ProE-NC數(shù)控加工模塊教程與操作步驟.doc

一ProE/NC數(shù)控加工模塊隨著以Pro/ENGINEER為代表的CAD/CAM軟件的飛速發(fā)展，計算機輔助設計與制造越來越廣泛地應用到各行各業(yè)，設計人員可根據(jù)零件圖及工藝要求，使用CAD模塊對零件實體造型，然后利用CAM模塊產(chǎn)生刀具路徑，通過后置處理產(chǎn)生NC代碼，最后將NC代碼輸入到數(shù)控機床，對零件進行數(shù)控加工。本章主要通過最簡單的實例操作說明用Pro/ENGINEER軟件進行數(shù)控加工的一般操作流程，介紹NC工序的通用加工工藝參數(shù)的含義及設置方法。Pro/NC數(shù)控加工的工藝過程利用Pro/NC實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)控加工的基本過程與實際加工的過程基本相同。如圖91所示，包括以下幾個步驟：圖91 Pro/NC數(shù)控加工工藝過程Pro/NC數(shù)控加工的操作案例本節(jié)以實際案例說明PRO/NC數(shù)控加工的一般操作步驟。案例：用PRO/NC完成圖92所示零件臺階的數(shù)控加工。圖92案例零件圖步驟1 進入Pro/NC加工制造模塊1 啟動Pro/ENGINEER后，直接單擊工具欄中的按鈕或者依次選擇主菜單中的【文件】/【新建】，系統(tǒng)彈出【新建】對話框，如圖93所示。在【類型】欄中選取【制造】，在【子類型】欄中選取【NC組件】選項，在名稱編輯框中輸入“ex9-1”，同時取消【使用缺省模板】選項，單擊【新建】對話中的按鈕。2 系統(tǒng)彈出【新文件選項】對話框，如圖94所示。在【模板】分組框中選擇【mmns_mfg_nc】選項，單擊按鈕，進入Pro/NC加工制造模塊，如圖95所示。圖93【新建】對話框 圖94【新文件選項】對話框圖95 Pro/NC主界面步驟2 建立工作目錄單擊【文件】/【設置工作目錄】，系統(tǒng)彈出【選擇工作目錄】對話框，如圖96所示。在工具條上點擊圖標，彈出新建目錄對話框，如圖97所示。在【新建目錄】編輯框中輸入文件夾名稱“ex9-1”，單擊按鈕。在【選擇工作目錄】對話框中單擊按鈕。圖96 【工作目錄】對話框 圖97 【新建目錄】對話框步驟3 創(chuàng)建制造模型1 參照模型參照模型即設計模型，其幾何形狀表示加工最終完成的零件形狀，相當于零件圖紙，是創(chuàng)建制造模型的基礎。它為Pro/NC數(shù)控加工提供各種幾何信息和數(shù)值信息，是Pro/NC數(shù)控加工的依據(jù)。根據(jù)參照模型提供的信息，Pro/NC生成我們需要的刀具路徑軌跡和后置處理程序，將程序傳送到數(shù)控機床上，制造出符合設計意圖的產(chǎn)品。依次選取【制造】/【制造模型】/【裝配】/【參照模型】選項，如圖98所示。彈出【打開】對話框，如圖99所示。選擇”ex9-1.prt”，單擊按鈕。則系統(tǒng)將參照模型顯示在繪圖區(qū)中，如圖910所示。在【約束類型】下拉框中選擇選項，系統(tǒng)將在默認位置裝配參照模型。單擊按鈕，完成參照模型的創(chuàng)建。圖98 參照模型選取菜單圖99 【文件打開】對話框 910 打開的參照模型2 工件工件即毛坯零件，代表被加工零件尚未經(jīng)過切削加工的幾何形狀。在Pro/NC中工件模型是可選的。如果使用了工件模型，不僅計算NC序列時可以自動定義加工尺寸，而且工件模型在模擬加工時可以作動態(tài)加工模擬和過切檢測，并查詢材料切削量。通常推薦對其進行設置。提示：簡單的工件模型可以在Pro/NC中直接創(chuàng)建，形狀較復雜的工件模型也可以在設計部分創(chuàng)建，然后在Pro/NC中裝配進來。 依次選取【制造】/【制造模型】/【創(chuàng)建】/【工件】選項，如圖911所示。