Pro/EngineerWildfire2.0中文版

數(shù)控加工教程第一章

數(shù)控加工基礎

2005年12月1日PROE數(shù)控加工講稿1.1數(shù)控加工概論

數(shù)控加工技術是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎，是自動控制在生產(chǎn)中的應用，它是一個國家工業(yè)現(xiàn)代化水平高低的重要標志。數(shù)控加工原理如圖1-1所示。

圖1-1數(shù)控加工原理1.1數(shù)控加工概論先進的制造技術有快速原型法、虛擬制造技術、柔性制造單元以及柔性制造系統(tǒng)等。其中快速原型法和虛擬制造技術被稱為未來制造業(yè)的兩大支柱技術。快速原型法：它是國外20世紀80年代中后期發(fā)展起來的一種新技術，它綜合運用了CAD技術、數(shù)控技術、激光加工技術和材料技術，它實現(xiàn)了從零件設計到三維實體原型制造一體化的系統(tǒng)技術。虛擬制造技術：以計算機支持的仿真技術和虛擬現(xiàn)實技術為前提，首先對企業(yè)的全部生產(chǎn)、經(jīng)營活動進行建模，然后在計算機上求得系統(tǒng)的最佳運行參數(shù)，最后再在現(xiàn)實生活中進行運行。

進行自動編程時其具體過程為：

(1)根據(jù)零件圖建立加工模型特征。

(2)設置被加工零件的材料，工件的形狀與尺寸。(3)設置加工機床參數(shù)，確定加工零件的定位基準面、加工坐標系和編程原點。(4)選擇加工方式，確定刀具的初始位置、下刀位置和安全高度。(5)設置加工參數(shù)（如進給速度、機床主軸轉(zhuǎn)速等）。(6)進行加工仿真，修改刀具路徑。(7)后期處理生成NC代碼。(8)根據(jù)不同的數(shù)控系統(tǒng)對NC做適當?shù)男薷模瑢⒄_的NC代碼輸入數(shù)控系統(tǒng)，驅(qū)動數(shù)控機床。1.2數(shù)控機床坐標系規(guī)定原則：數(shù)控機床坐標系是一個右手笛卡兒坐標系，用右手螺旋法則判定。工件運動坐標系和刀具運動坐標系。坐標軸的確定方法及步驟

Z軸：一般產(chǎn)生切削力的主軸線為Z軸。X軸：一般位于平行工件裝夾面的水平面內(nèi)。Y軸：根據(jù)已確定的X、Z軸用右手笛卡兒坐標系確定。A、B、C軸：此三軸為回轉(zhuǎn)進給運動坐標。

機床坐標系：其坐標系和運動方向視機床的種類和結(jié)構(gòu)而定。工件坐標系：該坐標系是編程時用來定義工件形狀和刀具相對工件運動的坐標系。

1.3數(shù)控加工工藝基礎數(shù)控加工工藝內(nèi)容包括：

對零件圖進行分析，明確數(shù)控加工的內(nèi)容及技術要求，并選擇適當?shù)臄?shù)控機床；

具體設計加工工序，選擇刀具、夾具及切削用量；處理特殊的工藝問題，如對刀點、換刀點確定，加工路線確定，刀具補償，分配加工誤差等；編寫加工程序，并效驗與修改；

首件試加工以進一步修改加工程序，并對現(xiàn)場問題進行處理；編制數(shù)控加工工藝技術文件，如數(shù)控加工工序卡、刀具卡、程序說明卡等。

1.3數(shù)控加工工藝基礎數(shù)控加工工藝源于傳統(tǒng)的加工工藝，在進行數(shù)控加工工序安排時，同樣要遵循普通機械加工工藝的基本原則，即：基面先行。

先粗后精。先主后次。先面后孔。刀具集中。

在試加工成功后，就要進行編制數(shù)控加工工藝技術文件。主要包括數(shù)控加工工序卡、數(shù)控加工刀具卡、機床調(diào)整單和數(shù)控加工程序單等。1.4常用編程指令

G指令：用來規(guī)定刀具和工件的相對運動軌跡（即插補功能）、機床坐標系、坐標平面、刀具補償和坐標偏置等多種加工操作。

G90——絕對坐標系指令G91——相對坐標系指令G92——工件坐標系指令G00——快速定位指令G01——直線插補指令G02、G03——圓弧插補指令G02：順時針圓弧插補指令

G03：逆時針圓弧插補指令。

G17、G18、G19——坐標平面設定指令G17：選擇XY平面。G18：選擇XZ平面。G19：選擇YZ平面。

G41、G42、G40——刀具半徑補償指令刀具半徑左補償指令。刀具半徑右補償指令。取消刀具半徑補償指令。1.4常用編程指令

M指令：用于控制數(shù)控機床“開、關”功能指令，主要用于完成加工時的輔助動作。M00——程序暫停指令M02——程序結(jié)束指令

M03、M04、M05——主軸順時針方向旋轉(zhuǎn)、逆時針方向旋轉(zhuǎn)和主軸停止運轉(zhuǎn)指令。

M03：表示主軸以順時針方向旋轉(zhuǎn)。程序格式通常為：M03S_。M04：表示主軸以逆時針方向旋轉(zhuǎn)。程序格式通常為：M04S_。M05：表示機床主軸停止運轉(zhuǎn)。

M06——自動換刀指令M07、M09——切削液開關指令

M07：機床切削液打開。M09：機床切削液關閉。M30——程序結(jié)束并返回到程序的第一條語句，準備下一個工件的加工。1.4常用編程指令

F、S、T功能

F功能用于控制刀具移動時的進給速度S功能用于控制機床主軸的轉(zhuǎn)速T功能用來指定刀具的刀具號1.4常用編程指令

操作實例：加工如圖1-2所示的凸臺輪廓，其加工程序為：

圖1-2加工實例1.4常用編程指令

1.5Pro/ENGINEER數(shù)控加工專業(yè)術語

參考模型：即為設計模型，它可以是實體零件、裝配件以及鈑金件，如圖1-3所示。工件：即為工程上所說的毛坯，是加工操作的對象，如圖1-4所示。制造模型：一般由參考模型和工件組合而成，如圖1-5所示。1.6Pro/ENGINEER數(shù)控加工流程

Pro/ENGINEER數(shù)控加工流程與實際加工的邏輯思維相同，其加工流程圖如圖1-6所示。1.7Pro/ENGINEER制造模式的啟動與操作界面簡介

用戶在啟動Pro/ENGINEER的狀況下，選擇主菜單中【文件】/【新建】選項，打開【新建】對話框。在【類型】列表框中選擇【制造】選項，在名稱【名稱】文本框中輸入新建制造文件名稱，然后單擊按鈕便進入如圖1-7所示的制造用戶界面。

1.7Pro/ENGINEER制造模式的啟動與操作界面簡介標題欄：在標題欄中顯示了新建制造文件的名稱或打開文件的名稱，在文件名稱后顯示了Pro/Engineer所用的版本。主菜單：它由【文件】、【編輯】、【視圖】、【插入】、【分析】、【信息】、【應用程序】、【工具】、【窗口】和【幫助】組成。系統(tǒng)工具欄：它由文件管理、編輯管理、視圖顯示、模型顯示、基準顯示、加工參數(shù)設置和幫助七個部分組成。模型樹窗口：以先后順序以及特征的層次關系列出了加工模型上的所有特征和加工操作步驟，以供設計者查看或修改。提示欄：位于模型樹窗口的下面，它提示了所選操作的具體含義和步驟。1.7Pro/ENGINEER制造模式的啟動與操作界面簡介工作區(qū)：即Pro/E的設計繪圖區(qū)，它是整個窗口的主體部分，在工作區(qū)中設計者可以進行模型的各項操作，如：創(chuàng)建工件、設置加工退刀平面，設置加工坐標系等操作。過濾器：位于窗口的最右下角，通過過濾器用戶能夠方面的選取要進行設計的特征或幾何對象。菜單管理器：幾乎包含了數(shù)控加工的所有命令。菜單管理器采用了級聯(lián)式結(jié)構(gòu)，當選擇某個菜單后將自動彈出下一級菜單，兩菜單用橫線隔開。1.8練習題1.簡述數(shù)控加工的原理并舉例說明現(xiàn)代數(shù)控加工的先進技術。2.如何判斷數(shù)控加工機床的坐標系，工件坐標系和機床坐標系有什么區(qū)別？3．什么叫參考模型、工件和制造模型？它們之間有何區(qū)別和作用？4．動手進入制造模式并練習使用各個按鈕和工具。1.9小結(jié)本章詳細介紹了數(shù)控加工概論、數(shù)控機床坐標系的確定、數(shù)控編程常用代碼、Pro/ENGINEER數(shù)控加工專業(yè)術語以及數(shù)控加工流程圖和Pro/ENGINEERWildfire2.0中文版的啟動和用戶界面簡介。通過數(shù)控加工前景的介紹使讀者了解了當前數(shù)控的發(fā)展方向和加工前景，在坐標系的介紹中詳細講解了數(shù)控機床坐標系的確定方法，同時也為以后章節(jié)的講解打下了堅實的基礎，數(shù)控編程中常用代碼中介紹數(shù)控編程的基本方法，讓讀者能夠輕松讀懂Pro/E中自動編出的程序以便及時效驗程序的正確與否。本章還介紹了PRO/ENGINEER數(shù)控加工中參考模型、工件和制造模型等專業(yè)術語。PRO/ENGINEER數(shù)控加工流程圖中介紹了數(shù)控加工中的基本流程。本章在最后還介紹了Pro/ENGINEERWildfire2.0中文版的啟動和用戶界面，使讀者對界面中的各項內(nèi)容有了全面的了解。

