材料加工CAD基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書九江學(xué)院機(jī)械與材料工程學(xué)院概述本課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)主要是要求學(xué)生掌握AUTOCAD2004的基本操作、繪圖命令、平面圖形的修改與編輯命令，強(qiáng)化學(xué)生的圖形設(shè)計(jì)能力和AUTOCAD應(yīng)用能力；初步掌握PRO/E軟件在CAD/CAM/CAE環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，具體包括實(shí)體建模、數(shù)控加工和模流分析等。實(shí)踐教學(xué)共包括六項(xiàng)內(nèi)容，即基于AUTOCAD的二維設(shè)計(jì)功能練習(xí)、基于PRO/E的草繪模塊功能練習(xí)、基于PRO/E軟件的三維造型設(shè)計(jì)練習(xí)、不同CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息交換練習(xí)、基于PRO/E的材料加工數(shù)控編程練習(xí)、基于PRO/E的塑料注射成型模擬練習(xí)。針對(duì)不同學(xué)時(shí)可選擇相應(yīng)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)所需AUTOCAD2004軟件、PRO/EWILDFIRE30在實(shí)驗(yàn)時(shí)提供。學(xué)生除完成所要求題目之外，還應(yīng)對(duì)所實(shí)驗(yàn)之結(jié)果進(jìn)行分析與總結(jié)。本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求、方法與步驟、實(shí)驗(yàn)過程及內(nèi)容等。學(xué)生做完相關(guān)實(shí)驗(yàn)后應(yīng)及時(shí)填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書與AUTOCAD2006中文版實(shí)用教程（蔡希林編著，第3版，清華大學(xué)出版社，2008）及自編PRO/E練習(xí)冊(cè)配套使用。另外，由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間有限，學(xué)生對(duì)課程的掌握不同，除安排上機(jī)實(shí)驗(yàn)之外應(yīng)另外自行安排時(shí)間學(xué)習(xí)、解決相關(guān)知識(shí)及問題。實(shí)驗(yàn)一基于AUTOCAD的二維設(shè)計(jì)功能練習(xí)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、通過上機(jī)操作，了解AUTOCAD軟件平臺(tái)的基本功能，掌握AUTOCAD軟件在零件三視圖表達(dá)中的應(yīng)用。熟練掌握其操作界面，加深對(duì)產(chǎn)品建模技術(shù)的理解。2、了解AUTOCAD基本概念、學(xué)習(xí)AUTOCAD2004的基本操作。3、學(xué)會(huì)AUTOCAD2004的基本繪圖命令。、學(xué)會(huì)平面圖形的修改與編輯方法?！緦?shí)驗(yàn)儀器】計(jì)算機(jī)、UTOCAD軟件【實(shí)驗(yàn)步驟】（一）圖形繪制1按照前面講解的例子，熟悉繪圖工具欄各繪圖命令圖標(biāo)的主要功能和用法。（1）“PLINE”命令畫圖，設(shè)等寬線寬2MM。（2）用三種方法畫圓弧。2繪制圖11示的圖形。圖11正多邊形提示用畫正多邊形的命令的選項(xiàng)“邊（E）”畫多邊形，在畫的時(shí)候，要注意第1點(diǎn)和第2點(diǎn)是按逆時(shí)針方向。3按圖12所示尺寸畫扳手零件圖，不標(biāo)尺寸，畫完后存盤。提示要設(shè)圖層、線寬，要設(shè)置并使用捕捉功能。正四邊形可用正多邊形的命令的選項(xiàng)“邊”來畫，在中心線上確定一點(diǎn)后，另一點(diǎn)用“極軸追蹤”鼠標(biāo)導(dǎo)向的方式，在追蹤角為135的方向上，直接輸入邊長(zhǎng)40即可。圖12扳手（二）標(biāo)題欄繪制1在上機(jī)練習(xí)（二）所畫的圖中，按圖13所示尺寸畫出標(biāo)題欄及輸入多行文本。