Creo2.0 作业设计说明书

目录第一章 零件设计 .11.1 新建零件模型 .11.2 选取拉伸特征命令 .21.2.1 定义界面草图 .21.2.2 绘制截面草图 .31.2.3 定义拉伸属性 .31.2.4 完成特征创建 .41.3 进一步拉伸 .51.4 拉伸切除 .61.5 拉伸端面 .61.6 拉伸上座台面 .71.7 拉伸上台座 .81.8 拉伸顶面 .91.9 拉伸定位块 .101.10 拉伸切除孔 .121.11 拉伸腿定位块 .131.12 渲染 .14第二章 装配与运动仿真 .152.1 装配模型过程 .152.1.1 新建装配文件 .152.1.2 装配第一个零件 .162.1.3 装配第二个零件 .172.1.4 装配第三个零件 .192.1.5 装配第四个零件 .202.1.6 装配第五个零件 .212.1.7 装配第六个零件 .222.1.8 装配第七个零件 .232.1.9 装配第八个零件 .242.1.10 装配第九个零件 .252.2 装配体的运动仿真 .262.2.1 凸轮连接 .262.2.2 添加伺服电机 .272.2.3 机构分析 .28第三章 典型元件有限元分析 .293.1 打开零件 .293.2 进入【simulate】 .293.3 定义零件的材料 .303.4 定义零件的受力类型 .313.5 定义零件承载载荷 .323.6 定义零件的约束类型 .323.7 划分网格 .333.7 建立静态分析 .353.8 进行有限元分析 .363.9 建立模态分析 .37第四章 典型零件的 NC 设计 .384.1 新建制造文件 .384.2 新建参照模型 .394.3 创建工件 .404.4 设置操作 .414.5 设置刀具 .434.9 创建 NC 序列和刀具路径 .444.10 后处理 .46第六章 心得体会 .49致谢 .501第一章 零件设计1.1 新建零件模型Step1.单击【新建】按钮，此时系统弹出图 1-1 所示的文件“新建”对话框。Step2.选择文件类型和子类型。在对话框中选中【类型】选项中的【零件】 ，选中【子类型】选项组中的【实体】单选项。Step3.输入文件名。在【名称】文本框中输入文件名。图 1.1 新建零件模型Step4.取消【使用默认模板】复选框并选取适当模板。通过单击【使用默认模板】复选框来取消使用默认模板，然后单击对话框中的【确定】按钮，系统弹出图 1-2 所示的“新文件选项”对话框，在“模板”选项组中选择 PTC 公2司提供的米制实体零件模型模板【mmns_part_solid】,然后单击【确定】按钮，系统立即进入零件的创建环境。图 1.2 选择模板类型1.2 选取拉伸特征命令选择拉伸命令，在“模型”功能选项卡中单击【拉伸】按钮即可。3图 1.3 拉伸操控界面1.2.1 定义界面草图Step1.选取命令。单击拉伸特征操控板中的【放置】按钮，再在弹出的界面中单击【定义】按钮，系统弹出“草绘”对话框。Step2.定义截面草图放置属性。（1） 定义草绘平面。（2） 定义草绘试图方向。（3） 对草图平面进行定向。图 1.4 放置选项 图 1.5 草绘对话框1.2.2 绘制截面草图Step3.创建特征的截面草图。基础拉伸特征的截面草图如图 1.6 所示。4图 1.6 草图界面1.2.3 定义拉伸属性Step1.选取深度类型并输入其深度值。在操控板中选取深度类型【定值】 ，再在深度文本框中输入深度值 5，并按回车键。Step2.选取深度方向。此步不进行操作，采用模型中默认的深度方向。图 1.7 拉伸深度属性51.2.4 完成特征创建Step1.特征的所有要素被定义完毕后，单击操控板中的“预览”按钮，预览所创建的特征，以检查各要素的定义是否正确。