第二章

制造模型與制造設置

2005年12月1日PROE數(shù)控加工講稿2.1本章工作菜單介紹在【菜單管理器】中選擇【制造模型】選項，將會彈出如圖2-1所示的【制造模型】菜單?！狙b配】用裝配的方式設計制造模型?！緞?chuàng)建】在PRO/NC窗口中以草繪的方式設計制造模型?！局囟x】重新定義制造模型的裝配關系?！緞h除】用于刪除指定的制造模型?！咎鎿Q】用另一個模型去替代指定的制造模型?！拒囅靼j】用于創(chuàng)建新的包絡或修改已經(jīng)存在的包絡?！竞喕硎尽慨斨圃炷Ｐ偷慕M成比較復雜時，將不必要的參考模型或工件隱藏起來，以簡化模型?！局胤诸悺恐匦聞澐纸M合裝配件制造模型的類別是工件還是參考模型?！就瓿?返回】完成本項操作或返回上一級菜單。2.2參考模型參考模型所有操作步驟的基礎，它可以是實體零件、裝配件以及鈑金件，參考模型在加工中作為參照之用，其模型上的特征、曲面以及輪廓都可以作為刀具軌跡的參照。參考模型一般都是在加工前已經(jīng)設計好，直接從文件中打開便可。但是簡單的參考模型也可以在制造模式中創(chuàng)建。下面我們就講解如何從文件中打開參考模型和創(chuàng)建參考模型。

2.2.1從文件中打開參考模型

操作步驟和工作菜單講解,如圖2-2所示?！緟⒄漳Ｐ汀肯蛑圃炷Ｐ椭屑尤胍呀?jīng)創(chuàng)建好的零件或組件，并且加入的特征在加工時作為參考使用?！竟ぜ肯蛑圃炷Ｐ椭屑尤胍呀?jīng)創(chuàng)建好的零件或組件，并且加入的特征作為工件。【夾具】向制造模型中加入已經(jīng)創(chuàng)建好的零件或組件，并且加入的特征作為夾具?！局圃煅b配】向制造模型中加入已經(jīng)創(chuàng)建好的制造裝配件，其文件的后綴名只能是.mfg格式文件，而且裝配文件數(shù)據(jù)各部分將不變，以前是工件加入以后也是工件，以前是參考模型加入后也是參考模型?！疽话憬M件】向制造模型中加入已經(jīng)創(chuàng)建好的一般裝配件，其文件的后綴名只能是.asm格式文件，但是加入時需要定義組成裝配件各文件數(shù)據(jù)屬性，是參考模型還是工件?！緟⒖剂慵肯蛑圃炷Ｐ椭屑尤胍呀?jīng)創(chuàng)建好的零件，并且加入的特征作為參考模型。2.2.1從文件中打開參考模型

操作實例

,從文件中打開如圖2-3所示的參考模型。2.2.2創(chuàng)建參考模型在【制造類型】菜單中選擇【創(chuàng)建】選項，在【制造模型類型】菜單中選擇【參考模型】。用戶輸入?yún)⒖寄Ｐ偷拿Q回車后將彈出如圖2-4所示的【特征類】菜單，用于選擇適當?shù)奶卣鞣绞絼?chuàng)建參考模型，現(xiàn)將激活選項的含義解釋如下?！緦嶓w】用于創(chuàng)建實體特征，如拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、混合等?！厩妗坑糜趧?chuàng)建曲面特征?！居脩舳x的】用于打開用戶所定義的.gph文件?！驹煨汀坑糜趧?chuàng)建造型特征。選中一種創(chuàng)建參考模型的方法后，根據(jù)提示即可創(chuàng)建參考模型2.2.2創(chuàng)建參考模型操作實例

,創(chuàng)建如圖2-5所示的參考模型。2.3工件工件即是工程上所說的毛坯，是機械加工的對象。在制造模式下，參照參考模型上所選取的特征進行切削加工，切除多余材料，從而加工出最終的產(chǎn)品。工件和參考模型相似，它可以是實體零件、鑄造件、裝配件和鈑金件。在制造模型中加入工件，可以動態(tài)地模擬刀具切割工件的情況，從而及時發(fā)現(xiàn)加工錯誤，降低工程成本。2.3.1從文件中打開工件

如果把事先設計好的零件（如鑄造件）作為工件加入到制造模式中，同樣可以使用裝配的辦法，它和從文件中打開參考模型的過程相同，打開如圖2-6所示的參考模型和工件，并把它們裝配在一體成為如圖2-7所示的制造模型。2.3.2創(chuàng)建工件

如果只是簡單的工件也可以在制造模式中創(chuàng)建，其創(chuàng)建方法和在制造模式中創(chuàng)建參考模型相同，請讀者參考書中相關內(nèi)容。2.4制造設置在【制造】菜單中選擇【制造設置】選項將會彈出【操作設置】對話框，該對話框中的各按鈕含義如圖2-8所示。2.4.1機床設置數(shù)控機床是計算機技術與機械制造技術綜合而成的高精設備，在選擇機床是應考慮到以下幾方面的內(nèi)容：滿足加工零件的技術，能加工出合格的產(chǎn)品；有利于提高加工效率，縮短加工時間；有利于降低生產(chǎn)成本。數(shù)控機床主要由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機床主體、檢查裝置組成，如圖2-9所示。2.4.1機床設置在PRO/NC中主要有數(shù)控銑床、數(shù)控車床、銑削/車削綜合加工中心和數(shù)控電火花加工機床。在【制造】菜單中選擇【制造設置】選項，系統(tǒng)將彈出【操作設置】對話框，然后在其對話框中的【NC機床（M）】文本框后單擊機床設置按鈕，將彈出如圖2-10所示的【機床設置】對話框。2.4.1機床設置【輸出】選項卡：主要用于對數(shù)控機床的后處理器進行相關設置和CL命令以及刀具補償?shù)南嚓P設置。【主軸】選項卡：用于設置主刀軸的最大速度以及馬力，其中最大馬力的單位為RPM?！具M給量】選項卡：進給量選項卡中主要有【進給量單位】和【進給量極限】兩個分組框，用于設置機床快速移動時的單位和速度?！厩邢鞯毒摺窟x項卡：主要用于設置切削刀具的自動換刀時間以及刀具的幾何形狀?！拘谐獭窟x項卡：用于設置機床X、Y、Z軸的最小行程和最大行程。【定制循環(huán)】選項卡：在孔加工過程中定制循環(huán)?！咀⑨尅窟x項卡：該選項卡用于對工作機床設置的相關說明，以便其它用戶使用時清楚的了解到所進行的設置內(nèi)容。2.4.2刀具設置在不同的加工過程中將使用不同的刀具，加工刀具將影響加工的效率和質(zhì)量，選擇刀具時要根據(jù)工件的材料、機床的加工能力、切削用量的選擇以及加工序列來合理選擇加工刀具。下面將不同的加工工序所使用的刀具列于表1：

2.4.2刀具設置進行刀具設置時，在【機床設置】對話框中選擇【切削刀具】選項卡，然后在【切削刀具設置】分組框中單擊刀具設置按鈕，系統(tǒng)將會彈出如圖2-11所示的【刀具設定】對話框。

2.4.2刀具設置菜單欄：包括了【文件】、【編輯】和【視圖】三個部分。文件下拉菜單主要用于新建、打開和保存刀具。

【新建】：用于重新建立一個后綴名為.tpm刀具文件?！敬蜷_刀具庫】：此選項中還包括了【按參照】、【按拷貝】和【使用輪廓】三個子選項【保存刀具】：用于保存所設置的刀具，以便在下次使用時可以從刀具庫中打開此刀具。編輯下拉菜單：此菜單包含了【刪除】、【表注釋】和【草繪】三個選項。