（1）用“TEXT”命令填寫標(biāo)題欄。要求“簡(jiǎn)單體”三字的字高8，其他字高4。（2）用“MTEXT”命令輸入一段文字，字體為仿宋體，比例07，字高5。圖13標(biāo)題欄2編輯、修改文字。（1）用下拉菜單“修改”“對(duì)象”“文字”的命令編輯文字。（2）用鼠標(biāo)左鍵雙擊要編輯的文字，打開“文字格式”編輯器編輯文字。3制作圖形樣板。（1）用完成的上機(jī)練習(xí)為基礎(chǔ)，將該文件打開，按圖13的尺寸完成標(biāo)題欄的繪制，但不輸入圖名和圖號(hào)。（2）分別設(shè)置漢字樣式和數(shù)字樣式。漢字字體選擇“仿宋體_GB2312”，設(shè)置“高度”為50，“寬度比例”設(shè)置為“07”。數(shù)字選擇字體“GBEITCSHX”，并選中“使用大字體”復(fù)選框，設(shè)置“高度”為50，“寬度比例”設(shè)置為07。（3）給圖形樣板起名，并將完成設(shè)置的圖紙保存為AUTOCAD圖形樣板的“（DWT）”格式。（4）打開保存的圖形樣板，查看圖形樣板的設(shè)置，繪制一個(gè)簡(jiǎn)單的圖形，體會(huì)圖形樣板的使用。（三）五星與六角螺母繪制1按講解的順序和舉例，熟悉修改工具欄各修改命令的功能和使用方法。2按給定的尺寸，繪制圖15所示的圖形。圖15五星提示本題主要是練習(xí)修剪命令的使用。用正多邊形的繪圖命令繪制正五邊形；將對(duì)象捕捉功能打開，然后用直線命令畫五角星；用修剪命令對(duì)五星的中心部分多余的線進(jìn)行修剪，最后用圖案填充命令進(jìn)行填充，在打開的“邊界圖案填充”選項(xiàng)卡中，選擇“漸變色”選項(xiàng)卡，選擇自己喜歡的顏色和樣式填充五星。3按給定的尺寸，繪制圖16所示的六角螺母，不標(biāo)注尺寸。圖16六角螺母提示要設(shè)置圖層和線型；用外切圓的方式畫正六邊形。螺紋孔小徑圓的直徑為085D，D為螺紋直徑。（四）手柄按圖17所示尺寸繪制手柄，不標(biāo)尺寸，將圖形存盤，在后面標(biāo)注尺寸時(shí)使用。圖17手柄提示由于圖17是對(duì)稱圖形，可畫一半，然后用鏡像的方法完成整個(gè)圖形。（1）繪制已知部分的圖形，即20，25及R10、R20的圓。（2）用偏移命令，作一條輔助線，與中心線的距離為23。（3）用畫圓的命令中的選項(xiàng)“相切、相切、半徑”的方式畫圓R80，即與R10圓和偏移線相切。（4）用畫圓的命令中的選項(xiàng)“相切、相切、半徑”的方式畫圓R40，即與R20圓和R80圓相切。（5）修剪命令對(duì)已畫的圖形進(jìn)行編輯修改，將多余的線段剪掉。（6）用鏡像命令，對(duì)完成的一半圖形進(jìn)行鏡像。這里畫出六角螺母的主視圖更好些。實(shí)驗(yàn)2基于PRO/E的草繪模塊功能練習(xí)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、通過上機(jī)操作，了解PRO/E軟件平臺(tái)的基本界面，掌握PRO/E軟件在截面草繪中的應(yīng)用。2、熟練掌圖形對(duì)象的選取、視圖控制、鼠標(biāo)的操作方法。3、學(xué)會(huì)PRO/E的基本草繪命令。、學(xué)會(huì)圖形的形位約束及尺寸驅(qū)動(dòng)修改方法。【實(shí)驗(yàn)儀器】計(jì)算機(jī)、PRO/E軟件【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】一、PRO/E軟件的基本操作練習(xí)1、鼠標(biāo)的操作練習(xí)打開軟件安裝目錄中的DEMOLECTURE1模型，完成模型的移動(dòng)、縮放、旋轉(zhuǎn)等操作。配合鍵盤的CTRL/SHIFT等鍵完成模型的視圖控制。2、視圖的顯示模式及視角的控制練習(xí)3、圖形對(duì)象的選取練習(xí)二、PRO/E軟件中草繪截面的繪制及編輯修改1、打開PRO/EWILDFIRE30軟件2、設(shè)置文件路徑3、進(jìn)入PLASTICSKETCH界面4、各種截面繪制5、幾何編輯工具6、尺寸標(biāo)注與尺寸修改7、截面再生與再生失敗的處理。上機(jī)練習(xí)1繪制螺母剖面上機(jī)練習(xí)2普通支座剖面上機(jī)練習(xí)3繪制閥體剖面上機(jī)練習(xí)4繪制閥體剖面實(shí)驗(yàn)3基于PRO/E軟件的三維造型設(shè)計(jì)練習(xí)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、通過上機(jī)操作，學(xué)會(huì)利用PRO/EWILDFIRE版進(jìn)行零件實(shí)體建模的方法和步驟。