Pro/E與VERICUT軟件接口程序的配置與應(yīng)用研究

楊延波 紀創(chuàng)新

(1.陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西 咸陽 712000；2.中國重汽集團濟南動力有限公司鑄鍛中心 濟南 250200)

使用Pro/E軟件與VERICUT軟件的接口程序可實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞、簡化刀具驗證、優(yōu)化NC程序的流程。VERICUT軟件通過接口程序從Pro/E軟件中直接打開設(shè)計零件、毛坯和夾具，使用的刀具信息也直接從Pro/E軟件轉(zhuǎn)換而來，避免了二次輸入這些信息，減少了信息傳遞時的錯誤率。Pro/E軟件與VERICUT軟件之間的數(shù)據(jù)接口程序可使設(shè)計人員在Pro/NC模塊環(huán)境中直接啟動VERICUT軟件，確保高度的集成和協(xié)同，顯著地提高了生產(chǎn)效率[1]。

1 Pro/E與VERICUT軟件接口程序的配置

Pro/E與VERICUT軟件接口程序所使用的操作系統(tǒng)是Microsoft Windows XP Professional Service Pack2；Pro/E軟件版本是 Pro/ENGINEER Wildfire 5.0 F000，該軟件的安裝路徑為C:proeWildfire 5.0。在 Pro/E軟件的安裝過程中，將啟動目錄設(shè)置在C:proeWildfire 5.0in文件目錄下。VERICUT軟件版本是 VERICUT7.0.1，該軟件的安裝路徑為C:cgtech701。

1.1 對proev.txt和 protk.dat兩個文件進行編輯和參數(shù)設(shè)置

首先，按路徑C:cgtech701windowsproev打開安裝目錄下的文件夾 proev，將其中的 proev.txt和protk.dat兩個文件進行復(fù)制后，粘貼到Pro/ENGINEER Wildfire 5.0 F000 軟件的啟動目錄下，路徑為C:proeWildfire 5.0in。

其次，使用記事本程序打開 C:proeWildfire 5.0in文件夾中的 protk.dat文件，將其中的exec_file cgtproev.dll修改為 exec_file C:cgtech701windowsproevcgtproev.dll，其余使用默認參數(shù)，如圖1所示。

圖1 設(shè)置protk.dat文件的參數(shù)

最后，點擊文件→保存命令，對設(shè)置完參數(shù)的protk.dat文件進行保存。

1.2 設(shè)置環(huán)境變量

在Windows XP操作系統(tǒng)中，打開系統(tǒng)屬性對話框→選擇高級選項卡→點擊環(huán)境變量按鈕，在系統(tǒng)變量(S)區(qū)域中按表 1中的參數(shù)依次設(shè)置環(huán)境變量，如圖2所示。

表1 環(huán)境變量參數(shù)

圖2 設(shè)置環(huán)境變量

1.3 啟動Pro/E與VERICUT軟件接口程序

打開 Pro/E軟件，在主菜單中選擇應(yīng)用程序菜單，即可看到在該下拉菜單中的VERICUT…命令，說明該接口程序配置成功，如圖3所示。

圖3 VERICUT接口程序

2 使用Pro/E軟件對凸模零件進行自動編程[2]

首先，在Pro/E軟件的零件設(shè)計模塊中，可以根據(jù)凸模零件圖進行三維實體造型，并命名為lingjian.prt進行保存，如圖4(a)所示。然后創(chuàng)建工件的三維實體造型，并在該工件頂面創(chuàng)建坐標系CS1，該坐標系的X軸向右，Y軸向后，Z軸向上，命名為gongjian.prt之后進行保存，如圖4(b)所示。