【刪除】：用于刪除所選定的刀具?！颈碜⑨尅浚河糜谔砑颖淼恼f明文字?！静堇L】：打開二維草繪器，在二維草繪器中草繪刀具輪廓，生成刀具時刀具輪廓將沿指定的旋轉(zhuǎn)軸線將旋轉(zhuǎn)360度。視圖下拉菜單包括了【使用場所】和【所有刀具】兩個選項。主要用于刀具的顯示情況。2.4.2刀具設置刀具參數(shù)列表框：在刀具參數(shù)列表框中列舉了所建刀具的相關內(nèi)容，主要包括數(shù)量、名稱、偏距、注釋等幾部分內(nèi)容。用戶可在此列表框中對刀具參數(shù)進行修改或刪除。刀具基本數(shù)據(jù)：用于設置刀具的基本數(shù)據(jù)，主要包括刀具的名稱、類型、材料和單位等各項內(nèi)容。刀具參數(shù)設置：用于定義刀具的基本參數(shù)，從而確定刀具的外形尺寸。主要有幾何、設置、速度與進給量和BOM（材料清單）等選項卡，因加工刀具的類型不同所進行刀具設置的內(nèi)容也有所不同?！編缀巍窟x項卡：此選項卡用于定義刀具的所有外形尺寸?！驹O置】選項卡：此選項卡主要用于定義刀具的非幾何屬性以及用于改變刀具參數(shù)列表框中的內(nèi)容?！舅俣扰c進給量】選項卡：該選項卡主要用于定義該刀具用于粗加工還時精加工、坯件的材料以及刀具在加工過程中的相關數(shù)據(jù)?！綛OM】選項卡：該選項卡用于定義刀具材料清單信息。2.4.3夾具設置夾具在制造過程中用于幫助定向和夾緊工件的工具，它可以是零件也可以是組件。在使用夾具時主要有以下幾點優(yōu)點：可根據(jù)夾具執(zhí)行過切檢查可以形象地表示出制造模型和工件的位置模擬切削加工的真是性對夾具進行相關操作設置和管理時，系統(tǒng)彈出如圖2-12所示的【夾具】對話框。2.4.4工件坐標系設置工件坐標系也叫編程坐標系，其原點也叫加工零點。其后產(chǎn)生的刀具路徑數(shù)據(jù)都是相對于加工零點進行計算的。在進行選擇加工零點時，一般遵循以下幾方面原則：加工零點盡量選在尺寸精度較高、粗糙度比較低的工件表面上。對于有對稱形狀的幾何零件，加工零點最好選在對稱中心上。選擇加工零點時，能夠使工件方面地裝夾、測量和檢驗。在進行坐標系設置時，將會彈出如圖2-13所示的【制造坐標系】菜單。2.4.5退刀曲面設置在不同區(qū)域間加工時，當加工完一個區(qū)域后，刀具需要退到離工件一定的高度，然后再橫向移動到另一個區(qū)域的上方，最后再下刀進行加工。刀具退刀到離工件一定高度的所在平面叫做退刀曲面。在進行退刀曲面設置時，將會彈出如圖2-14所示的【退刀選取】對話框。2.4.5退刀曲面設置【曲面】：設置退刀平面為曲面。【球】：設置退刀平面為球面，一般用于銑床的五軸加工中?！緢A柱】：設置退刀平面為圓柱面。2.5操作實例本實例將綜合本章的所有內(nèi)容，以圖2-15所示的底板為例，并為其設計工件，作好NC序列前的所有準備。新建制造文件，文件名為“Board_milling”

設置制造模型

使用瀏覽方式打開附盤文件“X：\chapter02\part\Board.prt”

并將它作為參考模型。設置工件。

2.5操作實例制造設置。機床設置，設置機床為銑床，軸數(shù)為3軸。刀具設置，設置一把平底立銑刀和一把中心鉆。機床坐標系設置。退刀面設置，設置退刀面為曲面。最后的加工結(jié)果如圖2-16所示。

2.6練習題1．在PRO/NC中有幾中方式設置參考模型和工件？它們的區(qū)別有何不同？2．在PRO/NC中系統(tǒng)提供了幾種加工機床，并簡述它們的功能，它們又適合于何種零件的加工？3．退刀曲面的設置有那幾種類型？它們分別適用于什么樣的加工？4．動手練習在制造模式中加入?yún)⒖寄Ｐ秃凸ぜ槠湓O置加工機床和加工刀具，準備好NC序列前的所有準備。2.7小結(jié)

制造模型與制造設置是數(shù)控加工工藝中的重要步驟，也是進行NC序列設置的前期準備，它將影響到后期加工的精度和加工效率。本章詳細介紹了參考模型和工件的設置方法、機床的設置方法、工件坐標系的創(chuàng)建方式、夾具和退刀平面的創(chuàng)建方法。不同所工件和加工材料需要根據(jù)加工工藝選擇適當?shù)募庸C床并建立適當?shù)淖鴺讼?，這些方式的設置都需要一個熟練的過程，希望讀者能勤加練習。在加工中所用的夾具大多為通用件，不需要編程者進行設計，故在本章中只是簡單的介紹了夾具的設置，如果讀者需要進一步的學習可參考其它相關書籍。

第三章

制造幾何形狀

2005年12月1日PROE數(shù)控加工講稿3.1銑削體積塊

體積塊主要用于去除大量的工件材料，一般在采用從工件外表面去除材料的“表面”和“輪廓”序列后才使用體積塊序列。體積塊銑削NC序列將按層切面去除指定體積塊內(nèi)的材料，所有層切面都與退刀平面平行。第一層切面生于體積塊頂部以下層切面深度下，如果體積塊延伸到工作頂部以上，則第一層切面生于工件頂部以下層切面深度下，以避免空加工。體積塊中垂直于NC序列坐標系Z軸的所有平面會生成跨越整個體積塊的附加層切面。3.1.1菜單命令介紹在【制造幾何形狀】菜單中選擇【銑削體積塊】選項打開如圖3-1所示的【銑削體積塊】菜單?！緞?chuàng)建】創(chuàng)建一個體積塊作為銑削刀具路徑的參考。【修改尺寸】修改體積塊的特征尺寸?！拘薷捏w積塊】修改所創(chuàng)建的體積塊?！緞h除】刪除體積塊中不必要的特征。【遮蔽】從顯示中遮蔽一個已有的體積塊?！境废诒巍匡@示已有的體積塊?！局恐粋€取消遮蔽的體積塊。以著色效果顯示體積塊，這樣有利于觀察和各項參數(shù)的修改。3.1.2操作實例創(chuàng)建體積塊打開X：/Chapter03/volume.mfg文件，如圖3-2所示。使用拉伸的方法創(chuàng)建一個名為“volume”的體積塊。最后創(chuàng)建的體積塊如圖3-3所示。3.1.2操作實例修改體積塊在體積塊邊進行倒圓角。結(jié)果如圖3-4所示。修改體積塊的特征尺寸。遮蔽和撤消遮蔽體積塊。3.2銑削曲面

銑削曲面是在創(chuàng)建“表面”、“輪廓”、“曲面銑削”序列中可用作參考制造幾何的曲面面組。一般曲面的加工可在普通機床上實現(xiàn)，然而較為復雜曲面的加工應在多軸加工中心上實現(xiàn)，它主要用于曲面延伸，對于更好的精加工零件的邊至關重要。3.2.1菜單命令介紹在【制造設置】菜單中選擇【制造幾何形狀】選項，選擇其中的【銑削曲面】選項打開如圖3-5所示的【銑削曲面】菜單?！緞?chuàng)建】創(chuàng)建一個曲面作為刀具路徑的參照?！拘薷某叽纭恐匦露x所創(chuàng)建的曲面尺寸?！拘薷那妗啃薷囊延械你娤髑妗！緞h除】將加工曲面進行刪除操作，如果要刪除不必要的參數(shù)及設定，則可以選擇此選項?！菊诒巍空诒我粋€指定的銑削曲面?！境废诒巍咳∠诒我粋€指定的銑削曲面?！局孔晕抑粋€取消遮蔽曲面。3.2.2操作實例創(chuàng)建銑削曲面打開X：/chapter03/surface.mfg文件，如圖3-6所示。使用拉伸的方式創(chuàng)建一個名為“surface”的曲面。二維草繪圖形如圖3-7所示，最后創(chuàng)建的曲面如圖3-8所示。3.2.2操作實例繼續(xù)用拉伸的方式創(chuàng)建曲面，最后結(jié)果如圖3-9所示。修改銑削曲面，結(jié)果如圖3-10所示。遮蔽和撤消遮蔽銑削曲面。3.3銑削窗口

