基于pro-E的減速器箱體造型和數(shù)控加工自動(dòng)編程

基于pro-E的減速器箱體造型和數(shù)控加工自動(dòng)編程,基于,pro,減速器,箱體,造型,以及,數(shù)控,加工,自動(dòng),編程 基于pro-E的減速器箱體造型和數(shù)控加工自動(dòng)編程 摘要 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)有兩個(gè)，一個(gè)是用pro-E畫(huà)出減速器箱體的模型，另一個(gè)是用pro-E自帶的數(shù)控程序功能自動(dòng)加工出零件。在劉老師的幫助下，我掌握了pro-E一功能，并且在老師的支持和輔導(dǎo)下我從最基本的2維、3維造型開(kāi)始著手，畫(huà)出它的基本造型。在繪制零件圖時(shí)，我采用了pro-E的零件模塊，而在數(shù)控加工中，我則采用了它的制造-NC組件模塊。成功的加工出減速器箱體零件。 關(guān)鍵詞: Pro/ENGINEER ；參數(shù)化 、單一數(shù)據(jù)、基于特性、全相關(guān)三維設(shè)計(jì)和制造  目錄 一、 畢業(yè)實(shí)踐課題介紹 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．04 （一） 畢業(yè)實(shí)踐的任務(wù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．04 （二） pro-E造型特點(diǎn)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．05 （三） 畢業(yè)實(shí)踐的過(guò)程簡(jiǎn)介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．06 （四） 畢業(yè)實(shí)踐成果簡(jiǎn)介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．07 二、 減速器箱體零件結(jié)構(gòu)分析 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．07 三、 pro-E數(shù)控加工數(shù)據(jù)的基本設(shè)置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．09 （一）建立制造模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．09 （二）創(chuàng)建毛坯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 （三） 操作參數(shù)基本設(shè)置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 四、 pro-E數(shù)控加工的過(guò)程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 （一）粗加工序列設(shè)置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 （二）加工參數(shù)設(shè)置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 （三） 精加工序列設(shè)置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 五、后置處理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 （一） 編制數(shù)控加工程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 （二）減速器箱體數(shù)控加工程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 六、結(jié)束語(yǔ)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28 附件：減速器箱體的零件圖(A2) 一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題介紹 隨著數(shù)控機(jī)床在實(shí)際生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問(wèn)題之一。同時(shí)隨著機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)械生產(chǎn)中的零件產(chǎn)品也日趨復(fù)雜，對(duì)產(chǎn)品的工藝要求也越來(lái)越高，手工編程很難甚至不可能進(jìn)行對(duì)許多復(fù)雜零件的編程，于是我們就需要像Pro/E這樣的軟件來(lái)進(jìn)行輔助編程。