《模具CAD/CAM技術應用》是國家級精品課程配套教材,涵蓋多種CAD/CAM軟件的應用。以項目為載體講述模具設計及數控加工編程知識。
《模具CAD/CAM技術應用》以6個應用項目,按照產品造型設計、模具設計與數控加工自動編程過程展開講解,每個應用項目都涉及特定的模具設計與制造專業的知識內容。應用項目內容全部選自企業的實際開發項目!赌>逤AD/CAM技術應用》的應用項目,按照特定要求,分別采用了Pro/E、UG NX、PowerMILL、Cimatron、MasterCAM及AutoCAD等幾種計算機輔助設計與制造軟件,進行不同難易程度的項目實施。通過本課程的學習,可以提高學生對CAD/CAM軟件的實際應用能力。
職業教育是現代國民教育體系的重要組成部分,在實施科教興國戰略和人才強國戰略中具有特殊的重要地位。黨中央、國務院高度重視發展職業教育,提出要全面貫徹黨的教育方針,以服務為宗旨,以就業為導向,走產學結合的發展道路,為社會主義現代化建設培養千百萬高素質技能型專門人才。因此,以就業為導向是我國職業教育今后發展的主旋律。推行“雙證制度”是落實職業教育“就業導向”的一個重要措施,教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》(教高[2006]16號)中也明確提出,要推行“雙證書”制度,強化學生職業能力的培養,使有職業資格證書專業的畢業生取得“雙證書”。但是,由于基于雙證書的專業解決方案、課程資源匱乏,雙證書課程不能融入教學計劃,或者現有的教學計劃還不能按照職業能力形成系統化的課程,因此,“雙證書”制度的推行遇到了一定的困難。
為配合各高職院校積極實施雙證書制度工作,推進示范校建設,中國高等職業技術教育研究會和人民郵電出版社在廣泛調研的基礎上,聯合向中國職業技術教育學會申報了職業教育與職業資格證書推進策略與“雙證課程”的研究與實踐課題(中國職業技術教育學會科研規劃項目,立項編號225753)。此課題擬將職業教育的專業人才培養方案與職業資格認證緊密結合起來,使每個專業課程設置嵌入一個對應的證書,擬為一般高職院校提供一個可以參照的“雙證課程”專業人才培養方案。該課題研究的對象包括數控加工操作、數控設備維修、模具設計與制造、機電一體化技術、汽車制造與裝配技術、汽車檢測與維修技術等多個專業。
該課題由教育部的權威專家牽頭,邀請了中國職教界、人力資源和社會保障部及有關行業的專家,以及全國50多所高職高專機電類專業教學改革領先的學校,一起進行課題研究,目前已召開多次研討會,將課題涉及的每個專業的人才培養方案按照“專業人才定位-對應職業資格證書-職業標準解讀與工作過程分析-專業核心技能-專業人才培養方案-課程開發方案”的過程開發。即首先對各專業的工作崗位進行分析和分類,按照相應崗位職業資格證書的要求提取典型工作任務、典型產品或服務,進而分析得出專業核心技能、崗位核心技能,再將這些核心技能進行分解,進而推出各專業的專業核心課程與雙證課程,最后開發出各專業的人才培養方案。
緒論 模具CAD/CAM技術簡介
一、CAD/CAM概述
(一)CAD/CAM的基本概念
(二)CAD/CAM技術的應用
二、模具設計制造過程與CAD/CAM工作流程
(一)模具設計制造過程
(二)模具CAD/CAM工作流程
三、常見CAD/CAM軟件簡介
項目一 瓶啟沖壓模具CAD/CAM
一、零件三維造型
(一)繪制二維圖樣
(二)生成實體
二、模具設計
(一)沖壓力的計算
(二)未注公差確定
(三)間隙計算
(四)橡膠圈的選用
(五)設計及繪制模具裝配圖
三、MasterCAM自動編程的基本步驟