在創(chuàng)建體積塊和曲面銑削序列時使用銑削窗口制造幾何特征。通過在適當?shù)钠矫嬷胁堇L或選取一個封閉的輪廓來創(chuàng)建銑削窗口。它為銑削NC序列創(chuàng)建一個窗口，從而進行加工范圍窗口的設定，在該設定范圍內(nèi)的所有可見幾何都將被加工。定義銑削窗口時有兩個可選元素：一個是刀具側(cè)，它定義刀具相對于窗口的位置；另一個是深度控制，它定義刀具在銑削窗口中加工的深度。3.3.1菜單命令介紹在【制造幾何形狀】菜單中選擇【銑削窗口】選項，彈出如圖3-11所示的【定義窗口】菜單?！局囟x窗口】重定義一個先前已經(jīng)定義的窗口?！緞?chuàng)建窗口】創(chuàng)建一個窗口來定義要刪除的材料范圍,

選擇此選項，系統(tǒng)會彈出一個消息輸入窗口，要求輸入要定義的窗口名稱。待輸入完畢窗口名稱并回車確認后，會彈出如圖3-12所示的【加工窗口：窗口】對話框。3.3.2操作實例創(chuàng)建銑削窗口打開X：/chapter03/window.mfg文件，如圖3-13所示。創(chuàng)建加工坐標系。創(chuàng)建銑削窗口。修改銑削窗口。3.4車削加工輪廓

車削加工輪廓主要用于設定車削加工的范圍，通過在適當?shù)钠矫嬷胁堇L或選取曲線或曲面來創(chuàng)建車削加工輪廓。它為車削NC序列創(chuàng)建一個輪廓，從而進行加工范圍的設定，在該設定范圍內(nèi)的可見幾何都將被車削加工。3.4.1菜單命令介紹在【制造幾何形狀】菜單中選擇【車削加工輪廓】選項，彈出如圖3-14所示的【車削加工輪廓】菜單?！緞?chuàng)建輪廓】創(chuàng)建車削加工切減材料輪廓?！局囟x輪廓】修改車削加工切減材料輪廓?！緞h除輪廓】刪除車削加工切減材料輪廓?！就顺觥客顺龃瞬藛巍?.4.2操作實例打開X：/chapter03/profile.mfg文件，如圖3-15所示。創(chuàng)建車削加工坐標系。使用選取曲面的方式創(chuàng)建車削加工輪廓，最后創(chuàng)建的車削加工輪廓如圖3-16所示。修改車削加工輪廓。3.5鉆孔組使用鉆孔組可以在創(chuàng)建孔加工序列過程中簡化選取孔的方法，并且還可以通過增加或排除孔的操作來修改孔加工序列（修改鉆孔組的操作會自動更新參照該組的所在序列）。使用鉆孔組時要注意：如果從鉆孔組中刪除孔，它將不會鉆孔；如果將新孔增加到鉆孔組中并且還沒使用定制功能，則NC序列則自動更新，以對此新孔進行加工。3.5.1菜單命令介紹在【制造幾何形狀】菜單中選擇【鉆孔組】選項，彈出如圖3-17所示的【鉆孔組】菜單。【創(chuàng)建】創(chuàng)建新的鉆孔組群，在鉆孔操作中創(chuàng)建作為參考的鉆孔組。

【修改】修改鉆孔組群?！緞h除】刪除鉆孔組群?！菊诒巍吭陲@示中遮蔽鉆孔組?！境废诒巍匡@示鉆孔組?！痉祷?完成】返回上一級菜單。3.5.2操作實例打開X：/chapter03/hole.mfg文件，如圖3-18所示。選擇【鉆孔組】菜單中的【創(chuàng)建】選項，系統(tǒng)彈出【鉆頭組】對話框，按照默認的名稱進行創(chuàng)建鉆孔組特征。選擇其中的【直徑】選項，然后單擊其中的【添加】選項，彈出【選取孔直徑】對話框，選擇其中直徑為40的孔特征，則可將其添中到對話框中。設定完成后單擊【鉆頭組】對話框中的【確定】按鈕，完成孔特征參數(shù)的設置。修改鉆孔組。3.6基準特征單擊【制造幾何形狀】菜單中的【基準特征】選項。彈出【基準】菜單，如圖3-19所示?！酒矫妗浚簞?chuàng)建基準平面?！据S】：創(chuàng)建基準軸。【曲線】：創(chuàng)建構(gòu)造曲線。【點】：創(chuàng)建基準點。【坐標系】：創(chuàng)建坐標系?！究刂魄€】：創(chuàng)建二維圖形關系。【計算】：創(chuàng)建計算特征?！痉治觥浚簞?chuàng)建分析特征?！酒嗥矫妗浚簭脑c偏距創(chuàng)建基準。3.7練習題打開隨書光盤X：/Chapter03/part/bracket.prt文件，如圖3-20所示。以該模型為基礎運用本章所學知識創(chuàng)建體積塊特征和鉆孔組特征。2．打開隨書光盤X：/Chapter03/part/cam.prt文件，如圖3-21所示。以該模型為基礎運用本章所學知識創(chuàng)建車削加工輪廓特征。打開隨書光盤X：/Chapter03/part/mouse.prt文件，如圖3-22所示。以該模型為基礎運用本章所學知識創(chuàng)建銑削曲面特征，并學習創(chuàng)建基準平面，基準軸等基準特征的方法。3.8小結(jié)數(shù)控技術和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎，是一個國家工業(yè)現(xiàn)代化水平和綜合國力強弱的標志。在加工過程中，使用數(shù)控程序?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)設備的自動控制和操縱運行。隨著計算機及其硬件技術的飛速發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的硬件平臺日漸趨于一致化，數(shù)控技術也逐漸越來越重要。PRO/NC提供的數(shù)控加工技術使用戶能在產(chǎn)品設計基礎之上進行產(chǎn)品的加工生產(chǎn)，從而提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的質(zhì)量，使產(chǎn)品更具市場競爭力。本章重點介紹了制造幾何形狀中銑削體積塊、銑削曲面、銑削窗口、車削加工輪廓、鉆孔組和基準特征的創(chuàng)建、修改和實例特征。在數(shù)控加工過程中，主要是進行刀具路徑的設置和加工參數(shù)的設置。PRO/NC提供了動畫演示功能，可以觀察刀具路徑的正確與否。相信讀者在學完本章的內(nèi)容后就會對制造幾何形狀中的相關特征有所理解和應用。

第四章

銑削加工

2005年12月1日PROE數(shù)控加工講稿4.1NC加工方法設置NC序列設置：即為操作者對加工程序的規(guī)劃，是自動生成刀具軌跡的前提。

NC序列的設置步驟為：

在【制造】菜單中選擇【加工】選項打開【加工】菜單，如圖4-1所示。在【加工】菜單中選擇【NC序列】選項系統(tǒng)彈出如圖4-2所示的【輔助加工】菜單，該菜單中包含了Pro/NC中的所有銑削加工方法。4.1NC加工方法設置【體積塊】：用等高分層的方法切除指定的體積塊，主要用于粗加工?！揪植裤娤鳌浚河糜谇宄娓鹘痪€交角部分的加工余量，主要用于精加工。【曲面銑削】：用于加工規(guī)則和不規(guī)則的曲面?！颈砻妗浚河糜诩庸すぜ谋砻妗！据喞浚河玫雀叻謱拥姆椒庸ご怪被騼A斜的曲面?！厩徊奂庸ぁ浚河糜诩庸じ鞣N形狀的凹槽。【軌跡】：用于加工掃描繪制的圖形，刀具將按照掃描的軌跡運動?！究准庸ぁ浚褐饕糜阢@孔、鏜孔、鉸孔等操作。【螺紋】：用于內(nèi)外螺紋的銑削加工。【刻?！浚河糜跍喜垲愌b飾特種的加工，如雕刻文字、圖像等?！鞠萑搿浚河糜诎疾刍蛲古_類零件的加工，主要用于粗加工?！敬旨庸ぁ浚河糜趯ぜM行大面積的切除，使其形狀接近設計模型。【重新粗加工】：再次對工件進行粗加工?！揪庸ぁ浚簩ぜM行精確的加工，使其形狀和設計模型相同。4.1NC加工方法設置在選擇一種中加工方法后，將打開如圖4-3所示的【序列設置】菜單?！久Q】：用于設置NC序列的名稱?！咀⑨尅浚河糜趯λǖ腘C序列進行文字性的說明，以幫助其它用戶知道所設置的NC序列內(nèi)容?！镜毒摺浚河糜谠O置或確認本序列所使用的刀具。參數(shù)】：用于對本序列進行制造參數(shù)設置?！咀鴺讼怠浚河糜谠O置工件坐標系，即編程坐標系。【退刀】：用于設置退刀平面?！酒鹗肌浚河糜谠O置刀具的起始點?！窘K止】：用于設置刀具的終止點。4.1NC加工方法設置加工仿真演示。加工仿真演示用于在計算機屏幕上演示所生成的刀具路徑和刀具切割工件實體的情況，以幫助用戶及時發(fā)現(xiàn)錯誤的刀具路徑，從而降低生產(chǎn)成本。當序列內(nèi)容設置完成后將彈出如圖4-4所示的【NC序列】菜單?！拘蛄性O置】：打開【序列設置】菜單，對某些序列項目進行重新設置?！狙菔拒壽E】：用于演示加工刀具的軌跡，查詢出刀具軌跡的錯誤之處以便進行改正?！径ㄖ啤浚河糜诙ㄖ芅C序列?！拘蛄行畔ⅰ浚河糜陲@示序列設置信息?！就瓿尚蛄小浚河糜诖_認完成本次序列設置?！痉艞壭蛄小浚河糜诜艞壉敬涡蛄性O置。