它不僅能進(jìn)行對(duì)復(fù)雜零件的加工，而且加工的成品質(zhì)量高、工藝性好，還大大節(jié)省了時(shí)間和人力，提高了生產(chǎn)率。其實(shí)，能進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)的專用軟件很多，除了Pro/E主要還有Solid Edge、MasterCam、UG等，都能夠?qū)崿F(xiàn)從設(shè)計(jì)到加工的無(wú)圖紙化操作。但在與數(shù)控的鏈接方面，Pro/E具有一定的優(yōu)勢(shì)。Pro/NC是一種功能十分強(qiáng)大的自動(dòng)化CAM加工模塊，Pro/NC不僅完全支持高速和多軸等高端加工方式，還有自己獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)，有良好的擴(kuò)展性。因具備其全相關(guān)性，在零件稍有改動(dòng)時(shí)，只需再生一下加工文件就可自動(dòng)更改加工路徑，并且可提供產(chǎn)生精加工零件最佳加工路徑控制和智能化加工路徑創(chuàng)建。Pro/NC允許CNC編程人員控制整體的加工路徑，直到最細(xì)節(jié)的部分，優(yōu)點(diǎn)明顯。本文的設(shè)計(jì)就是講如何運(yùn)用Pro/NC的強(qiáng)大功能來(lái)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，得到我們想要的NC程序，從而制造出零件產(chǎn)品的。 （一）畢業(yè)實(shí)踐的任務(wù) 大學(xué)期間最后一學(xué)期的畢業(yè)實(shí)踐是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間完成專業(yè)人才基本訓(xùn)練的最后的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。它既是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的教育過(guò)程，也是對(duì)學(xué)生全面素質(zhì)的檢驗(yàn)。搞好畢業(yè)實(shí)踐工作對(duì)全面提高教育質(zhì)量具有重要意義。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我主要做了如下設(shè)計(jì)工作： ? 了解、分析和確定畢設(shè)課題 ? 分析、用pro-E繪制減速器箱體 ? 數(shù)控自動(dòng)加工編制 ? 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （二）pro-E造型特點(diǎn) 　隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，CAD/CAM技術(shù)也從二維設(shè)計(jì)向三維設(shè)計(jì)發(fā)展，以CAD/CAM技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代制造技術(shù)正迅速地在制造業(yè)得到廣泛普及和應(yīng)用。經(jīng)過(guò)五十多年的迅速發(fā)展，它已成為一種高新技術(shù)，給機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了全面的和根本的變化。 Pro/ENGINEER (后簡(jiǎn)稱Pro/E)是美國(guó)PTC公司于1988年推出的三維CAD/CAE/CAM應(yīng)用軟件，是一套從設(shè)計(jì)到加工的機(jī)械自動(dòng)化軟件。Pro/E是采用參數(shù)化設(shè)計(jì)、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，可以隨意勾畫(huà)草圖，輕易改變模型。這一功能特性給設(shè)計(jì)者提供了設(shè)計(jì)上從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈活。Pro/E是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫(kù)上，工程中的資料全部來(lái)自一個(gè)庫(kù)，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門(mén)的。換言之，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的任何一處發(fā)生改動(dòng)，亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。這一優(yōu)點(diǎn)使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高?？傃灾?