预览时，可按住鼠标中建进行旋转查看，如果所创建的特征不符合设计意图，可选择操控板中的相关项重新定义。Step2.预览完成后，单击操控板中的“完成”按钮，完成特征的创建。图 1.8 拉伸完成效果图1.3 进一步拉伸Step1.单击“拉伸”命令按钮。Step2.定义拉伸类型。在操控板中，按下“实体类型”按钮。Step3.定义草绘截面放置属性。6图 1.9 绘制草图图 1.10 定义放置属性1.4 拉伸切除Step1.单击“拉伸”命令按钮。7Step2.定义拉伸类型。在操控板中，按下“实体类型”按钮。并按下操控板中的“移除材料”按钮。Step3.定义草绘截面放置属性。图 1.11 切除截面草图图 1.12 定义切料属性图 1.13 切料特征完成81.5 拉伸端面Step1.单击“拉伸”命令按钮。Step2.定义拉伸类型。如图 1.15 在操控板中，按下“实体类型”按钮。Step3.定义草绘截面放置属性。Step4.选取拉伸方向及深度类型。采用模型中默认的深度方向；在操控板中，选取“深度类型”按钮【定值】 。Step5.在操控板中，单击“完成”按钮，完成拉伸特征的创建。图 1.14 端面草图截图图 1.15 端面拉伸属性1.6 拉伸上座台面Step1.单击“拉伸”命令按钮。9Step2.定义拉伸类型。如图 1.17 在操控板中，按下“实体类型”按钮。Step3.定义草绘截面放置属性。Step4.选取拉伸方向及深度类型。采用模型中默认的深度方向；在操控板中，选取“深度类型”按钮【定值】 。Step5.在操控板中，单击“完成”按钮，完成拉伸特征的创建。图 1.16 上台面截面草图图 1.17 上台面拉伸属性10图 1.18 上台面拉伸完成1.7 拉伸上台座Step1.单击“拉伸”命令按钮。Step2.定义拉伸类型。如图 1.20 在操控板中，按下“实体类型”按钮。Step3.定义草绘截面放置属性。Step4.选取拉伸方向及深度类型。采用模型中默认的深度方向；在操控板中，选取“深度类型”按钮【定值】 。Step5.在操控板中，单击“完成”按钮，完成拉伸特征的创建。图 1.19 上台座截面草图11图 1.20 上台座拉伸属性图 1.21 上台座拉伸完成1.8 拉伸顶面 Step1.单击“拉伸”命令按钮。Step2.定义拉伸类型。如图 1.23 在操控板中，按下“实体类型”按钮。Step3.定义草绘截面放置属性。Step4.选取拉伸方向及深度类型。采用模型中默认的深度方向；在操控板中，选取“深度类型”按钮【定值】 。Step5.在操控板中，单击“完成”按钮，完成拉伸特征的创建。12图 1.22 顶面截图草图图 1.23 顶面拉伸属性图 1.24 顶面拉伸完成1.9 拉伸定位块Step1.单击“拉伸”命令按钮。Step2.定义拉伸类型。如图 1.26 在操控板中，按下“实体类型”按钮。Step3.定义草绘截面放置属性.13Step4.选取拉伸方向及深度类型。采用模型中默认的深度方向；在操控板中，选取“深度类型”按钮【定值】 。Step5.在操控板中，单击“完成”按钮，完成拉伸特征的创建。图 1.25 定位块截图草图图 1.26 定位块拉伸属性Step6.继续单击“拉伸”命令按钮。Step7.定义拉伸类型。如图 1.28 在操控板中，按下“实体类型”按钮。并按下操控板中的“移除材料”按钮。Step8.定义草绘截面放置属性。Step9.选取移除方向及深度类型。采用模型中默认的深度方向；在操控板中，选取“深度类型”按钮【到选定的】 。14Step10.在操控板中，单击“完成”按钮，完成拉伸特征的创建。图 1-27 定位块孔的截面草图图 1-28 定位块孔的切除属性1.10 拉伸切除孔Step1.单击“拉伸”命令按钮。Step2.