內容簡介
《CAD/CAM技術應用:Cimatron E8.5實用教程》由具體的加工案例和cimatron E8.5的基本功能介紹兩部分內容組成,重點突齣案例的造型和編程方法。案例包括常見零件造型設計及數控編程,模型(手闆)造型設計及數控編程,産品造型設計、分模設計、電極設計及其相應的數控編程等三大類型。結構造型部分由案例的結構分析、案例的造型方法分析、案例的造型實操步驟等幾個部分組成,數控加工程序編製部分由零件的加工工藝分析、數控加工程序編製的實操步驟、後置處理、仿真加工等幾個部分組成。案例部分除上述內容外,每個案例具有造型和編程的完整的視頻錄像文件,並將免費提供給采用《CAD/CAM技術應用:Cimatron E8.5實用教程》作為教材的院校使用。
《CAD/CAM技術應用:Cimatron E8.5實用教程》可作為高等院校數控技術、模具設計與製造、機械製造及自動化,以及其他相近專業的教學用書,還可作為職業技能培訓和有關技術人員的參考書。
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目錄
第1章 動模闆建模與數控加工編程
1.1 動模闆建模
1.1.1 創建新零件文檔
1.1.2 建立主基準平麵
1.1.3 新建拉伸主體A
1.1.4 刪除拉伸主體部位B
1.1.5 刪除拉伸主體部位C
1.1.6 刪除拉伸主體部位D
1.1.7 刪除拉伸主體部位E
1.1.8 鏡像陣列F
1.1.9 刪除拉伸主體部位G
1.1.10 綫性陣列H
1.2 動模闆數控加工編程
1.2.1 工藝分析
1.2.2 編程準備
1.2.3 動模闆粗加工
1.2.4 動模闆底麵精加工
1.2.5 動模闆側壁精加工
1.2.6 模擬加工
1.2.7 後處理
第2章 腰形闆建模與數控加工編程
2.1 腰形闆零件建模
2.1.1 創建新零件文檔
2.1.2 建立主基準平麵
2.1.3 新建拉伸主體A
2.1.4 增加拉伸主體部位B
2.1.5 刪除拉伸主體部位C
2.1.6 刪除拉伸主體部位D
2.1.7 刪除拉伸主體部位E
2.1.8 刪除拉伸主體部位F
2.2 腰形闆零件數控加工編程
2.2.1 工藝分析
2.2.2 編程準備
2.2.3 腰形闆粗加工
2.2.4 腰形闆精加工
2.2.5 孔加工
2.2.6 模擬加工
2.2.7 後處理
第3章 煙灰缸模型建模與數控加工編程
3.1 煙灰缸模型建模
3.1.1 創建新零件文檔
3.1.2 建立主基準平麵
3.1.3 新建拉伸主體部位A
3.1.4 增加拉伸主體部位B
3.1.5 刪除拉伸主體部位C
3.1.6 實體倒圓角D
3.1.7 刪除拉伸主體部位E
3.1.8 創建基準軸F
3.1.9 鏇轉陣列G
3.2 煙灰缸模型數控加工編程
3.2.1 工藝分析
3.2.2 編程準備
3.2.3 煙灰缸粗加工
3.2.4 煙灰缸精加工
3.2.5 模擬加工
3.2.6 後處理
第4章 香皂盒麵殼建模與數控加工編程
4.1 香皂盒麵殼建模
4.1.1 創建新零件文檔
4.1.2 創建基準平麵
4.1.3 新建拉伸主體A
4.1.4 創建側壁拔模角B
4.1.5 刪除鏇轉主體C
4.1.6 倒圓角D
4.1.7 抽殼E
4.1.8 創建配閤邊F
4.1.9 鏡像陣列G
4.2 香皂盒麵殼數控加工編程
4.2.1 工藝分析
4.2.2 編程準備
4.2.3 凹腔編程
4.2.4 凸麵編程
4.2.5 模擬加工
4.2.6 後處理
第5章 相機模型建模與數控加工編程
5.1 相機模型建模
5.1.1 新建文件
5.1.2 相機模型體的創建
5.1.3 眺望鏡的繪製
5.1.4 前鏡頭的創建
5.1.5 相機模型底座的創建
5.2 相機模型數控加工編程
5.2.1 輸齣到加工編程
5.2.2 創建刀路軌跡
5.2.3 創建零件
5.2.4 創建毛坯
5.2.5 創建加工程序-體積銑-毛坯環切(粗加工)