4.1NC加工方法設置材料切減材料

利用【材料切減材料】選項可以將多余的工件切除，使完成加工后的材料表現(xiàn)在制造模型上，如圖4-5所示。在【加工】菜單中選擇【材料切減材料】選項，在彈出的【NC序列列表】

菜單中選取需要切除材料的NC序列后將彈出如圖4-6所示的【材料刪除】

菜單?！咀詣印浚合到y(tǒng)根據(jù)指定的NC序列，依照參考模型自動計算要去除的材料?！緲?gòu)建】：用戶自己創(chuàng)建材料刪除特征。

4.2加工參數(shù)介紹在數(shù)控加工中，加工參數(shù)的設置也同樣直接影響到加工產(chǎn)品的質(zhì)量，加工參數(shù)的設置需要長久的加工實踐。

當需要進行加工參數(shù)設置時，將會彈出如圖4-7所示的【制造參數(shù)】菜單?！疚恢谩浚河糜谶x擇參數(shù)設置的位置?！究梢娦浴浚河糜谠O置某個加工參數(shù)及信息提示的顯示狀況?！驹O置】：用于設置制造參數(shù)的值，在進行加工參數(shù)設置時主要用此選項?！緳z索】：在磁盤中打開加工操作文件，使其應用于本序列中?！臼褂孟惹啊浚簩⑾惹霸O置的參數(shù)用于當前NC序列中。【保存】：用于保存所設置的參數(shù)，以便下次使用時可調(diào)出其參出設置。

4.3體積塊加工體積塊加工主要用于粗加工，切除工件上大量的加工余量，留少量的加工余量進行精加工。在進行加工時常選用如圖4-31所示的球頭銑刀進行加工。使用這種加工方法時最主要的是體積塊的定義和加工參數(shù)設置。4.3.1加工方法設置在進行體積塊加工時，刀具在創(chuàng)建的體積塊或銑削窗口中進行走刀加工，其走刀路線由加工參數(shù)【掃描類型】和【切割角】決定。機床所有設置完成后，選擇【制造參數(shù)】菜單中的【設置】選項彈出如圖4-9所示的【參數(shù)樹】對話框，要求用戶對體積塊加工的各項參數(shù)進行設置。4.3.1加工方法設置CUT_FEED：用于設置切削運動的進給速度。

PROF_STOCK_ALLOW：用于設置側(cè)向表面的加工余量。允許未加工毛坯：用于設置體積塊的切削余留量。允許的底部線框：用于設置體積塊底部的切削余留量。粗糙選項：用于定義加工過程中，體積塊輪廓的加工方式。只有粗糙：不加工體積塊的輪廓粗糙輪廓：在銑削過程中先加工體積塊，然后再加工體積塊的輪廓。配置_&_粗糙：在銑削過程中先加工體積塊的的輪廓，然后再加工體積塊。配置_只：在銑削過程中只加工體積塊的輪廓。ROUGH_&_CLEAN_UP：在不加工體積塊輪廓的情況下，對體積塊的側(cè)壁進行精加工。口袋：加工體積塊內(nèi)部所有與退刀平面平行的表面。僅_平面：在銑削過程中只精加工體積塊的平面。轉(zhuǎn)軸速率：設置機床的主軸運轉(zhuǎn)速度。間隙距離：用于設置退刀安全高度。4.3.1加工方法設置在加工參數(shù)設置完并保存后選擇【制造參數(shù)】菜單中的【完成】選項，系統(tǒng)彈出如圖4-10所示的【定義體積塊】菜單，用于定義需要切除的體積塊。如果在【序列設置】菜單中不選【體積】而選【窗口】復選項，將會彈出如圖4-11所示的【定義窗口】菜單，用于定義加工窗口，刀具在所定義的窗口中自動選擇體積塊進行加工。

4.3.2加工實例本例加工模型和加工過程如圖4-12所示。新建制造名為“Volume_milling”的制造文件，并選用【mmns_mfg_nc】單位制。打開附盤文件“X：\chapter04\part\Volume_milling.prt”，并將其作為參考模型。4.3.2加工實例打開附盤文件“X：\chapter04\part\Volume_workepiece.prt”

并將它作為工件,與制造模型裝配在一起作為制造模型。選擇工作機床為銑床，并其設置適當?shù)牡毒邊?shù)。建立適當?shù)淖鴺讼岛屯说肚?。按照如圖4-13所示的，設置加工參數(shù)。4.3.2加工實例建立體積塊。進行加工仿真，如圖4-13所示。切除多余的工件材料，使加工結(jié)果更加逼真。遮蔽體積塊，簡化加工模型。4.3.3練習題繼續(xù)采用體積塊的加工方法對另一面進行加工，切除盆底周圍的多余材料。加工結(jié)果如圖4-14所示。4.4局部銑削加工

局部銑削用于加工體積塊、曲面、輪廓或其它局部銑削等NC序列之后未被完全清除的材料、角落殘料以及因刀具的使用而殘留未清除的材料。此工序用于精加工，因此加工中的刀具直徑應小于工件輪廓的最小曲率半徑。4.4.1加工方法設置在【輔助加工】菜單中選擇【局部銑削】和【完成】選項后，將會彈出如圖4-15所示的【局部選項】菜單，此菜單用于設置局部銑削方式?！綨C序列】：用于切除在體積塊、曲面、輪廓及其它局部銑削等NC序列之后殘留的材料?！卷斀沁叀浚哼x取拐角處一條垂直輪廓線來確定清除的頂角?！靖鶕?jù)先前刀具】：使用較大的刀具進行加工后，計算指定曲面上的剩余材料，然后使用較小的刀具切除材料?！俱U筆描繪蹤跡】：在指定的加工范圍內(nèi)，刀具沿著輪廓曲線進行清角加工。4.4.2加工實例本例加工的模型和結(jié)果如圖4-16所示。

在【文件】菜單中選取【打開】選項，使用瀏覽方式打開附盤文件“X：\chapter04\part\Localing_cut”文件。使用NC序列類型對四邊進行局部銑削。4.4.2加工實例使用頂角邊加工方式對凹槽進行清角。設置一把直徑為5mm，長度為43mm、角半徑為2.5mm的球頭銑刀。設置如圖4-17所示的加工參數(shù)。選擇頂角邊作為刀具路徑參照，最后進行加工結(jié)果仿真。

4.4.3練習題再次使用NC序列加工方式對上面的凹槽進行局部銑削。最后的加工結(jié)果如圖4-18所示。4.5曲面銑削

在機械加工中經(jīng)常會遇見各種曲面的加工，尤其在對模具的加工中使用較為廣泛。加工曲面時，經(jīng)常使用球頭銑刀進行加工。在Pro/NC曲面銑削中有四種方法定義切削和生成刀具路徑，即：直線切削、自曲面等直線、切割線和投影切削。下面將對曲面銑削作詳細的講解。4.5.1加工方法設置加工走刀路線：曲面的走刀方式非常靈活，不同的曲面可以采用不同的走刀方式，即使是同一個曲面也可以采用不同的走刀方式。加工參數(shù)介紹：在進行加工參數(shù)設置時，選擇【制造參數(shù)】菜單中的【設置】選項彈出如圖4-19所示的【參數(shù)樹】對話框，對曲面的各項參數(shù)進行設置。4.5.1加工方法設置【粗加工步距深度】：在曲面的粗加工中，沿Z軸每層下降的深度，單位為mm。【PROF_STOCK_ALLOW】：用于設置曲面?zhèn)认虮砻娴募庸び嗔袅?，單位為mm?！緳z測允許的曲面毛坯】：用于設置曲面底部的加工余留量，單位為mm?！旧刃胃叨取浚河糜谠O置曲面的留痕高度。【帶選項】：用于設置刀具路徑的連接方式?！局本€連接】:刀具路徑，行與行間用直線連接?！净∵B接】：刀具路徑，行與行間用圓弧連接?！经h(huán)連接】：刀具路徑，行與行間用環(huán)連接。4.5.1加工方法設置曲面的切削類型有直線切削、自曲面等值線、切削線和投影切削四種類型。