2熟練掌握PROTRUSION加材、加料CUT減料、切除特征EXTRUDE拉伸特征REVOLVE旋轉(zhuǎn)特征SWEEP掃描特征BLEND混成特征FILL填充特征HOLE孔特征ROUND圓角特征CHAMFER倒角特征SHELL抽殼特征DRAFT拔模特征RIB筋特征。3熟悉零件實(shí)體建模的連續(xù)操作技巧?！緦?shí)驗(yàn)儀器】計(jì)算機(jī)、PRO/EWILDFIRE30軟件、零件實(shí)體建模模塊（MODLING）【實(shí)驗(yàn)步驟】1進(jìn)入PRO/EWILDFIRE30軟件零件實(shí)體建模模塊2操作PROTRUSION加材、加料CUT減料、切除特征3操作EXTRUDE拉伸特征REVOLVE旋轉(zhuǎn)特征SWEEP掃描特征4操作BLEND混成特征5FILL填充特征HOLE孔特征ROUND圓角特征CHAMFER倒角特征SHELL抽殼特征6DRAFT拔模特征RIB筋特征在PRO/E零件造型模式下，完成如下零件的三維實(shí)體造型上機(jī)練習(xí)1用旋轉(zhuǎn)和拉伸工具繪制如圖旋轉(zhuǎn)體零件上機(jī)練習(xí)2用掃描工具繪制如圖零件上機(jī)練習(xí)3用平行混合工具繪制如圖零件上機(jī)練習(xí)4用旋轉(zhuǎn)混合工具繪制如圖零件上機(jī)練習(xí)5用掃描混合工具繪制如圖零件上機(jī)練習(xí)6用螺旋掃描工具繪制如圖兩個(gè)零件【注意事項(xiàng)】1正確使用PROTRUSION加材、加料CUT減料、切除特征2操作SWEEP掃描特征方法3操作BLEND混成特征4HOLE孔特征的重要性【思考】1通過上機(jī)操作，熟練掌握操作SWEEP掃描特征方法2通過上機(jī)操作，讓學(xué)生掌握操作BLEND混成特征3HOLE孔特征的重要性實(shí)驗(yàn)4不同CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息交換練習(xí)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、理解針對(duì)不同的軟件平臺(tái)，系統(tǒng)A和B之間的數(shù)據(jù)交換通過中間文件轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)的原理。2、掌握三種數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)，包括IGES、STEP、STL等。并操作練習(xí)。【實(shí)驗(yàn)儀器】計(jì)算機(jī)、PRO/EWILDFIRE軟件、AUTOCAD軟件等。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】不同CAD系統(tǒng)之間進(jìn)行準(zhǔn)確無誤的數(shù)據(jù)交換，用戶設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)在CAD/CAM/CAE系統(tǒng)之間交換，需要建立一個(gè)統(tǒng)一的信息結(jié)構(gòu)來對(duì)不同系統(tǒng)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行描述和通信，該標(biāo)準(zhǔn)為產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換規(guī)范。出于交換規(guī)范定義了實(shí)體類型和獨(dú)立于應(yīng)用的中性文件格式，CAD/CAMCAE系統(tǒng)就可使用轉(zhuǎn)換程序前處理器將其內(nèi)部數(shù)據(jù)表示轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的中性文件，同時(shí)它也可用轉(zhuǎn)換程序后處理器將標(biāo)淮的中性文件轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)表示，以便進(jìn)行處理。