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1、CAM软件应用 PRO E数控加工 Pro E数控加工与后置处理 竞争激烈的加工市场要求企业进一步提高加工技术水平 应用大型CAD CAM软件系统 实现加工自动化 提高加工精度和加工质量 缩短产品开发周期Pro E的CAD CAM系统模块 不仅提供了用于建立计算机几何模型的辅助工具 还提供了产品制造辅助工具 Pro NC 使用户在产品设计上更得心应手 加工制造更快捷 生产更具效率 质量更加可靠 在市场上更具竞争力 Pro Engineer的技术特点 Pro Engineer是一套由设计至生产的机械自动化软件 是新一代的产品造型系统 参数化基于特征的实体造型系统 具有单一数据库功能 1 参数化设
2、计和特征功能 Pro Engineer是采用参数化设计的 基于特征的实体模型化系统 工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能来生成模型 如腔 壳 倒角及圆角 可以随意勾画草图 轻易改变模型 这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活 2 单一数据库 Pro Engineer是建立在统一基层上的数据库上 不象传统的CAD CAM系统建立在多个数据库上 所谓单一数据库 就是工程中的资料全部来自一个库 使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作 而不管他来自哪一个部门 NC加工过程描述 利用PRO NC生成数控程序的过程与实际产品加工的流程相似 一般来说 PRO NC工程包括以下几
3、个部分 1 加工前的准备工作1 创建参考模型2 创建工件3 创建加工数据库 数据库包含NC机床 刀具 夹具配置等项目 此步骤可选 如果不想预先建立全部数据库 可以直接进入加工操作过程 然后在真正需要这些数据时再完成具体的设置 2 创建NC加工文件 启动PRO ENGINEERWildfire 创建扩展名为 mfg的加工文件 开始PRO NC加工过程操作 3 建立制造模型选择或创建合适的工件 与设计的参考模型装配在一起建立制造模型 4 定义操作 定义一个操作的名称定义NC机床定义夹具定义加工坐标系定义初始点及返回点定义工件材料定义退刀平面 5 定义一个NC序列 NC序列是在特定加工条件下描述一系
4、列刀具运动轨迹 包含以下内容 1 建立NC加工类型2 设置加工刀具3 设置加工工艺参数 4 选择加工区域 5 定制刀具路径 此选项只在车削 线切割加工中有 在铣削加工中没有 6 模拟刀具路径 6 后置处理 通过后置处理产生用于指定数控机床所需的数控程序 以实现零件的数控加工 Pro NC的工艺过程 一般加工模型由设计模型和工件组合而成描述产品的设计模型是所有加工操作的基础 零件 组合件和钣金件都可以用作设计模型工件代表从未经加工的毛坯到最后的零件成品的中间状态 主要包括机床 夹具设置 工艺参数及刀具表 这个过程可以在需要时再进行具体设置 Pro NC的工艺过程 实际上就是定义NC工序 1 操作
5、的名称 2 定义加工机床 3 定义刀位数据输出的参考坐标系 4 关于操作的备注 5 设置操作的基本参数 6 定义初始点及返回点 实质上就是由专用词语所描述的一系列刀具运动轨迹一旦指定了NC工序的类型 切削部位和加工参数 Pro NC将自动产生刀具运动轨迹 规划制造模型设计模型 代表着成品的Pro ENGINEER设计模型为所有制造操作的基础 在设计模型上选取特征 曲面和边作为每一刀具轨迹的参照 通过参照设计模型的几何 可以在设计模型与工件间设置相关链接 由于有了这种链接 在改变设计模型时 所有相关的加工操作都会被更新以反映所做的改变 零件 组件和钣金件可以用作设计模型 1 要钻的孔2 要铣削的