直線切削：刀具路徑沿指定的方向進行直線切削，如果被加工的表面是敞開的，刀具超出邊界的一個半徑值，從而徹底地銑削被加工表面。自曲面等直線：刀具沿曲面的定義線進行切削加工曲面。

切削線：通過定義第一個、最后一個以及中間一些切線來銑削所選曲面。投影切削：對選取的曲面進行加工時，首先將選取的曲面輪廓投影到退刀平面上，以平面的方式產(chǎn)生刀具路徑，最后將產(chǎn)生的刀具路徑投影到加工曲面上，所得到的刀具路徑會根據(jù)投影的結(jié)果沿著曲面加工。

4.5.2加工實例本例加工的模型和結(jié)果如圖4-20所示。新建名為“Surface_milling”的制造文件，并選用“mmns_mfg_nc”單位制。打開附盤文件“X：\chapter04\part\曲面加工\surface_milling.prt”并將其作為參考模型。用拉伸的方式設置工件。4.5.2加工實例設置工作機床為銑床，聯(lián)動軸數(shù)為三軸，并設置適當?shù)臋C床坐標系和退刀平面。選擇加工方式為曲面銑削，并設置一把長度為36mm、直徑為12mm的球頭銑刀。按照4-21所示設置加工參數(shù)。4.5.2加工實例選擇曲面切削類型為直線切削，切削角度相對于x軸270度。演示刀具路徑如圖4-22所示。選擇曲面切削類型為自曲面等值線，設置如圖4-23所示的切削方向，演示刀具路徑如圖4-24所示。選擇曲面切削類型為切削線，并設置適當?shù)那邢骶€，演示刀具路徑如圖4-25所示。切除多余材料。4.5.3練習題對如圖4-26所示的爪盤進行曲面粗加工，加工結(jié)果如圖4-27所示。4.6平面加工

主要用于加工零件的表面，在進行平面銑削時應選用如圖4-28所示的平底立銑刀或如圖4-29所示的不重磨硬質(zhì)合金端銑刀。進行加工時盡量采用二次走刀加工，一次粗銑，一次精銑。對于加工余量大又不均勻的粗加工，銑刀直徑要選小些以減少切削扭矩；對于精加工銑刀直徑要選大些，最好能包容待加工面的整個寬度。在進行大面積的平面削削時最好采用如圖4-30所示的行切法。4.6.1加工方法設置

在進行平面加工時，需要在【輔助加工】菜單中選擇【表面】選項，而在對加工參數(shù)設置時，可在【制造參數(shù)】菜單中選取【設置】選項，打開如圖4-31所示的【參數(shù)樹】對話框，對表面加工的各項參數(shù)進行設置，參數(shù)設置完成后在參考模型上選擇所要加工的表面即可。

4.6.2加工實例本例加工的模型和加工過程如圖4-32所示。新建名為“flat_milling”的制造文件，并選用“mmns_mfg_nc”單位制。打開附盤文件“X：\chapter04\prt\平面加工\flat_milling.prt”并將其作為參考模型。4.6.2加工實例打開附盤文件“X：\chapter04\prt\平面加工\flat_workpiece.prt”并將其作為工件，并將它與參考模型裝配在一起作為制造模型。設置工作機床為銑床，聯(lián)動軸數(shù)為三軸，并設置一把長度為100mm、直徑為40mm的平底立銑刀。設置適當?shù)臋C床坐標系和退刀平面。選擇加工方式為平面，按照4-33所示設置加工參數(shù)。4.6.2加工實例設置適當?shù)募庸て矫?。最后加工過程如圖4-34所示。切除多余材料。4.6.3練習題繼續(xù)采用平面加工的方法對圖4-34所示的工件進行精加工，加工過程如圖4-35所示。4.7曲面銑削

輪廓加工既可以用于加工如圖4-36垂直的表面，也可以用于加工如圖4-37的傾斜表面，而所選擇的加工表面必須能夠形成連續(xù)的刀具路徑，刀具以等高方式沿著工件分層加工，在加工過程中一般采用立銑刀側(cè)刃進行切削。4.7.1加工方法設置進給路線銑削外輪廓表面時銑刀的切入和切出點應沿工件輪廓曲線切向切入和切出工件表面，而不應沿法向直接切入工件，以免加工表面留下刀痕，其走刀路線如圖4-38所示。銑削封閉的內(nèi)輪廓表面時，同銑削外輪廓一樣，刀具不能沿輪廓曲線的法向切入和切出。此時刀具可以沿過渡圓弧切入和切出工件輪廓。4.7.1加工方法設置加工參數(shù)介紹【切割參數(shù)】：主要用于設置刀具在切割過程中的參數(shù)?！竟睢浚河糜谠O置加工零件的誤差值?！緮?shù)量_配置_通過】：用來設置輪廓法向間的走刀次數(shù)?！九渲胈增量】：用來設置輪廓法向的進給量，單位為mm?！救肟?出口】：主要用于設置刀具在進入和退出工件時的運動軌跡。

【引入】：用于設置刀具是否在加工輪廓時沿相切圓形路徑進入工件，缺省值為否?！疽觥浚河糜谠O置刀具是否在加工輪廓時沿相切圓形路徑退出工件，缺省值為否?！疽龑О霃健浚簛碇付ǖ毒咴谝牒鸵鰰r的相切圓形運動半徑，缺省是0?！鞠嗲幸龑Р介L】：此參數(shù)用來指定刀具在導入和引出時與圓弧相切的線性運動長度，缺省值為0?！綨ORMAL_LEAD_STEP】此：參數(shù)用來指定刀具在導入和引出時與圓弧刀具到圓弧的長度，缺省值為0。【入口角】：用于設置插入切割時刀具進入工件的角度，其缺省值為90?！綞XIT_ANGLE】：用于設置插入切割時刀具退出工件的角度，其缺省值為90。4.7.2加工實例本例加工的模型和加工過程如圖4-39所示。新建名為“Profile_milling”的制造文件，并選用“mmns_mfg_nc”單位制。打開附盤文件“X：\chapter04\prt\輪廓加工\Profile_milling.prt”并將其作為參考模型。用拉伸的方式設置工件。4.7.2加工實例設置工作機床為銑床，聯(lián)動軸數(shù)為三軸，并設置一把長度為32mm、直徑為18mm的立銑刀。設置機床坐標系和退刀平面。選擇加工方式為輪廓，并設置適當?shù)募庸?shù)。查看過切檢測，進行加工仿真，結(jié)果如圖4-40所示。切除多余材料，保存加工結(jié)果。4.7.3練習題對如圖4-41所示的傾斜輪廓進行粗加工，加工結(jié)果如圖4-42所示。

4.8腔槽加工

腔槽加工也叫挖槽加工，主要用于各種不同形狀的凹槽類特征加工，這類特征在飛機零件上較為常見。它所選取的參考面既可以是平面、鉛垂面，也可以是傾斜面。在進行加工時用平底立銑刀進行加工。4.8.1加工方法設置加工走刀路線：腔槽加工主要用于精加工，走刀路線的設計將直接影響到加工零件的精度。在加工中既不能用單一的行切法，也不能用單一的環(huán)形切法進行加工，因為行切法將在每兩次進給的起點與終點間留下殘留面積，從而達不到精度要求；環(huán)形切法雖能達到精度要求，但計算比較繁瑣。因此在加工時常采用如圖4-43所示的走刀路線，它先用行切法加工去除大部分材料，最后用環(huán)切光整輪廓表面，這樣既能使走刀路線最短，又能保證加工零件的精度。

4.8.1加工方法設置加工參數(shù)介紹：在進行加工參數(shù)設置時，選擇【制造參數(shù)】菜單中的【設置】選項彈出如圖4-44所示的【參數(shù)樹】對話框，對腔槽加工的各項參數(shù)進行設置。