定义拉伸类型。如图 1.30 在操控板中，按下“实体类型”按钮。并按下操控板中的“移除材料”按钮。Step3.定义草绘截面放置属性。Step4.选取移除材料方向及深度类型。采用模型中默认的深度方向；在操控板中，选取“深度类型”按钮【到选定的】 。15Step5.在操控板中，单击“完成”按钮，完成拉伸切除孔特征的创建。图 1-29 轴孔的截面草图图 1-30 轴孔的切除属性16图 1-31 轴孔切除完成1.11 拉伸腿定位块Step1.单击“拉伸”命令按钮。Step2.定义拉伸类型。如图 1.33 在操控板中，按下“实体类型”按钮。Step3.定义草绘截面放置属性。Step4.选取拉伸方向及深度类型。采用模型中默认的深度方向；在操控板中，选取“深度类型”按钮【定值】 。Step5.在操控板中，单击“完成”按钮，完成拉伸特征的创建。图 1-32 腿定位块的基准面17图 1-33 腿定位块的截面草图拉伸属性图 1.34 腿定位块拉伸完成18第二章 装配与运动仿真2.1 装配模型过程下面以一个装配体模型为例，说明装配体创建的一般步骤。2.1.1 新建装配文件Step1.选择下拉菜单【文件】-【管理会话】-【桌面】命令，将工作目录设置至如图 2.1 所示的目标文件夹。图 2.1 选择工作目录菜单栏Step2.单击“新建”按钮，在弹出的文件“新建”对话框中，进行如图 2.2所示选项后，单击【确定】按钮。Step3.在系统弹出的“新文件选项”对话框中，进行如图 2.3 选项操作后，单击【确定】按钮。完成以上操作后，系统进入装配模式，此时在图形区可以看到三个正交的装配基准平面。19图 2.2 新建对话框 图 2.3 新建装配文件选项图 2.4 新建装配文件界面2.1.2 装配第一个零件Step1.引入第一个零件。20Step2.完全约束放置第一个零件。完成上步操作后，系统弹出图 2.5 所示的元件放置操控板，在该操控板中单击【放置】按钮，在其界面的【约束类型】下拉列表中选择【默认】选项，将元件按默认放置，此时操控板中显示的信息为【状况：完全约束】 ，说明零件已经完全约束放置；单击操控板中的【】 按钮。图 2.5 定义台座的属性2.1.3 装配第二个零件Step1.引入第二个零件 legs.prt。Step2.将第二零件移动到合适位置。Step3.如图 2.6 采用【刚性】约束完全约束放置第二个零件。21图 2.6 定义第二个零件装配约束Step4. 选择上一步的 leg，鼠标右击选择【重复】 ，弹出如图 2.8 所示的窗口，点击“可变组件参照”栏里装配关系。22图 2.7 右击菜单 图 2.8 重复菜单23图 2.9 第二个零件装配完成2.1.4 装配第三个零件Step1.添加 biglegs 零件，采用销钉连接，如图 2.10、2.11 所示。24图 2.10 打开目录图 2.11 销钉约束属性25图 2.12 轴对齐约束 图 2-13 平移约束Step2.完成上一步后同样对 biglegs 进行重复装配。图 2.14 装配完成2.1.5 装配第四个零件添加 bodies 零件，同样采用销钉连接，完成之后对 body 进行重复装配。26图 2.15 销约束 图 2.16 bodies 完成装配2.1.6 装配第五个零件添加 arms 零件，与 bodies 通过销钉进行连接，同样重复装配。图 2.17 装配 arms27图 2.18 arms 装配完成2.1.7 装配第六个零件Step1.添加 linkone 零件，这个连杆的两端分别与 arms 和台座采用销钉连接。Step2.在与 arms 连杆装配之后，点击【放置】 ，点击“新建集” ，再次添加一个销钉连接，这底座进行连接。Step3.完成以上操作后，对 linkone 重复装配。