圖4 凸模三維實體造型及工件毛坯

其次，根據(jù)使用的毛坯材料和大小(80mm×65mm×22mm的YL12)，制定凸模零件的數(shù)控加工工序，見表2。

再次在 Pro/NC模塊中進行數(shù)控加工設(shè)置和自動編程。

1)在Pro/NC模塊中進行數(shù)控加工設(shè)置

(1)在主菜單中選擇文件→新建命令，在新建窗口中選擇制造類型→NC組件子類型，輸入名稱jiagong→取消使用缺省模板→點擊確定按鈕。在新文件選項窗口中選擇mmns_mfg_nc→點擊確定按鈕，進入Pro/NC模塊

(2)在右側(cè)工具欄中選擇裝配參照模型圖標，在打開對話框中選擇三維實體造型 lingjian.prt→點擊打開按鈕，在操控面板中選取缺省命令→再選擇裝配工件圖標 →選擇工件毛坯gongjian.prt。在操控面板中選取缺省命令→創(chuàng)建制造模型

(3)在主菜單中選擇步數(shù)→操作命令，系統(tǒng)彈出操作設(shè)置對話框，如圖5(a)所示。點擊打開機床對話框以創(chuàng)建或定義機床圖標，在機床設(shè)置對話框中，設(shè)置機床類型為銑削，軸數(shù)為3軸，其余采用默認數(shù)值，點擊確定按鈕。

點擊打開夾具對話框以重定義夾具設(shè)置圖標，在系統(tǒng)彈出的夾具設(shè)置對話框如圖 5(b)所示，選擇添加元件按鈕 →選擇文件pingkouqian.asm→點擊打開。在彈出的控制面板中選擇配合和對齊命令進行裝配設(shè)置，裝配結(jié)果如圖6(b)所示[3]。

點擊加工零點圖標，選擇工件模型中的坐標系 CS1。最后，點擊曲面選擇圖標，在退刀設(shè)置對話框中設(shè)置Z向數(shù)值為10，點擊確定按鈕。

圖5 操作設(shè)置及夾具設(shè)置對話框

表2 凸模數(shù)控加工工序

2)采用體積塊粗加工進行粗加工

(1)體積塊粗加工。在主菜單中選擇步數(shù)→體積塊粗加工命令，在菜單管理器中選擇刀具、參數(shù)和體積→點擊完成。在刀具設(shè)定對話框中設(shè)置刀具參數(shù)，名稱為T0001；類型為端銑削，材料為HSS，凹槽編號為4，刀具直徑為6mm，長度為30mm，其余采用默認值，點擊應(yīng)用按鈕→再點擊確定按鈕。在編輯序列參數(shù)“體積塊粗銑削”對話框中設(shè)置加工工藝參數(shù):切削進給(CUT_FEED)1000mm/min，步長深度為5mm，跨度為4mm，安全距離為5mm，主軸轉(zhuǎn)速為3000 r/min，其余采用默認值。點擊文件→另存為命令，以milprm01名稱進行保存。在編輯序列參數(shù)“體積塊銑削”對話框中點擊確定。

(2)選取銑削體積塊并生成刀具軌跡。加工參數(shù)定義完成后需進行銑削體積塊的定義。選擇 Mill Volume圖標，使用拉伸命令創(chuàng)建體積塊，完成后點擊確定圖標 。在菜單管理器中點擊完成序列，系統(tǒng)自動生成刀具軌跡。

(3)后置處理生成NC程序。在主菜單中選擇工具→CL Data→編輯命令，選擇NC序列→1:體積塊銑削，操作:OP010→確認命令。系統(tǒng)彈出保存副本對話框，使用 O0001名稱進行保存，點擊完成/返回命令。再選擇工具→CL Data→Post Process命令，打開上步保存的CL文件:O0001.ncl，點擊完成命令。系統(tǒng)彈出后置處理列表菜單，選取后置處理器文件 UNCX01.P20，該后置處理器文件為FANUC16M系統(tǒng)，系統(tǒng)自動生成NC程序，程序名為:O0001.tap[4]。

