基于PROE数控编程与加工设计基于Pro/E的数控编程与加工摘要随着计算机技术的发展,数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域,伴随着数控技术的发展,各类能够进行加工编程与仿真的软件也应运而生。
本文通过Pro/E(野火4.0版本)软件,运用其强大的编程建模与仿真加工的特点,在不使用真实机床的情况下,对数控加工典型的两种零件——回转体类和凸模类零件进行编程与加工。
从零件的工艺分析开始,到分别制造出毛培,再到进行编程中的各种设置:例如刀具各种参数的选择,机床各种参数的选择(进给量的确定、进给速度的确定、下刀深度的确定等等),退刀平面的设置,机床刀具加工路线轨迹的确定与选择,然后到铣削窗口建立,车削窗口建立,最后加工路线演示以及NC检测[1]。
从而更好地了解数控技术及其加工,与Pro/E软件的运用。
关键词:数控加工数控编程 Pro/EPro / E-based CNC programming and processingAbstract:With the development of computer technology, digital control technology has been widely used in various fields of industrial control, along with the development of numerical control technology; all kinds of processing programming and simulation software have emerged.Pro/E, (Wildfire version 4.0) software, using its powerful programming modeling and simulation of machining characteristics, do not use the real machine, CNC machining two parts - the rotary class and punch class Parts programming and processing. Parts of the process analysis, to, respectively, to create a hair training, and then programming a variety of settings: for example, the tool of choice of various parameters, machine choice of various parameters (feed rate determined, the feed rate to determine the knife depth to determine), retracting plane set, machine tool processing line trajectory to determine and select, and then to the milling window to establish turning the window is created, the final processing route demo and NC detection. To a better understanding of CNC technology and its processing, the use of Pro / E software. Keywords: CNC machining CNC programming Pro / E目录第1章引言 (1)1.1数控技术的背景及意义 (1)1.2国内外发展现状 (2)1.3研究内容及成果 (3)第2章Pro/ENGINEER (4)2.1Pro/E的概况 (4)2.2Pro/E的特性 (4)2.2.1全相关性 (4)2.2.2基于特征的参数化造型 (5)2.2.3数据管理 (5)2.2.4装配管理 (5)2.2.5易于使用 (5)2.3Pro/E的功能及应用 (6)2.3.1参数化设计和特征功能 (6)2.3.2单一数据库 (6)2.3.3应用广泛 (6)第3章Pro/E数控铣 (7)3.1工艺分析 (7)3.1.1零件分析 (7)3.1.2确定定位基面 (7)3.1.3选择毛培 (8)3.1.4工艺路线 (8)3.1.5工序顺序 (8)3.2粗加工 (8)3.2.1装配参照模型 (8)3.2.2创建工件 (9)3.2.3制造设置 (10)3.2.4加工设置 (12)3.2.5进行铣削并生成NC序列 (13)3.2.6加工效果演示 (13)3.2.7 NC代码文件生成 (14)3.3精加工 (15)3.3.1加工设置 (15)3.3.2序列设置与刀具设置 (15)2.3.3加工效果演示及文件生成 (16)第4章Pro/E车削零件加工 (17)4.1工艺分析 (17)4.1.1零件分析 (17)4.1.2确定定位基面 (17)4.1.3选择毛培 (18)4.1.4确定工艺路线 (18)4.1.5确定工序顺序 (18)4.2粗加工 (18)4.2.1新建制造 (18)4.2.2装配模型 (19)4.2.3建造工件 (19)4.2.4制造设置 (21)4.2.5创建车削窗口 (22)4.2.5刀具路线与NC代码生成 (24)4.3精加工 (25)4.3.1加工新序列 (25)4.3.2轮廓加工 (26)4.3.3 NC代码文件生成 (27)4.4加工退刀槽 (28)4.4.1加工轨迹确定 (28)4.4.2 NC序列设置 (29)4.4.3轨迹生成 (30)3.4.4 NC代码生成 (31)4.5螺纹加工 (31)4.5.1 NC序列设置 (31)4.5.2加工 (33)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (37)附录1 (37)附录2 (37)附录3 (38)附录4 (38)附录5 (39)附录6 (39)第1章引言1.1数控技术的背景及意义数控加工(numerical control machining),是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法。
数控技术[2]起源于航空工业的需要,20世纪40年代后期,美国一家直升机公司提出了数控机床的初始设想,1952年美国麻省理工学院研制出三坐标数控铣床。
50年代中期这种数控铣床已用于加工飞机零件。
60年代,数控系统和程序编制工作日益成熟和完善,数控机床已被用于各个工业部门,但航空航天工业始终是数控机床的最大用户。
一些大的航空工厂配有数百台数控机床,其中以切削机床为主。
数控加工的零件有飞机和火箭的整体壁板、大梁、蒙皮、隔框、螺旋桨以及航空发动机的机匣、轴、盘、叶片的模具型腔和液体火箭发动机燃烧室的特型腔面等。
数控机床发展的初期是以连续轨迹的数控机床为主,连续轨迹控制又称轮廓控制,要求刀具相对于零件按规定轨迹运动。
以后又大力发展点位控制数控机床。
点位控制[3]是指刀具从某一点向另一点移动,只要最后能准确地到达目标而不管移动路线如何。
数控加工技术利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面。
而加工过程是由计算机控制,所以零件的互换性[4]强,加工的速度快。
同传统的加工设备相比,数控系统优化了传动装置,提高分辨率,减少了人为误差,因此加工的效率可以得到很大的提高。
由于采用了自动控制[5]方式,也就是说加工的全部过程是由数控系统完成,不象传统加工手段那样烦琐,操作者在数控机床工作时,只需要监视设备的运行状态,所以劳动强度很低。
数控加工系统就象计算机一样,可以通过调整部分参数达到修改或改变其运作方式,因此加工的范围可以得到很大的扩展。
而且数控加工机床是机械控制、强电控制、弱电控制为一体高科技产物,对机床的运行温度、湿度及环境都有较高的要求。
故此工作环境较为良好。
数控技术是支持现代装备制造业的关键技术群[6],直接决定制造装备的功能和性能,是信息化带动工业化[7]进程中装备层的关键技术,属于支持先进制造技术的重要基础技术群。
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,对国计民生的一些重要行业国防、汽车等的发展起着越来越重要的作用。
1.2国内外发展现状近年来,随着计算机技术的发展,数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域,尤其是机械制造[8]业中,普通机械正逐渐被高效率、高精度、高自动化的数控机械所代替。
目前国外机械设备的数控化率已达到85%以上,而我国的机械设备的数控化率不足20%,随着我国机制行业新技术的应用,我国世界制造业加工中心地位形成,数控机床的使用、维修、维护人员在全国各工业城市都非常紧缺,再加上数控加工人员从业面非常广,可在现代制造业的模具、钟表业、五金行业、中小制造业、从事相应公司企业的电脑绘图、数控编程设计[9]、加工中心操作、模具设计与制造、电火花及线切割工作的人员又非常奇缺,所以目前现有的数控技术人才无法满足制造业的需求,企业要在人才市场上寻觅合适的人才显得比较困难,以至于导致模具设计、CAD/CAM[10]工程师、数控编程、数控加工等已成为我国各人才市场招聘频率最高的职位之一。
据报载,我国高级技工正面临着“青黄不接”的严重局面,原有技工年龄已大,中年技工为数不多,青年技工尚未成熟。
在制造业,能够熟练操作现代化机床的人才已成稀缺资源。
据统计,目前,我国技术工人中,高级技工占3.5%,中级工占35%,初级工占60%。
而发达国家技术工人中,高级工占35%、中级工占50%、初级工占15%。
这表明,我们的高级技工在未来5—10年内仍会有大量的人才缺口。
随着产业布局、产品结构的调整,就业结构也将发生变化。
企业对较高层次的第一线应用型人才的需求将明显增加。
而借助国外的发展经验来看,当进入产业布局、产品结构调整时期,与产业结构高度化匹配、培养相当数量的具有高等文化水平的职业人才,成为迫切要求。
而对于数控加工专业,不仅要求从业人员有过硬的实践能力,更要掌握系统而扎实的机加理论知识。
因此,既有学历又有很强操作能力的数控加工人才更是成为社会较紧缺、企业最急需的人才。
当前,在数控机床精密化[10]方面,美国的水平最高,不仅生产中小型精密机床,而且由于国防和尖端技术的需要,研究开发了大型精密机床。
其代表产品有LLL实验室研制成功的DTM一3型精密车床和LODTM大型光学金刚石车床,它们是世界公认水平最高的、达到当前技术最前沿的大型精密机床。