輸入工件名稱“ex91wrk”，如圖912所示，單擊按鈕，進入工件創(chuàng)建。單擊按鈕，退出工件創(chuàng)建。圖911創(chuàng)建工件選項圖912 輸入工件名稱 在【特征類】菜單中依次選擇【加材料】/【拉伸】/ 【實體】/【完成】，如圖913所示。進入創(chuàng)建界面，如圖914所示。圖913 創(chuàng)建工件菜單 圖914 進入草繪界面 在繪圖區(qū)下方彈出操控板，點擊【放置】上滑面板，彈出“草繪”面板，單擊按鈕，彈出【草繪】對話框，如圖915所示。選擇圖916所示的頂平面為草繪平面，單擊按鈕，進入草繪界面。圖915 【草繪】對話框 圖916 選取草繪平面 繪制圖917所示的草繪截面，點擊按鈕，退出草繪模式。在操控面板中選擇（拉伸到面）選項，選圖918所示的底平面。單擊繪圖區(qū)右下方的按鈕，工件創(chuàng)建成功。圖917 草繪截面圖 圖918 拉伸到面3制造模型參照模型和工件模型裝配組合在一起即為制造模型，如圖919所示。在【制造模型】菜單中選擇【完成/返回】選項，完成制造模型設置。步驟4 制造設置1選擇【制造】/【制造設置】選項，如圖920所示。圖919 制造模型 圖920 【制造設置】選項2在系統(tǒng)彈出【操作設置】對話框，如圖921所示。 操作名稱。在【操作名稱】編輯框中輸入本操作的名稱（系統(tǒng)默認為OP010）。 機床設置。單擊【NC機床】后的按鈕，系統(tǒng)彈出【機床設置】對話框，如圖922所示。在【機床名稱】編輯框中輸入機床名稱（系統(tǒng)默認為MACH01），在【機床類型】編輯框中輸入“銑削”，在【軸數(shù)】編輯框中選取“3軸”，其余選項按默認值。單擊按鈕。圖921 【操作設置】對話框 圖922 【機床設置】對話框 加工零點設置。加工零點也叫工件坐標系，刀具軌跡數(shù)據(jù)都是相對于加工零點進行計算的。單擊圖921中【加工零點】后按鈕，彈出【制造坐標系】選取菜單，如圖923所示。單擊NC主界面中按鈕，彈出【坐標系】對話框，如圖924所示。在制造模型中按住Ctrl鍵選取圖925所示的三個平面，建立坐標系。選取【坐標系】對話框中的【定向】選項，如圖926所示。調整坐標軸的方向，使之與機床坐標系的方向一致，如圖927所示。在【坐標系】對話框中單擊按鈕，完成工件坐標系的建立。 提示：最好將加工零點設置在工件尺寸可以方便地轉換成坐標值的位置。提示：各坐標軸的方向必須與機床坐標系方向一致。提示：工件坐標軸一旦設置完成，將成為后續(xù)工序的模板，除非進行再次設定或修改。圖923【制造坐標系】菜單 圖924 創(chuàng)建坐標系 圖925 選取三個平面圖926坐標系定向 圖927 完成的坐標系 建立退刀面。當在工件的不同區(qū)域加工時，每加工完一個區(qū)域后，刀具需要退到離工件一定的高度，然后橫向移動到另外一個區(qū)域的上方，在繼續(xù)進行加工，刀具退刀到離工件一定高度所在的面叫退刀面。退刀面可以是平面，也可以是曲面。在【操作設置】對話框中（如圖921所示）單擊【退刀曲面】后按鈕，彈出【退刀選取】對話框，如圖928所示。然后單擊按鈕，在【輸入Z軸深度】文本框中輸入10，然后單擊按鈕。完成退刀面設置?！就说丁繖谙碌摹竟睢坎捎萌笔≈怠?”，如圖929所示。提示：退刀面一旦設置完成，將成為后續(xù)工序的模板，除非進行再次設定或修改。圖928【退刀選取】對話框 圖929 【操作設置】對話框 單擊【操作設置】對話框中按鈕，完成操作設置。系統(tǒng)返回【制造設置】菜單，單擊完成，如圖930所示。系統(tǒng)返回【制造】主界面，如圖931所示。 圖930 【制造設置】菜單 圖931 【制造】菜單步驟5 加工設置1依次選取【制造】菜單下【加工】/【NC序列】/【體積塊】/【3軸】/【完成】選項，如圖932所示。系統(tǒng)彈出【序列設置】對話框，選擇如圖933中【刀具】、【參數(shù)】、【窗口】復選框，單擊【完成】。