5.2.6 麯麵銑-根據角度精銑(半精加工)
5.2.7 麯麵銑-精銑所有(精加工相機前鏡頭圓弧麵)
5.2.8 麯麵銑-精銑所有(精加工相機前麯麵)
5.2.9 麯麵銑-精銑所有(精加工相機前麯麵圓角)
5.2.10 麯麵銑-精銑所有(精加工相機眺望鏡斜麵)
5.2.11 2.5 軸-封閉輪廓銑(精加工相機體側麵)
5.2.12 麯麵銑-精銑所有(精銑前鏡頭平麵及底座平麵)
5.2.13 2.5 軸-型腔銑削-毛坯環切(精銑眺望鏡平麵)
5.2.14 麯麵銑-精銑所有(精銑前鏡頭側麵)
5.2.15 模擬加工
5.2.16 後置處理
5.2.17 加工前準備及加工工藝卡
第6章 塑料瓶模具建模與數控加工編程
6.1 模具零件建模
6.1.1 建模方法分析
6.1.2 創建基準麵
6.1.3 創建基本體特徵1
6.1.4 創建頂部凹槽特徵1
6.1.5 創建頂部凹槽圓角特徵
6.1.6 瓶口特徵
6.1.7 瓶頸特徵
6.1.8 瓶頸特徵
6.1.9 凹槽橢圓凸颱
6.1.10 φ16孔特徵
6.1.11 φ10孔特徵
6.2 模具零件數控加工編程
6.2.1 工藝分析
6.2.2 數控編程準備
6.2.3 數控編程過程
6.2.4 加工仿真
6.3 模具零件瓶口電極的創建與編程
6.3.1 電極文件創建
6.3.2 瓶口電極創建
6.3.3 瓶口電極的數控編程
第7章 充電器上殼建模與分模及數控加工編程
7.1 充電器上殼建模
7.1.1 建模方法分析
7.1.2 創建基準麵
7.1.3 創建基本體特徵
7.1.4 創建頂部凹槽特徵
7.1.5 創建側麵電源接頭插口特徵
7.1.6 安裝止口部位特徵
7.1.7 電池插口部位特徵
7.1.8 安裝柱部位特徵
7.2 充電器上殼分模設計
7.2.1 分模建立及造型前處理
7.2.2 分模過程
7.3 充電器模具部件的加工編程
7.3.1 型芯的編程加工
7.3.2 型腔的編程加工
7.3.3 型腔的電極拆分
7.3.4 瓶口電極的數控編程
第8章 Cimatron E介紹與基本操作
8.1 主界麵及基本模塊介紹
8.1.1 模架設計模塊
8.1.2 電極設計模塊
8.1.3 級進模設計模塊
8.1.4 分模設計模塊
8.2 零件設計與加工模塊
8.2.1 零件設計模塊
8.2.2 裝配設計模塊
8.2.3 繪圖設計模塊
8.2.4 編程設計模塊
8.3 文件操作
8.3.1 新建文件
8.3.2 打開文件
8.3.3 保存文件
8.4 鼠標的使用
8.5 視圖選擇
8.6 圖素選擇方式
8.7 基準的操作
8.7.1 基準麵的創建
8.7.2 基準軸的創建方式
8.7.3 坐標係的創建方式
第9章 二維草圖繪製基礎
9.1 基礎功能
9.1.1 直綫繪製
9.1.2 矩形繪製
9.1 -3圓繪製
9.1.4 橢圓繪製
9.1.5 圓弧繪製
9.1.6 樣條綫繪製
9.1.7 參考綫繪製
9.2 編輯功能
9.2.1 偏移
9.2.2 圓角過渡
9.2.3 裁剪
9.2.4 裁剪延伸
9.2.5 移動
9.2.6 鏇轉
9.2.7 復製
9.2.8 鏡像
9.3 約束功能
9.3.1 約束過濾器
9.3.2 尺寸
9.3.3 增加約束
9.4 基礎實例
9.4.1 繪製輔助綫
9.4.2 繪製草圖過程
第10章 Cimatron E編程基礎
10.1 Cimatron E編程的操作流程
10.1.1 調入模型
10.1.2 定義刀具
10.1.3 新建刀路軌跡
10.1.4 創建零件
10.1.5 創建毛坯
10.1.6 創建程序與程序管理器
10.1.7 執行程序
10.1.8 仿真模擬
10.1.9 後置處理
10.2 Cimatron E參數設置與數控工藝基礎
10.2.1 刀路參數
10.2.2 刀具和卡頭
10.2.3 機床參數
10.2.4 零件
參考文獻
前言/序言
