ProE_NC数控加工模块教程与操作步骤

1、一ProE/NC数控加工模块随着以Pro/ENGINEER为代表的CAD/CAM软件的飞速发展，计算机辅助设计与制造越来越广泛地应用到各行各业，设计人员可根据零件图及工艺要求，使用CAD模块对零件实体造型，然后利用CAM模块产生刀具路径，通过后置处理产生NC代码，最后将NC代码输入到数控机床，对零件进行数控加工。本章主要通过最简单的实例操作说明用Pro/ENGINEER软件进行数控加工的一般操作流程，介绍NC工序的通用加工工艺参数的含义及设置方法。Pro/NC数控加工的工艺过程利用Pro/NC实现产品数控加工的基本过程与实际加工的过程基本相同。如图91所示，包括以下几个步骤：图91 Pro/N

2、C数控加工工艺过程Pro/NC数控加工的操作案例本节以实际案例说明PRO/NC数控加工的一般操作步骤。案例：用PRO/NC完成图92所示零件台阶的数控加工。图92案例零件图步骤1 进入Pro/NC加工制造模块1 启动Pro/ENGINEER后，直接单击工具栏中的按钮或者依次选择主菜单中的【文件】/【新建】，系统弹出【新建】对话框，如图93所示。在【类型】栏中选取【制造】，在【子类型】栏中选取【NC组件】选项，在名称编辑框中输入“ex9-1”，同时取消【使用缺省模板】选项，单击【新建】对话中的按钮。2 系统弹出【新文件选项】对话框，如图94所示。在【模板】分组框中选择【mmns_mfg_nc】选

3、项，单击按钮，进入Pro/NC加工制造模块，如图95所示。图93【新建】对话框 图94【新文件选项】对话框图95 Pro/NC主界面步骤2 建立工作目录单击【文件】/【设置工作目录】，系统弹出【选择工作目录】对话框，如图96所示。在工具条上点击图标，弹出新建目录对话框，如图97所示。在【新建目录】编辑框中输入文件夹名称“ex9-1”，单击按钮。在【选择工作目录】对话框中单击按钮。图96 【工作目录】对话框 图97 【新建目录】对话框步骤3 创建制造模型1 参照模型参照模型即设计模型，其几何形状表示加工最终完成的零件形状，相当于零件图纸，是创建制造模型的基础。它为Pro/NC数控加工提供各种几何

4、信息和数值信息，是Pro/NC数控加工的依据。根据参照模型提供的信息，Pro/NC生成我们需要的刀具路径轨迹和后置处理程序，将程序传送到数控机床上，制造出符合设计意图的产品。依次选取【制造】/【制造模型】/【装配】/【参照模型】选项，如图98所示。弹出【打开】对话框，如图99所示。选择”ex9-1.prt”，单击按钮。则系统将参照模型显示在绘图区中，如图910所示。在【约束类型】下拉框中选择选项，系统将在默认位置装配参照模型。单击按钮，完成参照模型的创建。图98 参照模型选取菜单图99 【文件打开】对话框 910 打开的参照模型2 工件工件即毛坯零件，代表被加工零件尚未经过切削加工的几何形状。

5、在Pro/NC中工件模型是可选的。如果使用了工件模型，不仅计算NC序列时可以自动定义加工尺寸，而且工件模型在模拟加工时可以作动态加工模拟和过切检测，并查询材料切削量。通常推荐对其进行设置。提示：简单的工件模型可以在Pro/NC中直接创建，形状较复杂的工件模型也可以在设计部分创建，然后在Pro/NC中装配进来。 依次选取【制造】/【制造模型】/【创建】/【工件】选项，如图911所示。输入工件名称“ex91wrk”，如图912所示，单击按钮，进入工件创建。单击按钮，退出工件创建。图911创建工件选项图912 输入工件名称 在【特征类】菜单中依次选择【加材料】/【拉伸】/ 【实体】/【完成】，如图9

6、13所示。进入创建界面，如图914所示。图913 创建工件菜单 图914 进入草绘界面 在绘图区下方弹出操控板，点击【放置】上滑面板，弹出“草绘”面板，单击按钮，弹出【草绘】对话框，如图915所示。选择图916所示的顶平面为草绘平面，单击按钮，进入草绘界面。图915 【草绘】对话框 图916 选取草绘平面 绘制图917所示的草绘截面，点击按钮，退出草绘模式。在操控面板中选择（拉伸到面）选项，选图918所示的底平面。单击绘图区右下方的按钮，工件创建成功。图917 草绘截面图 图918 拉伸到面3制造模型参照模型和工件模型装配组合在一起即为制造模型，如图919所示。在【制造模型】菜单中选择【完成/