，Pro/E以其參數(shù)化 、單一數(shù)據(jù)、基于特性、全相關(guān)等概念及其鮮明的技術(shù)特點(diǎn)和強(qiáng)大的工作功能樹(shù)立于CAD界，成為了廣受好評(píng)的三維設(shè)計(jì)和制造軟件。 （三）畢業(yè)實(shí)踐過(guò)程簡(jiǎn)介 我的這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題，過(guò)程大致可分為：零件的造型、操作參數(shù)設(shè)定、創(chuàng)建NC序列、NC后置處理、生成工藝信息、以及最后的出程序及歸檔。其實(shí)利用Pro/E來(lái)設(shè)計(jì)加工程序的流程與實(shí)際加工時(shí)的思維邏輯和流程是相似的。為了能先對(duì)Pro/NC編程有個(gè)大致的了解，我們先來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)Pro/NC的流程圖。（圖1-1） （圖1-1） 在做這些的過(guò)程當(dāng)中，碰到過(guò)許多的困難。也讓我了解了更多與之相關(guān)的知識(shí)。在主要的步驟，設(shè)置操作參數(shù)時(shí)有許多的參數(shù)都是要計(jì)算來(lái)完成，所以經(jīng)常查閱各種書(shū)籍，使我學(xué)到了許多的知識(shí)。在最后的整理資料，寫(xiě)說(shuō)明書(shū)階段也讓我受益匪淺。 （四）畢業(yè)實(shí)踐成果簡(jiǎn)介 畢業(yè)實(shí)踐是大學(xué)期間必不可少的一個(gè)經(jīng)歷，它既能對(duì)自己所學(xué)知識(shí)作一次重要檢測(cè)，也可以讓自己把所學(xué)的知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，做一個(gè)綜合的運(yùn)用。它是專業(yè)教學(xué)過(guò)程中，培養(yǎng)畢業(yè)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的最后一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生正式走上工作崗位前一次綜合性的實(shí)踐能力訓(xùn)練。 在這次的畢業(yè)實(shí)踐過(guò)程中，我了解了許多機(jī)械方面的知識(shí)，也了解了pro-E這款軟件的許多功能。其中最大的收獲就是：pro-E/NC制造。它能把復(fù)雜的零件通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助來(lái)制造，并且有許多的東西手工加工的話中間的步驟十分的煩瑣，也不一定能加工出理想的效果。但通過(guò)pro-E來(lái)加工的話就非常的方便，并且還能比手工加工更加精確。并且在加工完成之后能自動(dòng)生成所需要的數(shù)控程序。畢業(yè)實(shí)踐的時(shí)間雖然很短，但學(xué)到的知識(shí)卻很多，并且在以后的日子里有許多的東西等待著我去學(xué)。 二、減速器箱體零件結(jié)構(gòu)分析 減速器箱體中有許多的零件，各個(gè)零件的結(jié)構(gòu)以及起的作用有所不同。比如，箱體的上表面必須做的光滑，為的是與箱蓋可以相配合起來(lái)，組成一個(gè)完整的減速器；中間有兩個(gè)曲面，是用來(lái)存放軸所用；曲面右邊有一個(gè)凹坑，用來(lái)擰緊螺絲，連接箱蓋和箱體；箱體的右下角有一個(gè)出油口，把減速器里流到底部的油排出到箱體以外，防止積存過(guò)多的雜務(wù)，破壞減速器的性能；位于底部有一個(gè)凹槽，為的是減少受力面積，增加減速器的性能；箱體的左面有一個(gè)油倉(cāng)，用來(lái)存放減速器必不可少的潤(rùn)滑油。這些基本上就是減速器箱體上基本的零件結(jié)構(gòu)的方位以及各自的結(jié)構(gòu)作用。 （一）箱體的主要功能 (1)、支承并包容各種傳動(dòng)零件，如齒輪、軸、軸承等，使它們能夠保持正常的運(yùn)動(dòng)關(guān)系和運(yùn)動(dòng)精度。箱體還可以儲(chǔ)存潤(rùn)滑劑，實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)零件的潤(rùn)滑。 (2)、安全保護(hù)和密封作用，使箱體內(nèi)的零件不受外界環(huán)境的影響，又保護(hù)機(jī)器操作者的人生安全，并有一定的隔振、隔熱和隔音作用。 (3)、使機(jī)器各部分分別由獨(dú)立的箱體組成，各成單元，便于加工、裝配、調(diào)整和修理。 (4)、改善機(jī)器造型，協(xié)調(diào)機(jī)器各部分比例，使整機(jī)造型美觀。 （二）箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 箱體的形狀和尺寸常由箱體內(nèi)部零件及內(nèi)部零件間的相互關(guān)系來(lái)決定，決定箱體結(jié)構(gòu)尺寸和外觀造型的這一設(shè)計(jì)方法稱為"結(jié)構(gòu)包容法"，當(dāng)然還應(yīng)考慮外部有關(guān)零件對(duì)箱體形狀和尺寸的要求。 