28图 2.19 装配 linkone图 2.20 新建集29图 2.21 linkone 装配完成2.1.8 装配第七个零件添加 ban，一端与底座连接一端与 bodies 的下部进行连接，连接方式同linkone。30图 2-22 装配 ban图 2.23 ban 装配完成312.1.9 装配第八个零件添加 slimbar，刚性约束即可。图 2.24 装配 slimbar2.1.10 装配第九个零件添加 cams 机构，凸轮主轴与底座采用销钉连接，如图 2.25 所示.32图 2.25 装配 cams图 2.26 整体装配完成332.2 装配体的运动仿真2.2.1 凸轮连接Step1.点击【应用程序】-【机构】 ，进入机构环境。点击右侧的凸轮连接，图 2.27 机构环境 Step2.在【凸轮 1】中勾选“自动选取” ，选择凸轮的圆周面，如图 2.28 所示。Step3.在【凸轮 2】中勾选勾选“自动选取” ，再选择 ban 的表面，如图2.29 进行设置34图 2.28 凸轮 1 配合 图 2.29 凸轮 2 配合Step4.采用同样的方法，创建 9 个凸轮机构。35图 2.30 凸轮配合完成2.2.2 添加伺服电机接下来就可以添加伺服电机进行驱动。图 2.31 伺服电机类型定义 图 2.32 伺服电机轮廓定义2.2.3 机构分析电机“机构分析”按钮，时间设置为 12，点击运行即可。36图 2.33 机构分析图 2.34 运动仿真完成37第三章 典型元件有限元分析3.1 打开零件打开一个需要进行有限元分析的零件。图 3.1 选择的零件3.2 进入【simulatie】 在功能区中点击【应用程序】 ，在其子菜单中选择【Simulate】 。 38图 3.2 应用程序菜单图 3.3 有限元分析界面393.3 定义零件的材料 在功能区中选择【材料分布】 ，开始对零件材料的定义。在导航选项卡中的模型树中，选择需要定义材料的零件。再在材料属性中点击【更多】 ，选择零件的材料的类型。 图 3.4 材料目录40图 3.5 材料指定3.4 定义零件的受力类型 在功能区中选择【力/力矩】 ，开始定义零件所受的力。图 3-6 定义零件受力参数截面图3.5 定义零件承载载荷 在功能区中【承载】中，定义零件所说的载荷。选择载荷受力的曲面，和载荷的大小。 41图 3.7 承载载荷3.6 定义零件的约束类型 在功能区【约束】中，定义零件的约束类型。 42图 3.8 约束3.7 划分网格43图 3.8 划分网格截面图图 3.10 控制的下拉菜单44图 3.11 最大元素尺寸控制 图 3.12 AUTOGEM图 3.13 划分网格图 3.13 保存网格3.8 建立静态分析在功能区中【分析和研究】新建一个静态分析。即可以开始进行有限元分析了。 45图 3.14 主页界面图 3.15 分析和设计研究 图 3.16 模态分析定义 3.9 进行有限元分析在【分析和研究】子菜单点击绿色的开始按钮，即可以开始进行有限元分析了。 46图 3.17 开始运行 图 3.18 查看结果3.10 建立模态分析图 3.19 零件模态分析截面图47第四章 典型零件的 NC 设计4.1 新建制造文件Step1.在【文件】菜单下单击【新建】 ，系统弹出新建对话框（如图 4.1） ，在类型下选择【制造】 ，接受子类型默认选项和系统默认名称，最后单击【确定】。图 4.1 新建对话框Step2.系统弹出【新文件选项】对话框，选择 mmns-mfg-nc 模版，如图 4.2所示，最后单击【确定】 。48图 4.2 新文件选项4.2 新建参照模型 Step1.系统自动进入制造界面。图 4.3 新建参照模型Step2.单击【元件】选项卡中的【装配模型】按钮，系统弹出打开对话框，如图 4.4。