3)采用輪廓銑削加工進行凸模側(cè)壁加工

在主菜單中選擇步數(shù)→輪廓銑削命令，選擇刀具、參數(shù)和加工曲面，點擊完成。在刀具設(shè)定對話框中設(shè)置刀具參數(shù)，名稱為T0002；類型為球銑削，材料為HSS，凹槽編號為4，刀具直徑為4mm，長度為30mm，其余采用默認值，點擊應(yīng)用按鈕，再點擊確定按鈕。在編輯序列參數(shù)“輪廓銑削”對話框中設(shè)置加工工藝參數(shù):切削進給(CUT_FEED)1000mm/min，步長深度為0.2mm，安全距離為5mm，主軸轉(zhuǎn)速為3000 r/min，其余采用默認值。點擊文件→另存為命令，以milprm02名稱進行保存。在編輯序列參數(shù)“輪廓銑削”對話框中點擊確定。

加工參數(shù)定義完成后，需選取加工曲面。按著Ctrl鍵選取凸臺的側(cè)面和經(jīng)倒圓角的曲面，點擊曲面對話框中的確定按鈕 。點擊完成序列命令后系統(tǒng)自動生成刀具軌跡和NC程序，程序名為:O0002.tap。

圖6 Pro/NC數(shù)控加工設(shè)置和毛坯

4)采用鉆孔加工進行凸模孔加工

在主菜單中選擇步數(shù)→鉆孔→標準命令，選擇刀具、參數(shù)和孔，點擊完成。在刀具設(shè)定對話框中設(shè)置刀具參數(shù)，名稱為T0003；類型為基本鉆頭，材料為HSS，刀具直徑為1mm，長度為30mm，其余采用默認值，點擊應(yīng)用按鈕，再點擊確定按鈕。在編輯序列參數(shù)“孔加工”對話框中設(shè)置加工工藝參數(shù):切削進給(CUT_FEED)50mm/min，安全距離為5mm，主軸轉(zhuǎn)速為6000 r/min，其余采用默認值。點擊文件→另存為命令，以drlprm名稱進行保存。在編輯序列參數(shù)“孔加工”對話框中點擊確定。

加工參數(shù)定義完成后，選取加工孔的軸線，按著Ctrl鍵選取孔的軸線。點擊孔集對話框中的確定按鈕 。點擊完成序列命令后系統(tǒng)自動生成刀具軌跡和NC程序，程序名為:O0003.tap。

以上加工設(shè)置與加工方法的選擇，可在Pro/NC模塊特征樹中清楚地看到，如圖6所示。

最后進行保存→點擊保存按鈕進行保存。

3 使用接口程序?qū)ν鼓Ａ慵募庸こ绦蜻M行仿真

在主菜單中選擇應(yīng)用程序→VERICUT…命令，系統(tǒng)彈出VERICUT接口對話框，設(shè)置參數(shù)步驟如下:

(1)輸出路徑。首先新建一文件夾(文件在F盤根目錄下)，命名為 jiagong，接著在 VERICUT接口對話框中點擊瀏覽按鈕，設(shè)置F:jiagong為輸出路徑。

(2)輸入文件名。命名為JIAGONG。

(3)項目模板。設(shè)置VERICUT軟件的安裝目錄下的項目文件3_axis_mill_template_metric.vcproject為項目模板。路徑為C:cgtech701library3_axis_mill_template_metric.vcproject。

(4)設(shè)置毛坯、夾具、設(shè)計模型。分別點擊毛坯、夾具、設(shè)計3個按鈕，依次選取gongjian.prt文件為毛坯，pingkouqian.asm文件為夾具，lingjian.prt文件為設(shè)計模型。

(5)設(shè)置零件、附屬坐標系統(tǒng)、數(shù)控程序原點。分別點擊 3個下拉按鈕，依次選取 gongjian文件為零件，NC_CS1為附屬坐標系統(tǒng)，NC_CS1為數(shù)控程序原點。