箱體壁厚的設(shè)計(jì)多采用類比法，對(duì)同類產(chǎn)品進(jìn)行比較，參照設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)或設(shè)計(jì)手冊(cè)等資料提供的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定壁厚、筋板和凸臺(tái)等的布置和結(jié)構(gòu)參數(shù)。對(duì)于重要的箱體，可用計(jì)算機(jī)的有限元法計(jì)算箱體的剛度和強(qiáng)度，或用模型和實(shí)物進(jìn)行應(yīng)力或應(yīng)變的測(cè)定，直接取得數(shù)據(jù)或作為計(jì)算結(jié)果的校核手段。 （三）設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題和設(shè)計(jì)要求 箱體設(shè)計(jì)首先要考慮箱體內(nèi)零件的布置及與箱體外部零件的關(guān)系，如車床按兩頂尖要求等高，確定箱體的形狀和尺寸，此外還應(yīng)考慮以下問(wèn)題： 1、2、3、4、5、滿足強(qiáng)度和剛度要求。對(duì)受力很大的箱體零件，滿足強(qiáng)度是一個(gè)重要問(wèn)題；但對(duì)于大多數(shù)箱體，評(píng)定性能的主要指標(biāo)是剛度，因?yàn)橄潴w的剛度不僅影響傳動(dòng)零件的正常工作，而且還影響部件的工作精度。 2、散熱性能和熱變形問(wèn)題。箱體內(nèi)零件摩擦發(fā)熱使?jié)櫥驼扯茸兓?，影響其?rùn)滑性能；溫度升高使箱體產(chǎn)生熱變形，尤其是溫度不均勻分布的熱變形和熱應(yīng)力，對(duì)箱體的精度和強(qiáng)度有很大的影響。 3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。如支點(diǎn)的安排、筋的布置、開(kāi)孔位置和連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等均要有利于提高箱體的強(qiáng)度和剛度。 4、工藝性好。包括毛坯制造、機(jī)械加工及熱處理、裝配調(diào)整、安裝固定、吊裝運(yùn)輸、維護(hù)修理等各方面的工藝性。 5、造型好、質(zhì)量小。 三、pro-E數(shù)控加工數(shù)據(jù)的基本設(shè)置 在數(shù)控加工數(shù)據(jù)設(shè)置之前，要先創(chuàng)建一個(gè)需要加工的零件，我選擇的是減速器的下箱體作為參照。 單擊文件→新建命令，在類型選項(xiàng)組中選零件，在子類型選項(xiàng)中點(diǎn)選實(shí)體單選鈕，然后在名稱文本框中輸入名稱，單位為mmns-part-solid，確定。另外，選定完了之后必須要鎖定工件。 （一）建立制造模 啟動(dòng)Pro/E程序，主菜單里選文件→新建指令，彈出新建對(duì)話框。選擇“制造”，子類型就用NC組件，注意不選擇默認(rèn)的“使用缺省模塊”，文件名可以是默認(rèn)，然后點(diǎn)擊確定，彈出“菜單管理器”。然后取出要加工的零件，在NC　Assembly（NC組裝）子文件格式模式下，Manufacturing Model（制造模型）在創(chuàng)建過(guò)程中并不會(huì)有太多的限制條件，Ref Model（參考模型）可為一般的Part（零件）文件，也可以是Assembly（組裝）文件，Workpiece（毛坯）則視情況可省略，但同時(shí)Manufacturing Model中將因?yàn)槿鄙賅orkpiece數(shù)據(jù)而無(wú)法做實(shí)體切削模擬。操作過(guò)程為：選則制造模型→組裝→參考模型指令，彈出“打開(kāi)”對(duì)話框。在所要的子目錄中選取需要的加工工件，點(diǎn)擊打開(kāi)，工件圖形便顯示在屏幕上。然后系統(tǒng)彈出“放置元件”對(duì)話框，點(diǎn)擊合并坐標(biāo)系圖標(biāo)，最后按確定，要加工的工件模型就放置好了（如圖3-1所示）。 （圖3-1） （二）創(chuàng)建毛坯 還是在“菜單管理器”， “制造模型”目錄下，點(diǎn)擊創(chuàng)建→工件（輸入工件名）→選擇加材料→拉伸→完成。彈出新的對(duì)話框，然后點(diǎn)擊放置→定義→進(jìn)入草繪平面（選擇草繪面和參照面）→加入?yún)⒄眨üぜ臈l邊），然后就可以畫(huà)上毛坯了。我們可以根據(jù)零件大小定義適當(dāng)?shù)拿鞯拈L(zhǎng)、寬、高，當(dāng)然毛坯要包裹住加工零件，這樣才可以在上面進(jìn)行加工，切削掉多余的材料。我這個(gè)毛坯分別定義為長(zhǎng)540cm、寬228cm、高290mm(如圖3-2所示)，定義完了就打勾，然后點(diǎn)擊完成/返回，毛坯就創(chuàng)建完成了。 （圖3-2） （三）操作參數(shù)設(shè)置 數(shù)控加工眾最重要的就是參數(shù)的設(shè)置了，pro-E數(shù)控加工也是如此。在上一步中，設(shè)置好毛坯之后就應(yīng)該選機(jī)床以及一些機(jī)床的設(shè)置。 接上一步操作，點(diǎn)擊制造設(shè)置→加工→操作→定義操作指令。在定義操作菜單中有若干選項(xiàng)，有些選項(xiàng)是默認(rèn)的，有些是可選擇的，還有些一定要更改。比如上面有機(jī)床名稱、機(jī)床類型、軸數(shù)和加工零點(diǎn)等選項(xiàng)。像“機(jī)床名稱”可以自己定義或默認(rèn)，系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)的選擇一些定義如“機(jī)床類型” 、“夾具”，當(dāng)Pro/E讀到我們要加工的零件時(shí)就知道我們這一零件用的是銑床，并選擇了合適的夾具，那么像這類選項(xiàng)就不要去更改了。 NC機(jī)床用于選取或創(chuàng)建一個(gè)執(zhí)行操作的機(jī)床名稱。如果在創(chuàng)建操作前已設(shè)置一些機(jī)床，他們的名稱將出現(xiàn)在“NC機(jī)床”下拉列表中。要?jiǎng)?chuàng)建機(jī)床，單擊菜單中的“工作機(jī)床”或?qū)υ捒蛑械摹癗C機(jī)床”，系統(tǒng)彈出“機(jī)床設(shè)置”對(duì)話框，在此對(duì)話框中可以設(shè)置機(jī)床機(jī)床名稱、機(jī)床類型、機(jī)床軸數(shù)，為機(jī)床設(shè)置切削刀具、切削用量、主軸轉(zhuǎn)速等切削加工參數(shù)（如圖3-3所示）。 （圖3-3） 我們要重點(diǎn)說(shuō)的是“軸數(shù)”，軸數(shù)可以自己定義。數(shù)控機(jī)床加工時(shí)的橫向、縱向等進(jìn)給量都是以坐標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行控制的。像數(shù)控車床、數(shù)控線切割機(jī)床等是屬于兩坐標(biāo)控制的，數(shù)控銑床則是三坐標(biāo)控制的，還有四坐標(biāo)軸、五坐標(biāo)軸甚至更多的坐標(biāo)軸控制的加工中心機(jī)床等。坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工是指數(shù)控機(jī)床的幾個(gè)坐標(biāo)軸能夠同時(shí)進(jìn)行移動(dòng)，從而獲得平面直線、平面圓弧、空間直線、空間螺旋線等復(fù)雜加工軌跡的能力。當(dāng)然也有一些早期的數(shù)控機(jī)床盡管具有三個(gè)坐標(biāo)軸，但能夠同時(shí)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制的可能只是其中兩個(gè)坐標(biāo)軸，那就屬于兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的三坐標(biāo)機(jī)床。像這類機(jī)床就不能獲得空間直線、空間螺旋線等復(fù)雜加工軌跡。要想加工復(fù)雜的曲面，只能采用在某平面內(nèi)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，第三軸作單獨(dú)周期性進(jìn)給的“兩維半”加工方式。當(dāng)然我們還要綜合考慮到成本、加工質(zhì)量、零件類型等許多因素來(lái)選擇軸數(shù)。一般的加工都只要三軸的就可以了，成本也低，因此外面三軸用的也較多。我這個(gè)零件三軸連動(dòng)就可以了，那我們就照綜合因素考慮原則選擇三軸。 還有“加工零點(diǎn)”的定義，這必須我們?cè)O(shè)置一下，我們要把零點(diǎn)定義在要加工的毛坯上，這樣才能進(jìn)行對(duì)毛坯的加工。否則就會(huì)發(fā)生現(xiàn)實(shí)中的撞刀現(xiàn)象，這在數(shù)控加工中是絕對(duì)不允許的。點(diǎn)擊加工零點(diǎn)→選擇創(chuàng)建程序（點(diǎn)擊在毛坯上，設(shè)置三根軸X、Y、Z的方向）→定向（Z軸向上）→確定，加工零點(diǎn)設(shè)置好了。如圖（3-4所示）。然后還要設(shè)置一個(gè)退刀的曲面，彈出一個(gè)設(shè)置框，選擇曲面→沿Z軸→輸入一個(gè)退刀量，我選擇的是20→確定→還必須設(shè)置一個(gè)公差，一般都選0.01，這樣機(jī)床的基本操作參數(shù)就設(shè)置好了，點(diǎn)擊確定回到菜單管理器。 （圖3-4） 四、pro-E數(shù)控加工的過(guò)程 （一）粗加工序列設(shè)置 前期的基本參數(shù)設(shè)置完成之后就開(kāi)始正式的加工了，再菜單中點(diǎn)擊加工→NC序列→新序列→選擇要加工的第一各面（一般都為表面）→完成，接下來(lái)又有許多的參數(shù)可以選擇，根據(jù)實(shí)際的要求可以做出選擇，我只用到了其中的刀具、參數(shù)、曲面這三個(gè)命令，所以選取這三條命令打鉤。