ProEngineerWildfire2.0中文版數(shù)控加工教程

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數(shù)控加工教程

時代科技韓東第一章

數(shù)控加工基礎(chǔ)

2005年12月1日PROE數(shù)控加工講稿1.1數(shù)控加工概論

數(shù)控加工技術(shù)是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)，是自動控制在生產(chǎn)中的應(yīng)用，它是一個國家工業(yè)現(xiàn)代化水平高低的重要標(biāo)志。數(shù)控加工原理如圖1-1所示。

圖1-1數(shù)控加工原理1.1數(shù)控加工概論先進(jìn)的制造技術(shù)有快速原型法、虛擬制造技術(shù)、柔性制造單元以及柔性制造系統(tǒng)等。其中快速原型法和虛擬制造技術(shù)被稱為未來制造業(yè)的兩大支柱技術(shù)。快速原型法：它是國外20世紀(jì)80年代中后期發(fā)展起來的一種新技術(shù)，它綜合運(yùn)用了CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光加工技術(shù)和材料技術(shù)，它實(shí)現(xiàn)了從零件設(shè)計(jì)到三維實(shí)體原型制造一體化的系統(tǒng)技術(shù)。虛擬制造技術(shù)：以計(jì)算機(jī)支持的仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為前提，首先對企業(yè)的全部生產(chǎn)、經(jīng)營活動進(jìn)行建模，然后在計(jì)算機(jī)上求得系統(tǒng)的最佳運(yùn)行參數(shù)，最后再在現(xiàn)實(shí)生活中進(jìn)行運(yùn)行。

進(jìn)行自動編程時其具體過程為：

(1)根據(jù)零件圖建立加工模型特征。

(2)設(shè)置被加工零件的材料，工件的形狀與尺寸。(3)設(shè)置加工機(jī)床參數(shù)，確定加工零件的定位基準(zhǔn)面、加工坐標(biāo)系和編程原點(diǎn)。(4)選擇加工方式，確定刀具的初始位置、下刀位置和安全高度。(5)設(shè)置加工參數(shù)（如進(jìn)給速度、機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速等）。(6)進(jìn)行加工仿真，修改刀具路徑。(7)后期處理生成NC代碼。(8)根據(jù)不同的數(shù)控系統(tǒng)對NC做適當(dāng)?shù)男薷?，將正確的NC代碼輸入數(shù)控系統(tǒng)，驅(qū)動數(shù)控機(jī)床。1.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系規(guī)定原則：數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系是一個右手笛卡兒坐標(biāo)系，用右手螺旋法則判定。工件運(yùn)動坐標(biāo)系和刀具運(yùn)動坐標(biāo)系。坐標(biāo)軸的確定方法及步驟

Z軸：一般產(chǎn)生切削力的主軸線為Z軸。X軸：一般位于平行工件裝夾面的水平面內(nèi)。Y軸：根據(jù)已確定的X、Z軸用右手笛卡兒坐標(biāo)系確定。A、B、C軸：此三軸為回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動坐標(biāo)。

機(jī)床坐標(biāo)系：其坐標(biāo)系和運(yùn)動方向視機(jī)床的種類和結(jié)構(gòu)而定。工件坐標(biāo)系：該坐標(biāo)系是編程時用來定義工件形狀和刀具相對工件運(yùn)動的坐標(biāo)系。

1.3數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)數(shù)控加工工藝內(nèi)容包括：

對零件圖進(jìn)行分析，明確數(shù)控加工的內(nèi)容及技術(shù)要求，并選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)控機(jī)床；

具體設(shè)計(jì)加工工序，選擇刀具、夾具及切削用量；處理特殊的工藝問題，如對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)確定，加工路線確定，刀具補(bǔ)償，分配加工誤差等；編寫加工程序，并效驗(yàn)與修改；

首件試加工以進(jìn)一步修改加工程序，并對現(xiàn)場問題進(jìn)行處理；編制數(shù)控加工工藝技術(shù)文件，如數(shù)控加工工序卡、刀具卡、程序說明卡等。

1.3數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)數(shù)控加工工藝源于傳統(tǒng)的加工工藝，在進(jìn)行數(shù)控加工工序安排時，同樣要遵循普通機(jī)械加工工藝的基本原則，即：基面先行。

先粗后精。先主后次。先面后孔。刀具集中。

在試加工成功后，就要進(jìn)行編制數(shù)控加工工藝技術(shù)文件。主要包括數(shù)控加工工序卡、數(shù)控加工刀具卡、機(jī)床調(diào)整單和數(shù)控加工程序單等。1.4常用編程指令

G指令：用來規(guī)定刀具和工件的相對運(yùn)動軌跡（即插補(bǔ)功能）、機(jī)床坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補(bǔ)償和坐標(biāo)偏置等多種加工操作。

G90——絕對坐標(biāo)系指令G91——相對坐標(biāo)系指令G92——工件坐標(biāo)系指令G00——快速定位指令G01——直線插補(bǔ)指令G02、G03——圓弧插補(bǔ)指令G02：順時針圓弧插補(bǔ)指令