一、初始圖形交換規(guī)范IGES該規(guī)范是一種按特定文件結(jié)構(gòu)安排的數(shù)據(jù)格式，用描述產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)信息，可用它來交換CAD/CAMCAE系統(tǒng)中以計(jì)算機(jī)可讀的形式產(chǎn)生和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。其信息的基本單元是實(shí)體。幾何實(shí)體表示形狀的定義，非幾何實(shí)體一般通過觀察視圖以及相應(yīng)的注釋和尺寸來充實(shí)模型。二、產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換規(guī)范STEPSTEP為CAD/CAM系統(tǒng)提供中供產(chǎn)品數(shù)據(jù)而開發(fā)的公共資源和應(yīng)用模型，其數(shù)據(jù)范圍廣，精度高。STEP允許在CAD系統(tǒng)間傳送產(chǎn)品模型，可由計(jì)算機(jī)直接解釋模型、創(chuàng)建產(chǎn)品?！緦?shí)驗(yàn)步驟】1、通過PRO/E軟件的PART模塊創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)PRT格式文件。2、通過文件操作，保存副本，選擇所需的文件類型。3、選擇文件類型為IGS，在IGES文件輸出對(duì)話框，通過定義輸出選項(xiàng)，“線框邊”、“曲面”、“實(shí)體”、“殼”、“定制曲線和點(diǎn)”等，輸出不同的幾何實(shí)體信息和非幾何實(shí)體信息。4、通過對(duì)轉(zhuǎn)換后的模型進(jìn)行編輯定義，選取相應(yīng)曲面上的點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。5、觀察PROE軟件可轉(zhuǎn)換的文件格式，并作相應(yīng)轉(zhuǎn)換。6、觀察AUTOCAD軟件可轉(zhuǎn)換的文件格式，并作相應(yīng)轉(zhuǎn)換。了解AUTODESK公司的專用系統(tǒng)格式，如DXF。并在PROE工程圖中完成DXF格式的數(shù)據(jù)輸出?！舅伎肌?、CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息交換標(biāo)準(zhǔn)中，STL格式在快速原型制造RPM中得到了應(yīng)用。STL和IGES、STEP相比，具有什么特點(diǎn)2、你了解到的材料液態(tài)成形模擬仿真系統(tǒng)中，采用什么格式接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)5基于PRO/E的材料加工數(shù)控編程練習(xí)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、通過上機(jī)操作，讓學(xué)生掌握PRO/NC的基本過程，熟練掌握其操作界面，加深對(duì)模具數(shù)控加工技術(shù)的理解2、熟悉PRO/NC模塊制造過程的操作流程3、初步了解PRO/NC數(shù)控編程技術(shù)的發(fā)展及其編程語言知識(shí)【實(shí)驗(yàn)儀器】計(jì)算機(jī)、PRO/EWILDFIRE30軟件（PRO/NC模塊）【實(shí)驗(yàn)步驟】1、創(chuàng)建CAD模型2、建立一個(gè)操作3、操作設(shè)置機(jī)床設(shè)置、機(jī)床坐標(biāo)系設(shè)置、退刀面設(shè)置4、定義NC數(shù)控加工工序和模擬加工5、創(chuàng)建刀位數(shù)據(jù)文件6、NC后處理【注意事項(xiàng)】1、必須熟悉PRO/NC加工制造模塊各項(xiàng)菜單及其操作技巧2、了解NC加工基本流程3、NC后處理的操作方法【思考】比較PRO/NC加工制造流程與模具設(shè)計(jì)流程實(shí)驗(yàn)6基于PRO/E的塑料注射成型模擬練習(xí)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?熟悉CAE分析軟件的功能與正確運(yùn)用2通過上機(jī)操作，讓學(xué)生掌握基于PRO/E的塑料模具設(shè)計(jì)的塑料顧問功能，能熟練完成模具零件的動(dòng)態(tài)模擬與仿真。3重點(diǎn)掌握塑料顧問模塊的操作方法和過程4能熟練進(jìn)行塑