7、返回】选项，完成制造模型设置。步骤4 制造设置1选择【制造】/【制造设置】选项，如图920所示。图919 制造模型 图920 【制造设置】选项2在系统弹出【操作设置】对话框，如图921所示。 操作名称。在【操作名称】编辑框中输入本操作的名称（系统默认为OP010）。 机床设置。单击【NC机床】后的按钮，系统弹出【机床设置】对话框，如图922所示。在【机床名称】编辑框中输入机床名称（系统默认为MACH01），在【机床类型】编辑框中输入“铣削”，在【轴数】编辑框中选取“3轴”，其余选项按默认值。单击按钮。图921 【操作设置】对话框 图922 【机床设置】对话框 加工零点设置。加工零点也叫工件坐标

8、系，刀具轨迹数据都是相对于加工零点进行计算的。单击图921中【加工零点】后按钮，弹出【制造坐标系】选取菜单，如图923所示。单击NC主界面中按钮，弹出【坐标系】对话框，如图924所示。在制造模型中按住Ctrl键选取图925所示的三个平面，建立坐标系。选取【坐标系】对话框中的【定向】选项，如图926所示。调整坐标轴的方向，使之与机床坐标系的方向一致，如图927所示。在【坐标系】对话框中单击按钮，完成工件坐标系的建立。 提示：最好将加工零点设置在工件尺寸可以方便地转换成坐标值的位置。提示：各坐标轴的方向必须与机床坐标系方向一致。提示：工件坐标轴一旦设置完成，将成为后续工序的模板，除非进行再次设定或

9、修改。图923【制造坐标系】菜单 图924 创建坐标系 图925 选取三个平面图926坐标系定向 图927 完成的坐标系 建立退刀面。当在工件的不同区域加工时，每加工完一个区域后，刀具需要退到离工件一定的高度，然后横向移动到另外一个区域的上方，在继续进行加工，刀具退刀到离工件一定高度所在的面叫退刀面。退刀面可以是平面，也可以是曲面。在【操作设置】对话框中（如图921所示）单击【退刀曲面】后按钮，弹出【退刀选取】对话框，如图928所示。然后单击按钮，在【输入Z轴深度】文本框中输入10，然后单击按钮。完成退刀面设置。【退刀】栏下的【公差】采用缺省值“1”，如图929所示。提示：退刀面一旦设置完成，

10、将成为后续工序的模板，除非进行再次设定或修改。图928【退刀选取】对话框 图929 【操作设置】对话框 单击【操作设置】对话框中按钮，完成操作设置。系统返回【制造设置】菜单，单击完成，如图930所示。系统返回【制造】主界面，如图931所示。 图930 【制造设置】菜单 图931 【制造】菜单步骤5 加工设置1依次选取【制造】菜单下【加工】/【NC序列】/【体积块】/【3轴】/【完成】选项，如图932所示。系统弹出【序列设置】对话框，选择如图933中【刀具】、【参数】、【窗口】复选框，单击【完成】。图932 加工依次选取菜单 图933【序列设置】菜单2系统弹出【刀具设定】对话框，输入图示参数并单

11、击按钮，再单击按钮，完成刀具设定，如图934所示。单击【文件】/【退出】。图934 刀具设定对话框3 系统进入【制造参数】设置菜单，如图935所示，单击【设置】选项，系统弹出【参数树】对话框，在对话框中输入如图936所示的参数。 【CUT_FEED】：设置切削进给速度（mm/min）。 【步长深度】：设置切削深度（mm）。 【跨度】：设置横向切削步距（mm）。提示：该数值一定要小于刀具直径。 【PROF_STOCK_ALLOW】：设置工件轮廓加工余量。提示：该数值一定要大于【允许未加工毛坯】所设置值。 【允许未加工毛坯】：设置工件底面加工余量。 【允许底部线框】：设置工件底面加工余量。 【切割

12、角】：设置刀具路径与X轴间的夹角。 【扫描类型】：设置加工区域时轨迹的拓扑结构。 【ROUGH_OPTOIN】：设置粗糙选项。 【SPINDLE_SPEED】：设置机床主轴转速。 【COOLANT_OPTION】：设置所需冷却液流量类型。 【间隙_距离】：设置退刀的安全高度。提示：【参数树】对话框中的所有缺省值为“1”的选项必须设置合适的值。提示：单击【高级】按钮可以显示参数项目的详细内容。单击【文件】/【保存】，如图937所示系统弹出【保存参数】对话框，如图938所示。单击按钮，系统返回【参数树】设置界面，点击【文件】/【退出】，如图939所示。在【制造参数】设置菜单中单击【完成】按钮。完成