G03：逆時針圓弧插補(bǔ)指令。

G17、G18、G19——坐標(biāo)平面設(shè)定指令G17：選擇XY平面。G18：選擇XZ平面。G19：選擇YZ平面。

G41、G42、G40——刀具半徑補(bǔ)償指令刀具半徑左補(bǔ)償指令。刀具半徑右補(bǔ)償指令。取消刀具半徑補(bǔ)償指令。1.4常用編程指令

M指令：用于控制數(shù)控機(jī)床“開、關(guān)”功能指令，主要用于完成加工時的輔助動作。M00——程序暫停指令M02——程序結(jié)束指令

M03、M04、M05——主軸順時針方向旋轉(zhuǎn)、逆時針方向旋轉(zhuǎn)和主軸停止運(yùn)轉(zhuǎn)指令。

M03：表示主軸以順時針方向旋轉(zhuǎn)。程序格式通常為：M03S_。M04：表示主軸以逆時針方向旋轉(zhuǎn)。程序格式通常為：M04S_。M05：表示機(jī)床主軸停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

M06——自動換刀指令M07、M09——切削液開關(guān)指令

M07：機(jī)床切削液打開。M09：機(jī)床切削液關(guān)閉。M30——程序結(jié)束并返回到程序的第一條語句，準(zhǔn)備下一個工件的加工。1.4常用編程指令

F、S、T功能

F功能用于控制刀具移動時的進(jìn)給速度S功能用于控制機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速T功能用來指定刀具的刀具號1.4常用編程指令

操作實(shí)例：加工如圖1-2所示的凸臺輪廓，其加工程序?yàn)椋?/p>

圖1-2加工實(shí)例1.4常用編程指令

1.5Pro/ENGINEER數(shù)控加工專業(yè)術(shù)語

參考模型：即為設(shè)計(jì)模型，它可以是實(shí)體零件、裝配件以及鈑金件，如圖1-3所示。工件：即為工程上所說的毛坯，是加工操作的對象，如圖1-4所示。制造模型：一般由參考模型和工件組合而成，如圖1-5所示。1.6Pro/ENGINEER數(shù)控加工流程

Pro/ENGINEER數(shù)控加工流程與實(shí)際加工的邏輯思維相同，其加工流程圖如圖1-6所示。1.7Pro/ENGINEER制造模式的啟動與操作界面簡介

用戶在啟動Pro/ENGINEER的狀況下，選擇主菜單中【文件】/【新建】選項(xiàng)，打開【新建】對話框。在【類型】列表框中選擇【制造】選項(xiàng)，在名稱【名稱】文本框中輸入新建制造文件名稱，然后單擊按鈕便進(jìn)入如圖1-7所示的制造用戶界面。

1.7Pro/ENGINEER制造模式的啟動與操作界面簡介標(biāo)題欄：在標(biāo)題欄中顯示了新建制造文件的名稱或打開文件的名稱，在文件名稱后顯示了Pro/Engineer所用的版本。主菜單：它由【文件】、【編輯】、【視圖】、【插入】、【分析】、【信息】、【應(yīng)用程序】、【工具】、【窗口】和【幫助】組成。系統(tǒng)工具欄：它由文件管理、編輯管理、視圖顯示、模型顯示、基準(zhǔn)顯示、加工參數(shù)設(shè)置和幫助七個部分組成。模型樹窗口：以先后順序以及特征的層次關(guān)系列出了加工模型上的所有特征和加工操作步驟，以供設(shè)計(jì)者查看或修改。提示欄：位于模型樹窗口的下面，它提示了所選操作的具體含義和步驟。1.7Pro/ENGINEER制造模式的啟動與操作界面簡介工作區(qū)：即Pro/E的設(shè)計(jì)繪圖區(qū)，它是整個窗口的主體部分，在工作區(qū)中設(shè)計(jì)者可以進(jìn)行模型的各項(xiàng)操作，如：創(chuàng)建工件、設(shè)置加工退刀平面，設(shè)置加工坐標(biāo)系等操作。過濾器：位于窗口的最右下角，通過過濾器用戶能夠方便的選取要進(jìn)行設(shè)計(jì)的特征或幾何對象。菜單管理器：幾乎包含了數(shù)控加工的所有命令。菜單管理器采用了級聯(lián)式結(jié)構(gòu)，當(dāng)選擇某個菜單后將自動彈出下一級菜單，兩菜單用橫線隔開。1.8練習(xí)題1.簡述數(shù)控加工的原理并舉例說明現(xiàn)代數(shù)控加工的先進(jìn)技術(shù)。2.如何判斷數(shù)控加工機(jī)床的坐標(biāo)系，工件坐標(biāo)系和機(jī)床坐標(biāo)系有什么區(qū)別？3．什么叫參考模型、工件和制造模型？它們之間有何區(qū)別和作用？4．動手進(jìn)入制造模式并練習(xí)使用各個按鈕和工具。1.9小結(jié)本章詳細(xì)介紹了數(shù)控加工概論、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的確定、數(shù)控編程常用代碼、Pro/ENGINEER數(shù)控加工專業(yè)術(shù)語以及數(shù)控加工流程圖和Pro/ENGINEERWildfire2.0中文版的啟動和用戶界面簡介。通過數(shù)控加工前景的介紹使讀者了解了當(dāng)前數(shù)控的發(fā)展方向和加工前景，在坐標(biāo)系的介紹中詳細(xì)講解了數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的確定方法，同時也為以后章節(jié)的講解打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，數(shù)控編程中常用代碼中介紹數(shù)控編程的基本方法，讓