ProEngineerWildfire2.0中文版数控加工教程

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数控加工教程

时代科技韩东第一章

数控加工基础

2005年12月1日PROE数控加工讲稿1.1数控加工概论

数控加工技术是制造工业现代化的重要基础，是自动控制在生产中的应用，它是一个国家工业现代化水平高低的重要标志。数控加工原理如图1-1所示。

图1-1数控加工原理1.1数控加工概论先进的制造技术有快速原型法、虚拟制造技术、柔性制造单元以及柔性制造系统等。其中快速原型法和虚拟制造技术被称为未来制造业的两大支柱技术。快速原型法：它是国外20世纪80年代中后期发展起来的一种新技术，它综合运用了CAD技术、数控技术、激光加工技术和材料技术，它实现了从零件设计到三维实体原型制造一体化的系统技术。虚拟制造技术：以计算机支持的仿真技术和虚拟现实技术为前提，首先对企业的全部生产、经营活动进行建模，然后在计算机上求得系统的最佳运行参数，最后再在现实生活中进行运行。

进行自动编程时其具体过程为：

(1)根据零件图建立加工模型特征。

(2)设置被加工零件的材料，工件的形状与尺寸。(3)设置加工机床参数，确定加工零件的定位基准面、加工坐标系和编程原点。(4)选择加工方式，确定刀具的初始位置、下刀位置和安全高度。(5)设置加工参数（如进给速度、机床主轴转速等）。(6)进行加工仿真，修改刀具路径。(7)后期处理生成NC代码。(8)根据不同的数控系统对NC做适当的修改，将正确的NC代码输入数控系统，驱动数控机床。1.2数控机床坐标系规定原则：数控机床坐标系是一个右手笛卡儿坐标系，用右手螺旋法则判定。工件运动坐标系和刀具运动坐标系。坐标轴的确定方法及步骤

Z轴：一般产生切削力的主轴线为Z轴。X轴：一般位于平行工件装夹面的水平面内。Y轴：根据已确定的X、Z轴用右手笛卡儿坐标系确定。A、B、C轴：此三轴为回转进给运动坐标。

机床坐标系：其坐标系和运动方向视机床的种类和结构而定。工件坐标系：该坐标系是编程时用来定义工件形状和刀具相对工件运动的坐标系。

1.3数控加工工艺基础数控加工工艺内容包括：

对零件图进行分析，明确数控加工的内容及技术要求，并选择适当的数控机床；

具体设计加工工序，选择刀具、夹具及切削用量；处理特殊的工艺问题，如对刀点、换刀点确定，加工路线确定，刀具补偿，分配加工误差等；编写加工程序，并效验与修改；

首件试加工以进一步修改加工程序，并对现场问题进行处理；编制数控加工工艺技术文件，如数控加工工序卡、刀具卡、程序说明卡等。

1.3数控加工工艺基础数控加工工艺源于传统的加工工艺，在进行数控加工工序安排时，同样要遵循普通机械加工工艺的基本原则，即：基面先行。

先粗后精。先主后次。先面后孔。刀具集中。

在试加工成功后，就要进行编制数控加工工艺技术文件。主要包括数控加工工序卡、数控加工刀具卡、机床调整单和数控加工程序单等。1.4常用编程指令

G指令：用来规定刀具和工件的相对运动轨迹（即插补功能）、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿和坐标偏置等多种加工操作。

G90——绝对坐标系指令G91——相对坐标系指令G92——工件坐标系指令G00——快速定位指令G01——直线插补指令G02、G03——圆弧插补指令G02：顺时针圆弧插补指令

