基于ProE的数控加工方法.ppt

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1、基于Pro/E的数控自动化加工方法学生胡滨导师冯显英数控技术发展的概况20世纪40年代末期，在美国空军的资助下，美国麻省理工学院完成了对数控机床的研究工作，于1952年推出了第一台数控机床。此后，数控技术逐步推广到西方一些工业发达国家。50多年来，随着计算机技术的突飞猛进，数控技术迅猛发展，目前数控机床已经发展到今天的数控机床综合应用了自动控制、计算机技术、精密测量和机床结构的最新成果。数控编程方法由最初的手工编程发展到现在的自动编程，使复杂型面的加工变为可能。利用数控机床进行加工时，最重要的一环是编程人员根据零件图

2、纸及其它加工信息，编制数控加工程序，然后控制机床实现整个加工过程。原先使用的手工编程有如下的缺点：(1)每个点的坐标都要进行计算，工作量大繁琐且易出错；(2)对复杂形状的零件，如螺旋桨的叶片形状，不但计算复杂，有时人工也很难实现。上述问题由计算机进行处理，难题就迎刃而解了。目前数控自动编程过程是在三维绘图软件控制下，以人—机对话的形式，在图形显示终端上绘制出加工零件及毛坯，选择机床和刀具并制定加工工艺，就可在计算机上产生并显示刀具加工轨迹，然后由相应机床的后处理器自动生成NC代码。编程人员对整个模式过程进行观察，能及

3、时地发现其不合理的地方及错误的参数并进行修改，这样，最后所生成NC代码是符合生产实际的。它为提高生产率、缩短新产品研制周期、保证产品产量、降低成本创造了有利的条件，尤其是对三维复杂曲面零件，只要作适当的修改，就能产生新的NC代码，因而它具有相当大的柔性。这种采用计算机辅助设计绘图和编制数控加工程序的系统，就是我们所说的CAD/CAM。随着计算机技术、空间几何造型技术、工程数据库技术和系统集成技术的不断发展进步，如今已出现了一批功能强大的CAD/CAM软件，如法国达索飞机制造公司的CATIA、美国麦道航空公司的UG-II

4、和美国参数技术公司的Pro/E，这些软件都具有空间异型曲面的数控加工程序编制功能，有的还达到了五坐标数控加工，而且大多具有图形数据交换的标准接口，在一定程度上能够共享数据库。这些CAD/CAM软件大都采用图像编程技术，其功能已发展到能够进行复杂曲面的多坐标数控加工编程，可显示刀具轨迹，直观、形象地模拟数控加工过程，容易发现干涉情况并及时予以修正。因而使可靠性大为提高，试切次数减少，对于不太复杂的零件，往往一次加工合格，其编程时间平均比用人工编程节省2/3左右。本文主要介绍的基于ProE的数控自动化加工方法，主要包括以

5、下四个方面的内容：1.基于Pro/E的CAD三维建模，即在Pro/E中构建出零件和毛坯的三维模型；2.基于Pro/E的CAM自动化加工，即在ProE中设置加工机床、刀具、编程零点等参数，然后制定加工工艺，自动产生加工数据文件和刀位轨迹文件；3.基于Pro/E的NC代码后处理技术，上述所生成的刀位轨迹文件并不是NC代码，需要经过机床的后置处理器，转换成数控机床所能识别NC代码，最后传送到数控机床中，进行加工。4.基于VERICUT的仿真加工技术，即在VERICUT构建出所用的数控机床模型，然后导入毛坯和经过后处理输出的N

6、C代码，然后实现仿真加工，以校验NC代码和机床运动几何干涉。CAD/CAM一体化技术零件模型毛坯模型制造模型夹具设计加工环境设定NC代码生成机床实际加工后置处理定义数控工序机床设置生成刀位文件刀具设置VERICUT仿真加工NC代码后处理技术基于Pro/E的自动化加工流程图一、基于Pro/E的CAD三维建模在ProE中进行圆柱凸轮零件和毛坯件的建模。应用举例凸轮毛坯模型圆柱凸轮零件三维模型二、基于Pro/E的CAM自动化加工零件模型建立后，要设定数控加工工艺，它主要包括以下内容：1.确定加工机床的类型，比如，数控铣床，数

7、控车床，线切割、三轴机床、五轴机床等。2.创建工件坐标系，确定编程零点和退刀面。3.设置加工刀具参数，即设定刀具材料、刀具直径、刀具长度参数等。4.设定加工方法和工艺参数。加工方法有平面铣削、曲面铣削、轮廓加工、轨迹加工、孔加工、刻模加工等加工方法。工艺参数即设定主轴转速、进给量、切削深度等。在Pro/E中设置加工机床在Pro/E中设置刀具在Pro/E中设置加工参数确定加工方法凸轮加工主要是进行凸轮槽的加工，在这里我们选择轨迹加工方法，即让刀具沿着凸轮槽的中心线为轨迹，沿周向切出凸轮槽。如下图所示，并生成刀位文件。三、

8、基于Pro/E的NC代码后处理技术值得注意的是，此时的刀位文件并不是数控加工程序，而此时的仿真加工也只是对刀位轨迹进行仿真，并没有对圆柱凸轮的数控加工程序进行仿真。刀位轨迹文件给出的是刀具在工件坐标系中的位置数据，包括刀心点坐标和刀轴矢量，而不是数控程序。因此，要获得数控机床加工程序，还需要将刀位轨迹文件转换成具体机床的程序代码