13、制造参数的设置。图935 【制造参数设置】菜单 图936 【参数树】对话框图937【保存】菜单 图938 【保存参数】对话框 939【退出】菜单步骤6 定义铣削窗口铣削窗口就是定义铣削加工的范围。系统进入【定义窗口】菜单。在主界面中单击图标，进入定义窗口界面，如图940所示。采用系统默认选项，在模型窗口选取工件的上表面，模型上表面出现红色区域即为窗口，再单击【选项】按钮，选取“在窗口围线上”选项，如图941所示。在主界面中单击按钮，完成铣削窗口创建。图940【定义窗口】菜单 图941选取窗口步骤7 加工仿真演示加工仿真演示用于在计算机屏幕上演示所生成的刀具轨迹和实体工件切割情况，检查所设置的刀

14、具轨迹是否正确合理，使加工过程更加优化。1屏幕演示。单击【NC序列】/【演示轨迹】/【演示路径】/【屏幕演示】，如图942所示。在【播放路径】对话框中单击按钮，如图943所示，则系统在屏幕上开始动态演示刀具加工的路径，如图944所示。图942 屏幕演示选取菜单 图943【播放路径】对话框图944 动态刀具路径2 NC检测。单击【NC序列】/【演示轨迹】/【演示路径】/【NC检测】/【显示】/【运行】，如图945所示。动态仿真过程如图946所示。图945 NC检测选取菜单 图946 Vericut动态仿真界面提示：PRO/E提供了VERICUT和NC CHECK两种三维渲染加工模拟的方式。单击主

15、界面【工具】/【选项】,更改选项“nc check_type”的设定值。步骤8 完成序列设置如刀具路径不太满意，单击【序列设置】重新设置参数，对刀具路径比较满意，则单击【完成序列】。完成序列设置。步骤9 创建刀位数据 (CL数据) 文件通过前面的步骤产生的NC序列必须转化为CL数据输出，才可以进行检查或输出文件。1选择【制造】/【CL数据】选项，系统弹出【CL数据】菜单，如图947所示。2选择【CL数据】/【输出】选项，系统弹出【输出】菜单，如图948所示。3选择【输出】/【NC序列】选项，如图949所示。在弹出的菜单中选择【1：体积块铣削】选项，系统弹出【轨迹】菜单，如图949所示。4在【轨

16、迹】菜单中选择【文件】选项，系统弹出【输出类型】菜单，如图949所示。选择【CL文件】、【MCD文件】、【交互】复选框，再单击【完成】，系统弹出【保存副本】对话框，如图950所示。5在【保存副本】对话框中【新名】编辑框中输入文件名称“ex91”，单击按钮，系统生成刀位文件并返回【轨迹】菜单。图947 【CL数据】菜单 图948 【输出】菜单 图949 【输出类型】菜单图950 【保存副本】对话框步骤10 后置处理后置处理是将刀位数据文件（CL数据）转化为特定机床所配置的数控系统能识别的G代码程序。1在轨迹菜单中选取【文件】/【后置期处理选项】按钮，选取【全部】、【跟踪】复选框，单击【完成】按钮

17、，如图951所示。系统弹出【后置处理列表】菜单，如图952所示。2在【后置处理列表】菜单选择合适的后置处理器。本案例选用UNCX01.P01。如图952所示。最后单击【确认输出】选项，如图954所示。提示：图952【后置处理列表】UNCX01.P*是铣床后置处理器，UNCL01.P*是车床后置处理器。提示：必须预先为所用的机床配置后置处理器。 图951 【后置处理选项】菜单 图952 【后置处理列表】菜单 图953 后置处理信息窗口 954 【确认输出】菜单 3 在工作目录中用记事本或写字板打开TAP文件ex9-1.tap，如图955所示。即为所需的G代码。如图956所示。该程序可传输到数控机

18、床上用于零件加工。图955 TAP文件 图956 G代码二通用 NC 序列参数Pro/NC提供了丰富的零件加工方法以及对应的加工工艺参数，在创建、修改和重定义NC序列时可以对加工工艺参数进行定义和修改。入口菜单为【加工】/【NC序列】/【序列设置】/【制造参数】/【设置】。现将一些常用的加工工艺参数进行说明。制造参数赋值的规则如下： 必须为带有缺省值“1”（这表示系统未对其设置缺省值）的所有参数提供一个合适的值。 某些参数的值为破折号 “-”，可以忽略。这意味着系统将不使用该参数。通常情况下因为系统会使用缺省参数或另一功能相同的参数来代替。 NC 序列参数的长度单位与工件（毛坯）的单位相同。如

19、果使用“相同尺寸”(Same Size) 选项改变工件单位（使尺寸数值发生变化），则系统将相应地按比例改变现有 NC 序列的参数值。名称1.加工设备名称（MACH_NAME）后处理所必需的加工名称。缺省值为 TURN，表示车削，而 MILL 表示所有其它 NC 序列。 2.机床标识（MACH_ID）后处理所必需的机床ID。缺省值为01。3.NCL_文件（NCL_FILE）NC 序列的 CL 文件缺省名。缺省值为破折号 (-)，表示系统将使用工序名称产生一个NCL文件。4.预加工文件（PRE_MACHINING_FILE）输入要包括到 CL 文件开头的文件名。该文件必须位于当前工作目录中且扩展名