(6)勾選使用嵌入VERICUT的選項，其他參數(shù)使用默認值，如圖 7所示。點擊生成和運行按鈕，此時系統(tǒng)打開VERICUT7.0.1軟件，如圖8所示。

圖7 VERICUT接口對話框

圖8 VERICUT7.0.1軟件界面

在 VERICUT7.0.1軟件的特征樹中可以看到，機床控制文件、機床模型、坐標系統(tǒng)、G-代碼偏置、加工刀具、夾具和工件毛坯等全部信息從Pro/E軟件傳遞到VERICUT軟件中。在該軟件中還需進行必要的設(shè)置，具體操作步驟如下:

(1)替換控制系統(tǒng)。所打開的項目文件控制系統(tǒng)為fan15im.ctl，需替換為fan16m。在主菜單中選擇配置→控制→打開控制文件，系統(tǒng)彈出打開控制系統(tǒng)對話框→選取機床庫→再選取 fan16m.ctl控制文件。

(2)增加視圖。在主菜單中選擇視圖→版面→標準→雙視圖(水平)圖標，該系統(tǒng)增加視圖 1:Stock(機床/切削模型)窗口，從該窗口中可看到機床的三維模型。在特征樹中選取 Fixture(0,0,85.5)項目，選擇特征樹下方面板中的組合選項卡，選取配對命令對平口鉗的底面和機床工作臺的上表面進行配對，結(jié)果如圖9所示。

圖9 增加視圖并配對平口鉗和機床工作臺

(3)設(shè)置加工刀具。在特征樹中雙擊加工刀具圖標，系統(tǒng)彈出刀具管理器對話框。其中，刀具參數(shù)信息由Pro/E軟件制造模塊中的刀具設(shè)置參數(shù)傳遞過來，因此只需設(shè)置刀夾，刀夾使用直徑為20mm，高度為20mm的圓柱體來簡化表示，如圖10 所示[5]。

圖10 刀具管理器對話框

(4)添加數(shù)控程序。在特征樹中選取數(shù)控程序圖標，單擊添加NC程序文件按鈕，系統(tǒng)彈出數(shù)控程序?qū)υ捒颍碈trl鍵依次選取數(shù)控程序O0001.tap、O0002.tap和O0003.tap進行添加。

(5)數(shù)控加工仿真。單擊VERICUT軟件界面右下角的重置模型按鈕，再單擊仿真到末端按鈕 。該軟件開始進行數(shù)控加工仿真，仿真加工結(jié)果如圖11所示。

圖11 VERICUT軟件數(shù)控加工仿真結(jié)果

4 結(jié)語

Pro/E-to-VERICUT的接口程序給設(shè)計人員提供使用 VERICUT系統(tǒng)的方法。通過Pro/E的 NC菜單可直接進入VERICUT系統(tǒng)，以交互式或批處理模式在Pro/E外部運行，并將當前加工設(shè)置的數(shù)控加工軌跡、刀具定義、參考坐標系、工件及夾具的模型信息自動轉(zhuǎn)入 VERICUT，避免了二次輸入這些信息。接口程序提供了Pro/E與VERICUT兩種不同軟件之間的無縫集成功能，減少操作步驟和中間格式的圖形數(shù)據(jù)，可顯著提高生產(chǎn)效率。

[1]楊勝群.VERICUT7.0中文版數(shù)控加工仿真技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2010.

[2]白皛,劉斌,張云杰.Pro/ENGINEER數(shù)控加工與VERICUT綜合應(yīng)用教程[M].北京:清華大學(xué)出版社，2009.

[3]孫江宏.Pro/ENGINEER野火版3.0數(shù)控加工全程詳解[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.

[4]吳勤保.CAD/CAM 應(yīng)用軟件—Pro/ENGINEER[M].北京:清華大學(xué)出版社,2009.

[5]鄭貞平,黃云林,黎勝容.VERICUT7.0中文版數(shù)控仿真技術(shù)與應(yīng)用實例詳解[M].北京:機械工業(yè)出版社,2011.