用PRO/E進(jìn)行數(shù)控編程的方法與技巧

廖月琴（武昌職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院,武漢 430000）

用PRO/E進(jìn)行數(shù)控編程的方法與技巧

廖月琴
（武昌職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院,武漢 430000）

PRO/E是一款綜合CAD/CAM/CAE功能一體化的三維軟件，它不僅在三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，并且在數(shù)控加工中也得到了廣泛應(yīng)用。 本文介紹了使用Pro／E進(jìn)行數(shù)控加工編程的方法，并且介紹了在Pro／NC軟件環(huán)境中進(jìn)行數(shù)控編程的技巧。

數(shù)控編程；Pro／E；刀具；切削

0 引言

目前對于復(fù)雜模型數(shù)控加工程序的編寫，只依靠手工來完成相當(dāng)麻煩，不僅容易出錯，而且不便于修改，但現(xiàn)在產(chǎn)品的形狀越來越多樣化，而且對加工也提出了更高的要求。Pro/E軟件是以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理整個系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫將整個設(shè)計至生產(chǎn)過程集成在一起，數(shù)控編程應(yīng)用Pro/E軟件進(jìn)行，既可以避免了在加工中對產(chǎn)品的重復(fù)設(shè)計可能產(chǎn)生的錯誤，又不必在加工過程對產(chǎn)品進(jìn)行二次建模，數(shù)據(jù)提取可靠，使用方便。

1 PRO/E進(jìn)行數(shù)控編程的方法

PRO/E軟件不僅可以生成數(shù)控加工程序，還可以在計算機(jī)上動態(tài)的顯示零件的加工軌跡圖。使用PRO/E生成數(shù)控加工程序的工作過程是：先用它的CAD模塊的圖形編輯功能，繪制出零件的幾何圖形形成圖形文件，然后用數(shù)控編程模塊對刀具軌跡進(jìn)行處理，從而設(shè)置機(jī)床類型、坐標(biāo)和刀具類型等。整個過程中對零件加工軌跡上的每個節(jié)點(diǎn)的計算和數(shù)學(xué)處理，都是由計算機(jī)完成，在此基礎(chǔ)上刀位數(shù)據(jù)文件由計算機(jī)生成，然后再對刀位數(shù)據(jù)文件進(jìn)行后處理，就可以自動生成數(shù)控加工程序了。由此看見，在加工設(shè)備固定的條件下，對于工作人員來說，使用PRO/E進(jìn)行數(shù)控加工的關(guān)鍵問題就是：如何選擇刀具和怎么確定切削用量。

1.1 選擇刀具和刀具排順

1.1.1 選擇刀具

在PRO/E的NC模塊中，可以在"刀具設(shè)定"窗口中的"普通"選項卡中設(shè)置刀具的類型、幾何參數(shù)及材料等。在選擇刀具及刀柄時，工作人員應(yīng)根據(jù)當(dāng)前機(jī)床的加工能力、切削用量、加工工序等因素來確定。在刀具選擇的時候應(yīng)遵循的總原則是：刀具要安裝調(diào)整方便，刀具本身剛性好、精度高并且不易磨損。同時為提高刀具的剛性，刀具選擇時還要遵循由大到小的原則。關(guān)于刀柄的選擇，在加工要求滿足的條件下，我們應(yīng)盡量選擇短的刀柄。

在實際加工零件時，選擇刀具可以參考下面幾個方面：對于凸形表面的工件，粗加工時，選擇圓角立銑刀或平端立銑刀，在精加工時，因為平端立銑刀的幾何條件沒有圓角銑刀好，所以選擇圓角立銑刀；對于凹形表面的工件，選擇球頭刀對其進(jìn)行半精加工和精加工，而在對其進(jìn)行粗加工時，因為球頭刀切削條件較差，所以選擇平端立銑刀或圓角立銑刀；選用錐度銑刀對帶脫模斜度的側(cè)面進(jìn)行加工，盡管通過插值采用平端立銑刀也可以加工，但會因為加大刀具的磨損而影響加工的精度，同時會因為加工路徑變長而降低加工效率……總之，在實際加工中，刀具的選擇不僅要遵循原則，還要根據(jù)加工工件的實際情況做相應(yīng)的選擇。