20、为 .ncl。缺省值为破折号 (-)，表示没有。5.后置加工文件（POST_MACHINING_FILE）输入要包括到 CL 文件末端的文件名。该文件必须位于当前工作目录中且扩展名为 .ncl。缺省值为破折号 (-)，表示没有。切削参数1.公差（TOLERANCE）刀具切削曲线轮廓时通过微小的直线来逼近曲线轮廓。从曲线轮廓到直线轮廓间的最大偏离距离通过公差来设置，如图930所示。缺省值为 0.001 (0.025 mm)。1.公差 2.设计曲面 3.加工曲面 4.刀具路径中心线 5.刀具图957 公差2.进给速度（CUT_FEED）切削运动所使用的进给速度。未设置缺省的 CUT_FEED（显示

21、为 1）。必须指定的参数。3.进给速度单位（CUT_UNITS）指定切削运动所使用的进给速度单位。IPM（英寸每分钟 - 缺省值），FPM（英尺每分钟），MMPM（毫米每分钟），FPR（英尺每转），IPR（英寸每转），MMPR（毫米每转）。4.退刀速度（RETRACT_FEED）刀具退离工件的速度。缺省值为破折号 (-)，在此情况下，将使用进给速度。5.退刀速度单位（RETRACT_UNITS）指定刀具退离工件的速度单位。IPM （缺省值）、FPM、MMPM、FPR、IPR、MMPR。6.快速进给速度（FREE_FEED）快速横移时所用的进给速度（RETRACT_UNITS 用于快速进给速度单

22、位）。缺省值为(-)，在此情况下，RAPID 命令将被输出到 CL 文件。如果快速进给设置为 0，则会发生同样的情况。7.接近速度（PLUNGE_FEED）刀具接近并切入工件的速度（在“铣削”和“车削”中）。缺省值为破折号 (-)，在此情况下，将使用进给速度。8.接近速度单位(PLUNGE_UNITS)指定刀具在接近并切入工件的速度单位。IPM （缺省值）、FPM、MMPM、FPR、IPR、MMPR。机床1. 圆_插入（CIRC_INTERPOLATION）指定刀具作圆弧或圆运动时，后置处理以何种方式向CL 文件输出数据。选项如下： POINTS_ONLY(只有点) ： 对没有圆弧插补功能的机

23、器使用此格式。弧由一系列受公差影响的直线运动来逼近。 ARC_ONLY（只有弧,缺省值）： 对具有完全圆弧插补的机器使用此格式。仅将 CIRCLE 语句和后处理所需的最小点数输出到 CL 文件。点数由 NUMBER_OF_ARC_PTS 参数定义。 POINTS_&_ARC (点和弧)： 将 CIRCLE 语句和取决于公差值的最大点数输出到 CL 文件。 APT_FORMAT(ATP格式) ： 如果后处理器要求圆周运动的格式为 APT 格式，则使用此项。 2.圆弧插补点数（NUMBER_OF_ARC_PTS）如圆_插入选项为ARC_ONLY时，指定要输出到 CL 文件的点数，缺省值为 3。3.

24、冷却选项（COOLANT_OPTION）ON（开）、OFF（关、缺省值）、FLOOD（大流量）、MIST（雾状冷却）、TAP（小流量）。4.冷却压力（COOLANT_PRESSURE）NONE（无、缺省值）、LOW（低）、MEDIUM（中等压力）、HIGH（高压）。5.坐标输出（COORDINATE_OUTPUT）指定哪个坐标系用作CL数据输出的坐标系。可选坐标系有工件坐标系（ MACHINE_CSYS ）和工序坐标系（ SEQUENCE_CSYS ）作为 CL 数据原点（缺省值为 MACHINE_CSYS）。6.固定_偏距_再生（FIXT_OFFSET_REG）允许指定机器上使用的夹具变换偏移寄存器。缺省值为破折号 (-)，表示没有。7.程序停止指令（END_STOP_CONDITION）为 NC 序列指定要在 CL 数据输出结束时发出的停止命令： NONE（缺省值）- 无命令。 OPSTOP - 将发出 OPSTOP 命令，即在程序结尾处添加选择性停止指令M01。 PROGRAM_STOP - 将发出 STOP 命令, 即在程序结尾处添加停止指令M02。 GOHOME - 将发出 GOHOME 命令。即在程序结尾处添加停止指令M30。如果为操作指定 Home 点，则刀具将出现在 Home 位置。如果不指定 Home 点，系统仍将输出 G