选择已创建的模型，按【打开】 。49图 4.4 打开已有模型Step3.选择约束类型为【默认】 ，其余接受系统默认，按【确定】 。装配后的模型如图 4.5 所示。图 4.5 参照模型504.3 创建工件Step1.单击【制造】菜单中的【工件】选项卡，选择【组装自动工件】图标，系统弹出组装工件对话框，如图 4.6 所示。图 4.6 组装参考模型Step2.接受系统默认的【圆柱工件】 ，单击【选项】菜单，在【线性偏移】文本框中按图 4.8 输入偏移尺寸。Step3.最后单击【确定】按钮，就完成了自动工件的创建。51图 4.7 装配自动工件对话框图 4.8 设置工件偏移尺寸4.4 设置操作 Step1.创建工作机床。单击【制造】菜单，在【机床设置】选项卡中单击【工作中心】图标，系统弹出机床设置对话框。选择【铣床】 ，其余接受默认选项。如图 4.9 所示。 Step2.创建操作。单击【制造】菜单，在【工艺】选项卡中单击【操作】图标，系统弹出操作设置对话框。在【间隙】菜单下设置退刀平面，其余接受默认选项。如图 4.10 所示。 Step3.铣削平面。单击【铣削】菜单，在【铣削】选项中选择【表面】铣削按钮，系统弹出【表面铣削】对话框，如图 4.11 所示。52图 4.9 机床设置图 4.10 创建工作机床53图 4.11 退刀面4.5 设置刀具Step1.【刀具管理器】中选择【编辑刀具】 ，系统打开【刀具设定】对话框，新建并设置所用刀具即可。见图 4.12。Step2.单击【参考】选项，选择顶面面作为加工表面。见图 4.13。Step3.单击【参数】选项，设置切削参数。见图 4.15。Step4.单击【间隙】选项，设置退刀曲面及距离。54图 4.12 刀具设置 图 4.13 切削参数设置图 4.14 参考设置 图 4.15 铣削4.6 创建 NC 序列和刀具路径Step1.右击中选择【播放路径】 ，单击【向前播放】按钮。开始路径播放，如图 4.16 所示55图 4-16 刀具路径Step2. 在【具管理器】中选择【编辑刀具】 ，系统打开【刀具设定】对话框，新建并设置所用刀具即可。 Step3.单击【参考】选项，系统弹出【选取孔】对话框，在【类型】中选择【轴】 ，然后拾取孔的轴线。Step4.在【起始】中选择圆柱上表面作为加工起始面，在【终止】中选择【贯穿全部】钻通孔。如图 4.19 所示： Step5.单击【参数】选项，设置钻孔参数如图 4.20 所示： Step6.单击【间隙】选项，设置退刀曲面及距离，如上述操作。56图 4-17 刀具参数57图 4.18图 4.19 选择加工的孔 图 4.20 钻孔参数设置4.7 后处理Step1.右击【制造工艺表】 ，在快捷菜单中单击【播放路径】对话框，如图4.21 所示。Step2.单击【向前播放】按钮，系统演示路径轨迹。如图 4.23 所示。Step3.轨迹演示完毕后单击【文件】菜单下【另存为 MCD】 ，系统弹出【后处理选项】对话框，选择【同时保存 CL 文件】 、 【详细】 、 【追踪】 。如图 4.24 所示。 Step4.单击【输出】 ，系统弹出【保存副本】对话框，输入名称即可（只限字母和数字） 。单击【确定】 ，系统弹出【菜单管理器】如图 4.25 所示。选择一个后处理类型，系统弹出一窗口，按 Enter 键即可完成后处理的输出。到此为止，整个后处理操作就完成了。可以到保存文件里找到类型为 TAP 格式的文本，即58为输出的后处理代码。图 4.21 制造工艺表图 4.22 播放路径59图 4.23 走刀路径 图 4.24 后处理选项图 4.25 保存目录 图 4.26 后处理列表 6061第六章 心得体会当我第一次学 Creo2.0 的时候真的感觉它是一个不错的三维设计软件。