计算机辅助设计与制造
实验一
基于参数化特征建模技术建立三维标准件库
一、实验目的
1．掌握参数化特征建模方法；
2．在PROE环境下，掌握基于参数化特征建模技术建立三维标准件库。
二、实验设备及仪器
1．PIV计算机系统
2．Windows 2000或Windows XP 3．Pro/ENGINEER 三维实体造型软件
三、实验步骤
1．记录标准件库资料
下面是GB/T819.1十字槽螺钉例子，详细规格见实验指导书。
2．三维参数化标准件图库的建立
（1）建立参数模型 （2）确定标准件的尺寸特征参数名 （3）确定标准件尺寸关系（4）建立三维参数化标准件图库
3． 三维标准件特征参数库的建立
根据步骤1中的原型紧固件已确定的尺寸和步骤2中确定的特征参数名，将所有规格全部录入到标准件参数库中形成三维标准件特征参数库，并将这些几何特性参数存放在数据库中。
4． 使用三维标准件库
四、实验结果与分析
用打印机输出三维标准件图库和标准件特征参数库；论证参数化特征建模技术在CAD系统中应用的优缺点。
1 实验一 基于参数化特征建模技术建立三维标准件库实验指导书
一、PRO/E族表介绍
族表是很多相似零件（或组件或特征）的集合，这些零件(组件/特征)从结构上看很相似，但在一些细节部份不同，比如尺寸大小或详细特征等。一个典型的例子就是螺钉、螺母，同一个标准(如GB/T819.1)里，会有多达上百种不同规格，但它们看起来是一样的并且具有相同的功能，所以我们把这上百种规格的螺钉看成是一个零件族。
“族表”(Family Table) 中的零件也称表驱动零件。
二、族表结构
族表，本质上是用电子表格来管理模型数据，它的外观体现也是一个由行和列组成的电子表格。还是用螺钉来说，GB/T819.1里的上百种螺钉，外形都是一样的，只是尺寸有变化，比如螺纹规格、螺钉总长、螺纹长等等，在标准里，是这样描述这些数据的：
我们把这个表格变换一下，变成下面这样(部份数据)：
三、创建三维标准件库
1.PRO/E环境下，创建一个普通模型，作为原始模型来使用。
2.创建族表：(2001)：零件(组件)----族表；(WF)：工具----族表。进入族表编辑器，如下图(8.gif,200
1、WF同一界面)：
3.加入项，点上图第二个彩色按钮(增加/删除表列)，进入项目选取窗口，如下图(9.gif,200
1、WF同一界面):
选取一个项目类型，再选取相应项目加入项目列表里。如果选错了，点减号按钮将其从项目列表里去掉。选择完毕点“确定”返回族表编辑器。 注意：族表编辑器里各个列项的排列，是根据选取的顺序排列的，所以最好选取时把相关项挨着选在一起，以免数据乱七八糟；并且最好给各个项对应的对象(尺寸、特征等)取个有点实际意义的名字，这些名字将在族表编辑器的表头里显示出来，便于以后的数据管理。
4.加入实例行：点第2步图(8.gif)上的第一个彩色按钮(在所选行插入新的实例)，编辑器里增加多个行，如下图(10.gif)：
5.输入各新实例数据，把每一个实例对应的各个项的取值输入到表里。“实例名”对应的那一列是每个实例的名字，在此为每个实例取个名字，将来用这个名字来调用这个实例。各个项输入的值，如果与第一行(原始模型的数据)的值相同，那么可以用一个星号(*)代替。注意一个细节：如果某个项是阵列的阵列数，那么子项取值为0的话，与用星号同效果(PTC的帮助上说的是取值为0的话，实例连阵列的原始特征都不生成，与软件的实际情况不同)。
6.输入完毕，校验实例。点上图右起第二个按钮(校验族的实例)。系统即开始运算，尝试生成每一个实例。校验完毕如果没有实例生成失败，族表定义就可以结束了，点工具栏上的小眼镜图标(预览选定实例)会弹出一个小窗口，可以预览实例的最后形状，点“打开”可以在一个新窗口里打开一个实例；如果有实例校验失败，一般来说是此实例的某些项的取值有误，影响了模型的生成，需要检查此实例的各项取值，修正错误。
7.调用族表模型，
注：尺寸、参数、元件、特征的加入族表，都按上述过程加入即可，选取类型后，会有提示选取具体的尺寸、参数、元件、特征，“元件”是只有在组件里才可用的。公差的使用与尺寸相同，如果尺寸有公差，开启公差显示，即可将公差当普通尺寸一样选取中入族表。详细操作见视频文件。
四、论证参数化特征建模技术在CAD系统中应用的优缺点。
计算机辅助设计与制造 实验二 数控自动编程实验
一、实验目的
1．掌握数控自动编程原理； 2.掌握手工编程过程；
2．在PROE环境下，掌握典型零件轮廓铣削自动编程的操作过程，并能够进行加工过程仿真。
二、实验内容
用直径为5mm的立铣刀，加工如图所示零件，其中方槽的深度为5mm，圆槽的深度为4mm，外轮廓厚度为10mm。
三、实验设备及仪器
1．PIV计算机系统
2．Windows 2000或Windows XP 3．Pro/ENGINEER 三维实体造型软件
四、实验步骤
1、工艺准备
a) 根据图纸要求，确定工艺方案及加工路线 b) 选用经济型数控铣床。 c) 选择刀具
d) 确定切削用量
e) 确定工件坐标系和对刀点
2、编写手工程序
3、数控自动编程过程及加工过程仿真
五、实验结果与分析
对比手工编程与自动编程，论证数控自动编程与手工编程的优缺点。
5 实验二 数控自动编程实验指导书
一、实验要求
用直径为5mm的立铣刀，加工如图所示零件，其中方槽的深度为5mm，圆槽的深度为4mm，外轮廓厚度为10mm。
二、工艺准备
1．根据图纸要求，确定工艺方案及加工路线 1）以底面为定位基准，固定于铣床工作台上。 2）工步顺序
① 铣方槽。
② 铣圆槽
③ 按顺时针线路铣削轮廓。 2．选用经济型数控铣床。 3．选择刀具
5mm的立铣刀 4．确定切削用量
切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。
5．确定工件坐标系和对刀点
在XOY平面内确定以0点为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如上图所示。
采用手动对刀方法把0点作为对刀点。
三、编写手工程序（供参考） O1100 N010 G90 G92 X0 Y0 Z20 N020 G00 X40 Y0 Z2 S800 M03 N030 M98 O1010 N040 G00 Z2 N050 X15 Y0 N060 M98 O1020 N070 G00 Z2 N080 X60 Y-60 N090 M98 O1030 N100 G00 Z20 N110 X0 Y0 M05 N120 M30 O1010 N010 G01 Z-5 F100 N020 X0 Y-40 N030 X-40 Y0 N040 X0 Y40 N050 X40Y0
M99 O1020
N010 G01 Z-4 F150 N020 G02 X15 Y0 R15 N030 M99 O1030
N010 G00 Z-10
N020 G41 G01 X35 Y-50 F80 H05 N030 X-30
N040 G02 X-50Y-30 R20 N050 G01 Y35
N060 G03 X-35 Y50 R15 N070 G01 X30
N080 G02 X50 Y30 R20 N090 G01 Y-35
N100 G03 X-35 Y-50 R15 N110 G40 G01 X-60 Y-60 N120 M99
四、数控自动编程过程及加工过程仿真
1、工艺参数设置
2、刀具路径生成仿真
五、论证数控自动编程与手工编程的优缺点