在實際加工生產(chǎn)中，工作人員銑削平面時常常會選用硬質(zhì)合金刀片銑刀：采用立銑刀對平面零件周邊輪廓進(jìn)行加工；選用高速鋼立銑刀加工凸臺、凹槽；會選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀粗加工孔或加工毛坯表面。工作人員常會采用球頭刀具對曲面進(jìn)行精加工，因為球頭刀具可以保證加工精度，由于球頭刀具的端部切削速度等于零，可以使切削行距取得很密。但是球頭刀具與平頭刀具相比，球頭刀在切削效率以及對工件的表面加工質(zhì)量都要比平頭刀具差一些，所以，加工工件的時候，在保證不過切的情況下，平頭刀是工作人員的優(yōu)先選擇。

好的刀具價格自然要貴一些，但是好刀具的精度和耐用度很好，雖然好的刀具在價格上增加了成本，但是好的刀具會大大的提高加工效率以及加工質(zhì)量，從而又降低整個加工成本，因而孰重孰輕需要我們工作人員自己衡量。

1.1.2 刀具排序

為了提高數(shù)控加工的效率，工作人員還需合理的安排刀序。在大多數(shù)數(shù)控加工中，需要人工對刀具進(jìn)行測量、刃磨和更換，因而會占用較長輔助時間，從而降低工作效率。刀具排序應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：滿足加工前提下，盡量減少刀具數(shù)量；先銑后鉆；分開使用精、粗加工的刀具；裝夾一把刀具后，這把刀具要完成其所能加工的所有部位；先精加工曲面，后精加工二維輪廓；能利用自動換刀的盡量使用自動換刀。

1.2 確定切削用量

工作人員可以在Pro／NC主菜單【制造參數(shù)】的下拉菜單【設(shè)置】的子菜單中設(shè)置切削用量，將之前在計算機(jī)上擬定的工藝參數(shù)的值設(shè)置輸入對應(yīng)的菜單選項中即可。切削用量設(shè)置時注意以下幾點(diǎn)：在粗加工時，提高生產(chǎn)率主要考慮的因素，加工成本也應(yīng)該同時考慮。在精加工和半精加工時，首先要考慮的是加工質(zhì)量，其次是加工成本以及切削效率。

加工參數(shù)的具體數(shù)值應(yīng)結(jié)合實際操作經(jīng)驗，并根據(jù)切削用量手冊、機(jī)床說明書來確定，在Pro／NC中有類型豐富參數(shù)設(shè)置功能。在設(shè)置加工參數(shù)時，會有很多選項需要設(shè)置，要想準(zhǔn)確的對加工參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，工作人員必須充分理解這些參數(shù)的確切含義。例如：對于進(jìn)給速度vF參數(shù)值的選擇，因為進(jìn)給速度與零件的加工精度、刀具、工件表面粗糙度等因素有關(guān)，比如當(dāng)對粗糙度要求高時，選擇進(jìn)給速度vF的值就需要小些。因此我們在設(shè)置該參數(shù)的時候要全面考慮。又如：關(guān)于加工余量的設(shè)置，當(dāng)X、Y、Z方向的加工余量一致的時候，可以通過選項“PROF_STOCK_ALLOW”完成。但是如果加工余量在X、Y、Z方向上不一致，那就不能設(shè)置此項，此時我們可以在“允許的未加工毛坯”和“允許的底部線框”這兩個選項中進(jìn)行設(shè)置；如果要設(shè)置粗加工的加工余量，我們可以在“允許的未加工毛坯”這個選項中設(shè)置，用該項的設(shè)置我們可以同時指定X、Y兩個方向的值，當(dāng)加工余量在X、Y兩個方向和z方向的值不同時，我們就要對此項進(jìn)行設(shè)置。