G03：逆时针圆弧插补指令。

G17、G18、G19——坐标平面设定指令G17：选择XY平面。G18：选择XZ平面。G19：选择YZ平面。

G41、G42、G40——刀具半径补偿指令刀具半径左补偿指令。刀具半径右补偿指令。取消刀具半径补偿指令。1.4常用编程指令

M指令：用于控制数控机床“开、关”功能指令，主要用于完成加工时的辅助动作。M00——程序暂停指令M02——程序结束指令

M03、M04、M05——主轴顺时针方向旋转、逆时针方向旋转和主轴停止运转指令。

M03：表示主轴以顺时针方向旋转。程序格式通常为：M03S_。M04：表示主轴以逆时针方向旋转。程序格式通常为：M04S_。M05：表示机床主轴停止运转。

M06——自动换刀指令M07、M09——切削液开关指令

M07：机床切削液打开。M09：机床切削液关闭。M30——程序结束并返回到程序的第一条语句，准备下一个工件的加工。1.4常用编程指令

F、S、T功能

F功能用于控制刀具移动时的进给速度S功能用于控制机床主轴的转速T功能用来指定刀具的刀具号1.4常用编程指令

操作实例：加工如图1-2所示的凸台轮廓，其加工程序为：

图1-2加工实例1.4常用编程指令

1.5Pro/ENGINEER数控加工专业术语

参考模型：即为设计模型，它可以是实体零件、装配件以及钣金件，如图1-3所示。工件：即为工程上所说的毛坯，是加工操作的对象，如图1-4所示。制造模型：一般由参考模型和工件组合而成，如图1-5所示。1.6Pro/ENGINEER数控加工流程

Pro/ENGINEER数控加工流程与实际加工的逻辑思维相同，其加工流程图如图1-6所示。1.7Pro/ENGINEER制造模式的启动与操作界面简介

用户在启动Pro/ENGINEER的状况下，选择主菜单中【文件】/【新建】选项，打开【新建】对话框。在【类型】列表框中选择【制造】选项，在名称【名称】文本框中输入新建制造文件名称，然后单击按钮便进入如图1-7所示的制造用户界面。

1.7Pro/ENGINEER制造模式的启动与操作界面简介标题栏：在标题栏中显示了新建制造文件的名称或打开文件的名称，在文件名称后显示了Pro/Engineer所用的版本。主菜单：它由【文件】、【编辑】、【视图】、【插入】、【分析】、【信息】、【应用程序】、【工具】、【窗口】和【帮助】组成。系统工具栏：它由文件管理、编辑管理、视图显示、模型显示、基准显示、加工参数设置和帮助七个部分组成。模型树窗口：以先后顺序以及特征的层次关系列出了加工模型上的所有特征和加工操作步骤，以供设计者查看或修改。提示栏：位于模型树窗口的下面，它提示了所选操作的具体含义和步骤。1.7Pro/ENGINEER制造模式的启动与操作界面简介工作区：即Pro/E的设计绘图区，它是整个窗口的主体部分，在工作区中设计者可以进行模型的各项操作，如：创建工件、设置加工退刀平面，设置加工坐标系等操作。过滤器：位于窗口的最右下角，通过过滤器用户能够方便的选取要进行设计的特征或几何对象。菜单管理器：几乎包含了数控加工的所有命令。菜单管理器采用了级联式结构，当选择某个菜单后将自动弹出下一级菜单，两菜单用横线隔开。1.8练习题1.简述数控加工的原理并举例说明现代数控加工的先进技术。2.如何判断数控加工机床的坐标系，工件坐标系和机床坐标系有什么区别？3．什么叫参考模型、工件和制造模型？它们之间有何区别和作用？4．动手进入制造模式并练习使用各个按钮和工具。1.9小结本章详细介绍了数控加工概论、数控机床坐标系的确定、数控编程常用代码、Pro/ENGINEER数控加工专业术语以及数控加工流程图和Pro/ENGINEERWildfire2.0中文版的启动和用户界面简介。通过数控加工前景的介绍使读者了解了当前数控的发展方向和加工前景，在坐标系的介绍中详细讲解了数控机床坐标系的确定方法，同时也为以后章节的讲解打下了坚实的基础，数控编程中常用代码中介绍数控编程的基本方法，让