6、曲面 设计模型的示例 阀壳 工件 工件代表要由制造操作进行加工的原料 它的使用在Pro NC中是可选的 使用工件的优点在于 在创建NC序列时 自动定义加工的范围 动态材料去除模拟和过切检测 在Pro NC CHECK中可用 通过捕获去除的材料来管理进程中文档 工件可代表任何形式的原料 如棒料或铸件 通过复制设计模型 修改尺寸或删除 隐含特征以代表实际工件 可以很容易地创建工件 1 去除的孔 不是铸件的一部分2 因考虑材料去除而增大的尺寸3 因考虑材料去除而减小的尺寸 工件的示例 铸件 制造模型 常规的制造模型由一个设计模型 由于在创建NC序列时将其用作参照 因此也称为 参照零件 和一个装配在一
7、起的工件组成 设计模型和工件组合而成 随着加工过程的进展 可对工件执行材料去除模拟 一般地 在加工过程结束时 工件几何应与设计模型的几何一致 然而 材料去除是一个可选步骤 包括工件的目的是为了计算加工的范围 模拟加工的工程 依据工件材料赋予相应的切削用量等参数 如果不涉及材料的去除 则不必定义工件几何 因此 加工组件的最低配置为一个参照零件 一个工件 以绿色显示 中装配有参照零件 以黑色显示 的制造模型 制造模型的创建 一般采用装配和创建两种方式 创建制造模型时 它一般由以下四个单独的文件组成 制造工艺文件 manufacturename mfg制造组件 manufacturename asm
8、设计模型 filename prt工件 可选 filename prt使用更为复杂的组件配置时 还会将其它零件和组件文件包括在制造模型中 NC加工实例表面加工 1 创建数控加工文件2 建立制造模型3 定义操作4 选择加工方法5 设置刀具 6 设置加工工艺参数 7 设置退刀平面输入z轴深度10 8 选择加工区域9 演示刀具路径10后置处理 后置处理 CAM一般由加工刀具路径文件的生成和机床数控代码指令集的生成两部分组成 利用CAD CAM软件 根据加工对象的结构特征 加工环境的实际要求和工艺设计的具体特点 生成描述加工过程的刀具路径文件后 就要用到被称为 后置处理 的模块来读取刀具路径文件 从中
9、提取相关的加工信息 并根据指定机床数控系统的特点以及NC程序格式要求进行相应的分析 判断和处理 从而生成数控机床所能直接识别的NC程序 CAD CAM GPOSTSystemFlowChart TheFigureshowshowyougetfromaCAD CAMNCtoolpathtoaMCD MachineControlData punchfile PU1 usingIntercim sGPost ThepostprocessorreadstheCLFileasinput Inaddition itreadsmachineinformationfromanoptionfileyoucrea
10、teusingtheOptionFileGenerator ThepostprocessorconvertstheinputCLintoaformatthemachineunderstandsandoutputsitasaMCD MachineControlData punchfile PU1or tap PRO NC后置处理简介 PRO NC后置处理模块PRO E配置了流行的数控系统的后置处理文件 同时容许用户自定义后置处理文件 后置处理技术与Pro NC选配文件的制作 后处理器是用来处理刀位数据文件的应用程序 计算机辅助制造系统 利用CAD CAM软件 根据加工对象的结构特征 加工环境的实
11、际要求 如加工机床的性能参数 夹具 刀具等 和工艺设计的具体特点生成描述加工过程的刀具路径文件 用 后置处理器 模块读取生成的刀具路径文件 从中提取相关的加工信息 并根据指定机床的数控系统的特点以及NC程序格式要求进行相应的分析 判断和处理 从而生成数控机床所能直接识别的NC程序 刀具路径文件机床数控代码指令集 后置处理器应具备功能 数控机床一般具有直线插补 圆弧插补 自动换刀 夹具偏置设置 固定循环及冷却的功能 这些功能的实现是通过一系列代码的组合完成数控代码的结构 顺序及数据文件格式必须满足数控系统的要求 1 接口功能 2 NC程序生成功能 3 专家系统功能 4 模拟仿真过程 自动识别并读
