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基于PROE数控编程与加工毕业论文

基于PROE数控编程与加工毕业论文目录第1章引言 (1)1.1数控技术的背景及意义 (1)1.2国外发展现状 (2)1.3研究容及成果 (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。

近年来我国对超精密机床的研制也一直在进行。

机床研究所研制成功了JCS一 027型超精密车床、JCS一03型超精密铣床、JCS一035型数控超精密车床等。

1.3研究容及成果本文在PROE软件的支持下,对数控类的两种典型零件,分别是适合车削的回转体零件和适合铣削的凸模类零件进行了编程、仿真加工[11]。

从零件的工艺分析开始,到制造出毛培,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,退刀平面的设置,机床刀具加工路线轨迹的确定与选择等等一些传统加工也需要的步骤都如实进行了操作。

相比于传统加工的各种配置参数选择,数控加工的选择更加固定统一,再没有了传统加工模式中的依靠工人师傅经验判断的选择方式,因此更加准确精密。

研究发现:回转体零件在一定情况下也可以使用铣削装置进行加工,比如说在进行螺纹加工的时候,可以用铣床进行铣削螺纹的操作达到目的。

可是这种方法如若是没有车铣复合机床的话,在取下零件再次进行装夹又会增加不必要的误差,所以这种情况只适用于部分场合。

然而我们也可以看出,由于这种加工中心的诞生,人们可以在不换机床的情况下对原来需要几个操作人员几种工种的相互配合下才能完成的工作,现在只需要一人或几人在一台机床上就能够完成了。

这种车削和铣削一体化的加工方式已经越来越被人们认可,这是未来机械加工发展的新方向[12]。

第2章Pro/ENGINEER2.1Pro/E的概况Pro/E(Pro/Engineer操作软件)是美国参数技术公司(Parametric Technology Corporation,简称PTC)[13]的重要产品。

在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位,并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广,是现今最成功的CAD/CAM软件之一。

Pro/E 第一个提出了参数化设计的概念,并且采用了单一数据库来解决牲的相关性问题。

另外,它采用模块化方式,用户可以根据自身的需要进行选择,而不必安装所有模块。

Pro/E的基于特征方式,能够将设计至生产全过程集成到一起,实现并行工程设计。

它不但可以应用于工作站,而且也可以应用到单机上。

Pro/E采用了模块方式,可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等,保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。

1985年,PTC公司成立于美国波士顿,开始参数化建模软件的研究。

1988年,V1.0的Pro/ENGINEER诞生了。

经过10余年的发展,Pro/ENGINEER 已经成为三维建模软件的领头羊。

目前已经发布了Pro/ENGINEER2000i2。

PTC的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能,还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。

Pro/ENGINEER 还提供了目前所能达到的最全面、集成最紧密的产品开发环境。

2.2Pro/E的特性2.2.1全相关性Pro/ENGINEER 的所有模块都是全相关[14]的。

这就意味着在产品开发过程中某一处进行的修改,能够扩展到整个设计中,同时自动更新所有的工程文档,包括装配体、设计图纸,以及制造数据。

全相关性鼓励在开发周期的任一点进行修改,却没有任何损失,并使并行工程成为可能,所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用。

2.2.2基于特征的参数化造型Pro/ENGINEER使用用户熟悉的特征作为产品几何模型的构造要素。

这些特征是一些普通的机械对象,并且可以按预先设置很容易的进行修改。

例如:设计特征有弧、圆角、倒角等等,它们对工程人员来说是很熟悉的,因而易于使用。

装配、加工、制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。

通过给这些特征设置参数(不但包括几何尺寸,还包括非几何属性),然后修改参数很容易的进行多次设计叠代,实现产品开发。

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