【PROF_STOCK_ALLOW】：用于設置曲面?zhèn)认虮砻娴募庸び嗔袅??！緜?cè)壁扇形高度】：用于設置側(cè)面的殘留高度值，單位為mm。【底部扇區(qū)高度】：用于設置底部的殘留高度值，單位為mm?！緬呙桀愋汀浚河糜谠O置刀具路徑軌跡?！鹃g隙_距離】：用于設置退刀安全高度，單位為mm。4.8.2加工實例本例加工的模型和加工結(jié)果如圖4-45所示。新建名為“Pocket_milling”的制造文件，并選用“mmns_mfg_nc”單位制。打開附盤文件“X：\chapter04\prt\腔槽加工\Pocket_milling.prt”并將其作為參考模型。4.8.2加工實例打開附盤文件“X：\chapter04\prt\腔槽加工\Pocket_workpiece.prt”

并將其作為工件。設置工作機床為銑床，聯(lián)動軸數(shù)為三軸，并設置一把長度為20mm、直徑為5mm的平底立銑刀。設置機床坐標系和退刀平面。選擇加工方式為腔槽加工，并設置適當?shù)募庸?shù)。進行加工仿真，結(jié)果如圖4-46所示。切除多余材料，保存加工結(jié)果。4.8.3練習題對如圖4-47所示的圖形進行凹槽加工，加工結(jié)果如圖4-48所示。

4.9軌跡加工

在軌跡加工中，刀具沿著指定的路徑對工件進行切割，主要用于掃描類特征零件的加工。不同形狀的工件所使用的刀具外形將有所不同，如在加工特別的溝槽工件時，刀具的外形需要根據(jù)加工的溝槽形狀來定義，即使用成型刀具沿著指定的刀具路徑對其加工，所以在制定加工工藝時，應考慮到刀具的外形特征。4.9.1加工方法設置加工參數(shù)介紹：【CUT_FEED】：用于設置切削運動的進給速度，單位為mm/min?！静介L深度】:在分層銑削中，沿Z軸每層下降的深度，單位為mm/min?！綪ROF_STOCK_ALLOW】：用于設置側(cè)向表面的加工余留量，單位為mm。【檢測允許的曲面毛坯】：用于設置檢測毛坯曲面的余留量，單位為mm。【SPINDLE_SPEED】：用于設置機床主軸的轉(zhuǎn)速，單位為mm/min?！綜OOLANT_OPTION】：用于設置加工中的切削液或冷卻液的方式?！鹃g隙_距離】：用于設置退刀安全高度。單位為mm4.9.2加工實例本例加工的模型和加工結(jié)果如圖4-49所示。新建名為“Trajectory_milling”的制造文件，并選用“mmns_mfg_nc”單位制。打開附盤文件“X：\chapter04\prt\軌跡加工\Trajectory_milling.prt”并將其作為參考模型。4.9.2加工實例打開附盤文件“X：\chapter04\prt\軌跡加工\Trajectory_workpiece.prt”

并將其作為工件。設置工作機床為銑床，聯(lián)動軸數(shù)為三軸，并設置一把長度為43mm、直徑為15mm的球頭銑刀。設置機床坐標系和退刀平面。選擇加工方式為軌跡，并設置適當?shù)募庸?shù)。定制加工軌跡，進行加工仿真，結(jié)果如圖4-50所示。保存加工結(jié)果。4.9.3練習題繼續(xù)用軌跡加工的方法銑削圖4-50所示的工件兩側(cè)T形槽，刀具行走路線如圖4-51所示。

4.10孔加工孔加工用于各類孔系零件的加工，它主要包括了：鉆孔、鏜孔、鉸孔和攻絲等，在進行加工時，不同的孔所制定的加工工藝將有所不同，所用的刀具也將有所不同，如：進行鉆孔時使用圖4-52所示的中心鉆，進行鏜孔時所使用圖4-53所示的鏜刀，進行鉸孔時使用圖4-54所示的鉸刀，進行攻絲時使用圖4-55所示的絲錐。4.10孔加工孔加工指令為循環(huán)指令，一般由以下6個動作組成，如圖4-56所示

：X和Y軸的定位，即為A－B。該動作為刀具快速移動到孔軸線的正上方；刀具快速移動到參考平面（R平面），即為B－R。該動作為刀具從孔軸線的正上方快速運動到距工件加工表面一定距離的R面；孔加工，即為R－E。該動作為刀具以切削速度對孔進行加工；在孔底相應的動作，即為E點。該動作在孔底作一些相應的動作，如：主軸停、主軸反轉(zhuǎn)等；返回到R點，即為E－R。該動作為刀具快速從E點移動到R點；快速移動到初始點位置。4.10孔加工下面將對孔加工的常用編程指令介紹如下：G81——鉆孔循環(huán)指令。G82——帶有暫停動作的鉆孔循環(huán)指令。G83——鉆深孔循環(huán)指令。G84——攻絲循環(huán)指令。G85——鏜孔/鉸孔循環(huán)指令。G86——鏜孔循環(huán)指令。G87——反向鏜孔循環(huán)指令。G88——斷續(xù)型鉆孔循環(huán)指令。G89——斷續(xù)型鏜孔循環(huán)指令。4.10.1加工方法設置加工走刀路線的正確與否將直接影響到加工的效率和孔位置的精度等，對于孔系加工的走刀路線分為在XY平面內(nèi)的點位運動和Z向的進給路線。XY平面內(nèi)的點位運動：刀具在XY平面內(nèi)快速定位到孔中心線的位置上，在確定路線時主要考慮以下兩方面的內(nèi)容。刀具空行程距離要最短刀具定位時要準確Z向進給路線：刀具在Z向的進給路線分為快速移動進給路線和工作切割路線。刀具首先從孔軸線的正上方快速運動到距工件加工表面一定距離的R面，然后按刀具切割速度進行孔加工。4.10.1加工方法設置加工方式設置：在機床設置完成后，選擇【輔助加工】菜單中的【加工】、【孔加工】和【完成】選項，將會彈出【孔加工】菜單。

【鉆孔】：用于鉆孔加工，在鉆孔時又分為以下幾種類型?！緲藴省浚捍诉x項為鉆孔的默認選項，經(jīng)后期處理后對應的循環(huán)指令為G81?！旧疃取浚河糜谏羁准庸?。經(jīng)后期處理后對應的循環(huán)指令為G83?！酒茢喟伎凇浚河糜跀嗬m(xù)鉆孔?！網(wǎng)EB】：用于中間架空的多層板斷續(xù)鉆孔。經(jīng)后期處理后對應的循環(huán)指令為G88?！竞蟆浚河糜诜聪蜱M孔。經(jīng)后期處理后對應的循環(huán)指令為G87。【表面】：用于帶有暫停動作的鉆孔加工。經(jīng)后期處理后對應的循環(huán)指令為G82【鏜孔】：用于鏜孔加工。經(jīng)后期處理后對應的循環(huán)指令為G86【沉孔】：用于埋頭螺釘鉆倒角加工。如果結(jié)合【后】選項將用于反向沉孔加工?！竟ソz】：用于對現(xiàn)有的孔進行攻絲。在攻絲時又分為以下兩種類型【固定】：在攻絲時進給量由螺距和主軸的轉(zhuǎn)速共同決定，即進給量是一個固定值。【浮動】：在攻絲時進給量是可變的?！俱q孔】：用于對現(xiàn)有的孔進行鉸孔。經(jīng)后期處理后對應的循環(huán)指令為G85【定制】：用于當前機床創(chuàng)建并使用自定義的循環(huán)?！境Ｖ瞪羁准庸ぁ浚菏褂脝蝹€深孔加工深度執(zhí)行NC序列。【變量深孔加工】：生成深孔加工表，用于控制深孔加工深度。4.10.1加工方法設置加工參數(shù)介紹：【CUT_FEED】：用于設置鉆孔時刀具的進給速度?！緮帱c距離】：當所鉆的孔為通孔時，鉆孔深度的補償值?！緬呙桀愋汀浚河糜诙x刀具路徑。【SPINDLE_SPEED】：用于設置機床主軸的轉(zhuǎn)速?！綜OOLANT_OPTION】：在加工過程中設置切削液與冷卻液的狀況?！鹃g隙_距離】：用于定義退刀的安全高度。【拉伸距離】：用于設置鉆削提刀的平面高度，即為R平面的高度。4.10.2加工實例本例加工的模型和加工結(jié)果如圖4-57所示。新建名為“Hole_milling”的制造文件，并選用“mmns_mfg_nc”單位制。打開附盤文件“X：\chapter04\prt\孔加工\Hole_milling.prt”并將其作為參考模型。4.10.2加工實例打開附盤文件“X：\chapter04\prt\孔加工\Hole_workpiece.prt”