要保證零件的加工指令準(zhǔn)確和加工效率，關(guān)鍵的問題是刀具和切削用量的合理選擇，如何選擇刀具和確定切削用量，是每個工作人員必須考慮的問題，只有處理好這些，才能使數(shù)控機(jī)床高效率、高精度地完成零件的加工。

2 PRO/E進(jìn)行數(shù)控編程的技巧

2.1 工作目錄的設(shè)置

對于工作人員來說，Pro/E的工作目錄的設(shè)置雖然很簡單，但是很重要的。設(shè)置工作目錄的方法是：啟動Pro/E后，在主菜單【文件】下拉菜單中點(diǎn)擊【工作目錄】命令，在彈出的窗口中設(shè)置文件的保存路徑即可。值得注意的是，在選擇工作目錄的路徑中不要出現(xiàn)中文名。由于Pro/E的缺省啟動路徑是在它的安裝目錄下的BIN文件夾中，在該文件夾中存儲著Pro/E最重要的各種命令，如果開始工作時不設(shè)置工作目錄，當(dāng)我們保存文件的時候，Pro/E會直接把生成的各種文件直接保存到BIN文件夾中，這樣會給之后的文件的管理工作帶來很多困擾。

2.2 Config文件的正確應(yīng)用

配置文件是PROE的一大特色，掌握各種配置文件的使用不僅可以提高工作效率，減少不必要的麻煩，還有利于標(biāo)準(zhǔn)化、團(tuán)隊合作等。Confi g.pro文件是Pro/E的系統(tǒng)配置文件，該配置文件非常重要，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計過程中我們需要用到Confi g.pro文件，在加工編程的時候我們也需要用到。因而，正確使用Confi g.pro文件，是我們每一個編程工作人員應(yīng)該掌握的技能，這樣才會更加便于之后工作的展開。

2.3 工件坐標(biāo)系選擇技巧

在實際加工中，工作人員需要選擇數(shù)控程序原點(diǎn)，一般情況下都會選擇工件上的某一點(diǎn)，并以該點(diǎn)為原點(diǎn)建立一個工件坐標(biāo)系，實際加工時的工件坐標(biāo)系就是Pro/E進(jìn)行程序設(shè)計時的坐標(biāo)系。工作人員在進(jìn)行工件找正和數(shù)控編程的時候，合理的確定工件坐標(biāo)系非常重要。程序原點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的工藝基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)上，這樣可以提高零件加工精度。在選擇程序原點(diǎn)時候，工作人員可以參考以下幾點(diǎn)：1）

程序原點(diǎn)在機(jī)床上應(yīng)該容易找正；2）程序原點(diǎn)所引起的加工誤差??；3）編程方便，對刀誤差??；4）方便加工時檢查。如：為了容易找到交線的位置，程序原點(diǎn)可以選在互相垂直平面的交線上；對于以孔定位的工件，程序原點(diǎn)就可以選擇孔的中心。

總之，在Pro／E中進(jìn)行數(shù)控編程的時候，工作人員除了熟悉Pro／E數(shù)控加工的工作流程以外，一定要注意刀具的選擇和排序原則，切削用量的設(shè)置方法，還需要注意一些技巧，切不可因為一個小小的疏忽而造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

[1]王忠.淺析Pro/E數(shù)控加工中的參數(shù)設(shè)置[J].海南廣播電視大學(xué)學(xué)報,2008.

[2]丁暉.數(shù)控機(jī)床刀具的選用與編程[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2009.

[3]何志昌.淺談數(shù)控刀具與切削用量[J].大眾科技,2010.

[4]林智斌.數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量確定[J].黑龍江科技信息,2012.

廖月琴（1980-）,女,湖北十堰人，講師。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.225