圖932 加工依次選取菜單 圖933【序列設置】菜單2系統(tǒng)彈出【刀具設定】對話框，輸入圖示參數(shù)并單擊按鈕，再單擊按鈕，完成刀具設定，如圖934所示。單擊【文件】/【退出】。圖934 刀具設定對話框3 系統(tǒng)進入【制造參數(shù)】設置菜單，如圖935所示，單擊【設置】選項，系統(tǒng)彈出【參數(shù)樹】對話框，在對話框中輸入如圖936所示的參數(shù)。 【CUT_FEED】：設置切削進給速度（mm/min）。 【步長深度】：設置切削深度（mm）。 【跨度】：設置橫向切削步距（mm）。提示：該數(shù)值一定要小于刀具直徑。 【PROF_STOCK_ALLOW】：設置工件輪廓加工余量。提示：該數(shù)值一定要大于【允許未加工毛坯】所設置值。 【允許未加工毛坯】：設置工件底面加工余量。 【允許底部線框】：設置工件底面加工余量。 【切割角】：設置刀具路徑與X軸間的夾角。 【掃描類型】：設置加工區(qū)域時軌跡的拓撲結構。 【ROUGH_OPTOIN】：設置粗糙選項。 【SPINDLE_SPEED】：設置機床主軸轉速。 【COOLANT_OPTION】：設置所需冷卻液流量類型。 【間隙_距離】：設置退刀的安全高度。提示：【參數(shù)樹】對話框中的所有缺省值為“1”的選項必須設置合適的值。提示：單擊【高級】按鈕可以顯示參數(shù)項目的詳細內容。單擊【文件】/【保存】，如圖937所示系統(tǒng)彈出【保存參數(shù)】對話框，如圖938所示。單擊按鈕，系統(tǒng)返回【參數(shù)樹】設置界面，點擊【文件】/【退出】，如圖939所示。在【制造參數(shù)】設置菜單中單擊【完成】按鈕。完成制造參數(shù)的設置。圖935 【制造參數(shù)設置】菜單 圖936 【參數(shù)樹】對話框圖937【保存】菜單 圖938 【保存參數(shù)】對話框 939【退出】菜單步驟6 定義銑削窗口銑削窗口就是定義銑削加工的范圍。系統(tǒng)進入【定義窗口】菜單。在主界面中單擊圖標，進入定義窗口界面，如圖940所示。采用系統(tǒng)默認選項，在模型窗口選取工件的上表面，模型上表面出現(xiàn)紅色區(qū)域即為窗口，再單擊【選項】按鈕，選取“在窗口圍線上”選項，如圖941所示。在主界面中單擊按鈕，完成銑削窗口創(chuàng)建。圖940【定義窗口】菜單 圖941選取窗口步驟7 加工仿真演示加工仿真演示用于在計算機屏幕上演示所生成的刀具軌跡和實體工件切割情況，檢查所設置的刀具軌跡是否正確合理，使加工過程更加優(yōu)化。1屏幕演示。單擊【NC序列】/【演示軌跡】/【演示路徑】/【屏幕演示】，如圖942所示。在【播放路徑】對話框中單擊按鈕，如圖943所示，則系統(tǒng)在屏幕上開始動態(tài)演示刀具加工的路徑，如圖944所示。圖942 屏幕演示選取菜單 圖943【播放路徑】對話框圖944 動態(tài)刀具路徑2 NC檢測。單擊【NC序列】/【演示軌跡】/【演示路徑】/【NC檢測】/【顯示】/【運行】，如圖945所示。動態(tài)仿真過程如圖946所示。圖945 NC檢測選取菜單 圖946 Vericut動態(tài)仿真界面提示：PRO/E提供了VERICUT和NC CHECK兩種三維渲染加工模擬的方式。單擊主界面【工具】/【選項】,更改選項“nc check_type”的設定值。步驟8 完成序列設置如刀具路徑不太滿意，單擊【序列設置】重新設置參數(shù)，對刀具路徑比較滿意，則單擊【完成序列】。完成序列設置。步驟9 創(chuàng)建刀位數(shù)據(jù) (CL數(shù)據(jù)) 文件通過前面的步驟產(chǎn)生的NC序列必須轉化為CL數(shù)據(jù)輸出，才可以進行檢查或輸出文件。1選擇【制造】/【CL數(shù)據(jù)】選項，系統(tǒng)彈出【CL數(shù)據(jù)】菜單，如圖947所示。2選擇【CL數(shù)據(jù)】/【輸出】選項，系統(tǒng)彈出【輸出】菜單，如圖948所示。