Cimatron軟件是業界公認的優秀NC軟件之一,特彆是在模具行業中,有較高的市場占有率。
本書根據順德職業技術學院國傢級精品課程“CAD/CAM技術應用”的教學要求編著而成,主要內容由具體的加工案例和Cimatron E8.5 的基本功能介紹兩部分內容組成,重點突齣案例的造型和編程方法。案例包括常見零件造型設計及數控編程,模型(手闆)造型設計及數控編程,産品造型設計、分模設計、電極設計及其相應的數控編程等三大類型。結構造型部分由案例的結構分析、案例的造型方法分析、案例的造型實操步驟等幾個部分組成,數控加工程序編製部分由零件的加工工藝分析、數控加工程序編製的實操步驟、後置處理、仿真加工等幾個部分組成。
本書的每個案例具有造型和編程的完整的視頻錄像文件,並將免費提供給采用本書作為教材的院校使用。
軟件的操作過程采用流程圖的方式進行編排,具體操作以本書圖1-3為例進行說明,其他流程圖的操作步驟與此類似。
工程圖學與計算機輔助設計:基礎與前沿探索 書籍定位與目標讀者 本書旨在為學習工程圖學原理、掌握計算機輔助設計(CAD)基礎技能,並希望深入瞭解現代製造技術前沿的讀者提供一本全麵、係統且具有實踐指導意義的教材或參考書。目標讀者包括但不限於機械設計、模具製造、産品工程、工業設計等相關專業的高年級本科生、研究生,以及在設計、製造和技術支持崗位上尋求提升技能的工程師和技術人員。 本書的構建邏輯側重於從經典工程圖學的基本規範入手,逐步過渡到現代數字化設計工具的應用範式,最終展望參數化建模、數字化仿真及智能製造的未來發展趨勢。 --- 第一部分:經典工程圖學與標準規範 本部分內容紮實地迴顧瞭工程製圖的理論基礎和國傢標準(如ISO及國標),確保讀者理解圖形信息精確錶達的根本原則。 第一章:工程圖學的基本理論與錶達方法 1.1 製圖基礎與國傢標準體係: 詳細闡述瞭圖幅、標題欄、明細欄的規範,字體、圖綫類型的標準要求及其在圖紙中的應用優先級。探討瞭比例尺的選用原則及其對圖麵信息傳達的影響。 1.2 投影原理與視圖繪製: 深入解析瞭正投影的原理,重點講解瞭三視圖(主視圖、俯視圖、左視圖)之間的相互關係和繪製規則,包括視圖的展開、局部視圖、斷麵圖的繪製要求。對比分析瞭第一角投影法和第三角投影法的地域差異及其在不同工業體係中的應用場景。 1.3 軸測投影與透視圖: 介紹軸測圖(等角、二角、三解)的繪製方法,強調其在非正式錶達和裝配示意中的作用。簡要介紹透視圖的基本概念及其在人機工程學評估中的初步應用。 第二章:標準件、詳圖與裝配圖錶達 2.1 常用標準件與簡化畫法: 係統梳理螺紋(普通螺紋、細牙螺紋、管螺紋)的錶示方法,包括大徑、中徑、小徑的標注,螺紋連接的畫法規範。講解標準件(如螺栓、螺母、墊圈、鍵、銷)的符號化錶示及其在裝配圖中的經濟性處理。 2.2 斷麵圖與剖視圖的綜閤應用: 區分剖視圖、斷麵圖、半剖視圖、局部剖視圖的適用範圍。重點講解斜截麵、階梯斷麵、復閤斷麵以及移動斷麵的繪製技巧和標準規定,確保讀者能準確錶達復雜內部結構。 2.3 零件圖的關鍵信息傳達: 詳細解析尺寸標注的原則(基準先行、讀圖一緻性),公差與配閤理論基礎(尺寸公差、幾何公差GD&T的初步概念介紹),以及錶麵粗糙度符號的正確選用和標注位置。 2.4 裝配圖的繪製與明細錶: 講解裝配圖的視圖選擇、零件序號的標注流程。介紹明細欄(BOM)的結構、填寫規範,以及如何通過裝配圖準確反映産品的功能關係和製造邏輯。 --- 第二部分:數字化設計環境與參數化建模原理 本部分將視角轉嚮現代CAD環境,關注二維繪圖工具的應用技巧,並為理解三維參數化建模的底層邏輯打下基礎。 第三章:主流二維CAD軟件的操作基礎與效率提升 3.1 軟件界麵認知與工作流程: 介紹通用CAD軟件(如AutoCAD或類似平颱)的用戶界麵布局、坐標係設定與圖層管理策略。強調圖層是提高繪圖效率和信息組織能力的關鍵。 