彈出一個(gè)設(shè)置刀具的對(duì)話框，下面就是最重要的幾個(gè)步驟，刀具、加工參數(shù)的設(shè)置。粗加工時(shí)需要保留一定的余量，防止加工尺寸的誤差，可以在精加工中修改。 1、刀具設(shè)置 加工刀具是一項(xiàng)相當(dāng)重要的設(shè)置參數(shù)，因?yàn)榧庸さ毒叩脑O(shè)置選擇會(huì)直接影響到加工結(jié)果，因此在進(jìn)行加工刀具設(shè)置時(shí)要特別注意，以避免因設(shè)置錯(cuò)誤而造成實(shí)際加工的失敗。（如圖4-1所示） （圖4-1） 在“菜單管理器”選擇粗加工→體積塊加工→序列設(shè)置→刀具。彈出Tool Setup（刀具設(shè)置）對(duì)話框，可以設(shè)置Pocket（編號(hào)）、Tool_ID（刀具名稱）、Tool Type（刀具形式）、Cutter_Diam（銑刀直徑）、Length（銑刀長(zhǎng)度）等項(xiàng)目?；径际且阅J(rèn)的為主，像刀具名為T(mén)0001表示第一把刀，刀具類型默認(rèn)為銑刀，我們都可不要去更改。我們要更改的是刀具的直徑以及長(zhǎng)度，這是根據(jù)我們要加工的零件來(lái)定的。我的零件加工的地方有很多，所以要設(shè)置多把刀。根據(jù)各個(gè)加工區(qū)域，我設(shè)置了5把刀，它們的直徑和長(zhǎng)度分別為，T0001：直徑40、長(zhǎng)度200；T0002：直徑25、長(zhǎng)度150并且因?yàn)樗且话亚蝾^刀，所以它的角半徑為10；T0003：直徑20、長(zhǎng)度150；T0004：直徑31.5、長(zhǎng)度150由于這是一把鉆孔的刀具，所以它的點(diǎn)角度為118；T0005：直徑18.5、長(zhǎng)度150、點(diǎn)角度為118；然后點(diǎn)擊應(yīng)用確定。 （二）加工參數(shù)設(shè)置 刀具的參數(shù)設(shè)置完成以后，就應(yīng)該設(shè)置加工時(shí)的參數(shù)，這些參數(shù)直接引響工件加工出來(lái)的效果以及尺寸。 點(diǎn)擊制造參數(shù)下的設(shè)置，彈出“參數(shù)樹(shù)”對(duì)話框，上面有切削速度、進(jìn)給量、步長(zhǎng)深度、跨度、粗加工余量、機(jī)床轉(zhuǎn)速、和間隙等參數(shù)，都要分別設(shè)置一下。 切削速度v。提高v也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)措施，但v與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。隨著v的增大，刀具耐用度急劇下降，故v的選擇主要取決于刀具耐用度。另外，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系，例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時(shí)，v可采用8m/min左右而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時(shí)，v可選200m/min以上。而進(jìn)口刀v可選1000m/min以上，國(guó)產(chǎn)刀v可選10m/min。 主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度v來(lái)選定。計(jì)算公式為：πv=dn/1000。式中，d為刀具或工件直徑（mm），π=3.14。數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率）開(kāi)關(guān)，可在加工過(guò)程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。 進(jìn)給速度vF。vF應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來(lái)選擇。vF的增加也可以提高生產(chǎn)效率，加工表面粗糙度要求低時(shí)，vF可選擇得大些。在加工過(guò)程中，vF也可通過(guò)機(jī)床控制面板上的修調(diào)開(kāi)關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。（如圖4-2所示） （圖4-2） 合理選擇切削用量的原則是:粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本，一般它的深度深，跨度大；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本，它的深度和跨度一般相對(duì)比較小，這就是為了保證加工質(zhì)量和精度。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。 