 了解CAD/CAM技術(shù)的基本概念、功能及常用軟件。
(2) 了解CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
(3) 熟悉Pro／E軟件功能及操作過程。
能力目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能正確啟動(dòng)Pro／E軟件，能進(jìn)行文件管理和模型操作，初步具備使用CAD/CAM軟件的能力。
本項(xiàng)目的任務(wù)
本項(xiàng)目主要學(xué)習(xí)CAD/CAM技術(shù)的基本概念、功能及常用軟件，重點(diǎn)學(xué)習(xí)Pro／E軟件的應(yīng)用，熟悉Pro／E軟件的操作界面，掌握軟件的啟動(dòng)方法，基本掌握軟件的文件管理和模型操作命令，最后以盒體建模為載體熟悉和了解Pro／E軟件的操作。
主要學(xué)習(xí)內(nèi)容
(1) CAD/CAM技術(shù)的基本概念、功能及常用軟件。
(2) CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
(3) Pro／E軟件界面及操作方法。
任務(wù)1.1CAD／CAM技術(shù)概述
1.1.1CAD/CAM的基本概念
1. CAD(Computer Aided Design——計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))
以計(jì)算機(jī)為輔助工具來完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的各項(xiàng)工作，如草圖繪制、零件設(shè)計(jì)、零件裝配、裝配干涉分析等，并達(dá)到提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本的目的。
2. CAE(Computer Aided Engineering——計(jì)算機(jī)輔助工程分析)
以現(xiàn)代計(jì)算力學(xué)和有限元分析為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)仿真為手段，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)、強(qiáng)度、壽命、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及優(yōu)化性能等方面的工程分析，用于測(cè)量、校核產(chǎn)品的可靠性和優(yōu)化程度。
3. CAPP(Computer Aided Process Planning——計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì))
以計(jì)算機(jī)為輔助工具，并根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息及制造工藝要求，交互地或自動(dòng)地確定出產(chǎn)品的加工方法和方案，例如，加工方法選擇、工藝路線確定、工序設(shè)計(jì)等。
4. CAM(Computer Aided Manufacturing——計(jì)算機(jī)輔助制造)
CAM有廣義和狹義兩種定義。廣義CAM是指借助計(jì)算機(jī)來完成從生產(chǎn)準(zhǔn)備到產(chǎn)品制造的全過程中的各種活動(dòng)，包括工藝過程設(shè)計(jì)(CAPP)、工裝設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工編程、生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃、制造過程控制、計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量檢測(cè)(CAQ)與分析、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)等。狹義CAM通常只是指NC程序編制，包括刀具路徑規(guī)劃、刀位文件生成、刀具軌跡仿真及NC代碼生成等。
1.1.2CAD/CAM的基本功能
在CAD／CAM系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)主要幫助人們完成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)描述、工程信息表達(dá)、工程信息傳輸與轉(zhuǎn)化、結(jié)構(gòu)及過程的分析與優(yōu)化、信息管理與過程管理等工作； 因此，CAD／CAM系統(tǒng)應(yīng)具備以下基本功能。
1. 幾何造型
幾何造型是CAD／CAM系統(tǒng)的核心，它為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造提供基本數(shù)據(jù)，同時(shí)也為其他模塊提供原始信息。CAD／CAM系統(tǒng)應(yīng)具有二維和三維造型功能，并能實(shí)現(xiàn)二維與三維圖形間的相互轉(zhuǎn)換，具有動(dòng)態(tài)顯示、消隱和光照處理能力。用戶不僅能構(gòu)造各種產(chǎn)品的幾何模型，還能隨時(shí)觀察和修改模型或檢驗(yàn)零部件裝配的結(jié)果。
2. 計(jì)算分析
計(jì)算分析是工程設(shè)計(jì)不可缺少的部分，也是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中一項(xiàng)復(fù)雜、煩瑣的工作。CAD／CAM系統(tǒng)正好可以發(fā)揮計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的分析計(jì)算功能，完成復(fù)雜的工程分析計(jì)算。如力學(xué)分析計(jì)算、設(shè)計(jì)方案的分析評(píng)價(jià)和幾何特性的分析計(jì)算。
3. 優(yōu)化設(shè)計(jì)
CAD／CAM系統(tǒng)應(yīng)具有優(yōu)化求解的功能，也就是在某些條件的限制下，使產(chǎn)品或工程設(shè)計(jì)中的預(yù)定指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。優(yōu)化包括總體方案的優(yōu)化、產(chǎn)品零件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和工藝參數(shù)的優(yōu)化等。優(yōu)化是CAD／CAM系統(tǒng)中一個(gè)重要的組成部分。
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