并將其作為工件。設置工作機床為銑床，聯(lián)動軸數(shù)為三軸。設置機床坐標系和退刀平面。設置加工刀具為中心鉆，并設置適當?shù)牡毒邊?shù)。設置適當?shù)募庸?shù)，并選擇直徑為15mm的孔作為刀具軌跡參照。進行加工仿真，結(jié)果如圖4-58所示。切除多余材料，保存加工結(jié)果。4.10.3練習題對圖4-58所示工件的中心孔進行鉸孔加工，最后刀具路線和加工結(jié)果如圖4-59所示。

4.11螺紋加工

螺紋加工包括了銑削內(nèi)螺紋和銑削外螺紋，在進行螺紋銑削時，常用如圖4-60所示的螺紋銑刀。螺紋銑削指令為G33，其程序格式為：G33X_Z_R_F_Q_，其中F為螺紋的導程，Q為螺紋切削的開始角度。對于錐螺紋，其斜角a<45°時，螺紋導程以Z軸方向值的指令；其斜角a>45°時，螺紋導程以X軸方向值的指令。對于圓柱螺紋銑削時，X指令可省略。在進行螺紋銑削時，應在兩端設置足夠的升速進刀段和降速退刀段，刀具切削到底孔時，應使用M19主軸準停指令，讓主軸停在固定的方位上，然后刀具沿螺孔徑向稍作移動，避開切削面軸向退刀，再啟動主軸作第二次切削。4.11.1加工方法設置加工走刀路線：在進行螺紋銑削時，應采用如圖4-61所示的走刀路線，從刀具走刀路線可以看出，刀具是以螺旋進刀的方式切入工件，在退刀時刀具也是以螺旋方式退出工件，這樣保證了刀具在進入和退出時工件的平穩(wěn)性，從而保證了加工精度的準確性。4.11.1加工方法設置加工參數(shù)介紹：【CUT_FEED】：用于設置切削運動的進給速度，單位為mm/min。【THREAD_FEED】:用于設置螺紋進給速度，單位為mm/min?！綯HREAD_FEED_UNITS】:用于設置螺紋進給速度單位。有IPT（圈每英寸）、MMPR（毫米每轉(zhuǎn)）和IPR（英寸每轉(zhuǎn)）?！綪ROF_STOCK_ALLOW】：用于設置側(cè)向表面的加工余留量，單位為mm。【SPINDLE_SPEED】：用于設置機床主軸的轉(zhuǎn)速，單位為mm/min。【COOLANT_OPTION】：用于設置加工中切削液或冷卻液的方式?！韭菁y直徑】：用于設置銑削螺紋的外徑或內(nèi)徑，單位為mm。4.11.1加工方法設置設置加工方式：在加工參數(shù)設置完后將會彈出如圖4-62的【螺紋銑削】對話框，對螺紋銑削的方式進行設置。4.11.2加工實例本例加工的模型和加工過程如圖4-63所示。新建名為“Thread_milling”的制造文件，并選用“mmns_mfg_nc”單位制。打開附盤文件“X：\chapter04\prt\螺紋加工\Tread_milling.prt”并將其作為參考模型。4.11.2加工實例打開附盤文件“X：\chapter04\prt\螺紋加工\Thread_workpiece.prt”

并將其作為工件，并將它與參考模型裝配在一起作為制造模型。設置工作機床為銑床，聯(lián)動軸數(shù)為三軸。設置適當?shù)臋C床坐標系和退刀平面。選擇加工方式為螺紋，設置適當?shù)牡毒邊?shù)，并按照4-64所示設置加工參數(shù)。4.11.2加工實例設置適當?shù)穆菁y參數(shù)。最后刀具行走路線如圖4-65所示。4.11.3練習題對如圖4-66所示的螺桿進行外螺紋加工，最后刀具行走路線如圖4-67所示。4.12刻模加工

刻模加工是機械加工中常用的加工方法，主要用于如圖4-68所示的溝槽類裝飾特征的加工或圖像符號的雕刻加工。刀具沿著指定的特征運動，其切割寬度取決于刀具直徑的大小，深度由參數(shù)【坡口深度】決定，主要用平底立銑刀進行加工。

4.12.1加工方法設置加工方法設置：在刻模加工中，首先要在零件模式下建立裝飾特征，然后再在制造模式下進行加工，在加工中最主要的是進行加工參數(shù)設置，現(xiàn)將加工參數(shù)解釋如下：【CUT_FEED】：用于設置刻模時刀具的進給速度。【坡口深度】：用來設置在刻模過程中刀具切入工件的深度?！維PINDLE_SPEED】：用于設置機床主軸的轉(zhuǎn)速。【COOLANT_OPTION】：在加工過程中設置切削液與冷卻液的狀況?！静介L深度】：在分層銑削中，沿Z軸每層下降的深度?！拘蛱柷懈睢浚河糜谠O置加工到指定深度的切割次數(shù)。4.12.2加工實例本例加工的模型和加工結(jié)果如圖4-69所示。新建名為“Engrave_milling”的制造文件，并選用“mmns_mfg_nc”單位制。打開附盤文件“X：\chapter04\prt\刻模加工\Engrave_milling.prt”并將其作為參考模型。4.12.2加工實例打開附盤文件“X：\chapter04\prt\刻模加工\Engrave_workpiece.prt”

將其作為工件，并將它與參考模型裝配在一起作為制造模型。設置工作機床為銑床，聯(lián)動軸數(shù)為三軸，并設置一把長度為47mm、直徑為3.5mm的平底立銑刀。設置適當?shù)臋C床坐標系和退刀平面。選擇加工方式為刻模，設置適當加工參數(shù)，最后刀具行走路線如圖4-70所示。4.12.3練習題在如圖4-71所示的香皂上進行刻模加工，最后加工過程如圖4-72所示。4.13陷入加工

陷入加工也叫插削加工，它和槽腔加工有類似之處，都是用于不同形狀的凹槽類特征加工，只是它用于粗加工，而槽腔加工是用于精加工。在進行陷入加工時，可用平頭銑刀、圓頭銑刀以及陷入的特種刀具對工件進行加工，在加工時利用鉆削的方式對工件進行加工。4.13.1加工方法設置加工走刀路線：在進行陷入加工時，刀具沿與Z軸平行的軸向下插入工件底部，然后退回到退刀平面，在XY平面作橫向移動，再進行第二次插入工件，如此反復進行加工，直到加工完指定的凹槽為此。在進行走刀路線的設計時，主要是定位與Z軸平行的軸，即刀具路線切入工件的軸。加工參數(shù)介紹：【CUT_FEED】:用于設置切削運動的進給速度，單位為mm/min?！鞠萑氩襟E】：刀具退到退刀平面后，在XY平面上橫向移動的距離，單位為mm?！綪ROF_STOCK_ALLOW】：用于設置曲面?zhèn)认虮砻娴募庸び嗔袅?，單位為mm。【檢測允許的曲面毛坯】：用于設置銑削完成后留在檢查曲面上的余留量，單位為mm?！緬呙桀愋汀浚河糜谠O置刀具路徑軌跡?！維PINDLE_SPEED】：用于設置機床主軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min?！鹃g隙_距離】：用于設置退刀安全高度，單位為mm。4.13.2加工實例本例加工的模型和加工結(jié)果如圖4-73所示。打開附盤文件“X：\chapter04\prt\陷入加工\Rofiling_milling.mfg”并將其作為制造模型。選擇加工方式為陷入，并設置一般直徑為10mm，長度為22mm的平頭銑刀。4.13.2加工實例設置適當加工參數(shù)，并選擇凹槽底面作為刀具路徑參照，最后加工過程如圖4-74所示。4.13.3練習題在如圖4-75所示的底板進行陷入加工，最后加工過程如圖4-76所示。4.14小結(jié)

通過本章的學習使讀者掌握了三軸加工中心的所有加工方法，三軸加工中心具有直線插補、圓弧插補、還具有刀具補償、固定循環(huán)和用戶宏程序等功能，能完成基本的銑削、鉆削、鏜削、拉削和攻螺紋等工作，通過它們可以加工出各種形狀復雜的凸輪、樣板以及模具零件等。本章在介紹各種加工方法時，先具體介紹加工方法設置，然后再通過加工實例應用其具體的加工方法，最后通過一個練習題讓讀者動手操作，以鞏固其所學知識，最后得到了舉一反三的效果。

第五章

車削加工

2005年12月1日PROE數(shù)控加工講稿5.1車削加工基礎數(shù)控車床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)體零件，它主要由床身、主軸箱、刀架、進給系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、