現(xiàn)在我們進(jìn)行的是粗加工，切削速度可設(shè)定為100m/min，刀具直徑已設(shè)定為16mm，切削深度可設(shè)為3mm。這樣可以提高工作功率，加大切削面積，并能保證有足夠的強(qiáng)度進(jìn)行加工。這樣得到n=100*1000/(3.14*16)(r/min)=1990r/min，我們就取整數(shù)選擇2000 r/min。進(jìn)給量F=0.2*n=0.2*1990=398mm/r，我們?nèi)?00 mm/r。由于是粗加工，所以要留適量的余量，一般我們可以在切削余量中設(shè)置為0.1mm，這樣參數(shù)就定義好了。 1、生成刀具路徑 在菜單管理器選擇退刀→沿Z軸（深度定義）→創(chuàng)建體積塊→草繪→拉伸→進(jìn)入草繪界面→選擇基準(zhǔn)面和參照面→包裹住毛坯→完成→裁剪（零件部分）→完成序列，這樣粗加工就完成了。我們可以通過(guò)演示軌跡來(lái)檢驗(yàn)我們完成的成果在菜單管理器里選擇CL檢測(cè)→NC序列→曲面銑削→點(diǎn)擊完成就可以了（如圖4-3所示）。 （圖4-3） 加工完成之后，我們可以清楚的看到被銑削掉的一塊毛坯。（如圖4-4所示）。 (圖4-4) 2、孔的加工 孔的加工和一般的表面加工不同，不能一下打到底，必須按照一定的比例，如每次進(jìn)給3mm等，我的零件中有兩個(gè)不同的孔，所以必須選擇兩把不同尺寸的刀具來(lái)加工。 孔的刀具設(shè)置也比較特殊。設(shè)置時(shí)，系統(tǒng)彈出刀具設(shè)定對(duì)話框，在名稱下拉列表框中輸入刀具名稱“T0001”，在類型下拉列表中選擇刀具類型為鉆孔，在單位下拉列表框中選擇單位“毫米”。在該對(duì)話框的“幾何”選項(xiàng)卡的“切割刀具直徑”文本框中輸入刀具的直徑，在長(zhǎng)度文本框中輸入刀具的長(zhǎng)度，在點(diǎn)角度文本框中輸入刀具的刀尖角度118，這是最關(guān)鍵的一個(gè)參數(shù)，其余各項(xiàng)保持不變，單擊對(duì)話框中的應(yīng)用按鈕確認(rèn)刀具的定義，然后保存，確定完成對(duì)刀具的設(shè)定。 退刀平面的設(shè)置也是必不可少的。單擊曲面后的選擇創(chuàng)建退刀平面，系統(tǒng)彈出退刀選取對(duì)話框。單擊沿Z軸按鈕，在輸入Z深度文本框中輸入數(shù)據(jù)（我輸入的為20），單擊預(yù)覽按鈕可以觀察設(shè)置的退刀面是否合適。單擊確定。 pro-E中有許多孔加工的指令，標(biāo)準(zhǔn)孔、深孔、沉孔、鉸孔等，在這里我選擇的是深孔。具體的加工方法如下：菜單管理器→加工→NC序列→新序列→孔加工→深度（注意：一定要選，否則就不能實(shí)現(xiàn)每次進(jìn)給3mm）→完成→然后選擇刀具和參數(shù)→彈出對(duì)話框→選擇要打的孔的軸→要打孔的曲面→添加→完成（如圖4-5所示）。 (圖4-5) （三）精加工序列設(shè)置 由于我的零件只有兩個(gè)半圓精加工，所以只選取它作為事例。與粗加工類似，只是更改切削的深度，把粗加工留下來(lái)的0.3mm的余量切除。 同樣進(jìn)入加工參數(shù)的設(shè)置。彈出參數(shù)樹(shù)對(duì)話框,要注意的是由于精加工它只走一刀，加工出來(lái)的就是成品了，加工工藝相對(duì)要求比較高，表面粗糙度一定要小，為了保證加工質(zhì)量，跨度要小點(diǎn),轉(zhuǎn)速可適當(dāng)?shù)募涌?這都是為了加工的精度,上文也已經(jīng)提到過(guò)。我把主軸轉(zhuǎn)速設(shè)為3000 r/min,跨度為0.1,設(shè)置完后保存退出。 同樣要生成刀具路徑。點(diǎn)擊要銑削的體積塊(這里也可以是曲面)，因?yàn)槲覀兪亲銮驺娤?只要加工到一個(gè)面。如果是體積塊,那么就用原來(lái)創(chuàng)建的,你也可以自己從新定義一個(gè)曲面,為了方便我選擇先前的體積塊。然后點(diǎn)擊→CL檢測(cè)→NC序列→曲面銑削→點(diǎn)擊完成就可以了（如圖4-6所示）。 （圖4-6） 另外，在上半部分的加工完成之后，必須新建一個(gè)坐標(biāo)系，編號(hào)為op0020。 （三）后置處理 （一）編制數(shù)控加工程序 這就是最終的目的所在了，也是最后的一步，用前面加工好的模型，編制出數(shù)控加工程序。這當(dāng)中有兩種方法可以編制數(shù)控程序，一種是每一個(gè)加工的區(qū)域單一的編制程序；另一種則是用該機(jī)床上的所有加工區(qū)域一同編制程序，為了具體的表達(dá)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，我選擇了單一的編制程序。我選擇表面銑削作為范例，具體的操作有以下幾步：點(diǎn)擊NC序列→CL數(shù)據(jù)→NC序列→面銑削→文件→MCD文件打勾→完成→選擇61號(hào)→程序自動(dòng)生成。 另外，在加工完了以后，如何看加工的軌跡也是很重要的一個(gè)步驟。 單擊“演示軌跡”→屏幕演示命令，查看一下所定義的粗加工的刀具軌跡。