3選擇【輸出】/【NC序列】選項，如圖949所示。在彈出的菜單中選擇【1：體積塊銑削】選項，系統(tǒng)彈出【軌跡】菜單，如圖949所示。4在【軌跡】菜單中選擇【文件】選項，系統(tǒng)彈出【輸出類型】菜單，如圖949所示。選擇【CL文件】、【MCD文件】、【交互】復選框，再單擊【完成】，系統(tǒng)彈出【保存副本】對話框，如圖950所示。5在【保存副本】對話框中【新名】編輯框中輸入文件名稱“ex91”，單擊按鈕，系統(tǒng)生成刀位文件并返回【軌跡】菜單。圖947 【CL數(shù)據(jù)】菜單 圖948 【輸出】菜單 圖949 【輸出類型】菜單圖950 【保存副本】對話框步驟10 后置處理后置處理是將刀位數(shù)據(jù)文件（CL數(shù)據(jù)）轉化為特定機床所配置的數(shù)控系統(tǒng)能識別的G代碼程序。1在軌跡菜單中選取【文件】/【后置期處理選項】按鈕，選取【全部】、【跟蹤】復選框，單擊【完成】按鈕，如圖951所示。系統(tǒng)彈出【后置處理列表】菜單，如圖952所示。2在【后置處理列表】菜單選擇合適的后置處理器。本案例選用UNCX01.P01。如圖952所示。最后單擊【確認輸出】選項，如圖954所示。提示：圖952【后置處理列表】UNCX01.P*是銑床后置處理器，UNCL01.P*是車床后置處理器。提示：必須預先為所用的機床配置后置處理器。 圖951 【后置處理選項】菜單 圖952 【后置處理列表】菜單 圖953 后置處理信息窗口 954 【確認輸出】菜單 3 在工作目錄中用記事本或寫字板打開TAP文件ex9-1.tap，如圖955所示。即為所需的G代碼。如圖956所示。該程序可傳輸?shù)綌?shù)控機床上用于零件加工。圖955 TAP文件 圖956 G代碼二通用 NC 序列參數(shù)Pro/NC提供了豐富的零件加工方法以及對應的加工工藝參數(shù)，在創(chuàng)建、修改和重定義NC序列時可以對加工工藝參數(shù)進行定義和修改。入口菜單為【加工】/【NC序列】/【序列設置】/【制造參數(shù)】/【設置】。現(xiàn)將一些常用的加工工藝參數(shù)進行說明。制造參數(shù)賦值的規(guī)則如下： 必須為帶有缺省值“1”（這表示系統(tǒng)未對其設置缺省值）的所有參數(shù)提供一個合適的值。 某些參數(shù)的值為破折號 “-”，可以忽略。這意味著系統(tǒng)將不使用該參數(shù)。通常情況下因為系統(tǒng)會使用缺省參數(shù)或另一功能相同的參數(shù)來代替。 NC 序列參數(shù)的長度單位與工件（毛坯）的單位相同。如果使用“相同尺寸”(Same Size) 選項改變工件單位（使尺寸數(shù)值發(fā)生變化），則系統(tǒng)將相應地按比例改變現(xiàn)有 NC 序列的參數(shù)值。名稱1.加工設備名稱（MACH_NAME）后處理所必需的加工名稱。缺省值為 TURN，表示車削，而 MILL 表示所有其它 NC 序列。 2.機床標識（MACH_ID）后處理所必需的機床ID。缺省值為01。3.NCL_文件（NCL_FILE）NC 序列的 CL 文件缺省名。缺省值為破折號 (-)，表示系統(tǒng)將使用工序名稱產(chǎn)生一個NCL文件。4.預加工文件（PRE_MACHINING_FILE）輸入要包括到 CL 文件開頭的文件名。該文件必須位于當前工作目錄中且擴展名為 .ncl。缺省值為破折號 (-)，表示沒有。5.后置加工文件（POST_MACHINING_FILE）輸入要包括到 CL 文件末端的文件名。該文件必須位于當前工作目錄中且擴展名為 .ncl。缺省值為破折號 (-)，表示沒有。切削參數(shù)1.公差（TOLERANCE）刀具切削曲線輪廓時通過微小的直線來逼近曲線輪廓。從曲線輪廓到直線輪廓間的最大偏離距離通過公差來設置，如圖930所示。