3.2 精確繪圖工具集應用: 重點講解對象捕捉(Osnap)、極軸追蹤、動態輸入等提高幾何精度和繪圖速度的工具。練習如何高效地使用直綫、圓、圓弧、樣條麯綫等基本幾何元素構建復雜輪廓。 3.3 塊、外部參照與標注自動化: 探討塊(Block)的創建、編輯與動態塊的基本概念,用於重復元素的管理。講解外部參照(Xref)在多文件協同工作中的作用。利用標注工具集實現尺寸的標準化和自動化關聯。 第四章:三維建模理論基礎與特徵驅動方法 4.1 三維空間幾何與建模範式: 闡述從二維草圖到三維實體(Solid)的轉換過程。對比介紹實體建模(CSG、邊界錶示B-Rep)的基本原理。 4.2 截麵拉伸與迴轉建模技術: 詳細講解通過繪製二維輪廓綫並應用拉伸(Extrude)、迴轉(Revolve)等基本操作創建基礎三維體的步驟。討論拉伸路徑的控製和“成形特徵”的生成。 4.3 倒角、圓角與特徵編輯: 講解如何使用倒角(Chamfer)和圓角(Fillet)處理模型邊緣,優化結構強度和外觀。介紹如何對已創建的特徵進行修改、抑製或刪除,實現設計的可追溯性。 4.4 特徵驅動的參數化設計核心: 引入參數化設計的概念,解釋設計意圖(Design Intent)的重要性。闡述尺寸驅動、關係約束(如平行、垂直、相切)在維護模型穩定性和實現快速設計變更中的核心作用。 --- 第三部分:高級建模、麯麵造型與數字化驗證 本部分著眼於復雜産品和自由麯麵的創建,並引入産品生命周期管理(PLM)中重要的驗證環節。 第五章:復雜麯麵建模與逆嚮工程基礎 5.1 麯麵建模的必要性: 區分實體建模與麯麵建模的適用場景,重點分析汽車外殼、人機交互界麵等“自由麯麵”的創建需求。 5.2 麯綫的構建與編輯: 學習樣條麯綫(Spline)、非均勻有理B樣條(NURBS)的基礎知識。掌握控製點編輯、擬閤麯綫、以及麯綫相交、延伸等操作。 5.3 基礎麯麵生成技術: 詳細講解掃掠(Sweep)、邊界混閤(Boundary Blend)、拉伸、倒角等麯麵生成工具。強調G0、G1、G2、G3連續性的概念及其對産品外觀光順性的影響。 5.4 麯麵質量檢查與實體化: 介紹麯麵分析工具,如高光分析、麯率分析,用於評估麯麵的視覺質量。講解如何將分析閤格的麯麵進行“縫閤”(Stitch)並轉化為封閉實體,以便進行後續的工程分析。 第六章:數字化仿真與工程應用集成 6.1 有限元分析(FEA)的原理概述: 介紹FEA的基本流程,包括幾何清理、網格劃分、材料屬性定義、載荷與邊界條件施加。重點講解靜力學分析的應用場景。 6.2 運動仿真與機構分析: 簡述運動學仿真(Kinematics)和動力學仿真(Dynamics)的基礎知識,如何建立機械結構模型並進行乾涉檢查、運動軌跡規劃。 6.3 數字化齣圖與圖紙自動化: 結閤第一部分的規範,講解如何在三維模型的基礎上,自動生成符閤標準的二維工程圖,並實現模型尺寸與圖紙尺寸的實時同步更新,大幅減少圖紙校對時間。 第七章:數字化製造接口與技術集成趨勢 7.1 CAD/CAM/CAE集成概述: 探討現代工程軟件生態係統,理解CAD(設計)、CAM(製造)、CAE(分析)之間的數據流通標準和接口格式(如STEP、IGES)。 7.2 數據交換與文件格式深度解析: 詳細對比分析各類中性文件格式的優缺點,尤其是在保持幾何精度和拓撲信息方麵的差異。 7.3 增材製造(3D打印)的數據準備: 介紹STL文件的生成流程,以及針對增材製造對模型壁厚、封閉性、支撐結構預留等方麵需要進行的特殊處理。 7.4 未來製造趨勢展望: 簡要探討工業物聯網(IIoT)、數字孿生(Digital Twin)的概念,以及參數化設計如何嚮知識驅動的設計平颱演進。 --- 總結 本書通過嚴謹的理論講解與大量的操作實例,構建瞭一條從工程圖學思維到數字化設計實踐的完整路徑,旨在培養讀者構建、錶達和驗證復雜工程問題的綜閤能力,而非側重於某一特定商業軟件的使用技巧。