系統(tǒng)顯示“播放路徑”對(duì)話框。（如圖4-7所示） （圖4-7） 它還有一個(gè)最大的特點(diǎn)是：如果看到加工出的零件不對(duì)，不要緊，它有一個(gè)NC檢測(cè)功能，可以撤銷剛才所做的步驟，并且可以保存原來(lái)設(shè)置好的零件的刀具以及參數(shù)，所以，這也是一大特色功能。 單擊“NC檢測(cè)”→運(yùn)行→命令，系統(tǒng)對(duì)模型進(jìn)行渲染，模擬加工過(guò)程。單擊保存，將操作系統(tǒng)模擬的加工結(jié)果以圖片的形式保存起來(lái)，在后續(xù)的NC序列操作中再進(jìn)行NC檢測(cè)時(shí)可以調(diào)用此“圖片”使NC檢測(cè)更具真實(shí)性。確認(rèn)無(wú)誤后，單擊“完成返回”→“完成序列”。 （二）減速器箱體數(shù)控加工程序 我們可以通過(guò)先前設(shè)置的工作路徑,找到保存的文件, 用記事本的方式打開(kāi)后綴名為tap的文件,就能看到自動(dòng)生成的NC程序（程序如下）。因?yàn)槌绦驈?fù)雜，我將多數(shù)省略，基本都是計(jì)算機(jī)計(jì)算的坐標(biāo)點(diǎn)，只選取其中的一段。 O0001;（平面） N0005 G90 G54; N0010 S600 M03 G00 X0 Y0 Z30.; N0020 S800 M03; N0025 G00 X255. Y-70.; N0030 Z1.; N0035 G01 Z-8. F200.; N0040 X172.321; N0045 X175. Y-80.; N0050 X255.; N0055 Y-90.; N0060 X175.; N0065 Y-100.; N0070 X255.; N0075 Y-240.; N0080 X175.; N0085 Y-250.; N0090 X255.; N0095 Y-260.; N0100 X175.; N0105 Y-270.; N0110 X255.; N0115 Y-280.; N0120 X175.; N0125 Y-290.; N0130 X255.; N0135 Y-300.; N0140 X175.; N0145 Y-310.; N0150 X255.; N0155 Y-320.; N0160 X175.; N0165 Y-330.; ．．．．．．．．． N2980 Y-20.; N2985 X255.; N2990 Z20.; N2995 M05; ．．．．．．．．． O0002;（曲面粗加工） N0005 G90 G54; N0010 S600 M03 G00 X0 Y0 Z30.; N0020 S1200 M03; N0025 G00 X235. Y-429.28; N0030 Z-50.793; ．．．．．．．．． N1060 Y-357.422 Z-76.591; N1065 Y-354.473 Z-69.404; N1070 Y-352.98 Z-61.78; N1075 Y-352.8 Z-58.; ．．．．．．．．． O0003;（曲面精加工） N0005 G90 G54; N0010 S600 M03 G00 X0 Y0 Z30.; N0020 S1200 M03; N0025 G00 X235. Y-352.5; N0030 Z-57.; ．．．．．．．．． N3375 Y-353.26 Z-65.761; N3380 Y-355.512 Z-73.227; N3385 Y-359.169 Z-80.115; N3390 Y-364.094 Z-86.162; N3395 Y-370.098 Z-91.138; ．．．．．．．．． O0005;（大孔） N0005 G90 G54; N0010 S600 M03 G00 X0 Y0 Z30.; N0020 S200 M03; N0025 G81 X215. Y-40. Z-77.464 R-43. F50. M08; N0030 X75.; N0035 Y-290.; N0040 X215.; ．．．．．．．．． O0006;（小孔） N0005 G90 G54; N0010 S600 M03 G00 X0 Y0 Z30.; N0020 S200 M03; N0025 G81 X215. Y-40. Z-153.558 R-66.705 F50. M08; N0030 X75.; N0035 Y-290.; N0040 X215.; N0045 Y-500.; ．．．．．．．．． 加工完成之后的零件模型圖如下：（如圖4-8） （圖4-8） 參考文獻(xiàn)： [1]曹巖，劉寧，Pro/ENGINEER數(shù)控加工實(shí)例精解，機(jī)械工業(yè)出版社，北京，2006.1 [2]曹巖，于洋，數(shù)控機(jī)床加工，機(jī)械工業(yè)出版社，北京，2006.7 [3]張傳偉，董愛(ài)民，Pro/ENGINEER曲面造型設(shè)計(jì)，清華大學(xué)出版社，北京，2004.3 [4]李建華，洪亞瑾，Pro/ENGINEER實(shí)訓(xùn)教程，清華大學(xué)出版社，北京，2003.8 28