缺省值為 0.001 (0.025 mm)。1.公差 2.設計曲面 3.加工曲面 4.刀具路徑中心線 5.刀具圖957 公差2.進給速度（CUT_FEED）切削運動所使用的進給速度。未設置缺省的 CUT_FEED（顯示為 1）。必須指定的參數(shù)。3.進給速度單位（CUT_UNITS）指定切削運動所使用的進給速度單位。IPM（英寸每分鐘 - 缺省值），F(xiàn)PM（英尺每分鐘），MMPM（毫米每分鐘），F(xiàn)PR（英尺每轉），IPR（英寸每轉），MMPR（毫米每轉）。4.退刀速度（RETRACT_FEED）刀具退離工件的速度。缺省值為破折號 (-)，在此情況下，將使用進給速度。5.退刀速度單位（RETRACT_UNITS）指定刀具退離工件的速度單位。IPM （缺省值）、FPM、MMPM、FPR、IPR、MMPR。6.快速進給速度（FREE_FEED）快速橫移時所用的進給速度（RETRACT_UNITS 用于快速進給速度單位）。缺省值為(-)，在此情況下，RAPID 命令將被輸出到 CL 文件。如果快速進給設置為 0，則會發(fā)生同樣的情況。7.接近速度（PLUNGE_FEED）刀具接近并切入工件的速度（在“銑削”和“車削”中）。缺省值為破折號 (-)，在此情況下，將使用進給速度。8.接近速度單位(PLUNGE_UNITS)指定刀具在接近并切入工件的速度單位。IPM （缺省值）、FPM、MMPM、FPR、IPR、MMPR。機床1. 圓_插入（CIRC_INTERPOLATION）指定刀具作圓弧或圓運動時，后置處理以何種方式向CL 文件輸出數(shù)據(jù)。選項如下： POINTS_ONLY(只有點) ： 對沒有圓弧插補功能的機器使用此格式。弧由一系列受公差影響的直線運動來逼近。 ARC_ONLY（只有弧,缺省值）： 對具有完全圓弧插補的機器使用此格式。僅將 CIRCLE 語句和后處理所需的最小點數(shù)輸出到 CL 文件。點數(shù)由 NUMBER_OF_ARC_PTS 參數(shù)定義。 POINTS_&_ARC (點和弧)： 將 CIRCLE 語句和取決于公差值的最大點數(shù)輸出到 CL 文件。 APT_FORMAT(ATP格式) ： 如果后處理器要求圓周運動的格式為 APT 格式，則使用此項。 2.圓弧插補點數(shù)（NUMBER_OF_ARC_PTS）如圓_插入選項為ARC_ONLY時，指定要輸出到 CL 文件的點數(shù)，缺省值為 3。3.冷卻選項（COOLANT_OPTION）ON（開）、OFF（關、缺省值）、FLOOD（大流量）、MIST（霧狀冷卻）、TAP（小流量）。4.冷卻壓力（COOLANT_PRESSURE）NONE（無、缺省值）、LOW（低）、MEDIUM（中等壓力）、HIGH（高壓）。5.坐標輸出（COORDINATE_OUTPUT）指定哪個坐標系用作CL數(shù)據(jù)輸出的坐標系?？蛇x坐標系有工件坐標系（ MACHINE_CSYS ）和工序坐標系（ SEQUENCE_CSYS ）作為 CL 數(shù)據(jù)原點（缺省值為 MACHINE_CSYS）。6.固定_偏距_再生（FIXT_OFFSET_REG）允許指定機器上使用的夾具變換偏移寄存器。缺省值為破折號 (-)，表示沒有。7.程序停止指令（END_STOP_CONDITION）為 NC 序列指定要在 CL 數(shù)據(jù)輸出結束時發(fā)出的停止命令： NONE（缺省值）- 無命令。 OPSTOP - 將發(fā)出 OPSTOP 命令，即在程序結尾處添加選擇性停止指令M01。 PROGRAM_STOP - 將發(fā)出 STOP 命令, 即在程序結尾處添加停止指令M02。 GOHOME - 將發(fā)出 GOHOME 命令。即在程序結尾處添加停止指令M30。如果為操作指定 Home 點，則刀具將出現(xiàn)在 Home 位置。如果不指定 Home 點，系統(tǒng)仍將輸出 G