它首创的参数化的设计，真的很便捷和实用，所以我下定决心要把它学好，用到以后的学习和工作中去。当然 Creo2.0 只是作为一个便捷的工具，最基础的因素还是在于使用的人。在这个实习过程中，同一个零件模型，有的人只用了很短的时间就能完成，然而有的人可能画不出来，甚至于连图上零件的结构也不会，这种情况就算Creo2.0 再好用也不行了，所以要想学好 Creo2.0,最基础的东西还是少不了的。特别对二维图形的认知是非常关键的，这就要求我们必须掌握好机械基础的专业课。有了专业课的铺垫，能看懂各种图纸或者结构了，接下来才是对 Creo2.0的学习和应用了。由这学期接触过 Creo2.0，所以对于 Creo2.0 的简单操作还是基本上能够操作的，这次训练的重点放在提高熟练度方面了，目的是怎样的完成一个三维模型是我们学习的重点。当然学习什么知识都不能一蹴而就的，在训练的前几天，当看到那一步一步的文字教程，还真是糊涂呢，不过当学会过后，你会发现，其实还是很简单的了，只是按照一定的格式熟悉就行了。在设置参数的时候还是需要一定耐心的了，一格一格的打字设置，不能出错，不然到时候做不出来也很麻烦的了，特别是参数设置的时候，不知道哪一行出错了，那你又得重新进行设置了。对于复杂的零件模型，只要记得步骤就好了。当面对各种基本零部件的三维造型做好后还要进行装配。现代的工业设计中，零件设计知识最基础的环节，只有将各个零件按照设计和使用要求组装到一起，才能形成一个完整的系统，以直观地表达出设计的意图。并且还可对整个机构执行爆炸操作，从而更清晰地查看产品的内部结构以及部件的装配顺序。此外，在这过程中还允许对装配模型执行间隙分析、重量管理等操作，以及将装配机构引入到装配工程图等操作。装配在 Creo2.0 中还是比较简单的，这里指的是仅仅装配好，如果要进行仿真的话，那么对于各种装配连接就要进行细致的选择了，要不仿真是不会仿真成功的，当然学 Creo2.0 的最好还是学会仿真，毕竟仿真能够模拟真实环境中模型的工作状况，从而帮助我们更好地完成机构设计。这样不仅使原来在二维图纸上难以表达和设计的运动，变得直观和便于修改。而且能够大大简化机构的设计开发过程，缩短其开发周期，减少开发费用，同时提高产品设计的质62量提高效率。在设计训练这个过程中，单调简单的天天面对电脑是非常枯燥和烦心的，可是当你沉下心来取研究去思考设计画一个机构，并认真去做的时候，其实时间还是过的相当快的了，而想了半天也做不出来的时候，还是很让人失望的，这个时候去问问老师或者身边的同学是一个明智的选择，让他们帮你去解决就好。但是总得来说，我们对于传动机构的画法和模型都有不同的提高和认识。当然这不是结束，这仅仅只是一个新的开始，Creo2.0 不是简单的一段训练就能熟练的掌握的，还有很多模块我们还没有涉及到，或者学了东西可能还有更好的画法，所以我们今后更要很好的运用它，熟悉它，这样才能更好的掌握以便将它用到我们日常工作和学习当中。63致谢经过三周的 Creo2.0 作业设计很快就结束了，通过本次课程训练是我更加熟悉了应用 Creo2.0 软件进行三维建模以及数控仿真的能力。而且深刻体会到了软件功能的强大。由于这是一次有目的性的设计，有目的性的加工的实践课程设计。所以在编工艺时查阅了大量相关书籍和相关资料，熟悉了从零件到装配的整个工艺过程，从而也极大地提高了自己的动手能力和认知能力。 这也使我对整个先进制造系统环节是产生了极大的兴趣，在本次训练中我用到了简单的或者说狭义上的 CAD-CAM 环节，感觉利用软件技术和现代制造技术结合使用的极大优势， 最后，非常感谢边老师和同学在设计过程中对我的指导。有了他们的指导使我少走很多弯路及明确了本次设计的任务。