12、取不同CAD CAM软件所生成的刀具路径文件 目前主要针对刀具运动轨迹进行实际模拟 后置处理器不只是对刀具路径文件进行处理和转换 还要加入一定的工艺要求 如对于高速加工 后置处理器会自动确定圆弧走刀的方式 以及合理的切入切出方法和参数 后置处理程序的编制方法 后置处理程序一般由数控软件厂家根据不同的控制系统 不同的数控机床结构编辑大量的专用后置处理软件 用户可选购 如 APT的专用后置处理程序达上千种 缺点是用户不易改变 由于数控技术的不断进步 数控厂家不断推出具有先进功能的控制器 这对后置处理提出了更高的要求 那就是要不断提高处理技术 满足新技术的要求 同时具有开放功能 允许用户可在后置处理
13、模块中描述未来数控功能 用户自己编制后置处理程序方法 利用高级语言编写 作量大 编制困难 对设计好的后置程序修改很困难 需要有经验的专门的软件人员 数控软件厂家提供后置处理软件编制工具包 提供一套语法规则 由用户编制针对具体数控机床的专用后置处理程序 既提高了程序格式的灵活性 又使程序编制方法比较简单 数控软件厂商提供通用后置处理软件 通用后置处理 用户通过人机对话的形式 回答提出的一些问题 用来确定一些具体的参数 形成针对具体数控机床的后置处理软件 通用后置处理是指后置处理程序功能通用化 能针对不同类型的数控系统对刀位轨迹进行处理 结合数控机床的配置文件 输出数控机床控制系统能够接受的加工指
14、令 Pro NC选配文件 Pro NC可以生成通用的刀位数据文件 这个文件包含以ASC 码格式存储的刀具运动轨迹和加工工艺参数等重要数据信息为了使Pro NC制作的刀位数据文件能够适应不同加工机床的要求 需要将机床数控系统的要求作为一个数据文件存放起来 使系统对刀位数据文件进行后处理时选择此数据文件来满足配置选项的要求 这个数据文件叫做选配文件 选配文件的制作过程 准备工作 要创建选配文件 首先要深入了解加工机床和数控系统 掌握以下资料 机床用户手册 机床原点和各坐标轴的行程 各轴进给速度 主轴转速范围 机床控制和编程手册 机床准备功能代码和辅助代码 地址寄存器及其格式 圆弧插补格式要求 新建
15、选配文件的初始化 选配文件参数设置 包括 机床类型和设置 定义选配文件格式 定义程序开始和结束的一般选项 设置与机床运动有关的选项 机床加工代码的描述 操作提示信息等 选配文件命名规则 适用于车削加工的选配文件为 uncl01 pnn 适用于铣削加工的选配文件为 uncx01 pnn nn为选配文件在创建时被分配的数字标识 数控程序的生成过程 初始化选配文件 定制选配文件 生成刀具路径文件 生成数控程序 铣削加工数控程序的生成 1 初始化选配文件2 定制选配文件1 数控机床与数控系统的确定2 进入定制选配文件界面生成刀具路径文件 生成数控程序 铣削加工举例 体积加工实例1 创建数控加工文件2
16、建立制造模型3 定义操作4 选择加工方法 体积块加工 依次选中 刀具 参数 退刀 体积 逼近薄壁 被切削掉的一个面 5 设置刀具 设置加工工艺参数 7 设置退刀平面 沿Z轴 108 选择加工区域选择创建体积块选择聚合选中 选取 选取 特征 完成 9 演示刀具路径 曲面铣削 曲面铣削主要是针对零件上曲面特征进行加工 通过设置适当的参数 可以完成平面铣削 轮廓铣削 体积铣削 曲面铣削等 1 建立加工文件2 创建制造模型3 定义操作 1 定义操作名称为 OP302 2 定义机床3 创建坐标系 4 选择加工方法在 辅助加工 菜单中选区 加工 曲面铣削 5 设置加工刀具依次选中 刀具 参数 退刀 曲面 定义切割 设置刀具参数 直径30 长度1006 设置加工参数 7 设置退刀平面沿Z轴128 选择加工区域1 选择加工表面2 定义切割9 演示刀具轨迹 轮廓铣削 轮廓铣削加工可用来粗加工或精加工垂直或者倾斜度不大的表面 配合适当的刀具及加工参数设定 刀具以等高方式沿着加工几何曲面分层加工 1 建立加工文件2 创建制造模型3 定义操作 坐标系 4 选择加工方法选择 加工 轮廓 设置加工刀具直径为 15