(一)建立加工模型
(二)確定加工工藝(如裝夾、刀具)
(三)刀具軌跡生成(凹模、凸凹模)
(四)產生后置代碼(凹模、凸凹模)
(五)輸出加工代碼
四、凹模加工自動編程
(一)建立加工模型
(二)凹模加工工藝分析及加工工序
(三)刀具軌跡生成
五、凸模加工自動編程
(一)建立加工模型
(二)凸模加工工藝分析及加工工序
(三)刀具軌跡生成
項目二 水杯注塑模具CAD/CAM
一、零件三維造型
(一)新建模具文件
(二)以拉伸特征創建水杯的圓柱外形
(三)以殼特征將圓柱挖為殼
(四)以掃描特征創建水杯把手
(五)對水杯進行倒圓角特征
(六)保存文件
二、模具設計
(一)創建新的模具文件
(二)選取參考零件
(三)創建胚料
(四)設置參考件的收縮率
(五)創建型芯第一個分型面
(六)創建型芯第二個分型面
(七)創建模具體積塊
(八)以型芯分型面做前后兩個型芯體積
(九)由體積塊產生砂芯及前后兩個型芯
(十)定義模具間距
(十一)打開模具
三、零件加工自動編程
(一)模型輸入
(二)模型旋轉
(三)定義毛坯
(四)刀具定義
(五)進給率設置
(六)快進高度設置
(七)加工開始點設置
(八)切入切出和連接方式設置
(九)刀具路徑生成
(十)粗加工
(十一)半精加工
(十二)精加工
項目三 眼鏡盒注塑模具CAD/CAM
一、零件三維造型
(一)新建模具文件
(二)確定特征創建
(三)選擇“TOP”基準面
(四)選擇“基準平面”
(五)草繪
(六)插入基準曲線
(七)選擇實體
(八)繪制草圖
(九)構成曲面
(十)選擇方向
(十一)生成效果圖
(十二)選擇“基準平面”
(十三)繪制草圖
(十四)封閉曲面
(十五)合并
(十六)例圓角和抽殼
(十七)拉伸
(十八)剪切
二、模具設計
(一)新建模具文件
(二)創建模具模型
(三)設置參考件的收縮率
(四)創建型芯分型面
(五)創建第一個斜銷分型面
(六)鏡像創建第二個斜銷分型面
(七)創建滑塊分型面
(八)以滑塊為分型面分割體積塊
(九)以第一個斜銷為分型面分割體積塊
(十)以第二個斜銷為分型面分割體積塊
(十一)以型芯為分型面分割體積塊
(十二)抽取模具組件
(十三)產生注塑件
(十四)定義開模動作
(十五)保存文件
三、零件加工自動編程
(一)模型輸入
(二)模型旋轉
(三)進入Cimatron加工環境
(四)定義刀具
(五)創建刀路
(六)創建毛坯
(七)創建第一次粗加工程序
(八)創建第二次粗加工程序
(九)創建精加工程序
(十)后置處理
項目四 放大鏡注塑模具CAD/CAM
一、零件三維造型
(一)啟動UG,建立新文件并打開建模模塊
(二)在61圖層建立3個基準面和基準軸
(三)畫鏡片部分
(四)畫手柄部分
二、模具設計
(一)進入Mold Wizard模塊
(二)加載產品
(三)定義模具坐標系
(四)定義成形鑲件
(五)布局多型腔模
(六)定義分型線
(七)產生分型面、型腔、型芯
(八)裝載標準模架
(九)開腔
(十)加入標準件
(十一)修剪頂桿
(十二)加入小嵌件
(十三)建立澆口
(十四)建立流(澆)道
(十五)建立整體的型腔、型芯零件
(十六)建立冷卻系統
(十七)所有標準件在模架上開腔
(十八)修整標準件及非標準件
(十九)產生模具爆炸視圖
三、零件加工自動編程
(一)建立放大鏡型腔加工主模型
(二)創建毛坯
(三)初始化加工環境
(四)創建加工幾何體
(五)創建刀具
(六)創建操作
(七)驗證刀軌
(八)碰撞檢查
(九)輸出車間工藝文件
(十)后處理,輸出NC程序
項目五 水管直角三通注塑模具CAD/CAM
一、零件三維造型
(一)新建模具文件并選擇基準面
(二)拉伸及剪切
(三)倒圓角
(四)建立模型
二、模具設計
(一)創建模具模型
(二)設置參考件的收縮率
(三)創建第一個砂芯分型面
(四)創建第二個砂芯分型面
(五)創建第三個砂芯分型面
(六)創建主型芯分型面
(七)分割體積塊
(八)產生注塑件
(九)保存文件
三、零件加工自動編程
(一)建立加工坐標系
(二)創建邊界框和確定加工范圍
(三)參數設置
(四)智能加工
項目六 手機殼注塑模具CAD/CAM
一、零件三維造型
(一)新建模具文件
(二)建立基準面與基準軸
(三)建立草圖模式與繪制草圖
(四)拉伸繪制的草圖生成手機外形實體
(五)建立名稱為upper_guide的草圖
(六)創建掃描曲面
(七)裁剪手機外形實體
(八)手機實體邊緣倒圓角與倒拔模斜度
(九)創建手機實體上表面的偏置面
(十)投影曲線創建自由曲面
(十一)將新創建的拉伸實體與手機實體相減
(十二)將手機實體上表面的同邊曲線倒圓角與挖空操作
(十三)創建手機按鍵孔的參考線
(十四)實體拉伸與實體相減
(十五)創建手機實體的加強筋
(十六)實體裁剪與保存模型
二、模具設計
(一)進入UG自動化模具設計系統
(二)新建文件夾與加載產品
(三)設定模具坐標系與定義模芯毛坯
(四)多型腔模具布局
(五)分模
(六)裝載模架
(七)A板和B板開腔
(八)添加標準件
(九)添加澆口和流道
(十)創建冷卻系統
(十一)創建新的定模型腔板
(十二)創建新的動模型芯板
三、零件加工自動編程
(一)新建手機殼塑料模具型腔加工主模型文件
(二)旋轉坐標系
(三)創建毛坯
(四)初始化加工環境
(五)創建加工坐標系
(六)創建加工幾何體
(七)定義刀具
(八)創建第一次粗加工刀具路徑
(九)創建第二次粗加工刀具路徑
(十)創建半精加工刀具路徑
(十一)創建精加工刀具路徑
6.CAXA電子圖板和制造工程師
CAXA(Computer Aided X Advlanced,其中x意味著擴充)軟件是北京航空航天大學面向我國工業界推出的包括數控加工、工程制圖、注塑模具設計、注塑工藝分析及數控機床通信等一系列CAD/CAE/CAM軟件的總稱。其中電子圖板全面采用國家標準設計,擁有工程標注及國標機械零件圖庫,是一款高效、方便、智能化的通用二維繪圖軟件,可幫助設計人員進行零件圖、裝配圖、工藝圖表及平面包裝等設計。其機械制造工程師是自主開發的面向機械制造業的具有中文界面的三維CAD/CAM軟件。
7.Cimatron軟件
Cimatron軟件是以色列為設計開發噴氣式戰斗機所開發出來的軟件。它集成了設計、制圖、分析和制造,是一款結合機械設計與NC加工的CAD/CAE/CAM軟件。
Cimatron軟件從模型繪制、產生凹凸模、模具設計、建立組件、檢查零件之間是否關聯、建立刀具路徑,到支持高速加工、圖形文件的轉換和數據的管理等都做得相當成功。它支持IGES、VDA、STEP、DXF、SLA、PTC、SAT、ACIS等圖形文件轉換,且轉換成功率非常高。其CAD模塊采用參數式設計,具有雙向設計組合功能,并且當修改子零件時,裝配件中對應零件也隨之自動修改,但其窗口界面不同于Windows下拉式菜單形式。
CAM模塊功能除能夠對含有實體和曲面的混合模型進行加工外,其刀具路徑能沿著殘余量小的方向尋找最佳路線,使加工路徑最優化,從而確保制造過程無過切現象。CAM的優化功能使加工零件達到最好的加工質量,其功能明顯優于其他同類產品。
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